JP2019128548A - Focus detector and optical apparatus equipped with focus detector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、焦点検出装置および焦点検出装置を備えた光学機器に関し、特に自動焦点検出が可能な焦点検出装置および焦点検出装置を備えた光学機器に関する。 The present invention relates to a focus detection apparatus and an optical apparatus including the focus detection apparatus, and more particularly to a focus detection apparatus capable of automatic focus detection and an optical apparatus including the focus detection apparatus.
一眼レフカメラには、交換レンズ内の撮影光学系を通った光によって形成された複数の像信号の位相差から撮影光学系の焦点状態(デフォーカス量)を検出する位相差検出方式による焦点検出装置が搭載されていることが多い。このような位相差検出方式による焦点検出装置の内部には、焦点検出センサ、及び焦点検出センサに被写体像を結像させるための位相差検出専用の二次結像光学系が設けられている。このため、焦点検出装置内に含まれる構造物による反射などによって発生する不要光(以下、「ゴースト光」という。)が二次結像光学系を介して焦点検出センサに入射することにより、焦点検出の精度が低下してしまうという問題を有している。 In single-lens reflex cameras, focus detection using a phase difference detection method that detects the focus state (defocus amount) of a shooting optical system from the phase difference of a plurality of image signals formed by light passing through the shooting optical system in an interchangeable lens. Devices are often mounted. A focus detection sensor and a secondary imaging optical system dedicated to phase difference detection for forming an object image on the focus detection sensor are provided inside the focus detection apparatus using such a phase difference detection method. For this reason, unnecessary light (hereinafter referred to as “ghost light”) generated by reflection or the like by a structure included in the focus detection apparatus enters the focus detection sensor via the secondary imaging optical system. There is a problem that the detection accuracy is lowered.
例えば特許文献1では、焦点検出装置で得られた被写体像から撮影光源の位置を検出したときに、その検出された撮影光源の位置と記憶手段に予め記憶される撮影光源の位置に応じたゴースト光の情報に基づきゴースト光の補正を行う技術が開示されている。また、特許文献2では、撮像素子で得られた被写体像内の輝度情報からゴースト光の発生を予測し、その予測されるゴースト光の発生態様に基づき生成された情報でゴースト光の補正を行う技術が開示されている。
For example, in
しかしながら、上述の特許文献1、2に開示された従来技術では、撮影光源の位置や被写体像内の輝度情報に応じて発生するゴースト光の位置、強度を予測するために多大なデータが必要である。即ち、ゴースト光の位置・強度が変化する要因である撮影光源の位置、撮影レンズの種類、被写体距離といったパラメータごとにデータを用意しておかねばならない。また、高輝度被写体が必ずゴースト光を発生させるとは限らないため、被写体像中の高輝度体すべてに対して正確にゴースト光の発生を予測する必要がある。そのため、被写体像の分析、処理に多くの時間を費やすこととなる。さらに、ゴースト光が撮像素子や焦点検出センサの被写体像の結像する領域外に存在する場合もあるため、このような場合は、上述の特許文献1,2に開示された従来技術ではゴースト光の補正が困難である。
However, in the prior art disclosed in
係る事情に鑑み、本発明の目的は、焦点検出センサにゴースト光が入射しても、精度良く焦点検出することができる焦点検出装置および焦点検出装置を備えた光学機器を提供することにある。 In view of such circumstances, it is an object of the present invention to provide a focus detection apparatus capable of accurately detecting focus even when ghost light is incident on a focus detection sensor, and an optical apparatus provided with the focus detection apparatus.
本発明の請求項1に係る焦点検出装置は、位相差検出方式で外部のフォーカスレンズの合焦状態を検出するためのセンサを有する焦点検出装置であって、前記センサには、像視野の範囲にある第一のセンサ領域と、前記第一のセンサ領域の周辺にある第二のセンサ領域が設けられ、所定の光源が前記フォーカスレンズに入射されたときに前記第二のセンサ領域においてゴースト光が生じた領域を識別する識別手段と、前記フォーカスレンズの焦点調節の際、前記識別された領域からの出力に基づき、前記ゴースト光が生じているか否かを検出する第1の検出手段と、前記第1の検出手段による検出の結果、前記ゴースト光が生じている場合、前記第一のセンサ領域で他のゴースト光が生じているか否かを検出する第2の検出手段と、前記第2の検出手段による検出の結果、前記他のゴースト光が生じている場合であって前記他のゴースト光の発生位置が前記合焦状態の検出に影響がある場合、前記センサの出力を補正した後に、前記位相差検出方式による合焦状態を検出する第3の検出手段とを備えることを特徴とする。
A focus detection apparatus according to
本発明の請求項10に係る焦点検出装置は、位相差検出方式で外部のフォーカスレンズの合焦状態を検出するためのセンサを有する焦点検出装置であって、前記センサには、相関方向毎に対で構成される像視野の範囲にある第一のセンサ領域と、前記第一のセンサ領域それぞれの周辺にある第二のセンサ領域が設けられ、焦点検出範囲に応じて、前記相関方向と平行な方向に前記第一のセンサ領域のそれぞれに焦点検出ラインを設定する第1の設定手段と、所定の光源が前記フォーカスレンズに入射されたときに前記第二のセンサ領域においてゴースト光が生じた領域を識別する第1の識別手段と、前記第一のセンサ領域と前記識別された領域の位置関係から、前記第一のセンサ領域で他のゴースト光が生じたと予測される領域を識別する第2の識別手段と、前記第1の識別手段により識別された領域において、前記相関方向のそれぞれと平行な方向にゴースト検出ラインを設定する第2の設定手段と、前記フォーカスレンズの焦点調節の際、前記焦点検出ラインのうち前記第2の識別手段により識別された領域と重なる位置にある第1の焦点検出ラインがある場合、前記第1の焦点検出ラインの出力を、前記ゴースト検出ラインのうち前記第1の焦点検出ラインと同じ方向に設定された第1のゴースト検出ラインの出力に基づき補正する補正手段と、前記補正した後に、前記位相差検出方式による合焦状態を検出する検出手段とを備えることを特徴とする。 A focus detection apparatus according to a tenth aspect of the present invention is a focus detection apparatus having a sensor for detecting the in-focus state of an external focus lens by a phase difference detection method. A first sensor area in the range of a pair of image fields and a second sensor area around each of the first sensor areas are provided, and are parallel to the correlation direction according to the focus detection range. Ghost light is generated in the second sensor area when a predetermined light source is incident on the focus lens, and first setting means for setting a focus detection line in each of the first sensor areas in a specific direction. First identifying means for identifying a region, and a first region for identifying another region where ghost light is predicted to be generated in the first sensor region, based on a positional relationship between the first sensor region and the identified region. In the region identified by the first identifying means, a second setting means for setting a ghost detection line in a direction parallel to each of the correlation directions, and during focus adjustment of the focus lens, When there is a first focus detection line in a position overlapping with the region identified by the second identification means in the focus detection line, the output of the first focus detection line is output from the ghost detection line Correction means for correcting based on an output of a first ghost detection line set in the same direction as the first focus detection line; and detection means for detecting an in-focus state by the phase difference detection method after the correction. It is characterized by providing.
本発明の請求項12に係る光学機器は、前記焦点検出装置、前記フォーカスレンズ、及び前記検出された合焦状態に応じて前記フォーカスレンズを光軸方向に駆動してピント合わせを行う駆動手段を備えることを特徴とする。 An optical apparatus according to a twelfth aspect of the present invention is a drive means for performing focusing by driving the focus lens in the optical axis direction according to the focus detection device, the focus lens, and the detected focusing state. It is characterized by providing.
本発明によれば、焦点検出センサにゴースト光が入射しても、精度良く焦点検出することができる。 According to the present invention, even if ghost light is incident on the focus detection sensor, focus detection can be performed with high accuracy.
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明するが、この発明は以下の実施の形態に限定されない。また、本実施形態において例示される構成部品の寸法、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、本発明がそれらの例示に限定されるものではない。 Hereinafter, the embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings, but the present invention is not limited to the following embodiments. In addition, the dimensions, shapes, relative arrangements, and the like of the components exemplified in the present embodiment should be changed as appropriate according to the configuration of the apparatus to which the present invention is applied and various conditions. It is not limited to the example.
(実施例1)
図1は、実施例1に係る焦点検出装置を備えた光学機器としての撮像装置の概略構成を示すブロック図である。
Example 1
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an image pickup apparatus as an optical apparatus provided with a focus detection apparatus according to a first embodiment.
実施例1の撮像装置200は一眼レフカメラであり、図1に示すように、撮影レンズ100が不図示のマウント部のレンズ装着機構を介して着脱可能に取り付けられる。マウント部には、電気接点ユニット104が設けられている。撮像装置200は、撮影レンズ100と前記電気接点ユニット104を介して通信を行い、撮影レンズ100内のフォーカスレンズ101を制御する。なお、図1には、撮影レンズ100内のレンズとしてフォーカスレンズ101のみを示しているが、このほかに変倍レンズや固定レンズが通常設けられていてもよい。
An
不図示の被写体からの光束は、撮影レンズ100内の撮影光学系(フォーカスレンズ101を含む)を介して、撮像装置200内のメインミラー201に導かれる。メインミラー201は、撮影光軸OAに対して斜めに配置されて、被写体からの光束を上方のファインダ光学系に導く第1の位置(図示した位置)と、撮影光路OA外に退避する第2の位置とに移動が可能である。
A light beam from a subject (not shown) is guided to a
メインミラー201の中央部はハーフミラーになっており、メインミラー201が第1の位置にあるときには、被写体からの光束の一部がメインミラー201のハーフミラーとなっている中央部を透過する。そして、この透過した光束は、メインミラー201の背面側に設けられたサブミラー202で反射し、測距光束として撮影光軸OA’上にある焦点検出装置207に導かれる。焦点検出装置207の詳細な構成については後述する。
The central portion of the
一方、メインミラー201が第1の位置にあるときに、メインミラー201で反射された被写体からの光束は、撮像素子209と光学的に共役な位置に配置されたピント板203上に結像する。ピント板203にて結像した後に透過した光(被写体像)は、ペンタダハプリズム204によって正立像に変換される。正立像は、接眼レンズ205によって拡大され、撮影者はこれを観察することができる。
On the other hand, when the
また、メインミラー201が第2の位置にあるときには、サブミラー202もメインミラー201に対して折り畳まれて撮影光軸OAから退避する。撮影レンズ100の撮影光学系を透過した光束は、機械シャッタであるフォーカルプレーンシャッタ208を通過し、撮像素子209に至る。フォーカルプレーンシャッタ208は、撮像素子209に入射する光量を制限する。撮像素子209は撮影レンズ100により形成された被写体像を光電変換して画像を生成し、電気信号を出力するCCDセンサやCMOSセンサ等の光電変換素子により構成される。
When the
カメラ制御部210は撮像装置200における各種演算や各種動作の制御を行うコントローラ(制御部)であり、CPUやMPU等により構成される。また、カメラ制御部210は電気接点ユニット104を介して撮影レンズ100内のレンズ制御部103と通信を行う。またカメラ制御部210は、焦点検出センサ400から出力される後述する複数の結像領域401B〜401Dのそれぞれで結像され、光電変換された被写体像の光量分布(センサ出力波形)を取得する。カメラ制御部210はこのセンサ出力波形の相対的な位置関係を求めることにより、フォーカスレンズ101の合焦状態を検出する。
The
レンズ制御部103は、カメラ制御部210からの信号に応じて、フォーカスレンズ101を光軸方向に駆動してピント合わせを行うレンズ駆動機構102を制御する。レンズ駆動機構102は、ステッピングモータや超音波モーターを駆動源として有する。
The
またカメラ制御部210には、焦点検出装置207の後述する焦点検出センサ400におけるゴースト光の入射領域を記憶する記憶手段であるEEPROM211が接続されている。EEPROM211は、撮像装置200を制御する上で調整が必要なパラメータや、撮像装置200の個体識別を行うためのカメラID(識別)情報、基準レンズを用いて予め調整された、撮影に関するパラメータの工場調整値等が記憶されている。
Further, the
表示部212は、撮像素子209により撮像された画像データや、撮影者が設定する項目などを表示する装置であり、一般にはカラーの液晶表示素子を用いて構成される。
The
さらに、カメラ制御部210には、撮影者による撮像装置200への操作を検出する操作検出部213が接続されている。操作検出部213は、不図示のレリーズボタンや合焦動作開始ボタンなどの操作部材に対する撮影者の操作を検出する。また、撮影に関する設定も操作部材を介して行い、設定はEEPROM211に保存される。
Furthermore, the
一方、撮影レンズ100のレンズ制御部103には、撮影レンズ100の焦点距離や開放絞り値等の性能情報、撮影レンズ100を識別するための固有の情報であるレンズID(識別)情報を記憶するメモリ(不図示)が設けられている。またこの記憶装置は、カメラ制御部210から通信により受け取った情報も記憶する。なお、性能情報及びレンズID情報は、撮像装置200に撮影レンズ100が装着された時に行われる初期通信によりレンズ制御部103からカメラ制御部210に送信され、カメラ制御部210はこれらをEEPROM211に記憶させる。
On the other hand, the
尚、撮像装置200はミラーレスカメラであってもよい。この場合、メインミラー201、ピント板203、ペンタダハプリズム204、接眼レンズ205は、撮像装置200から除かれる。また、サブミラー202はAF(自動焦点検出)モードにおいてのみ図1に示す位置に移動し、それ以外のモードにおいては撮影光路OA外に退避する。
The
図2〜6を参照しつつ、実施例1の焦点検出装置207の構成について説明する。
The configuration of the
図2は、焦点検出装置207の構成の概略断面図であり、図3は視野マスク300の平面図であり、図4は多孔絞り302の平面図である。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the configuration of the
また、図5は二次結像レンズユニット303を焦点検出センサ400側から見た図であり、図6は焦点検出センサ400を二次結像レンズユニット303側から見た図である。
5 is a diagram of the secondary
不図示であるが、図2の左端には、撮像素子209と共役な一次結像面(撮影レンズ100の予定結像面)が存在する。すなわち焦点検出装置207には、一次結像面から順に、視野マスク300、フィールドレンズ301、多孔絞り302、二次結像レンズユニット303、焦点検出センサ400が配設されている。
Although not shown, at the left end of FIG. 2, there is a primary imaging plane conjugate to the imaging device 209 (the expected imaging plane of the photographing lens 100). That is, the
図3に示すように、視野マスク300は薄板状の部品であり、中央に開口300Aが設けられている。開口300Aの形状が焦点検出センサ400に結像する像視野を決定する。
As shown in FIG. 3, the
フィールドレンズ301は凸レンズであり、視野マスク300の近傍に設けられる。フィールドレンズ301は多孔絞り302で分割した像を撮影レンズ100の射出瞳近傍に結像させる役割をもつ。
The
図4に示すように、多孔絞り302は薄板状の部品であり、4か所に開口302A〜Dが設けられている。開口302A〜Dはフィールドレンズ301を介して入射する、焦点検出装置207の外部にあるフォーカスレンズ101からの測距光束を分割するものである。本実施例では、開口302Aと302Bが測距光束を縦方向(Y方向)に、302Cと302Dが横方向(X方向)に分割する。
As shown in FIG. 4, the
図2に示すように、二次結像レンズユニット303は略板状の部品であり、その焦点検出センサ400と対向する面には複数の凸レンズ形状を備える。これらの凸レンズ形状をそれぞれ二次結像レンズ303A〜Dと呼称する。実施例1では4つの二次結像レンズが、多孔絞り302の開口302A〜Dに対応するように配置されている。
As shown in FIG. 2, the secondary
図5に示すように、二次結像レンズ303A〜Dは、撮影レンズ100によって結像された一次結像面P上の被写体像を、焦点検出センサ400上に再結像させる。多孔絞り302の開口302Aを通過した測距光束は二次結像レンズ303Aによって、焦点検出センサ400上の後述する結像領域401Aに結像する。同様に、多孔絞りの開口302B〜Dを通過した測距光束は、それぞれ二次結像レンズ303B〜Dによって、焦点検出センサ400上の後述する結像領域401B〜Dに結像する。
As shown in FIG. 5, the
焦点検出センサ400は、二次結像レンズ303A〜Dにより結像された被写体像を画素毎に光電変換して画像を生成し、電気信号を出力する。焦点検出センサ400は、CCDセンサやCMOSセンサ等の光電変換素子により構成されており、光電変換素子(画素)が、二次元アレイ状に配置されている。
The
図6に示すように実施例1では、焦点検出センサ400の画素は被写体像が結像する範囲よりも広い範囲に配設されている。具体的には、焦点検出センサ400の画素は、視野マスク300による被写体像が形成される範囲にある結像領域(第一のセンサ領域)401A〜D、及び結像領域A〜Dのそれぞれの周辺にあるゴースト検出領域(第二のセンサ領域)402A〜Dに配設される。結像領域401Aと、ゴースト検出領域402Aは、同一のセンサアレイで構成される。結像領域401B〜D、ゴースト検出領域402B〜Dについても同様である。多孔絞り302の開口302Aを通過した光束は、二次結像レンズ303Aにより、焦点検出センサ400の結像領域401Aの範囲に結像する。結像領域401B〜Dも同様に多孔絞り302の開口302B〜D、二次結像レンズ303B〜Dに対応する。
As shown in FIG. 6, in the first embodiment, the pixels of the
なお、焦点検出センサ400の画素形態は結像領域401の周辺にゴースト検出領域402が設けられるような構成であれば、実施例1のような構成に限定されない。例えばラインセンサを複数組み合わせて配置しても良い。
The pixel configuration of the
実施例1の焦点検出装置207では公知の二次結像位相差検出による焦点検出方式(位相差検出方式)により、デフォーカス量の算出を行う。撮影レンズ100および撮像装置200を用いて、被写体を撮影するために焦点検出した場合を例として、焦点検出および焦点調節の原理と動作について図7から図9を参照しつつ説明する。
The
図7は、撮像装置200の測距動作を説明するための被写体の図であり、撮影レンズ100が装着された撮像装置200により撮影される被写体を示している。撮影範囲が図8の実線で示した範囲であり、焦点検出範囲500は撮影者が焦点検出の対象として選択した範囲(所謂、AF測距点)である。また、破線で示した範囲300Bは、視野マスク300の開口300Aで規定される視野範囲を示しており、焦点検出センサ400には範囲300Bで規定される範囲で被写体像が結像する。
FIG. 7 is a view of an object for explaining the distance measuring operation of the
図8は、焦点検出センサ400上に結像する被写体像を示す図である。視野マスク300の開口300Aで規定された範囲300Bの被写体像は、多孔絞り302の開口302A〜Dと二次結像レンズ303A〜Dによって、結像領域401A〜Dに4つの像に分割される。この結果、焦点検出センサ400上の結像領域401A〜Dには、それぞれ図9のように被写体像が結像する。
FIG. 8 is a diagram showing a subject image formed on the
以下、図8の結像領域401A〜D中の、選択された焦点検出範囲500に対応する位置にある画素をそれぞれ焦点検出ライン401A―1,401B―1,401C−1,401D−1と呼称する。各焦点検出ライン401A―1,401B―1,401C−1,401D−1は相関方向に配置される。ここで、相関方向とは、多孔絞り302の開口302A〜Dと二次結像レンズ303A〜Dによって像が分割された方向をいう。実施例1においては、焦点検出ライン401A−1と401B−1はY方向が、焦点検出ライン401C−1と401D−1はX方向が相関方向である。各焦点検出ライン401A―1,401B―1,401C−1,401D−1は、焦点検出範囲500の幅程度になるよう相関直交方向にも複数の画素を有している。
Hereinafter, the pixels at positions corresponding to the selected
図9は、図8における各焦点検出ライン401A―1,401B―1,401C−1,401D−1におけるセンサ出力波形を示す図である。図9のグラフの横軸は画素の位置であり図8中の矢印で示した向きの順に並べたものである。縦軸は、相関直交方向の複数の画素の出力を加算平均した光量を示している。
FIG. 9 is a diagram showing sensor output waveforms at each of the
図9における実線で示す波形は焦点のずれが無い、デフォーカス量がゼロの状態のセンサ出力波形である。 The waveform shown by the solid line in FIG. 9 is a sensor output waveform in which there is no focus shift and the defocus amount is zero.
焦点検出ライン401A−1,401B−1は、一次結像面Pの同一箇所の像を結像している。よって、図9(a),(b)に示す焦点検出ライン401A−1,401B−1のそれぞれの実線で示すセンサ出力波形は、同一形状となっている。同様に、図9(c),(d)に示す焦点検出ライン401C−1,401D−1のそれぞれの実線で示すセンサ出力波形は、同一形状となっている。
The
図9の破線で示す波形は焦点がずれた状態のセンサ出力波形である。図9(a),(b)に示す焦点検出ライン401A−1,401B−1のそれぞれの破線で示すセンサ出力波形は、実線に示すセンサ出力波形に対してそれぞれ逆向きに像ずれが生じている。同様に、図9(c),(d)に示す焦点検出ライン401C−1,401D−1のそれぞれの破線で示すセンサ出力波形は、実線に示す波形に対してそれぞれ逆向きに像ずれが生じている。
A waveform indicated by a broken line in FIG. 9 is a sensor output waveform in a state where the focus is shifted. The sensor output waveforms indicated by the broken lines of the
焦点がずれている場合に出力される図10(a),(b)の破線で示す二つのセンサ出力波形は、所定の画素数だけ移動させれば一致させることが可能である。同様に、焦点がずれている場合に出力される図10(c),(d)の破線で示す二つのセンサ出力波形は、所定の画素数だけ移動させれば一致させることが可能である。 The two sensor output waveforms indicated by the broken lines in FIGS. 10A and 10B that are output when the focus is deviated can be matched if they are moved by a predetermined number of pixels. Similarly, the two sensor output waveforms indicated by the broken lines in FIGS. 10C and 10D that are output when the focus is deviated can be matched if they are moved by a predetermined number of pixels.
この所定の画素数を算出することを相関演算と呼ぶ。一般に相関演算は二つのセンサ出力波形の共通領域(和集合、積集合)を相関量として取り扱い、相関量が最小となるような所定の画素数を算出する。また、焦点検出装置207の光学系の特性が既知であるならば、この算出された所定の画素数を、一次結像面Pの移動量、すなわちデフォーカス量へ換算することができる。なお相関演算の方法はこの例に限定されず、例えば二つのセンサ出力波形の非共通領域(排他論理和に相当)を相関量としてもよい。
This calculation of the predetermined number of pixels is called correlation calculation. In general, the correlation calculation treats a common area (sum set, product set) of two sensor output waveforms as a correlation amount, and calculates a predetermined number of pixels that minimizes the correlation amount. In addition, if the characteristics of the optical system of the
焦点検出ライン401A−1,401B−1のセンサ出力波形(図9(a),(b))は、相関方向がY方向であり、主に横線を検出するのに適している。それに対して、焦点検出ライン401C−1,401D−1のセンサ出力波形(図9(c),(d))は、相関方向がX方向であり、主に縦線を検出するのに適している。
The sensor output waveforms (FIGS. 9A and 9B) of the
このような、図9(a),(b)のセンサ出力波形を用いた相関演算結果と、図9(c),(d)のセンサ出力波形を用いた相関演算結果のうち、いずれの結果に基づいてデフォーカス量を決定するかは波形信頼性判定による。センサ出力波形の信頼性判定は公知の技術であり、より信頼性が高いと判断されたセンサ出力波形を用いて算出されたデフォーカス量を採用する。図9の例であれば、X方向を相関方向とする図9(c),(d)に示すセンサ出力波形に対してY方向を相関方向とする図10(a),(b)に示すセンサ出力波形は、波形の頂点位置や変曲点が明瞭であることから、波形信頼性が高いと判断される。従って、Y方向を相関方向とするセンサ出力波形を用いて算出されたデフォーカス量がここでは採用される。 Any of the correlation calculation results using the sensor output waveforms of FIGS. 9A and 9B and the correlation calculation results using the sensor output waveforms of FIGS. Whether to determine the defocus amount based on W depends on the waveform reliability determination. The determination of the reliability of the sensor output waveform is a known technique, and the defocus amount calculated using the sensor output waveform determined to be more reliable is adopted. In the example of FIG. 9, the X direction is the correlation direction, and the sensor output waveforms shown in FIGS. 9 (c) and 9 (d) are the correlation direction as shown in FIGS. 10 (a) and 10 (b). The sensor output waveform is determined to have high waveform reliability because the peak position and the inflection point of the waveform are clear. Therefore, the defocus amount calculated using the sensor output waveform in which the Y direction is the correlation direction is employed here.
以上、実施例1では得られたセンサ出力波形をそのまま用いて相関演算する例を説明したが、本発明はこの例に限らない。例えば、同一の相関方向の焦点検出ラインからの信号強度のレベル差の影響を受け難くするフィルタ処理や、特定の周波数成分の増幅や減衰を行うフィルタ処理を行った後、相関演算しても良い。 As described above, the example in which the correlation calculation is performed using the obtained sensor output waveform as it is has been described in the first embodiment, but the present invention is not limited to this example. For example, correlation processing may be performed after performing filter processing that makes it less susceptible to signal intensity level differences from focus detection lines in the same correlation direction, or filter processing that amplifies or attenuates specific frequency components. .
デフォーカス量が得られれば、それに基づいてデフォーカス量をゼロとするべく撮影レンズ100のフォーカスレンズ101を駆動させることで、被写体像のピント合わせが完了する。なお、信頼性判定の過程は通常撮影者は認識せず、撮像装置200およびそのカメラ制御部210にて自動で処理される。
If the defocus amount is obtained, focusing of the subject image is completed by driving the
図10〜12を参照しつつ、焦点検出装置207において、ゴースト光が発生する原因とその影響について説明する。ゴースト光は、視野マスク300で規定され、焦点検出センサ400上で結像する測距光束とは異なる光路で焦点検出センサ400へと入射する光線である。図2では焦点検出装置207の主たる構成要素のみを示してその構造を説明したが、実際は焦点検出装置207の光学系を折り曲げるための反射ミラーや構成要素を保持するための部材など、反射源となりうる部材を多く含む。
The cause of the generation of ghost light and its influence in the
図10は、焦点検出センサ400にゴースト光を生じさせる光線403が入射する光路を示す概略図である。図10に示すように焦点検出装置207の内部構造物600で光線403が反射すると、多孔絞り302(図10において不図示)、二次結像レンズユニット303を経由して焦点検出センサ400へと入射する。このため、焦点検出センサ400上では、多孔絞り302の開口302A〜D、及び二次結像レンズ303A〜Dに対応した、光線403の4つの入射位置に後述する図11に示すゴースト光403A〜Dが生じる。
FIG. 10 is a schematic view showing a light path on which a
図11は、焦点検出センサ400上に生じる各ゴースト光403A〜Dの位置関係を示す図である。実施例1では、これらのゴースト光403A〜Dのうち、ゴースト光403A,403B,403Cはゴースト検出領域402Cに入射し、ゴースト光403Dは、結像領域401Aに入射している。
FIG. 11 is a diagram showing the positional relationship of each of the ghost lights 403A to 403D generated on the
この状況において、撮影者が図7に示す焦点検出範囲500’を設定した場合、結像領域401A,B内の対応位置に焦点検出ライン401A−2,401B−2が設けられる。またゴースト光403A〜Cに対応した位置にゴースト検出ライン402C−1〜3が設けられる。
In this situation, when the photographer sets the focus detection range 500 'shown in FIG. 7, focus
図12は、図11における焦点検出ライン401A−2,401B−2の出力波形を示す図である。図11に示すように焦点検出ライン401B−2にはゴースト光が入射していないため、図12(b)に示す焦点検出ライン401B−2におけるセンサ出力波形は被写体像の光量分布となる。一方、図11に示すように焦点検出ライン401A−2には被写体像の上にゴースト光403Dが入射しているため、図12(a)に示す焦点検出ライン401A−2におけるセンサ出力波形は被写体像の正確な光量分布とならない。そのため、焦点検出ライン401A−2,401B−2の二つのセンサ出力波形に基づいて相関演算を行うと、正確なデフォーカス量が得られず、被写体像に精度の高いピント合わせを行うことができない。
FIG. 12 is a diagram showing output waveforms of the
そこで本発明では、ゴースト光403Dによる誤測距を防止するため、焦点検出センサ400の結像領域401A〜Dの周囲に、ゴースト検出領域402A〜Dを設けている。焦点検出センサ400の結像領域401A〜D以外の領域は、ゴースト光が発生しなければ、光線が入射することのない領域である。従って、ゴースト検出領域402A〜Dに光線が入射している場合は、結像領域401の何処かにゴースト光が入射している可能性があると判断できる。
Therefore, in the present invention, in order to prevent erroneous distance measurement due to the
ゴースト検出領域402A〜Dに入射する光線は、焦点検出装置207における部品公差や組立誤差による内部構造物や光学部品の位置ずれによってその入射位置が異なる。一方でゴースト検出領域402A〜Dには、内部構造物による反射光が入射せず、測距に影響するほどのゴースト光が生じるような光線が入射しない領域もある。つまり、ゴースト検出領域402A〜Dには測距に影響するほどのゴースト光が生じるような光線が入射する領域と入射しない領域があり、それは焦点検出装置207の個体ごとに異なる。
Rays incident on the
またゴースト検出領域402A〜Dに入射する光線は、被写体や構図といった撮影条件によってもその入射位置が異なる。即ち、撮影条件により内部構造物の照射具合が変わるため、ゴースト光も必ずしも多孔絞りの開口302A〜D及び二次結像レンズ303A〜Dに対応して4つの像として現れるとは限らず、またそれらの形状も同一とは限らない。そのため撮影条件によっては予測が困難なことがある。
In addition, light beams entering the
そこで本発明では、所定の光源下においてゴースト光の生じる領域に係るパラメータを焦点検出装置207に対して個体ごとに記憶し、ゴースト検出領域402A〜Dの読み出しはそれに応じて行う。
Therefore, in the present invention, parameters related to the region where ghost light is generated under a predetermined light source are stored for each individual in the
図13及び図14を用いて、予めゴースト検出領域402A〜Dにおけるゴースト発生領域を記憶する方法について述べる。このゴースト発生領域の記憶は焦点検出装置207に対し個別に行われる。
A method of storing ghost generation areas in the
図13は、所定の光源からの光線及びゴースト光を生じさせる光線403が焦点検出センサ400に入射した際の、ゴースト光403A〜Cの発生バリエーションを示す図である。本実施例では、所定の光源として、装着中の撮影レンズ100の射出瞳を覆う程度の大きさの均一輝度面光源(以下、単に「均一輝度面光源」という。)を用いる。
FIG. 13 is a diagram showing a variation of generation of
撮像装置200に対して、均一輝度面光源からの光線を撮影レンズ100に入射させたときの、焦点検出センサ400の状態が図13に示される。このとき、前述のように内部構造物による反射があるためゴースト検出領域402A〜Dの一部には光線403が入射しゴースト光403A〜Dの少なくとも1つが生じる。
FIG. 13 shows the state of the
例えば、図13(a)では、ゴースト検出領域402Cにゴースト光403A〜Cが発生した場合を示す。図13(b)では、ゴースト検出領域402Cにゴースト光403Cが発生し、ゴースト検出領域402Dにゴースト光403Dが発生した場合を示す。この場合、ゴースト光403Aは焦点検出センサ400に配されるセンサアレイ上に生じていないため、焦点検出センサ400の出力としては検出されない。また、図13(c)では、ゴースト検出領域402Aに2つの線状ゴースト光403Aが発生した場合を示す。
For example, FIG. 13A shows the case where ghost lights 403A to 403C are generated in the
図14は、図13(a)のゴースト検出領域402Cに生じるゴースト光403C及びその近傍を拡大した図である。
FIG. 14 is an enlarged view of ghost light 403C generated in the
図14を用いて、ゴースト検出領域402A〜Dの一部に生じる、ゴースト光403A〜Dの少なくとも1つの位置情報の記憶方法の一例を説明する。
An example of a method of storing position information of at least one of the ghost lights 403A to 403D generated in part of the
以下、図13(a)のゴースト検出領域402Cに入射するゴースト光403C及びその近傍におけるセンサ画素を例に挙げて説明する。しかしながら、他のゴースト検出領域402A,B,D及び結像領域401A,B,Dにおけるセンサ画素についても同様の処理が実行される。
Hereinafter, the ghost light 403C incident on the
カメラ制御部210は、焦点検出センサ400の画素出力から、ゴースト検出領域402C上に生じるゴースト光403Cが位置するセンサ画素4031を識別する。具体的には、一般にゴースト光の強度よりも結像光の強度のほうが強いため、均一輝度面光源からの光線を撮影レンズ100に入射したときに、その出力値が第1の所定値以上のセンサ画素は結像領域401C内のセンサ画素4011であると識別する。一方、その出力値が第1の所定値より小さい第2の所定値以下であれば、ゴースト検出領域402Cのゴースト光403Cが生じていない領域に位置するセンサ画素4021であると識別する。また、その出力値が第1の所定値未満であって、第2の所定値より大きい値である場合、ゴースト検出領域402Cのゴースト光403Cが生じている領域に位置するセンサ画素4031であると識別する。カメラ制御部210は、こうして識別された、ゴースト検出領域402Cのゴースト光403Cが生じている領域に位置するセンサ画素4031の座標を、EEPROM211に記憶する。
The
図15は、実施例1における焦点調節処理の手順を示すフローチャートである。なお、以下で説明する処理はカメラ制御部210にて行ってもよいし、焦点検出装置207が備える制御部により行ってもよい。
FIG. 15 is a flowchart illustrating the procedure of the focus adjustment process in the first embodiment. The processing described below may be performed by the
まず、ステップS1で測距動作を開始する。これは撮影者が撮像装置200の特定の釦を操作し、その操作を操作検出部213が検出することで行われる。
First, a ranging operation is started in step S1. This is performed by the photographer operating a specific button of the
次にステップS2にて、EEPROM211に記憶されている、均一輝度面光源の入射時においてゴースト光403Cが生じていた領域に位置するセンサ画素4031の座標を読み出し、その座標のセンサ画素4031の出力を得る。ここでは、結像領域401とゴースト検出領域402の蓄積時間を同一に設定されているものとする。
Next, in step S2, the coordinates of the
続いてステップS3にて、ステップS2で得たセンサ画素4031の出力から、ゴースト光403Cの発生の有無を検出する。具体的には、センサ画素4031からの出力値が第2の所定値より大きい値である場合にゴースト光403Cが発生していると検出し、ステップS4に移行する。一方、センサ画素4031からの出力値が第2の所定値以下である場合は、ゴースト光403Cが発生していないと検出し、ステップS8へ移行して相関演算を行い、デフォーカス量を算出する。
Subsequently, in step S3, the generation of ghost light 403C is detected from the output of the
ステップS4では、センサ画素4031と各結像領域401A〜Dとの位置関係から、焦点検出センサ400におけるゴースト光の発生箇所を特定する。具体的な方法は後述する。
In step S4, the location where the ghost light is generated in the
ステップS5で、ステップS4で特定されたゴースト光の発生箇所に基づき、結像領域401A〜Dにゴースト光が発生しているか否かを判断する。結像領域401A〜Dにゴースト光が発生していないと判断された場合、ゴースト光は相関演算結果には影響しないものとしてステップS8の相関演算へ移行する。一方、結像領域401A〜Dにゴースト光が発生していると判断された場合、ステップS6に移行する。
In step S5, it is determined whether ghost light is generated in the
ステップS6にて、予測される結像領域401A〜Dへのゴースト光発生位置がデフォーカス量算出に影響のある場所であるかを判断する。デフォーカス量算出に影響するか否かは、焦点検出センサ400の、ゴースト光の発生位置と予測された領域内に焦点検出ラインがあるか否かや、撮像装置200に装着される撮影レンズ100の種類によって判断する。デフォーカス量算出に影響がないと判断された場合はステップS8へ移行する。一方、デフォーカス量算出に影響があると判断された場合はステップS7へ移行する。
In step S6, it is determined whether the predicted ghost light generation position on the
ステップS7にて、焦点検出ラインの再設定を行う。ステップS6にてデフォーカス量算出に影響のあると判断された場合、ゴースト光が発生している結像領域の出力を相関演算に用いると誤測距される可能性が高い。よって、焦点検出ライン上にゴースト光が発生している場合は、測距範囲からゴースト光の発生箇所(特定の箇所)を除外するように測距範囲を再設定する。 At step S7, the focus detection line is reset. If it is determined in step S6 that the defocus amount calculation is affected, there is a high possibility of erroneous distance measurement if the output of the imaging region in which ghost light is generated is used for correlation calculation. Therefore, when ghost light is generated on the focus detection line, the distance measurement range is reset so as to exclude the generation position (specific position) of the ghost light from the distance measurement range.
図16は、図15のステップS7の焦点検出ラインの再設定方法を説明するための図である。 FIG. 16 is a diagram for explaining the method of resetting the focus detection line in step S7 of FIG.
図16(a)は、結像領域401A,401B、ゴースト検出領域402A,402B、焦点検出ライン401A−2,401B−2と、入射したゴースト光403Dを示している。
FIG. 16A shows the
図16(a)に示すように、ゴースト光403Dが焦点検出ライン401A−2上に生じている場合、そのセンサ出力波形は図16(b)のようになる。ステップS4でゴースト光の発生箇所は特定されているため、焦点検出ライン401A−2,401B−2上の、どの位置にゴースト光が入射しているかを予測することが可能である。この場合、ステップS7においてゴースト光403Dが生じると予測される図16(b)の灰色部のセンサ出力波形は測距範囲から除外される。この状態で相関演算を行えば、ゴースト光による誤測距を防止することが可能となる。
As shown in FIG. 16A, when
尚、図16では、相関方向がY方向の場合についてのみ説明しているが、相関方向がX方向の場合についてもステップS7において焦点検出ラインの再設定が同様に行われる。 Although only the case where the correlation direction is the Y direction is described in FIG. 16, the focus detection line is similarly reset in step S7 when the correlation direction is the X direction.
図15に戻り、このようにして焦点検出ラインの再設定をした後は、ステップS8にて相関演算とデフォーカス量の算出を行う。その後、ステップS9で波形信頼性を評価し、ステップS10で、ステップS9において評価された波形信頼性の高い焦点検出ラインの選択を行う。次に、ステップS11で、ステップS10において選択された焦点検出ラインのセンサ出力波形を用いた相関演算及びデフォーカス量の算出を行い、算出されたデフォーカス量に基づきフォーカスレンズ101の駆動を行って、本処理を終了する。
Returning to FIG. 15, after resetting the focus detection line in this way, correlation calculation and defocus amount calculation are performed in step S8. Thereafter, waveform reliability is evaluated in step S9, and in step S10, a focus detection line with high waveform reliability evaluated in step S9 is selected. Next, in step S11, correlation calculation and defocus amount calculation are performed using the sensor output waveform of the focus detection line selected in step S10, and the
次に、ステップS4のゴースト光の発生箇所の特定方法について、詳細に説明する。 Next, the method for identifying the location where the ghost light is generated in step S4 will be described in detail.
焦点検出装置207内の構造物で反射することにより焦点検出センサ400上にゴースト光を生じさせる光線は、多孔絞り302および二次結像レンズユニット303を経由する。よって、焦点検出センサ400で生じるゴースト光の位置は、多孔絞りの開口302A〜Dや二次結像レンズ303A〜Dの位置関係から類推することが可能である。
A ray of light which causes ghost light on the
図11を参照しつつその類推手法を説明する。 The analogy method will be described with reference to FIG.
以下、図15のステップS3で、センサ画素4031からの出力に基づき、ゴースト光403Cが発生していると検出した場合、センサ画素4031の座標からゴースト光403Cの位置が特定される。尚、センサ画素4031が連続して存在する場合はそれらの中心座標をゴースト光403Cとして特定する。この特定されたゴースト光403Cの位置と、結像領域401A〜Dそれぞれの中心座標との位置関係が計算から求められる。例えば、結像領域401Cの中心座標からゴースト光403Cまでの距離a(X方向)、b(Y方向)が二次元的に求められる。
Thereafter, when it is detected that ghost light 403C is generated based on the output from the
他のゴースト光403A、403Bについても同様にして、各結像領域401A〜Dの中心座標からの距離が二次元的に求められる。このとき、あるゴースト光とある結像領域の二次元的な距離が他のゴースト光と他の結像領域の二次元的な距離と略等しくなるという組み合わせが存在するはずである。図11の例では、結像領域401Aとゴースト光403A、結像領域401Bとゴースト光403B、結像領域401Cとゴースト光403Cの組み合わせがこれに該当する。
The distances from the center coordinates of the
このような組み合わせが存在する場合、対応するゴースト光が検出できていない結像領域(図11の例では結像領域401D)が存在することが判明する。結像領域401Dの中心座標とこれに対応するゴースト光の二次元的な距離も、上記組み合わせにおける二次元的な距離と略等しくなるため、均一輝度面光源を入射したときには検出されなかったゴースト光であっても、その位置を類推することができる。図11の例では、均一輝度面光源を入射したときには検出されなかったゴースト光403Dの位置は結像領域401A上にあると類推できる。このゴースト光403Dが生じる範囲においては、センサ出力にゴースト光による光量増加が予測されることとなる。
When such a combination exists, it is found that there is an imaging area (
以上の方法でゴースト光の位置を類推することにより、ゴースト光による結像領域401のセンサ出力の光量増加が予測される範囲に対して適切な補正処理を施すことが可能になる。 By analogizing the position of the ghost light by the above method, it is possible to perform an appropriate correction process on a range in which the increase in the amount of sensor output of the imaging region 401 due to the ghost light is predicted.
なお、結像領域401上のゴースト光が発生位置の予測方法は、上記方法に限定されるものではない。例えば、図13(c)に示すような、ゴースト検出領域402に連続したゴースト光が入射している場合(線状ゴースト光が発生している場合)は、線状のゴーストが到達する結像領域401上の範囲を類推する、という方法がある。また本実施例ではステップS4においてゴースト光の発生箇所を特定したが、均一輝度面光源の入射の際にゴースト光が生じている領域に位置するセンサ画素4031の座標をEEPROM211に記憶する際に行うようにしてもよい。
The prediction method of the generation position of the ghost light on the imaging region 401 is not limited to the above method. For example, as shown in FIG. 13C, in the case where continuous ghost light is incident on the ghost detection area 402 (when linear ghost light is generated), imaging in which a linear ghost reaches There is a method of analogizing the range on the area 401. Further, in this embodiment, the generation location of the ghost light is specified in step S4. However, it is performed when the coordinates of the
以上のように実施例1の構成では、ゴースト光が発生しなければ光線が入射することのないゴースト検出領域402の出力から、ゴースト光を検出する。それにより、被写体像の影響を受けずに、精度良くゴースト光の検出が可能になる。また、実施例1の構成では、被写体像が形成される範囲に設けられる結像領域401の周囲に設けられるゴースト検出領域402より得た出力からゴースト光が生じる位置を予測する。これによって、従来技術のように、ゴースト光の発生する位置、強度を予測するために、事前に撮像装置200に装着しうる撮影レンズの種類や被写体距離等に応じた補正データを用意する必要がない。また、実施例1の構成では、予め焦点検出装置207に対して個体ごとに、予めゴースト検出領域402においてゴースト光が生じた領域に位置するセンサ画素4031の座標を記憶する。これにより、焦点調節処理の際のゴースト光403Cの発生の有無を、ゴースト検出領域402全体の出力からではなくセンサ画素4031のみの出力から検出でき、演算処理負荷が低減できる。これは、撮影レンズ100の射出瞳を覆う程度の大きさの均一輝度面光源からの光線を撮影レンズ100に入射させたときに、ゴースト検出領域402に生じるゴースト光が位置するセンサ画素をセンサ画素4031として識別することにより達成する。これにより、撮影レンズ100の射出瞳内の光源位置によらず、ゴースト検出領域402に生じる可能性のあるゴースト光を抽出できる。さらに、その記憶された、ゴースト光が生じている領域に位置するセンサ画素4031の座標に基づき結像領域401内のゴースト光の入射位置を予測する。これにより、焦点調節処理における撮影条件によってゴースト光を生じさせる光線の焦点検出センサ400への入射状況が変化しても、結像領域401内に生じるゴースト光の位置の予測が可能となる。つまり、内部構造物と光源位置の関係によってゴースト光の形状が異なるという事情や、結像領域401内に発生するゴースト光が極端に弱く検出が困難であるといった事情があっても、結像領域401内に発生するゴースト光の位置が予測できる。この予測されたゴースト光の位置に応じて焦点検出ラインを再設定することで測距範囲からゴースト光の影響を除外することが可能となる。
As described above, in the configuration of the first embodiment, ghost light is detected from the output of the ghost detection region 402 where no light beam enters unless ghost light is generated. As a result, ghost light can be accurately detected without being affected by the subject image. In the configuration of the first embodiment, the position where ghost light is generated is predicted from the output obtained from the ghost detection region 402 provided around the imaging region 401 provided in the range where the subject image is formed. Thus, as in the prior art, in order to predict the position and intensity at which ghost light is generated, it is necessary to prepare correction data in accordance with the type of shooting lens that can be attached to the
(実施例2)
本発明の実施例2においては、先述の本発明の実施例1とは異なる方法で、ゴースト検出結果を測距演算に利用する方法について述べる。撮影レンズ100や撮像装置200、焦点検出装置207などの構成は実施例1と同一であるため、説明は省略する。以下では実施例1との差異を中心に説明する。
(Example 2)
In the second embodiment of the present invention, a method will be described in which the ghost detection result is used for distance measurement calculation in a method different from the above-described first embodiment of the present invention. The configurations of the photographing
図17は、実施例2における焦点調節処理の手順を示すフローチャートである。図15に示す、実施例1における焦点調節処理と同一内容のステップについては、同一のステップ番号を付し、重複した説明を省略する。 FIG. 17 is a flowchart illustrating a procedure of focus adjustment processing according to the second embodiment. About the step of the same content as the focus adjustment process in Example 1 shown in FIG. 15, the same step number is attached | subjected and the duplicate description is abbreviate | omitted.
本処理は、ステップS7の代わりにステップS100が実行される点で実施例1の焦点調節処理と異なる。すなわち、実施例1では、ステップS7においてゴースト光が生じて入り箇所が除外されるよう焦点検出ラインを再設定した。これに対し実施例2では、ステップS100において、ゴースト光が生じている焦点検出ラインの波形信頼性が低くなるよう再設定する。これにより、ゴースト光が生じている焦点検出ラインのセンサ出力波形を用いて算出されたデフォーカス量がフォーカスレンズ101の駆動に採用される可能性が低くなる。
The present process is different from the focusing process of the first embodiment in that step S100 is executed instead of step S7. That is, in the first embodiment, the focus detection line is reset so that ghost light is generated in step S7 and the entry point is excluded. On the other hand, in the second embodiment, in step S100, the waveform reliability of the focus detection line in which ghost light is generated is reset to be low. As a result, there is a low possibility that the defocus amount calculated using the sensor output waveform of the focus detection line in which ghost light is generated is adopted for driving the
以上のように実施例2の構成では、ゴースト検出領域402から得られた出力に基づき、結像領域401内の特定の箇所について、焦点検出のための波形信頼性を低下させる。この結果、ゴースト光の発生範囲が実施例1の場合に比べて広く、焦点検出ライン上の特定の範囲だけを測距範囲から除外する方法が取れない場合、ゴースト光が生じていない焦点検出ラインのセンサ出力波形を用いてデフォーカス量が算出される。これにより精度良く焦点検出することが可能となる。 As described above, in the configuration of the second embodiment, the waveform reliability for focus detection is reduced at a specific location in the imaging region 401 based on the output obtained from the ghost detection region 402. As a result, when the ghost light generation range is wider than in the case of Example 1 and a method of excluding only a specific range on the focus detection line from the ranging range can not be taken, the focus detection line in which the ghost light is not generated The defocus amount is calculated using the sensor output waveform of This makes it possible to accurately detect the focus.
(実施例3)
本発明の実施例3においては、焦点検出センサ400の蓄積時間制御に関するゴースト光の影響を補正する方法について述べる。
(Example 3)
In the third embodiment of the present invention, a method of correcting the influence of ghost light on the storage time control of the
まず、焦点検出センサ400の蓄積時間制御について説明する。
First, accumulation time control of the
光電変換素子である焦点検出センサ400は、その電荷を蓄積する時間を調整することが可能である。これは被写体の光量に応じて、適切な蓄積時間を設定するために行っている。すなわち、焦点検出センサ400は、暗い被写体であれば蓄積時間を長く、明るい被写体であれば蓄積時間を短く設定する。また通常は、焦点検出センサ400内の画素のうちいずれかの出力が飽和する直前で電荷の蓄積を停止させる。
The
さて、実施例1,2で想定しているゴースト光に比べて強い光量のゴースト光が結像領域401内に発生した場合を考える。被写体からの光量に対してゴースト光の光量が数倍である状況である。この場合、焦点検出センサ400における電荷の蓄積は、そのゴースト光が発生している箇所にある画素の出力が飽和する直前で終了する。すると、ゴースト光の光量が被写体と比べて顕著に大きいため、被写体から十分な光量が得られないという問題が生じる。
Now, let us consider the case where ghost light having a larger amount of light is generated in the imaging region 401 than the ghost light assumed in the first and second embodiments. In this situation, the amount of ghost light is several times the amount of light from the subject. In this case, the accumulation of electric charge in the
そこで、実施例3では、ゴースト検出領域402から強い光量のゴースト光を検出した場合は、ゴースト検出領域402から得られた出力に基づき、結像領域401の蓄積飽和判定を変更する。 Therefore, in the third embodiment, when a strong amount of ghost light is detected from the ghost detection area 402, the accumulation saturation determination of the imaging area 401 is changed based on the output obtained from the ghost detection area 402.
図18は、実施例3における焦点調節処理の手順を示すフローチャートである。図17に示す、実施例2における焦点調節処理と同一内容のステップについては、同一のステップ番号を付し、重複した説明を省略する。 FIG. 18 is a flowchart illustrating a procedure of focus adjustment processing according to the third embodiment. Steps having the same contents as those in the focus adjustment process in the second embodiment shown in FIG. 17 are denoted by the same step numbers, and redundant description is omitted.
本処理は、ステップS5とステップS6の間でステップS200の判別処理が実行され、NOの場合はステップS201,S202が実行される点で実施例2の焦点調節処理と異なる。 This process differs from the focus adjustment process of the second embodiment in that the determination process of step S200 is executed between step S5 and step S6, and if NO, steps S201 and S202 are executed.
ステップS5で結像領域401内にゴースト光が生じていると判断した場合、ステップS200に進む。ステップS200ではゴースト光が生じていると予測される結像領域401内の焦点検出ラインにおける蓄積時間(T1)と、ゴースト検出領域402における蓄積時間(T2)を比較する。 If it is determined in step S5 that ghost light is generated in the imaging region 401, the process proceeds to step S200. In step S200, the accumulation time (T1) in the focus detection line in the imaging area 401 where ghost light is predicted to be generated is compared with the accumulation time (T2) in the ghost detection area 402.
例えば、所定の閾値Pを設定し、T1>T2×Pという関係が成立する場合(ステップS200でYES)、結像領域401内のゴースト光は1/P以下であるとして無視し、ステップS6に進む。一方、そうでない場合(ステップS200でNO)、結像領域401内のゴースト光による影響により、被写体から十分な光量が得られないと判断し、ゴースト光の発生が予想される領域は蓄積飽和判定から除外する(ステップS201)。その後、結像領域401内での電荷の蓄積を再度実施した後(ステップS202)、ステップS100に進む。 For example, when a predetermined threshold P is set and the relationship of T1> T2 × P is established (YES in step S200), ghost light in the imaging region 401 is ignored as 1 / P or less, and the process proceeds to step S6. move on. On the other hand, if not (NO in step S200), it is determined that a sufficient amount of light can not be obtained from the subject due to the influence of ghost light in the imaging area 401, and accumulation saturation judgment is made for areas where ghost light generation is expected. It excludes from (step S201). Thereafter, charge accumulation in the imaging region 401 is performed again (step S202), and the process proceeds to step S100.
以上のように実施例3の構成では、ゴースト検出領域402から得られた出力に基づき、結像領域401の特定領域を蓄積飽和判定から除外する。これにより、被写体像に比べて光量の大きいゴースト光が焦点検出センサ400に入射している場合でも精度良く焦点検出することが可能となる。
As described above, in the configuration of the third embodiment, the specific region of the imaging region 401 is excluded from the accumulation saturation determination based on the output obtained from the ghost detection region 402. As a result, even when ghost light having a larger amount of light than the subject image is incident on the
(実施例4)
本発明の実施例4においては、焦点検出センサ400上に連続したゴースト光(以下「線状ゴースト光」という。)が生じている場合、その線状ゴースト光の一部が検出されるゴースト検出領域402の出力に基づき、結像領域401上のその線状ゴースト光の発生範囲を類推する方法について述べる。撮影レンズ100や撮像装置200、焦点検出装置207などの構成は実施例1と同一であるため、説明は省略する。
(Example 4)
In the fourth embodiment of the present invention, when continuous ghost light (hereinafter referred to as “linear ghost light”) is generated on the
図19は、線状ゴースト光が生じている図8のゴースト検出領域402C付近を拡大した図である。
FIG. 19 is an enlarged view of the vicinity of the
隣接画素群402C−1aは、ゴースト検出領域402Cにおいて、結像領域401Cと隣接した画素群である。
The
線状ゴースト光403C−2は、焦点検出センサ400上に生じている線状ゴースト光のうち結像領域401Cに位置する部分のゴースト光である。線状ゴースト光403C−3は、焦点検出センサ400上に生じている線状ゴースト光のうちゴースト検出領域402Cに位置する部分のゴースト光である。
The linear ghost light 403C-2 is a ghost light of a portion located in the
線状ゴースト光403C−2,403C−3は、図3の視野マスク300の開口300Aの開口端部で反射した光である。撮影レンズ100の予定結像面に近い開口300Aで光が反射すると、その反射部の形状に近い線状ゴースト光が焦点検出センサ400上に投影される。図19に示す通り、隣接画素群402C−1aで線状ゴースト光403C−3が検出されると、線状ゴースト光403C−2が結像領域401Cに生じていると判断することができる。
The linear ghost lights 403C-2 and 403C-3 are light reflected at the opening end of the
以下、図20、図21を用いて線状ゴースト光403C−2,403C−3の発生範囲を検出する動作について説明する。 The operation of detecting the generation range of the linear ghost lights 403C-2 and 403C-3 will be described below with reference to FIGS.
図20は、図19の線状ゴースト光403C−2,403C−3近傍を画素毎に示した図である。 FIG. 20 is a view showing the vicinity of the linear ghost lights 403C-2 and 403C-3 of FIG. 19 for each pixel.
図21は、実施例4における焦点調節処理の手順を示すフローチャートである。以下で説明する処理はカメラ制御部210にて行ってもよいし、焦点検出装置207が備える制御部により行ってもよい。また、図15に示す、実施例1における焦点調節処理と同一内容のステップについては、同一のステップ番号を付し、重複した説明を省略する。
FIG. 21 is a flowchart of the focusing process in the fourth embodiment. The processing described below may be performed by the
ステップS301で、撮影者は測距動作を開始する。これは撮影者が撮像装置200の特定の釦を操作し、その操作を操作検出部213が検出することで行われる。
In step S301, the photographer starts a ranging operation. This is performed by the photographer operating a specific button of the
ステップS302では、隣接画素群402C−1aの出力を得る。
In step S302, the output of the
ステップS303では、ステップS302で得た隣接画素群402C−1aの出力の有無により、線状ゴースト光403C−3の発生の有無を判定する。隣接画素群402C−1aからの出力が有り、線状ゴースト光403C−3が発生していると判定した場合(ステップS303でYES)、ステップS304に進む。一方、隣接画素群402C−1aからの出力が無く、線状ゴースト光403C−3が発生していないと判定した場合(ステップS303でNO)、ステップS306に進む。
In step S303, the presence or absence of the generation of the linear ghost light 403C-3 is determined based on the presence or absence of the output of the
ステップS304では、隣接画素群402C−1aの出力から線状ゴースト光403C−3の発生範囲を特定し、その特定されて発生範囲から結像領域401における線状ゴースト光403C−2の発生範囲を類推する。具体的には、結像領域401Cに向かって線状ゴースト光403C−3を延長した範囲を線状ゴースト光403C−2の発生範囲として類推する。かかる類推が完了するとステップS305に進む。
In step S304, the generation range of the linear ghost light 403C-3 is specified from the output of the
ステップS305では、ステップS304で類推された線状ゴースト光403C−2の発生範囲にある焦点検出ラインの測距範囲を再設定する。測距範囲の再設定が完了すると、ステップS8〜S9の処理を実行し、本処理を終了する。 In step S305, the distance measurement range of the focus detection line in the generation range of the linear ghost light 403C-2 estimated in step S304 is reset. When resetting of the distance measurement range is completed, the processing of steps S8 to S9 is executed, and the present processing is ended.
図19に示す線状ゴースト光は上述の通り結像領域401A、401B、401Dには生じずに結像領域401Cにのみ生じるがこれに限定されない。すなわち、実施例4では、視野マスク300の開口300Aで反射した光線が、多孔絞り302の開口302Cを通過し、二次結像レンズ303Cによって、結像領域401Cの範囲に1つの線状ゴースト光が生じている。しかしながら、多孔絞り302の開口302A,302B,302Dを通過し、二次結像レンズ303A,303B,303Dによって結像領域401A,401B,401Dの範囲に複数の線状ゴースト光が生じた場合でも同様の手法を適用できる。
The linear ghost light shown in FIG. 19 does not occur in the
以上のように実施例4の構成では、ゴースト検出領域402から得られた出力に基づき、結像領域401内に入射している線状ゴースト光の位置を類推する。これにより、必要な範囲でのみゴースト光の影響を除外することが可能となり、精度良く焦点検出することが可能となる。 As described above, in the configuration of the fourth embodiment, the position of the linear ghost light incident in the imaging region 401 is estimated based on the output obtained from the ghost detection region 402. This makes it possible to exclude the influence of ghost light only in the necessary range, and to perform focus detection with high accuracy.
(実施例5)
実施例5においては、先述の本発明を適用した実施例1とは異なる方法で、ゴースト検出結果を用いて像信号を補正して測距演算に利用する方法について述べる。
(Example 5)
In the fifth embodiment, a method will be described in which an image signal is corrected using a ghost detection result and used for distance measurement calculation, in a method different from the first embodiment to which the present invention described above is applied.
(1)まず、補正動作の例として、結像領域401とゴースト検出領域402の蓄積時間が同一である場合について説明する。 (1) First, as an example of the correction operation, the case where the accumulation time of the imaging area 401 and the ghost detection area 402 is the same will be described.
図22は、実施例5における、ゴースト光を生じさせる光線403が焦点検出センサ400に入射した際の、ゴースト光の位置関係を示す図である。
FIG. 22 is a diagram illustrating the positional relationship of ghost light when the
ゴースト光403A〜Dは、焦点検出センサ400上でのゴースト光の発生位置である。先述の通り、ゴースト光を生じさせる光線403は多孔絞り302、二次結像レンズユニット303を経由する。よって、焦点検出センサ400上では多孔絞り302の開口302A〜D、及び二次結像レンズ303A〜Dに対応して、4つのゴースト光403A〜Dとして現れる。実施例5では、これらのゴースト光403A〜Dのうち、ゴースト光403A〜Cはゴースト検出領域402Cに入射し、ゴースト光403Dは結像領域401Aに入射している。
The ghost lights 403A to 403D are ghost light generation positions on the
焦点検出ライン401A−2は、結像領域401A内にあり、図7の焦点検出範囲500’に対応した領域に設けられている。焦点検出ライン401B−2は、結像領域401B内にあり、同様に図7の焦点検出範囲500’に対応した領域に設けられている。焦点検出ライン401C−2は、結像領域401C内にあり、同様に図7の焦点検出範囲500’に対応した領域に設けられている。焦点検出ライン401D−2は、結像領域401D内にあり、同様に図7の焦点検出範囲500’に対応した領域に設けられている。各焦点検出ライン401A−2,401B−2,401C−2,401D−2は像を瞳分割する方向(相関方向)と同じ方向に配置される。
The
ゴースト検出ライン402C−1〜6は、ゴースト検出領域402C内の、それぞれゴースト光403A〜Cに対応した位置に設けられる。ゴースト検出ライン402C−1〜3はY方向に平行に、402C−4〜6はX方向に平行に設けられる。尚、実施例5においても実施例1と同様、均一輝度面光源からの光線を撮影レンズ100に入射させ、ゴースト検出領域402Cのゴースト光403A〜Cが生じている領域に位置するセンサ画素の座標をEEPROM211に記憶しておく。その後、その記憶された座標に基づきゴースト検出ライン402C−1〜6を設定する。また、実施例5では、上記センサ画素の座標をEEPROM211に記憶する際に、実施例1と同様の方法で結像領域401においてゴースト光が生じると予測される領域の座標についても同時にEEPROM211に記憶される。
The
図23は、被写体が白い十字線である場合にゴースト光403A〜Dが焦点検出センサ400上に発生した際の、実施例5における焦点検出ラインのセンサ出力波形および、ゴースト検出ラインのセンサ出力波形を示す図である。ここでは、被写体として白い十字線(X方向とY方向に平行な線)を撮影しており、焦点検出範囲としてその白い十字線のY方向に平行な線の一部が選択されている状態を例に説明する。焦点検出ライン401A−2には、被写体像として白の一本線の像が結像されると同時にゴースト光403Dが発生している。一方、焦点検出ライン401B−2,401C−2,401D−2にはゴースト光は発生していないため、被写体像である白の一本線の像のみが結像される。また、ゴースト検出ライン402C−1〜6では、それぞれゴースト光403A〜Cのみが検出される。ゴースト光403A〜Dは、いずれも、ゴースト光を生じさせる光線403を反射する構造物から焦点検出センサ400までに存在する部材は同一であるため、概ね同一の強度となる。
FIG. 23 shows the sensor output waveform of the focus detection line and the sensor output waveform of the ghost detection line in the fifth embodiment when ghost light 403A to D are generated on the
前述の通り、焦点検出ライン401A−2のセンサ出力波形は、被写体の正確な光量分布とならない。そのため、焦点検出ライン401A−2と焦点検出ライン401B−2の二つのセンサ出力波形の光量分布は一致しておらず、これらの光量分布に基づいて相関演算を行うと、高精度なデフォーカス量が得られず、焦点調節の精度も下がる。
As described above, the sensor output waveform of the
そこで実施例5ではゴースト検出領域402から得た出力に基づいて、結像領域401の出力を補正し焦点検出を行う。以下、図24,25を参照しつつ、実施例5における焦点調節処理を説明する。なお、以下で説明する処理はカメラ制御部210ってもよいし、焦点検出装置207が備える制御部により行ってもよい。
Therefore, in the fifth embodiment, based on the output obtained from the ghost detection area 402, the output of the imaging area 401 is corrected to perform focus detection. Hereinafter, the focus adjustment processing in the fifth embodiment will be described with reference to FIGS. The processing described below may be performed by the
図24は、実施例5における焦点調節処理の手順を示すフローチャートである。 FIG. 24 is a flowchart illustrating the procedure of the focusing process in the fifth embodiment.
ステップS501では、測距動作を開始する。これは撮影者が撮像装置200の特定の釦を操作し、その操作を操作検出部213が検出することで行われる。
In step S501, a ranging operation is started. This is performed by the photographer operating a specific button of the
ステップS502では、結像領域401とゴースト検出領域402に対して、蓄積時間の設定を行う。ここでは、結像領域401とゴースト検出領域402の蓄積時間を同一に設定し、ステップS3に進む。この蓄積時間の設定については後に詳述する。 In step S <b> 502, an accumulation time is set for the imaging region 401 and the ghost detection region 402. Here, the accumulation time of the imaging area 401 and the ghost detection area 402 is set to be the same, and the process proceeds to step S3. The setting of this accumulation time will be described in detail later.
ステップS503では、ステップS502で設定した蓄積時間に基づき、結像領域401とゴースト検出領域402の出力を得る。すなわち、図23に示すような、センサ出力波形となる光量分布を得る。 In step S503, the outputs of the imaging area 401 and the ghost detection area 402 are obtained based on the accumulation time set in step S502. That is, as shown in FIG. 23, a light amount distribution which is a sensor output waveform is obtained.
ステップS504では、ステップS503で得たゴースト検出領域402の出力から、結像領域401内の出力を補正する。具体的には、まず、焦点検出ライン401A−2,401B−2,401C−2,401D−2のうち、EEPROM211にゴースト光が発生すると予測される領域の座標と重なる位置にある焦点検出ラインがあるか検出する。検出の結果、そのような焦点検出ライン(本実施例では焦点検出ライン401A−2)がある場合、その出力を取得する。次に、ゴースト検出ライン402C−1〜6のうち、出力を取得した焦点検出ライン401A−2と同じくY方向に平行なゴースト検出ライン(本実施例ではゴースト検出ライン402C−1)の出力を取得する。その後、焦点検出ライン401A−2の出力からゴースト検出ライン402C−1の出力を減算する。
In step S504, the output in the imaging area 401 is corrected from the output of the ghost detection area 402 obtained in step S503. Specifically, first, among the
図25は、図24のステップS504における結像領域401の出力の補正方法を説明するための図である。 FIG. 25 is a diagram for describing a method of correcting the output of the imaging region 401 in step S504 of FIG.
前述の通り、焦点検出装置207内の構造物によるゴースト光403A〜Dを生じさせる光線403は、多孔絞り302および二次結像レンズユニット303を経由することで、特定の位置関係で焦点検出センサ400へと入射する。前述の通り、ゴースト光403A〜Dは、いずれも概ね同一の強度である。よって図25に示すように、焦点検出ライン401A−2の出力から、ゴースト検出ライン402C−1の出力を減算することで、ゴースト光による出力のみを排除し、被写体像による出力のみを得ることができる。
As described above, the
なお、ここではY方向に平行な焦点検出ライン401A−2の補正を行うため、同じ方向のゴースト検出ライン402C−1の出力を利用している。例えば焦点検出ライン401C−2上に存在するゴースト光の補正を行うのであれば、同じ方向のゴースト検出ライン(図22の場合は402C−4〜6のいずれか)の出力を利用すればよい。
Here, in order to correct the
図24に戻り、結像領域401内の出力補正が完了するとステップS505に進む。 Returning to FIG. 24, when the output correction in the imaging region 401 is completed, the process proceeds to step S505.
ステップS505では、ステップS504で補正した出力を用いて、相関演算とデフォーカス量の算出を行う。デフォーカス量の算出が完了するとステップS506へと進む。 In step S505, correlation calculation and defocus amount calculation are performed using the output corrected in step S504. When the calculation of the defocus amount is completed, the process proceeds to step S506.
ステップS506では、ステップS505で算出したデフォーカス量に基づいてフォーカスレンズ101の駆動を行う。フォーカスレンズ101の駆動が完了すると、本処理を終了する。
In step S506, the
(2)つぎに、補正動作の例として、光電変換素子である焦点検出センサ400で、その電荷を蓄積する時間を領域毎に調整する場合について説明する。
(2) Next, as an example of the correction operation, a case where the
焦点検出センサ400は、領域毎に電荷を蓄積する時間を調整することにより、被写体の光量に応じて適切な蓄積時間を設定することができる。例えば、焦点検出センサ400は、暗い被写体であれば蓄積時間を長く、明るい被写体であれば蓄積時間を短く設定する。
The
一般に、被写体像の光量分布をより正確に捉えるため、設定した焦点検出ライン内にある画素のうち、いずれかの出力が飽和する直前で電荷の蓄積を停止させる。また、焦点検出ライン毎に結像される被写体像が異なるため、電荷の蓄積時間は対となる焦点検出ライン毎に制御される。図22,23の例であれば、対となる焦点検出ライン401A−2,401B−2には同一の蓄積時間1が設定され、他の対となる焦点検出ライン401C−2,401D−2には同一の蓄積時間2が設定される。ただし、蓄積時間1,2は別々に制御されるため、同じであるとは限らない。
In general, in order to more accurately capture the light amount distribution of the subject image, the charge accumulation is stopped immediately before any output of the pixels in the set focus detection line is saturated. Further, since the subject image formed for each focus detection line is different, the charge accumulation time is controlled for each pair of focus detection lines. In the example of FIGS. 22 and 23, the
他方、ゴースト検出領域402には、ゴースト光以外は入射しないため、ゴースト光が入射しない場合はその出力はごく微小となる。また、ゴースト光が入射する場合であっても、そのゴースト光を生じさせる光線は構造物に反射した後に焦点検出センサ400に入射するため、結像領域401に測距光束が入射した場合の光量と比べ、その光量は小さくなる。従って、ゴースト検出領域402において画素の出力が飽和する直前まで電荷の蓄積を行うと、蓄積時間が結像領域401に比べて長くなる。ゴースト検出領域402の蓄積時間が長くなると、焦点検出に要する時間が長くなり、焦点検出の応答性を悪化させるという問題が生じる。
On the other hand, since only ghost light is not incident on the ghost detection area 402, the output is very small when the ghost light is not incident. In addition, even when ghost light is incident, the light beam that causes the ghost light is reflected by the structure and then is incident on the
そこで実施例5では、結像領域401の蓄積時間に基づいて、ゴースト検出領域402の蓄積時間を制御することで、かかる問題に対処する。 Thus, in the fifth embodiment, such an issue is addressed by controlling the accumulation time of the ghost detection area 402 based on the accumulation time of the imaging area 401.
具体的な実施例5における蓄積時間制御を、図26を参照しつつ説明する。
The accumulation time control in the
図26は、被写体が一般的なものである場合にゴースト光が焦点検出センサ400に発生した際の、実施例5における焦点検出ラインのセンサ出力波形および、ゴースト検出ラインのセンサ出力波形の蓄積時間制御を示す図である。ここで一般的な被写体とは風景や人物等を指す。すなわち、図26は、撮影される被写体が、白い十字線である図23とは相違する。
FIG. 26 shows the accumulation time of the sensor output waveform of the focus detection line and the sensor output waveform of the ghost detection line in Example 5 when ghost light is generated in the
図26に示すように、焦点検出ライン401A−2,401B−2に設定される蓄積時間1が100ms、焦点検出ライン401C−2,401D−2に設定される蓄積時間2が50msである。このとき、ゴースト検出ライン402C−1〜6の蓄積時間は、蓄積時間2より長い蓄積時間1が設定される焦点検出ライン401A−2,401B−2に合わせ、100msに設定される。
As shown in FIG. 26, the
焦点検出のために焦点検出ライン401A−2,401B−2が選択された場合は、図25を参照しつつ説明した場合と同様の補正処理となる。すなわち焦点検出ライン401A−2の出力から、ゴースト検出ライン402C−1の出力を減算する。ゴースト検出ライン402C−1と焦点検出ライン401A−2は共に蓄積時間が100msであるため、焦点検出ライン401A−2上のゴースト光の光量は、ゴースト検出ライン402C−1上のゴースト光の光量と等しいとみなすことができるからである。
When the
一方、焦点検出のために焦点検出ライン401C−2,401D−2が選択された場合は、ゴースト検出ライン402C−4の出力をもとに補正を行う。焦点検出ライン401C−2は蓄積時間2であるのに対し、ゴースト検出ライン402C−4の蓄積時間1であるため、焦点検出ライン401C−2の出力からゴースト検出ライン402C−4の出力をそのまま減算することはできない。ゴースト検出ライン402C−4の出力に蓄積時間差を乗じる必要がある。この例では蓄積時間2/蓄積時間1=50ms/100ms=0.5をゴースト検出ライン402C−4の出力に乗じたうえで、焦点検出ライン401C−2の出力から減算することでゴースト光の補正がなされる。以上の補正処理は図24中のステップS504にて行われる。
On the other hand, when the
なお、上記補正方法とは逆に、焦点検出ライン401C−2の出力を2倍し、ゴースト検出ライン402C−4の出力を減算することでは同等の効果は得られない場合がある。一般に光電変換素子は蓄積時間が長い程、S/Nの良い出力が得られる。すなわち、焦点検出ライン401C−2は、ゴースト検出ライン402C−4より蓄積時間が短いため、その出力のS/Nもゴースト検出ライン402C−4より良くない。その上、そのS/Nが良くない焦点検出ライン401C−2の出力を2倍することになるため、先述のゴースト検出ライン402C−4の出力波形を0.5倍するより波形の信頼性に劣ることとなるためである。そのため、実施例5においてはゴースト検出領域402の蓄積は、結像領域401の蓄積時間のうち、最も長い蓄積時間1に基づいて制御される。
Contrary to the above correction method, there is a case where the same effect cannot be obtained by doubling the output of the
実施例5の構成では、ゴースト検出領域402の出力を結像領域401の出力から減算することで、ゴースト光による影響を排除する。そのため、従来技術のように、ゴースト光の入射位置、強度を予測するために、事前に撮像装置200に装着しうる撮影レンズの種類や被写体距離等に応じた補正データを用意する必要がない。
In the configuration of the fifth embodiment, the influence of ghost light is eliminated by subtracting the output of the ghost detection area 402 from the output of the imaging area 401. Therefore, unlike the prior art, it is not necessary to prepare correction data according to the type of the photographing lens that can be attached to the
また、実施例5の構成では、ゴースト光が発生しなければ光線が入射することのないゴースト検出領域402の出力を用いて、結像領域401の出力を補正している。それにより、被写体像の影響を受けずに、より精度良くゴースト光を補正することが可能となる。また、ゴースト光の光量と被写体像の光量を分離するための複雑な演算が不要であり、より短時間での補正が可能となる。 In the configuration of the fifth embodiment, the output of the imaging region 401 is corrected using the output of the ghost detection region 402 where no light beam enters unless ghost light is generated. As a result, it is possible to correct ghost light more accurately without being affected by the subject image. Further, a complicated calculation for separating the light amount of the ghost light and the light amount of the subject image is unnecessary, and correction can be performed in a shorter time.
さらに、実施例5の構成では、結像領域401の周辺に設けられるゴースト検出領域402の出力に基づいて結像領域401の出力を補正している。それにより、太陽が撮影領域外にある逆光シーンのように、ゴースト光が結像領域401に結像しなくても、ゴースト光の影響を補正することが可能となる。 Further, in the configuration of the fifth embodiment, the output of the imaging region 401 is corrected based on the output of the ghost detection region 402 provided around the imaging region 401. This makes it possible to correct the influence of the ghost light even if the ghost light does not form an image in the imaging region 401 as in a backlight scene where the sun is outside the imaging region.
加えて、実施例5の構成では、結像領域401の蓄積時間に基づいて、ゴースト検出領域402における蓄積時間を制御する。すなわち、結像領域401の蓄積時間のうち最も蓄積時間が長いものをゴースト検出領域402における蓄積時間に設定している。それにより、ゴースト検出領域402の蓄積時間を適切に設定し、焦点検出の応答性を悪化させることなくゴースト光の影響を補正することが可能となる。 In addition, in the configuration of the fifth embodiment, the accumulation time in the ghost detection area 402 is controlled based on the accumulation time of the imaging area 401. That is, the accumulation time in the ghost detection area 402 is set to the longest accumulation time among the accumulation times in the imaging area 401. Thereby, it is possible to appropriately set the accumulation time of the ghost detection area 402 and correct the influence of the ghost light without deteriorating the responsiveness of focus detection.
以上のように、実施例5の撮像装置200によれば、焦点検出センサ400にゴースト光が入射しても、より精度良く焦点検出することが可能となる。
As described above, according to the
(3)つぎに、補正動作の例として、光電変換素子である焦点検出センサ400で、その電荷を蓄積する時間を領域毎に調整する場合であって、特に、結像領域401の蓄積時間が著しく短い場合について説明する。
(3) Next, as an example of the correction operation, the
例えば被写体の照度が高く蓄積時間が数msとなる場合、ゴースト検出領域402の蓄積時間も数msとして設定される。この場合、上述の通り光電変換素子は蓄積時間が短いほど、出力のS/Nが悪化する。よって、ゴースト検出領域402のゴースト光による出力がセンサノイズと同じ程度の出力波形として現れてしまい、図25に示すような補正を行った後の結像領域401における出力波形の信頼性を低下させてしまう可能性があるという問題がある。 For example, when the illuminance of the object is high and the accumulation time is several ms, the accumulation time of the ghost detection area 402 is also set as several ms. In this case, as described above, the S / N of the output deteriorates as the accumulation time of the photoelectric conversion element is shorter. Therefore, the output by the ghost light in the ghost detection area 402 appears as an output waveform of the same level as the sensor noise, and the reliability of the output waveform in the imaging area 401 after performing the correction shown in FIG. 25 is reduced. There is a problem that it may be.
そこで、蓄積時間に所定の閾値を設定し、結像領域401の蓄積時間が閾値より長い場合は、ゴースト検出領域402の蓄積時間を結像領域401の蓄積時間と同じとする。一方、結像領域401の蓄積時間が閾値以下の場合は、ゴースト検出領域の蓄積時間を閾値と同じとする。これにより、上述の問題に対処する。 Therefore, when a predetermined threshold value is set for the accumulation time and the accumulation time of the imaging region 401 is longer than the threshold value, the accumulation time of the ghost detection region 402 is set to be the same as the accumulation time of the imaging region 401. On the other hand, when the accumulation time of the imaging area 401 is equal to or less than the threshold, the accumulation time of the ghost detection area is made equal to the threshold. This addresses the above problem.
以下、かかる対処について図27を用いて具体的に説明する。 Such measures will be specifically described below with reference to FIG.
図27は、実施例5における蓄積時間制御と蓄積時間に関する閾値を示す図である。 FIG. 27 is a diagram illustrating accumulation time control and thresholds related to accumulation time according to the fifth embodiment.
図27に示したグラフの横軸は結像領域401の蓄積時間、縦軸はゴースト検出領域402の蓄積時間である。実施例5では図27のグラフ中の実線に基づいてゴースト検出領域402の蓄積時間を定める。 The horizontal axis of the graph shown in FIG. 27 is the accumulation time of the imaging area 401, and the vertical axis is the accumulation time of the ghost detection area 402. In Example 5, the accumulation time of the ghost detection region 402 is determined based on the solid line in the graph of FIG.
具体的には、図27中の斜線部に示すように、結像領域401の蓄積時間が閾値Tより長い場合、ゴースト検出領域402の蓄積時間は結像領域401と等しく設定される。例えば結像領域401における蓄積時間が50msであった場合は、ゴースト検出領域402の蓄積時間も50msである。 Specifically, as indicated by the hatched portion in FIG. 27, when the accumulation time of the imaging region 401 is longer than the threshold value T, the accumulation time of the ghost detection region 402 is set equal to the imaging region 401. For example, when the accumulation time in the imaging area 401 is 50 ms, the accumulation time of the ghost detection area 402 is also 50 ms.
ここで、図27中の閾値Tは、焦点検出センサ400のS/N特性から、そのノイズが無視できる程度の出力が得られる時間となり、かつ撮影者が応答の遅れを認知できない程度に短い時間(数ms〜数十ms)に設定される。結像領域401の蓄積時間が閾値T以下の場合は、ゴースト検出領域402の蓄積時間は結像領域401と同じに設定せず、常に閾値Tの値に設定される。図27中に示すように、結像領域401における蓄積時間が閾値T以下である5msであった場合、ゴースト検出領域402の蓄積時間は閾値Tとなる。
Here, the threshold value T in FIG. 27 is a time in which an output that can ignore the noise is obtained from the S / N characteristic of the
このように実施例5によれば、ゴースト検出領域402の蓄積時間に所定の閾値を設定し、結像領域401の蓄積時間が閾値より長い場合は、ゴースト検出領域402の蓄積時間を結像領域401の蓄積時間と同じとする。一方、結像領域401の蓄積時間が閾値以下の場合は、ゴースト検出領域402の蓄積時間を閾値と同じとする。これによって、光電変換素子のノイズの影響が現れるような短い蓄積時間の場合であっても、ゴースト光による焦点検出センサの出力への影響を補正し、精度良く焦点検出することが可能となる。 As described above, according to the fifth embodiment, when a predetermined threshold is set for the accumulation time of the ghost detection area 402 and the accumulation time of the imaging area 401 is longer than the threshold, the accumulation time of the ghost detection area 402 is set to the imaging area. The same as the accumulation time 401. On the other hand, when the accumulation time of the imaging area 401 is equal to or less than the threshold, the accumulation time of the ghost detection area 402 is made equal to the threshold. As a result, even in the case of a short accumulation time in which the influence of the noise of the photoelectric conversion element appears, the influence of the ghost light on the output of the focus detection sensor can be corrected and focus detection can be performed with high accuracy.
100 撮影レンズ
200 撮像装置
207 焦点検出装置
210 カメラ制御部(演算手段)
300 視野マスク
302 多孔絞り
303 二次結像レンズユニット
400 焦点検出センサ
401 結像領域(第一のセンサ領域)
402 ゴースト検出領域(第二のセンサ領域)
100
300 field of
402 Ghost detection area (second sensor area)
Claims (13)
前記センサには、像視野の範囲にある第一のセンサ領域と、前記第一のセンサ領域の周辺にある第二のセンサ領域が設けられ、
所定の光源が前記フォーカスレンズに入射されたときに前記第二のセンサ領域においてゴースト光が生じた領域を識別する識別手段と、
前記フォーカスレンズの焦点調節の際、前記識別された領域からの出力に基づき、前記ゴースト光が生じているか否かを検出する第1の検出手段と、
前記第1の検出手段による検出の結果、前記ゴースト光が生じている場合、前記第一のセンサ領域で他のゴースト光が生じているか否かを検出する第2の検出手段と、
前記第2の検出手段による検出の結果、前記他のゴースト光が生じている場合であって前記他のゴースト光の発生位置が前記合焦状態の検出に影響がある場合、前記センサの出力を補正した後に、前記位相差検出方式による合焦状態を検出する第3の検出手段とを備えることを特徴とする焦点検出装置。 A focus detection apparatus having a sensor for detecting an in-focus state of an external focus lens by a phase difference detection method,
The sensor is provided with a first sensor area in the image field of view and a second sensor area around the first sensor area.
Identification means for identifying an area where ghost light has occurred in the second sensor area when a predetermined light source is incident on the focus lens;
A first detection unit that detects whether or not the ghost light is generated based on an output from the identified area at the time of focusing of the focus lens;
A second detection unit that detects whether or not other ghost light is generated in the first sensor area when the ghost light is generated as a result of the detection by the first detection unit;
As a result of the detection by the second detection means, when the other ghost light is generated and the generation position of the other ghost light affects the detection of the in-focus state, the output of the sensor is selected. A focus detection apparatus comprising: third detection means for detecting a focused state by the phase difference detection method after correction.
前記第1の検出手段は、前記保持手段から読み出した前記情報に基づき、前記識別された領域からの出力の有無を判定することを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の焦点検出装置。 And a holding unit that holds information of the area identified by the identification unit.
The first detection means determines the presence or absence of an output from the identified area based on the information read from the holding means. Focus detection device.
前記センサには、相関方向のそれぞれに対して対で構成される像視野の範囲にある第一のセンサ領域と、前記第一のセンサ領域それぞれの周辺にある第二のセンサ領域が設けられ、
焦点検出範囲に応じて、前記相関方向と平行な方向に前記第一のセンサ領域のそれぞれに焦点検出ラインを設定する第1の設定手段と、
所定の光源が前記フォーカスレンズに入射されたときに前記第二のセンサ領域においてゴースト光が生じた領域を識別する第1の識別手段と、
前記第一のセンサ領域と前記識別された領域の位置関係から、前記第一のセンサ領域で他のゴースト光が生じたと予測される領域を識別する第2の識別手段と、
前記第1の識別手段により識別された領域において、前記相関方向のそれぞれと平行な方向にゴースト検出ラインを設定する第2の設定手段と、
前記フォーカスレンズの焦点調節の際、前記焦点検出ラインのうち前記第2の識別手段により識別された領域と重なる位置にある第1の焦点検出ラインがある場合、前記第1の焦点検出ラインの出力を、前記ゴースト検出ラインのうち前記第1の焦点検出ラインと同じ方向に設定された第1のゴースト検出ラインの出力に基づき補正する補正手段と、
前記補正した後に、前記位相差検出方式による合焦状態を検出する検出手段とを備えることを特徴とする焦点検出装置。 A focus detection apparatus having a sensor for detecting an in-focus state of an external focus lens by a phase difference detection method,
The sensor is provided with a first sensor area in the range of the image field comprising a pair for each of the correlation directions, and a second sensor area around each of the first sensor areas.
First setting means for setting a focus detection line in each of the first sensor areas in a direction parallel to the correlation direction according to the focus detection range;
First identification means for identifying an area where ghost light has occurred in the second sensor area when a predetermined light source is incident on the focus lens;
Second identification means for identifying an area where it is predicted that another ghost light is generated in the first sensor area from the positional relationship between the first sensor area and the identified area;
Second setting means for setting a ghost detection line in a direction parallel to each of the correlation directions in the area identified by the first identification means;
When there is a first focus detection line at a position overlapping the area identified by the second identification means in the focus detection line during focusing of the focus lens, the output of the first focus detection line Correction means for correcting based on an output of a first ghost detection line set in the same direction as the first focus detection line among the ghost detection lines;
A focus detection apparatus comprising: a detection unit configured to detect an in-focus state by the phase difference detection method after the correction.
前記補正手段は、前記保持手段から読み出した前記情報に基づき、前記焦点検出ラインのうち前記第2の識別手段により識別された領域と重なる位置にある第1の焦点検出ラインの有無を判定することを特徴とする請求項10項記載の焦点検出装置。 And a holding unit that holds information of the area identified by the second identification unit.
The correction means determines the presence or absence of a first focus detection line at a position overlapping the area identified by the second identification means among the focus detection lines based on the information read from the holding means. The focus detection apparatus according to claim 10, characterized in that
A focal point detection apparatus according to any one of claims 1 to 11, an image pickup device for generating an image, and a control means for controlling movement of the focus lens according to the detected in-focus state. An imaging device characterized by
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2018011706A JP2019128548A (en) | 2018-01-26 | 2018-01-26 | Focus detector and optical apparatus equipped with focus detector |
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CN111641781A (en) * | 2020-05-25 | 2020-09-08 | 浙江大华技术股份有限公司 | Automatic focusing method and device and electronic equipment |
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- 2018-01-26 JP JP2018011706A patent/JP2019128548A/en active Pending
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