JP3491303B2 - Focus detection device and focus detection method - Google Patents

Focus detection device and focus detection method

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JP3491303B2
JP3491303B2 JP27262993A JP27262993A JP3491303B2 JP 3491303 B2 JP3491303 B2 JP 3491303B2 JP 27262993 A JP27262993 A JP 27262993A JP 27262993 A JP27262993 A JP 27262993A JP 3491303 B2 JP3491303 B2 JP 3491303B2
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英彦 青柳
重之 内山
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、被写体までの撮影距離
または撮影レンズのデフォーカス量を検出する焦点検出
装置および焦点検出方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a focus detecting device and a focus detecting method for detecting a photographing distance to a subject or a defocus amount of a photographing lens.

【0002】[0002]

【従来の技術】オートフォーカスカメラは撮影画面の中
央部などに焦点検出領域を有し、この焦点検出領域に捕
捉された被写体に対して合焦となるように撮影レンズを
自動的に駆動する。したがって、撮影者は撮影しようと
する被写体(以下では、主要被写体と呼ぶ)を撮影画面
内の焦点検出領域に捕捉することによって撮影レンズを
主要被写体に対して合焦させることができる。
2. Description of the Related Art An autofocus camera has a focus detection area in the center of a photographic screen, and automatically drives a photographic lens so that an object captured in this focus detection area is in focus. Therefore, the photographer can focus the photographing lens on the main subject by capturing the subject to be photographed (hereinafter referred to as the main subject) in the focus detection area in the photographing screen.

【0003】被写体からの一対の光束を一対のイメージ
センサー上へ導いて一対の被写体像を結像させ、これら
のイメージセンサーから出力される画像信号に基づいて
一対の被写体像の相対的ずれ量を算出して撮影レンズの
焦点調節に関する情報を演算する位相差検出方式の焦点
検出装置が知られている。
A pair of light fluxes from a subject are guided onto a pair of image sensors to form a pair of subject images, and the relative shift amount between the pair of subject images is calculated based on image signals output from these image sensors. 2. Description of the Related Art There is known a phase difference detection type focus detection device that calculates and calculates information regarding focus adjustment of a photographing lens.

【0004】図7は位相差検出方式の焦点検出装置の構
成を示す。対物レンズ100の領域101を通って入射
した被写体からの光束は、視野マスク200、フィール
ドレンズ300、絞り開口部401および再結像レンズ
501を通ってイメージセンサーAに達し、イメージセ
ンサーA上に被写体像を結像する。同様に、対物レンズ
100の領域102を通って入射した被写体からの光束
は、視野マスク200、フィールドレンズ300、絞り
開口部402および再結像レンズ502を通ってイメー
ジセンサーBに達し、イメージセンサーB上に被写体像
を結像する。
FIG. 7 shows the structure of a focus detection device of the phase difference detection type. The light flux from the subject that has entered through the area 101 of the objective lens 100 reaches the image sensor A through the field mask 200, the field lens 300, the aperture opening 401, and the re-imaging lens 501, and the subject on the image sensor A. Form an image. Similarly, the light flux from the subject that has entered through the area 102 of the objective lens 100 reaches the image sensor B through the field mask 200, the field lens 300, the aperture opening 402 and the re-imaging lens 502, and the image sensor B. A subject image is formed on top.

【0005】これらの一対のイメージセンサーA,B上
に結像した一対の被写体像は、対物レンズ100が予定
焦点面よりも前に被写体の鮮鋭像を結ぶ、いわゆる前ピ
ン状態では互いに遠ざかり、逆に、予定焦点面よりも後
に被写体の鮮鋭像を結ぶ、いわゆる後ピン状態では互い
に近づき、ちょうど予定焦点面に被写体の鮮鋭像を結
ぶ、いわゆる合焦時にはイメージセンサーA,B上の被
写体像は相対的に一致する。したがって、この一対の被
写体像をイメージセンサーA,Bで光電変換して電気信
号に換え、これらの信号を演算処理して一対の被写体像
の相対位置を求めることにより、対物レンズ100の焦
点調節状態、ここでは合焦状態から離れている量とその
方向、すなわちデフォーカスが得られる。なお、焦点検
出領域はイメージセンサーA,Bが再結像レンズ50
1,502によって投影されて予定焦点面近傍で重なっ
た部分である。
The pair of subject images formed on the pair of image sensors A and B are distant from each other in a so-called front focus state in which the objective lens 100 forms a sharp image of the subject before the planned focal plane, and is reversed. In addition, a sharp image of the subject is formed after the planned focal plane, so that they are close to each other in the so-called rear focus state, and a sharp image of the subject is formed just on the planned focal plane. Match each other. Therefore, the focus adjustment state of the objective lens 100 is obtained by photoelectrically converting the pair of subject images by the image sensors A and B, converting them into electric signals, and processing these signals to obtain the relative position of the pair of subject images. , Here, the amount away from the focused state and its direction, that is, defocus can be obtained. In the focus detection area, the image sensors A and B are used by the re-imaging lens 50.
It is a portion projected by 1, 502 and overlapping in the vicinity of the planned focal plane.

【0006】次に、デフォーカス量の演算方法を説明す
る。イメージセンサーA,Bはそれぞれ複数の光電変換
素子からなり、図8(a),(b)に示すように、複数
の光電変換出力a1,a2,・・,an、b1,b2,
・・,bnを出力する。そして、それぞれのデータ列を
相対的に所定のデータ分Lずつシフトしながら相関演算
を行う。具体的には、次式により相関量C(L)を算出
する。
Next, a method of calculating the defocus amount will be described. The image sensors A and B each include a plurality of photoelectric conversion elements, and as shown in FIGS. 8A and 8B, a plurality of photoelectric conversion outputs a1, a2, ..., An, b1, b2.
.., bn are output. Then, the correlation calculation is performed while relatively shifting each data string by a predetermined amount L of data. Specifically, the correlation amount C (L) is calculated by the following equation.

【数1】 ここで、Lは上述のごとくデータ列のシフト量に当たる
整数であり、初項kと最終項rはシフト量Lに依存して
変化させてもよい。こうして得られた相関量C(L)の
中で極小値となる相関量を与えるシフト量に、図7に示
す光学系およびイメージセンサーの光電変換素子のピッ
チ幅によって定まる定数を掛けたものがデフォーカス量
となる。
[Equation 1] Here, L is an integer corresponding to the shift amount of the data string as described above, and the first term k and the last term r may be changed depending on the shift amount L. Of the correlation amounts C (L) thus obtained, the shift amount giving the minimum correlation amount is multiplied by a constant determined by the pitch width of the photoelectric conversion element of the optical system and the image sensor shown in FIG. It is the focus amount.

【0007】しかしながら、相関量C(L)は図8
(c)に示すように離散的な値であり、検出可能なデフ
ォーカス量の最小単位はイメージセンサーA,Bの光電
変換素子のピッチ幅によって制限されてしまう。そこ
で、離散的な相関量C(L)より補間演算を行うことに
より新たに極小値Cexを算出し、綿密な焦点検出を行
う方法が提案されている(特開昭60ー37513号公
報参照)。これは、図9に示すように、極小値である相
関量C(0)とその両側のシフト量における相関量C
(1),C(−1)によって算出する方法で、極小値C
exを与えるシフト量Fmとデフォーカス量DFは次式
により求まる。
However, the correlation amount C (L) is shown in FIG.
As shown in (c), it is a discrete value, and the minimum unit of defocus amount that can be detected is limited by the pitch width of the photoelectric conversion elements of the image sensors A and B. Therefore, a method has been proposed in which a minimal value Cex is newly calculated by performing an interpolation operation from the discrete correlation amount C (L) to perform close focus detection (see Japanese Patent Laid-Open No. 60-37513). . As shown in FIG. 9, this is because the correlation amount C (0), which is the minimum value, and the correlation amount C in the shift amounts on both sides thereof.
(1), C (-1) is used to calculate the minimum value C
The shift amount Fm and the defocus amount DF that give ex are obtained by the following equations.

【数2】DF=Kf*Fm Fm=L+DL/E DL={C(−1)−C(1)}/2 Cex=C(0)−|DL| E=MAX[{C(1)−C(0)},{C(−1)−
C(0)}] ここで、MAX{Ca,Cb}はCaとCbの内の大き
い方を選択することを意味し、Kfは図7に示す光学系
およびメージセンサーの光電変換素子のピッチ幅によっ
て定まる定数である。
DF = Kf * Fm Fm = L + DL / E DL = {C (-1) -C (1)} / 2 Cex = C (0)-| DL | E = MAX [{C (1)- C (0)}, {C (-1)-
C (0)}] where MAX {Ca, Cb} means selecting the larger of Ca and Cb, and Kf is the pitch width of the photoelectric conversion element of the optical system and image sensor shown in FIG. Is a constant determined by.

【0008】このようにして得られたデフォーカス量が
真にデフォーカス量を示しているのか、それともノイズ
などによる相関量の揺らぎによるものなのかを判定する
必要がある。すなわち、次の条件を満たすデフォーカス
量を信頼できるデフォーカス量とする。
It is necessary to determine whether the defocus amount thus obtained truly indicates the defocus amount or whether it is due to fluctuations in the correlation amount due to noise or the like. That is, the defocus amount satisfying the following condition is set as a reliable defocus amount.

【数3】E>E1 且つ Cex/E<G1 ここで、E1,G1は所定値である。上式において、E
は被写体のコントラストに依存する値であり、値が大き
いほどコントラストが高くデフォーカス量の信頼性が高
いことを示す。また、Cex/Eはおもに像の一致度に
依存し、0に近い程デフォーカス量の信頼性が高いこと
になる。そして、信頼性ありと判定されたデフォーカス
量DFに基づいて対物レンズ100を駆動し、合焦させ
る。
## EQU3 ## E> E1 and Cex / E <G1 where E1 and G1 are predetermined values. In the above equation, E
Is a value depending on the contrast of the subject, and the larger the value, the higher the contrast and the higher the reliability of the defocus amount. Cex / E mainly depends on the degree of coincidence of the images, and the closer to 0, the higher the reliability of the defocus amount. Then, the objective lens 100 is driven and focused based on the defocus amount DF determined to be reliable.

【0009】ところで、イメージセンサーを構成する光
電変換素子には、主にCCDなどの電荷蓄積型の光電変
換素子が用いられている。しかし、これらの光電変換素
子の電荷蓄積時間が適正でないとコントラストが低くな
るため、高い精度が得られなかったり、焦点検出不能に
なってしまう。このような場合は、適正な電荷蓄積時間
で再度蓄積をやり直さなければならないが、蓄積時間が
適正か否かを演算後の演算結果を基に判断したのでは、
焦点検出を完了するまでに多くの時間を費やすことにな
る。
By the way, a charge storage type photoelectric conversion element such as a CCD is mainly used as a photoelectric conversion element constituting an image sensor. However, if the charge storage time of these photoelectric conversion elements is not appropriate, the contrast becomes low, so that high accuracy cannot be obtained or focus detection becomes impossible. In such a case, it is necessary to re-accumulate again with an appropriate charge accumulation time, but if the accumulation time is judged to be proper based on the calculation result after calculation,
It takes a lot of time to complete the focus detection.

【0010】このような問題を解決して高い焦点検出精
度を保ちつつ、且つ短時間に焦点検出を行うために、演
算前に蓄積された画像信号の有効性を判定し、無効と判
定された場合はそれらの画像信号を用いて焦点検出演算
を行なわず、ふたたび電荷蓄積を行なうことが考えられ
る。この画像信号の有効性の判定には以下の2つの方法
が提案されている。一つは、有効性が被写体のコントラ
ストに依存していることに着目し、相関演算を行う前に
被写体の画像コントラストを算出し、この値が所定値よ
りも大きい場合にのみ相関演算を行う方法である。他の
一つは、相関演算を行う前にイメージセンサーの出力信
号の中のピーク値を検出し、この値が所定値よりも大き
い場合にのみ相関演算を行う方法である。
In order to solve such a problem and maintain high focus detection accuracy and perform focus detection in a short time, the validity of the image signal accumulated before the calculation is judged and it is judged as invalid. In that case, it is conceivable that the focus detection calculation is not performed using those image signals, and the charge is stored again. The following two methods have been proposed for determining the validity of this image signal. One is to focus on the fact that the effectiveness depends on the contrast of the subject, calculate the image contrast of the subject before performing the correlation calculation, and perform the correlation calculation only when this value is larger than a predetermined value. Is. The other is a method of detecting the peak value in the output signal of the image sensor before performing the correlation calculation and performing the correlation calculation only when this value is larger than a predetermined value.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】ところで、コントラス
ト値が小さくてもピーク値が大きければ信頼性のあるデ
フォーカス量を算出できる場合もある。例えば、図10
(a)に示すようなコントラストの低い画像信号が得ら
れた場合、その画像信号に特開昭59−142506号
公報に開示されているようなフィルター処理を施して低
周波成分だけを抽出し、図10(b)に示すような新し
い画像信号を生成すれば、当初コントラスト値が小さく
無効と判定された画像信号が有効性を持つようになる。
また、図11に示すようにピーク値が小さくてもコント
ラスト値が大きければやはり信頼性のあるデフォーカス
量を算出できる場合がある。このように、上述した画像
信号の有効性を判定する方法では、信頼性のあるデフォ
ーカス量を算出する可能性を制限してしまっているとい
う問題がある。
By the way, there are cases where a reliable defocus amount can be calculated if the peak value is large even if the contrast value is small. For example, in FIG.
When an image signal having a low contrast as shown in (a) is obtained, the image signal is subjected to a filter process as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 59-142506 to extract only low frequency components, When a new image signal as shown in FIG. 10B is generated, the image signal initially determined to have a small contrast value and being invalid becomes effective.
Further, as shown in FIG. 11, even if the peak value is small, if the contrast value is large, it may be possible to calculate a reliable defocus amount. As described above, the method of determining the validity of the image signal described above has a problem that the possibility of calculating a reliable defocus amount is limited.

【0012】本発明の目的は、短時間に高精度の焦点検
出を行うために画像信号の有効性を正確に判定すること
にある。
An object of the present invention is to accurately judge the validity of an image signal in order to carry out highly accurate focus detection in a short time.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】第1の実施例の構成を示
す図1に対応づけて請求項1および請求項2の発明を説
明すると、請求項1の発明は、光学系2により結像され
た被写体像の光強度分布に対応した画像信号を出力する
一対のイメージセンサー3と、一対のイメージセンサー
3から出力される一対の画像信号に基づいて撮影レンズ
の焦点調節に関する情報を演算する焦点調節情報演算手
段7とを備えた焦点検出装置に適用される。そして、イ
メージセンサー3から出力される画像信号のピーク値を
検出するピーク検出手段4と、イメージセンサー3から
出力される画像信号のコントラスト値を検出するコント
ラスト検出手段5と、ピーク検出手段4により検出され
たピーク値とコントラスト検出手段5により検出された
コントラスト値とに基づいて、焦点調節情報演算手段7
により焦点調節に関する情報の演算を行なうか否かを決
定する演算決定手段6とを備え、焦点調節情報演算手段
7により焦点調節に関する情報を演算する前に、演算決
定手段6により焦点調節に関する情報の演算を行うか否
かを決定し、演算を行う決定がなされた場合に焦点調節
情報演算手段7により焦点調節に関する情報の演算を実
行する。これにより、上記目的を達成する。また、請求
項2の焦点検出装置は、演算決定手段6によって、ピー
ク検出手段4により検出されたピーク値とコントラスト
検出手段5により検出されたコントラスト値とにそれぞ
れ重み付けを行なって合算し、その合計値が所定値以上
の場合に焦点調節情報演算手段7による焦点調節情報の
演算実行を決定するようにしたものである。第2の実施
例の構成を示す図3に対応づけて請求項3〜5の発明を
説明すると、請求項3の発明は、複数の光電変換素子か
らなり、光学系2により結像された被写体像の光強度分
布に対応した画像信号を出力する一対のイメージセンサ
ー3と、一対のイメージセンサー3から出力される一対
の画像信号に基づいて撮影レンズの焦点調節に関する情
報を演算する焦点調節情報演算手段7とを備えた焦点検
出装置に適用される。そして、イメージセンサー3から
出力される画像信号のピーク値を検出するピーク検出手
段4と、イメージセンサー3から出力される画像信号の
コントラスト値を検出するコントラスト検出手段5と、
複数の光電変換素子の中から出力信号レベルが所定値以
上の光電変換素子数を検出するオーバーフロー検出手段
10と、ピーク検出手段4により検出されたピーク値、
コントラスト検出手段5により検出されたコントラスト
値およびオーバーフロー検出手段10により検出された
光電変換素子数に基づいて、焦点調節情報演算手段7に
より焦点調節に関する情報の演算を行なうか否かを決定
する演算決定手段6Aとを備え、焦点調節情報演算手段
7により焦点調節に関する情報を演算する前に、演算決
定手段6Aにより焦点調節に関する情報の演算を行うか
否かを決定し、演算を行う決定がなされた場合に焦点調
節情報演算手段7により焦点調節に関する情報の演算を
実行する。これにより、上記目的を達成する。また、請
求項4の焦点検出装置は、演算決定手段6Aによって、
ピーク検出手段4により検出されたピーク値、コントラ
スト検出手段5により検出されたコントラスト値および
オーバーフロー検出手段10により検出された光電変換
素子数にそれぞれ重み付けを行ない、重み付けされたピ
ーク値と重み付けされたコントラスト値とを合算し、そ
の合計値から重み付けされた光電変換素子数を減算した
値が所定値以上の場合に焦点調節情報演算手段7による
焦点調節情報の演算実行を決定するようにしたものであ
る。さらに、請求項5の焦点検出装置は、演算決定手段
6Aによって、ピーク検出手段4により検出されたピー
ク値とコントラスト検出手段5により検出されたコント
ラスト値とにそれぞれ重み付けを行なって合算し、その
合計値が第1の所定値以上で、且つ、オーバーフロー検
出手段10により検出された光電変換素子数が第2の所
定値以下の場合に焦点調節情報演算手段7による焦点調
節情報の演算実行を決定するようにしたものである。請
求項6の焦点検出装置は、撮影レンズの焦点調節に関す
る情報として被写体までの撮影距離を演算するようにし
たものである。請求項7の焦点検出装置は、撮影レンズ
の焦点調節に関する情報として撮影レンズのデフォーカ
ス量を演算するようにしたものである。請求項8の発明
は、一対のイメージセンサーから出力される被写体像の
光強度分布に対応した一対の画像信号に基づいて撮影レ
ンズの焦点調節に関する情報を演算する焦点検出方法に
適用され、焦点調節に関する情報を演算する前に、イメ
ージセンサーから出力される画像信号のピーク値とコン
トラスト値とを検出し、これらのピーク値とコントラス
ト値とに基づいて焦点調節に関する情報の演算を行なう
か否かを決定し、演算を行う決定がなされた場合に焦点
調節に関する情報の演算を実行することにより、上記目
的を達成する。請求項9の焦点検出方法は、画像信号の
ピーク値とコントラスト値とにそれぞれ重み付けを行な
って合算し、その合計値が所定値以上の場合に焦点調節
情報の演算実行を決定するようにしたものである。請求
項10の発明は、複数の光電変換素子から成る一対のイ
メージセンサーから出力される被写体像の光強度分布に
対応した一対の画像信号に基づいて、撮影レンズの焦点
調節に関する情報を演算する焦点検出方法に適用され、
焦点調節に関する情報を演算する前に、イメージセンサ
ーから出力される画像信号のピーク値とコントラスト値
とを検出するとともに、複数の光電変換素子の中から出
力信号レベルが所定値以上の光電変換素子数を検出し、
検出されたピーク値、コントラスト値および光電変換素
子数とに基づいて焦点調節に関する情報の演算を行なう
か否かを決定し、演算を行う決定がなされた場合に焦点
調節に関する情報の演算を実行することにより、上記目
的を達成する。請求項11の焦点検出方法は、ピーク
値、コントラスト値および光電変換素子数にそれぞれ重
み付けを行ない、重み付けされたピーク値と重み付けさ
れたコントラスト値とを合算し、その合計値から重み付
けされた光電変換素子数を減算した値が所定値以上の場
合に焦点調節情報の演算実行を決定するようにしたもの
である。請求項12の焦点検出方法は、ピーク値とコン
トラスト値とにそれぞれ重み付けを行なって合算し、そ
の合計値が第1の所定値以上で、且つ、光電変換素子数
が第2の所定値以下の場合に焦点調節情報の演算実行を
決定するようにしたものである。請求項13の焦点検出
方法は、撮影レンズの焦点調節に関する情報として被写
体までの撮影距離を演算するようにしたものである。請
求項14の焦点検出方法は、撮影レンズの焦点調節に関
する情報として撮影レンズのデフォーカス量を演算する
ようにしたものである。
When the inventions of claims 1 and 2 are described in association with FIG. 1 showing the configuration of the first embodiment, the invention of claim 1 forms an image by an optical system 2. A pair of image sensors 3 that output image signals corresponding to the light intensity distribution of the captured object image, and a focus that calculates information regarding focus adjustment of the taking lens based on the pair of image signals output from the pair of image sensors 3. It is applied to a focus detection device provided with the adjustment information calculation means 7. Then, the peak detection means 4 for detecting the peak value of the image signal output from the image sensor 3, the contrast detection means 5 for detecting the contrast value of the image signal output from the image sensor 3, and the peak detection means 4 are detected. Based on the peak value thus obtained and the contrast value detected by the contrast detection means 5, the focus adjustment information calculation means 7
The calculation determining means 6 determines whether or not to calculate the information regarding the focus adjustment by the calculation determining means 6 before calculating the information regarding the focus adjustment by the focus adjustment information calculating means 7. Whether or not to perform the calculation is determined, and when the determination to perform the calculation is made, the focus adjustment information calculation means 7 calculates the information regarding the focus adjustment. This achieves the above object. Further, in the focus detecting device according to claim 2, the peak value detected by the peak detecting means 4 and the contrast value detected by the contrast detecting means 5 are weighted and summed by the calculation determining means 6, and the sum thereof is obtained. When the value is equal to or larger than the predetermined value, the focus adjustment information calculation means 7 determines whether the focus adjustment information is calculated. When the inventions of claims 3 to 5 are described in association with FIG. 3 showing the configuration of the second embodiment, the invention of claim 3 comprises a plurality of photoelectric conversion elements, and an object imaged by the optical system 2 is formed. A pair of image sensors 3 that outputs an image signal corresponding to the light intensity distribution of the image, and a focus adjustment information calculation that calculates information regarding focus adjustment of the taking lens based on the pair of image signals output from the pair of image sensors 3. Means 7 and a focus detection device. Then, peak detecting means 4 for detecting the peak value of the image signal output from the image sensor 3, and contrast detecting means 5 for detecting the contrast value of the image signal output from the image sensor 3,
Overflow detection means 10 for detecting the number of photoelectric conversion elements whose output signal level is a predetermined value or more among a plurality of photoelectric conversion elements, and a peak value detected by the peak detection means 4,
Calculation determination for deciding whether or not the focus adjustment information calculation unit 7 calculates the information regarding focus adjustment based on the contrast value detected by the contrast detection unit 5 and the number of photoelectric conversion elements detected by the overflow detection unit 10. Before calculating the information regarding the focus adjustment by the focus adjustment information calculating means 7, the calculation determining means 6A determines whether or not to calculate the information regarding the focus adjustment, and the calculation is determined. In this case, the focus adjustment information calculation means 7 calculates the information regarding focus adjustment. This achieves the above object. In the focus detection device according to claim 4, the calculation determining means 6A causes
The peak value detected by the peak detection means 4, the contrast value detected by the contrast detection means 5, and the number of photoelectric conversion elements detected by the overflow detection means 10 are respectively weighted, and the weighted peak value and the weighted contrast are weighted. And the value obtained by subtracting the number of weighted photoelectric conversion elements from the total value is greater than or equal to a predetermined value, the focus adjustment information calculation unit 7 determines whether focus adjustment information should be calculated. . Further, in the focus detecting device according to claim 5, the calculation determining means 6A weights the peak value detected by the peak detecting means 4 and the contrast value detected by the contrast detecting means 5 and sums them, and sums them. When the value is greater than or equal to the first predetermined value and the number of photoelectric conversion elements detected by the overflow detection unit 10 is less than or equal to the second predetermined value, the focus adjustment information calculation unit 7 determines to execute focus adjustment information calculation. It was done like this. According to a sixth aspect of the focus detection apparatus, a photographing distance to a subject is calculated as information regarding focus adjustment of the photographing lens. According to a seventh aspect of the focus detection apparatus, the defocus amount of the photographing lens is calculated as the information regarding the focus adjustment of the photographing lens. The invention according to claim 8 is applied to a focus detection method for calculating information regarding focus adjustment of a photographing lens based on a pair of image signals corresponding to light intensity distributions of a subject image output from a pair of image sensors. Before calculating the information on the focus, the peak value and the contrast value of the image signal output from the image sensor are detected, and whether or not the information on the focus adjustment is calculated based on the peak value and the contrast value is determined. The above object is achieved by performing a calculation of information relating to focus adjustment when the decision is made to make the calculation. The focus detecting method according to claim 9, wherein the peak value and the contrast value of the image signal are weighted and summed, and when the total value is equal to or more than a predetermined value, execution of the focus adjustment information is determined. Is. According to a tenth aspect of the present invention, a focus for calculating information regarding focus adjustment of the photographing lens based on a pair of image signals corresponding to a light intensity distribution of a subject image output from a pair of image sensors including a plurality of photoelectric conversion elements. Applied to the detection method,
Before calculating information regarding focus adjustment, the peak value and the contrast value of the image signal output from the image sensor are detected, and the number of photoelectric conversion elements whose output signal level is a predetermined value or more among the plurality of photoelectric conversion elements. Detect
Based on the detected peak value, contrast value and the number of photoelectric conversion elements, it is determined whether or not the information regarding the focus adjustment is to be calculated, and when the operation is determined, the information regarding the focus adjustment is calculated. By doing so, the above object is achieved. The focus detection method according to claim 11, wherein the peak value, the contrast value, and the number of photoelectric conversion elements are respectively weighted, the weighted peak value and the weighted contrast value are summed, and the weighted photoelectric conversion is performed from the total value. When the value obtained by subtracting the number of elements is equal to or greater than a predetermined value, execution of focus adjustment information is determined. In the focus detection method according to claim 12, the peak value and the contrast value are weighted and added together, and the total value is equal to or larger than a first predetermined value and the number of photoelectric conversion elements is equal to or smaller than a second predetermined value. In this case, the calculation execution of the focus adjustment information is decided. In the focus detection method according to the thirteenth aspect, a shooting distance to a subject is calculated as information regarding focus adjustment of the shooting lens. According to the focus detecting method of the fourteenth aspect, the defocus amount of the photographing lens is calculated as the information regarding the focus adjustment of the photographing lens.

【0014】[0014]

【作用】焦点調節に関する情報を演算する前に、イメー
ジセンサー3から出力される画像信号のピーク値とコン
トラスト値とに基づいて焦点調節に関する情報の演算を
行なうか否かを決定し、演算を行う決定がなされた場合
に撮影レンズの焦点調節に関する情報の演算を実行す
る。例えば、ピーク値とコントラスト値とにそれぞれ重
み付けを行なって合算し、その合計値が所定値以上の場
合に焦点調節情報の演算実行を決定する。これにより、
画像信号の有効性を正確に判定でき、短時間で高精度の
焦点検出が可能となる。
Before calculating the information regarding the focus adjustment, it is determined whether or not the information regarding the focus adjustment is calculated based on the peak value and the contrast value of the image signal output from the image sensor 3, and the calculation is performed. When the determination is made, the calculation of the information regarding the focus adjustment of the taking lens is executed. For example, the peak value and the contrast value are respectively weighted and added together, and when the total value is equal to or larger than a predetermined value, execution of focus adjustment information is determined. This allows
The validity of the image signal can be accurately determined, and highly accurate focus detection can be performed in a short time.

【0015】焦点調節に関する情報を演算する前に、イ
メージセンサー3から出力される画像信号のピーク値と
コントラスト値、および出力信号レベルが所定値以上の
光電変換素子数に基づいて、焦点調節に関する情報の演
算を行なうか否かを決定し、演算を行う決定がなされた
場合に撮影レンズの焦点調節に関する情報の演算を実行
する。例えば、ピーク値、コントラスト値および光電変
換素子数にそれぞれ重み付けを行ない、重み付けされた
ピーク値と重み付けされたコントラスト値を合算し、そ
の合計値から重み付けされた光電変換素子数を減算した
値が所定値以上の場合に焦点調節情報の演算実行を決定
する。あるいはまた、ピーク値とコントラスト値とにそ
れぞれ重み付けを行なって合算し、その合計値が第1の
所定値以上で、且つ、光電変換素子数が第2の所定値以
下の場合に焦点調節情報の演算実行を決定する。これに
より、画像信号のピーク値とコントラスト値がともに十
分高いにも拘わらず、オーバーフローしている光電変換
素子数が多くて正常な焦点検出が行なえず、何回も焦点
検出動作を繰り返すようなことが防止される。
Before calculating the information regarding the focus adjustment, the information regarding the focus adjustment is calculated based on the peak value and the contrast value of the image signal output from the image sensor 3 and the number of photoelectric conversion elements whose output signal level is a predetermined value or more. Whether or not the calculation is performed is determined, and when the calculation is determined, the calculation of the information regarding the focus adjustment of the photographing lens is performed. For example, the peak value, the contrast value, and the number of photoelectric conversion elements are respectively weighted, the weighted peak value and the weighted contrast value are summed, and the value obtained by subtracting the number of weighted photoelectric conversion elements from the total value is predetermined. When the value is equal to or larger than the value, it is decided to execute the calculation of the focus adjustment information. Alternatively, the peak value and the contrast value are weighted and added together, and when the total value is equal to or larger than the first predetermined value and the number of photoelectric conversion elements is equal to or smaller than the second predetermined value, the focus adjustment information Determines the operation execution. As a result, even though both the peak value and the contrast value of the image signal are sufficiently high, the number of overflowing photoelectric conversion elements is large and normal focus detection cannot be performed, and the focus detection operation is repeated many times. Is prevented.

【0016】なお、本発明の構成を説明する上記課題を
解決するための手段および作用の項では、本発明を分り
やすくするために実施例の図を用いたが、これにより本
発明が実施例に限定されるものではない。
Incidentally, in the section of means and action for solving the above-mentioned problems for explaining the constitution of the present invention, the drawings of the embodiments are used in order to make the present invention easy to understand. It is not limited to.

【0017】[0017]

【実施例】【Example】

−第1の実施例− 図1は第1の実施例の構成を示す機能ブロック図であ
る。焦点検出光学系2は、図7に示すような視野マス
ク、フィールドレンズ、絞り開口部、再結像レンズを有
し、対物レンズ1の異なる領域を通過した一対の光束を
イメージセンサー3へ導き、各イメージセンサー上に被
写体像を結像する。ピーク値検出部4はイメージセンサ
ー3から出力される画像信号のピーク値を検出し、コン
トラスト値検出部5はイメージセンサー3から出力され
る画像信号のコントラスト値を検出する。判定部6は、
ピーク値検出部4により検出されたピーク値とコントラ
スト値検出部5により検出されたコントラスト値とに基
づいて、焦点検出のための相関演算を行うか否かを判定
する。相関演算部7は、判定部6により相関演算の実行
が決定された場合、イメージセンサー3から出力される
画像信号に基づいて相関演算を行い、対物レンズ1のデ
フォーカス量を算出する。駆動制御部8は、相関演算部
7により算出されたデフォーカス量に基づいてモーター
9を駆動制御し、対物レンズ1を合焦駆動する。
First Embodiment FIG. 1 is a functional block diagram showing the configuration of the first embodiment. The focus detection optical system 2 has a field mask, a field lens, a diaphragm aperture, and a re-imaging lens as shown in FIG. 7, and guides a pair of light fluxes passing through different regions of the objective lens 1 to the image sensor 3. A subject image is formed on each image sensor. The peak value detecting unit 4 detects the peak value of the image signal output from the image sensor 3, and the contrast value detecting unit 5 detects the contrast value of the image signal output from the image sensor 3. The determination unit 6 is
Based on the peak value detected by the peak value detection unit 4 and the contrast value detected by the contrast value detection unit 5, it is determined whether or not the correlation calculation for focus detection is performed. When the determination unit 6 determines to execute the correlation calculation, the correlation calculation unit 7 performs the correlation calculation based on the image signal output from the image sensor 3 to calculate the defocus amount of the objective lens 1. The drive control unit 8 drives and controls the motor 9 based on the defocus amount calculated by the correlation calculation unit 7 to drive the objective lens 1 in focus.

【0018】コントラスト値検出部5におけるコントラ
スト値Ctの検出は、例えば次式により行う。
The detection of the contrast value Ct in the contrast value detecting section 5 is performed by the following equation, for example.

【数4】 ただし、|a(i)−a(i+1)|<Sth2ならば
|a(i)−a(i+1)|=0 としてノイズの影響
を少なくする。ここで、Sth2はある所定値であり、
例えばイメージセンサーの暗電流出力よりも少し大きい
値などが適当と考えられる。暗電流は蓄積時間や温度に
依存するので、Sth2も蓄積時間や温度によって可変
としてもよい。また、低周波像信号に高周波のノイズが
乗っている場合には、例えば次式によりコントラスト値
Ctを求めることができる。
[Equation 4] However, if | a (i) -a (i + 1) | <Sth2, | a (i) -a (i + 1) | = 0 is set to reduce the influence of noise. Here, Sth2 is a predetermined value,
For example, a value that is slightly larger than the dark current output of the image sensor is considered appropriate. Since the dark current depends on the storage time and temperature, Sth2 may be variable depending on the storage time and temperature. When high-frequency noise is included in the low-frequency image signal, the contrast value Ct can be calculated by the following equation, for example.

【数5】 ここで、qは2以上の整数である。[Equation 5] Here, q is an integer of 2 or more.

【0019】上述したコントラスト値およびピーク値の
検出は、一対のイメージセンサーの内のいずれか一方の
画像信号出力に基づいて行ってもよいし、両方の画像信
号出力に基づいて行なってもよい。
The detection of the contrast value and the peak value described above may be performed based on the image signal output of either one of the pair of image sensors, or may be performed based on the output of both image signals.

【0020】判定部6における相関演算を行うか否かの
判定は、例えば次式が満足されるか否かにより行なう。
The determination of whether or not the correlation calculation is performed in the determination unit 6 is performed by, for example, whether or not the following equation is satisfied.

【数6】α*Ct+β*P≧Sth1 ここで、Pはピーク値検出部4により検出されたピーク
値、α,βはCt,Pをそれぞれ重み付けする係数、S
th1はある所定値である。数式6が満足される場合
は、イメージセンサー3により検出された画像信号のピ
ーク値が低くても、そのコントラスト値は信頼できるデ
フォーカス量を得るのに十分である。あるいは、画像信
号のコントラスト値が低くても、そのピーク値は信頼で
きるデフォーカス量を得るのに十分である。あるいはま
た、画像信号のピーク値、コントラスト値ともに信頼で
きるデフォーカス量を得るのに十分である。これらのい
ずれかであると判断し、相関演算の実行を決定する。す
なわち、ピーク値検出部4により検出されたピーク値P
とコントラスト値検出部5により検出されたコントラス
ト値Ctとにそれぞれα,βにより重み付けを行なって
合算し、その合計値が所定値Sth1以上であれば、相
関演算の実行を決定する。逆に、数式6が満足されない
場合は、ピーク値もコントラスト値もともに低く、相関
演算の実行は不可能と判定し、相関演算を行わない。
[Mathematical formula-see original document] α * Ct + β * P ≧ Sth1 where P is the peak value detected by the peak value detection unit 4, α and β are coefficients for weighting Ct and P, and S
th1 is a certain predetermined value. When Expression 6 is satisfied, even if the peak value of the image signal detected by the image sensor 3 is low, the contrast value is sufficient to obtain a reliable defocus amount. Alternatively, even if the contrast value of the image signal is low, its peak value is sufficient to obtain a reliable defocus amount. Alternatively, both the peak value and the contrast value of the image signal are sufficient to obtain a reliable defocus amount. It is determined to be one of these, and the execution of the correlation calculation is determined. That is, the peak value P detected by the peak value detection unit 4
And the contrast value Ct detected by the contrast value detection unit 5 are weighted by α and β, respectively, and summed. If the total value is equal to or more than the predetermined value Sth1, execution of the correlation calculation is determined. On the other hand, when Expression 6 is not satisfied, both the peak value and the contrast value are low, it is determined that the correlation calculation cannot be executed, and the correlation calculation is not performed.

【0021】図2は第1の実施例の焦点検出動作を示す
フローチャートである。このフローチャートにより、第
1の実施例の動作を説明する。撮影者が不図示のレリー
ズボタンを半押しすると、図2に示す焦点検出動作が開
始される。まず、ステップS1において、イメージセン
サー3の電荷蓄積を行ない、蓄積が終了したらステップ
S2へ進む。ステップS2では、ピーク値検出部4によ
りイメージセンサー3から出力された画像信号のピーク
値を検出し、続くステップS3で、コントラスト値検出
部5によりイメージセンサー3から出力された画像信号
のコントラスト値を検出する。ステップS4で、判定部
6により上述した数式6に基づいて相関演算を行うか否
かを判定し、数式6を満足する場合はステップS5へ進
んで相関演算部7により相関演算を行い、続くステップ
S6で演算結果のデフォーカス量に基づいて駆動制御部
8により対物レンズ1を駆動する。一方、ステップS4
で、数式6を満足しなかった場合はステップS5,S6
をスキップしてステップS7へ進み、無効な画像信号に
基づく相関演算とレンズ駆動とを省略してその分だけ焦
点検出時間を短縮する。ステップS7で、撮影者が半押
しを解除すると焦点検出動作を終了し、そうでなければ
ステップS1へ戻って上述した動作を繰り返す。なお、
電荷蓄積からやり直す場合は今回検出された画像信号の
ピーク値または平均値に基づいて蓄積時間を決定する。
FIG. 2 is a flow chart showing the focus detecting operation of the first embodiment. The operation of the first embodiment will be described with reference to this flowchart. When the photographer half-presses a release button (not shown), the focus detection operation shown in FIG. 2 is started. First, in step S1, charge of the image sensor 3 is accumulated, and when the accumulation is completed, the process proceeds to step S2. In step S2, the peak value detector 4 detects the peak value of the image signal output from the image sensor 3, and in the subsequent step S3, the contrast value detector 5 detects the contrast value of the image signal output from the image sensor 3. To detect. In step S4, the determination unit 6 determines whether or not to perform the correlation calculation based on the above-described formula 6, and when the formula 6 is satisfied, the process proceeds to step S5, the correlation calculation unit 7 performs the correlation calculation, and the subsequent step In S6, the drive control unit 8 drives the objective lens 1 based on the defocus amount of the calculation result. On the other hand, step S4
If the equation 6 is not satisfied, steps S5 and S6
Skip to step S7, the correlation calculation based on the invalid image signal and the lens driving are omitted, and the focus detection time is shortened accordingly. In step S7, when the photographer releases the half-press, the focus detection operation ends, and otherwise, the process returns to step S1 and the above-described operation is repeated. In addition,
When starting again from the charge accumulation, the accumulation time is determined based on the peak value or the average value of the image signal detected this time.

【0022】−第2の実施例− ところで、画像信号のピーク値とコントラスト値が共に
高くても、図5に示すようにオーバーフローを起こした
光電変換素子数があまり多いと正常な焦点検出ができな
いことがある。そのような不具合を避けるために、画像
信号の有効性の判定時に、画像信号のピーク値とコント
ラスト値に加え、イメージセンサー中のオーバーフロー
を起こした光電変換素子数を考慮するようにした第2の
実施例を説明する。図3はこの第2の実施例の構成を示
す機能ブロック図である。なお、図1に示す第1の実施
例の構成要素と同様な要素に対しては同一の符号を付し
て相違点を中心に説明する。オーバーフロー素子数検出
部10は、イメージセンサー3を構成する複数の光電変
換素子の中で、オーバーフローを起こした光電変換素子
数を検出する。判定部6Aは、ピーク値検出部4により
検出されたピーク値、コントラスト値検出部5により検
出されたコントラスト値およびオーバーフロー素子数検
出部10により検出されたオーバーフロー素子数とに基
づいて相関演算を行うか否かを決定する。
Second Embodiment By the way, even if both the peak value and the contrast value of the image signal are high, normal focus detection cannot be performed if the number of photoelectric conversion elements causing overflow as shown in FIG. 5 is too large. Sometimes. In order to avoid such a problem, when determining the validity of the image signal, in addition to the peak value and the contrast value of the image signal, the number of photoelectric conversion elements causing overflow in the image sensor is considered. An example will be described. FIG. 3 is a functional block diagram showing the configuration of the second embodiment. The same elements as those of the first embodiment shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and different points will be mainly described. The overflow element number detection unit 10 detects the number of photoelectric conversion elements that have overflowed among the plurality of photoelectric conversion elements that form the image sensor 3. The determination unit 6A performs a correlation calculation based on the peak value detected by the peak value detection unit 4, the contrast value detected by the contrast value detection unit 5, and the overflow element number detected by the overflow element number detection unit 10. Decide whether or not.

【0023】判定部6Aでの相関演算を行うか否かの判
定は、例えば次式が満たされるか否かによって行なう。
The determination of whether or not the correlation calculation is performed by the determination unit 6A is performed by, for example, whether or not the following equation is satisfied.

【数7】α*Ct+β*P−γ*Ov≧Sth3 または、[Formula 7] α * Ct + β * P−γ * Ov ≧ Sth3 Or

【数8】 α*Ct+β*P≧Sth1 且つ Ov≦Sth4 としてもよい。ここで、Ovはオーバーフロー素子数検
出部10により検出されたイメージセンサー3のオーバ
ーフローを起こした光電変換素子数、γはOvを重み付
けする係数、Sth3,Sth4はある所定値である。
[Expression 8] α * Ct + β * P ≧ Sth1 and Ov ≦ Sth4. Here, Ov is the number of photoelectric conversion elements that have overflowed the image sensor 3 detected by the overflow element number detection unit 10, γ is a coefficient for weighting Ov, and Sth3 and Sth4 are certain predetermined values.

【0024】図4は第2の実施例の焦点検出動作を示す
フローチャートである。このフローチャートにより、第
2の実施例の動作を説明する。撮影者が不図示のレリー
ズボタンを半押しすると、図4に示す焦点検出動作が開
始される。まず、ステップS11において、イメージセ
ンサー3の電荷蓄積を行ない、蓄積が終了したらステッ
プS12へ進む。ステップS12では、ピーク値検出部
4によりイメージセンサー3から出力された画像信号の
ピーク値を検出し、続くステップS13で、コントラス
ト値検出部5によりイメージセンサー3から出力された
画像信号のコントラスト値を検出する。さらにステップ
S14で、オーバーフロー素子数検出部10によりイメ
ージセンサー2の中のオーバーフローを起こした光電変
換素子数を検出する。ステップS15で、判定部6Aに
より上述した数式7に基づいて相関演算を行うか否かを
判定し、数式7を満足する場合はステップS16へ進ん
で相関演算部7により相関演算を行い、続くステップS
17で演算結果のデフォーカス量に基づいて駆動制御部
8により対物レンズ1を駆動する。一方、ステップS1
5で、数式6を満足しなかった場合はステップS16,
S17をスキップしてステップS18へ進み、無効な画
像信号に基づく相関演算とレンズ駆動とを省略してその
分だけ焦点検出時間を短縮する。ステップS18で、撮
影者が半押しを解除すると焦点検出動作を終了し、そう
でなければステップS11へ戻って上述した動作を繰り
返す。なお、電荷蓄積からやり直す場合は今回検出され
た画像信号のピーク値または平均値に基づいて蓄積時間
を決定する。なお、ステップS15で上述した数式8に
より画像信号の有効性を判定してもよい。
FIG. 4 is a flow chart showing the focus detection operation of the second embodiment. The operation of the second embodiment will be described with reference to this flowchart. When the photographer half-presses a release button (not shown), the focus detection operation shown in FIG. 4 is started. First, in step S11, the charge of the image sensor 3 is accumulated, and when the accumulation is completed, the process proceeds to step S12. In step S12, the peak value detector 4 detects the peak value of the image signal output from the image sensor 3, and in the subsequent step S13, the contrast value detector 5 detects the contrast value of the image signal output from the image sensor 3. To detect. Further, in step S14, the number of overflow photoelectric conversion elements in the image sensor 2 is detected by the overflow element number detection unit 10. In step S15, the determination unit 6A determines whether or not to perform the correlation calculation based on the above-described formula 7. If the formula 7 is satisfied, the process proceeds to step S16, the correlation calculation unit 7 performs the correlation calculation, and the subsequent step S
At 17, the drive control unit 8 drives the objective lens 1 based on the defocus amount of the calculation result. On the other hand, step S1
If the formula 6 is not satisfied in step 5, step S16,
Step S17 is skipped and the process proceeds to step S18, in which the correlation calculation based on the invalid image signal and the lens driving are omitted, and the focus detection time is shortened accordingly. In step S18, when the photographer releases the half-press, the focus detection operation ends, and if not, the process returns to step S11 and the above-described operation is repeated. In the case of starting over from the charge accumulation, the accumulation time is determined based on the peak value or the average value of the image signal detected this time. In step S15, the validity of the image signal may be determined by the above-described mathematical expression 8.

【0025】ところで、マルチオートフォーカスのよう
に複数の焦点検出エリアを持つ焦点検出装置では、各エ
リアごとに上述したSth1,Sth2などの所定値を
設定してもよい。例えば、焦点検出装置が図6に示すよ
うに3つの検出エリアを有する場合は、各エリア間に
は、焦点検出範囲の違いによる画像信号中のノイズ量の
差、各センサーごとの光学性能の差、焦点検出光学系に
起因する照度ムラなどがある。このため、各エリアごと
に各所定値を設定することにより各エリア間のノイズ量
の差、光学性能の差、照度ムラなどを適正に補正するこ
とが可能である。
By the way, in a focus detection apparatus having a plurality of focus detection areas such as multi-auto focus, the predetermined values such as Sth1 and Sth2 may be set for each area. For example, when the focus detection device has three detection areas as shown in FIG. 6, a difference in noise amount in an image signal due to a difference in focus detection range and a difference in optical performance between sensors are provided between the areas. , Illuminance unevenness due to the focus detection optical system. Therefore, by setting each predetermined value for each area, it is possible to appropriately correct the noise amount difference between the areas, the optical performance difference, the illuminance unevenness, and the like.

【0026】なお、上述した各実施例では対物レンズの
焦点調節状態を検出するTTL位相差検出方式の焦点検
出装置を例に上げて説明したが、被写体までの撮影距離
を検出するパッシブ方式の焦点検出装置に対しても本発
明を応用することができ、同様な効果が得られる。
In each of the above-described embodiments, the focus detection device of the TTL phase difference detection system for detecting the focus adjustment state of the objective lens has been described as an example, but the focus of the passive system for detecting the photographing distance to the subject is described. The present invention can be applied to a detection device, and similar effects can be obtained.

【0027】以上の実施例の構成において、イメージセ
ンサー3がイメージセンサーを、焦点検出光学系2が光
学系を、相関演算部7が焦点調節情報演算手段を、ピー
ク値検出部4がピーク検出手段を、コントラスト値検出
部5がコントラスト検出手段を、判定部6,6Aが演算
決定手段を、オーバーフロー素子数検出部10がオーバ
ーフロー検出手段をそれぞれ構成する。
In the configuration of the above embodiment, the image sensor 3 is an image sensor, the focus detection optical system 2 is an optical system, the correlation calculation unit 7 is a focus adjustment information calculation unit, and the peak value detection unit 4 is a peak detection unit. The contrast value detecting section 5 constitutes the contrast detecting means, the judging sections 6 and 6A constitute the calculation determining means, and the overflow element number detecting section 10 constitutes the overflow detecting means.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、
影レンズの焦点調節に関する情報を演算する前に、イメ
ージセンサーから出力される画像信号のピーク値とコン
トラスト値とに基づいて、焦点調節に関する情報の演算
を行なうか否かを決定し、演算を行う決定がなされた場
合に撮影レンズの焦点調節に関する情報の演算を実行す
。例えば、ピーク値とコントラスト値とにそれぞれ重
み付けを行なって合算し、その合計値が所定値以上の場
合に焦点調節情報の演算実行を決定する。これにより、
画像信号の有効性を正確に判定でき、短時間で高精度の
焦点検出が可能となる。また、撮影レンズの焦点調節に
関する情報を演算する前に、イメージセンサーから出力
される画像信号のピーク値とコントラスト値、および出
力信号レベルが所定値以上の光電変換素子数に基づい
て、焦点調節に関する情報の演算を行なうか否かを決定
し、演算を行う決定がなされた場合に撮影レンズの焦点
調節に関する情報の演算を実行する。例えば、ピーク
値、コントラスト値および光電変換素子数にそれぞれ重
み付けを行ない、重み付けされたピーク値と重み付けさ
れたコントラスト値を合算し、その合計値から重み付け
された光電変換素子数を減算した値が所定値以上の場合
に焦点調節情報の演算実行を決定する。あるいはまた、
ピーク値とコントラスト値とにそれぞれ重み付けを行な
って合算し、その合計値が第1の所定値以上で、且つ、
光電変換素子数が第2の所定値以下の場合に焦点調節情
報の演算実行を決定する。これにより、画像信号の有効
性を正確に判定でき、短時間で高精度の焦点検出が可能
となる上に、画像信号のピーク値とコントラスト値がと
もに十分高いにも拘わらず、オーバーフローしている光
電変換素子数が多くて正常な焦点検出が行なえず、何回
も焦点検出動作を繰り返すようなことが防止される。
According to the present invention as described above, according to the present invention, shooting
Before computing the information about the focusing of the shadow lens, the peak value of the image signal output from the image sensor and on the basis of the contrast value, to determine whether to perform the calculation of the information on focus adjustment, performs computation Where the decision was made
Information on the focus adjustment of the shooting lens
It For example, the peak value and the contrast value are respectively weighted and added together, and when the total value is equal to or larger than a predetermined value, execution of focus adjustment information is determined. This allows
The validity of the image signal can be accurately determined, and highly accurate focus detection can be performed in a short time. Also, for adjusting the focus of the shooting lens
Before calculating the information related to the information, whether to calculate the information related to the focus adjustment based on the peak value and the contrast value of the image signal output from the image sensor, and the number of photoelectric conversion elements whose output signal level is a predetermined value or more. Decide
And the focus of the shooting lens when a decision is made to perform the calculation.
Performs calculations of information about adjustments . For example, the peak value, the contrast value, and the number of photoelectric conversion elements are respectively weighted, the weighted peak value and the weighted contrast value are summed, and the value obtained by subtracting the number of weighted photoelectric conversion elements from the total value is predetermined. When the value is equal to or larger than the value, it is determined whether the focus adjustment information is calculated. Alternatively,
The peak value and the contrast value are weighted and added together, and the total value is equal to or greater than a first predetermined value, and
When the number of photoelectric conversion elements is equal to or less than the second predetermined value, the focus adjustment information is determined to be calculated. As a result, the validity of the image signal can be accurately determined, high-precision focus detection can be performed in a short time, and the peak value and the contrast value of the image signal are both sufficiently high, but overflow has occurred. Since the number of photoelectric conversion elements is large and normal focus detection cannot be performed, it is possible to prevent the focus detection operation from being repeated many times.

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

【図1】第1の実施例の構成を示す機能ブロック図。FIG. 1 is a functional block diagram showing a configuration of a first embodiment.

【図2】第1の実施例の焦点検出動作を示すフローチャ
ート。
FIG. 2 is a flowchart showing a focus detection operation of the first embodiment.

【図3】第2の実施例の構成を示す機能ブロック図。FIG. 3 is a functional block diagram showing a configuration of a second embodiment.

【図4】第2の実施例の焦点検出動作を示すフローチャ
ート。
FIG. 4 is a flowchart showing a focus detection operation of the second embodiment.

【図5】オーバーフローした画像信号を示す図。FIG. 5 is a diagram showing an overflowed image signal.

【図6】3つの焦点検出エリアを有する焦点検出装置の
説明図。
FIG. 6 is an explanatory diagram of a focus detection device having three focus detection areas.

【図7】位相差検出方式の焦点検出装置の光学系および
イメージセンサーを示す図。
FIG. 7 is a diagram showing an optical system and an image sensor of a phase difference detection type focus detection device.

【図8】相関演算の説明図。FIG. 8 is an explanatory diagram of correlation calculation.

【図9】相関演算の説明図。FIG. 9 is an explanatory diagram of a correlation calculation.

【図10】フィルター処理の効果を示す図。FIG. 10 is a diagram showing an effect of filter processing.

【図11】ピーク値は小さいがコントラスト値が大きな
画像信号を示す図。
FIG. 11 is a diagram showing an image signal having a small peak value but a large contrast value.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 対物レンズ 2 焦点検出光学系 3 イメージセンサー 4 ピーク値検出部 5 コントラスト値検出部 6,6A 判定部 7 相関演算部 8 駆動制御部 9 モーター 10 オーバーフロー素子数検出部 1 Objective lens 2 Focus detection optical system 3 image sensor 4 Peak value detector 5 Contrast value detector 6,6A judgment part 7 Correlation calculator 8 Drive control unit 9 motors 10 Overflow element number detector

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−15218(JP,A) 特開 昭57−19703(JP,A) 特開 平3−256016(JP,A) 特開 平2−64519(JP,A) 特開 昭63−30811(JP,A) 特開 昭62−86317(JP,A) 特開 昭63−262611(JP,A) 特開 平4−145406(JP,A) 特開 昭61−186917(JP,A) 特開 平2−53012(JP,A) 特開 昭60−29716(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 7/34 G03B 13/36 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) Reference JP-A-2-15218 (JP, A) JP-A-57-19703 (JP, A) JP-A-3-256016 (JP, A) JP-A-2- 64519 (JP, A) JP 63-30811 (JP, A) JP 62-86317 (JP, A) JP 63-262611 (JP, A) JP 4-145406 (JP, A) JP-A 61-186917 (JP, A) JP-A 2-53012 (JP, A) JP-A 60-29716 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G02B 7/34 G03B 13/36

Claims (14)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 光学系により結像された被写体像の光強
度分布に対応した画像信号を出力する一対のイメージセ
ンサーと、 前記一対のイメージセンサーから出力される一対の画像
信号に基づいて撮影レンズの焦点調節に関する情報を演
算する焦点調節情報演算手段とを備えた焦点検出装置に
おいて、 前記イメージセンサーから出力される画像信号のピーク
値を検出するピーク検出手段と、 前記イメージセンサーから出力される画像信号のコント
ラスト値を検出するコントラスト検出手段と、 前記ピーク検出手段により検出されたピーク値と前記コ
ントラスト検出手段により検出されたコントラスト値と
に基づいて、前記焦点調節情報演算手段により焦点調節
に関する情報の演算を行なうか否かを決定する演算決定
手段とを備え 前記焦点調節情報演算手段により焦点調節に関する情報
を演算する前に、前記演算決定手段により焦点調節に関
する情報の演算を行うか否かを決定し、演算を行う決定
がなされた場合に前記焦点調節情報演算手段により焦点
調節に関する情報の演算を実行す ることを特徴とする焦
点検出装置。
1. A pair of image sensors that output an image signal corresponding to a light intensity distribution of a subject image formed by an optical system, and a taking lens based on the pair of image signals output from the pair of image sensors. A focus detection device including focus adjustment information calculation means for calculating information regarding focus adjustment, peak detection means for detecting a peak value of an image signal output from the image sensor, and an image output from the image sensor. Contrast detection means for detecting the contrast value of the signal, based on the peak value detected by the peak detection means and the contrast value detected by the contrast detection means, of the information regarding focus adjustment by the focus adjustment information calculation means. and an arithmetic determining means for determining whether or not to perform an operation, the focus adjustment Information about focusing the information calculating means
Before calculating the
Decide whether or not to calculate the information to
If the focus adjustment information calculation means
A focus detection device characterized by executing calculation of information relating to adjustment .
【請求項2】 請求項1に記載の焦点検出装置におい
て、 前記演算決定手段は、前記ピーク検出手段により検出さ
れたピーク値と前記コントラスト検出手段により検出さ
れたコントラスト値とにそれぞれ重み付けを行なって合
算し、その合計値が所定値以上の場合に前記焦点調節情
報演算手段による焦点調節情報の演算実行を決定するこ
とを特徴とする焦点検出装置。
2. The focus detection device according to claim 1, wherein the calculation determination unit weights the peak value detected by the peak detection unit and the contrast value detected by the contrast detection unit, respectively. A focus detection apparatus, characterized in that the focus adjustment information calculation means decides to perform calculation of the focus adjustment information when the total value is equal to or more than a predetermined value.
【請求項3】 複数の光電変換素子からなり、光学系に
より結像された被写体像の光強度分布に対応した画像信
号を出力する一対のイメージセンサーと、 前記一対のイメージセンサーから出力される一対の画像
信号に基づいて撮影レンズの焦点調節に関する情報を演
算する焦点調節情報演算手段とを備えた焦点検出装置に
おいて、 前記イメージセンサーから出力される画像信号のピーク
値を検出するピーク検出手段と、 前記イメージセンサーから出力される画像信号のコント
ラスト値を検出するコントラスト検出手段と、 前記複数の光電変換素子の中から出力信号レベルが所定
値以上の光電変換素子数を検出するオーバーフロー検出
手段と、 前記ピーク検出手段により検出されたピーク値、前記コ
ントラスト検出手段により検出されたコントラスト値お
よび前記オーバーフロー検出手段により検出された光電
変換素子数に基づいて、前記焦点調節情報演算手段によ
り焦点調節に関する情報の演算を行なうか否かを決定す
る演算決定手段とを備え 前記焦点調節情報演算手段により焦点調節に関する情報
を演算する前に、前記演算決定手段により焦点調節に関
する情報の演算を行うか否かを決定し、演算を行う決定
がなされた場合に前記焦点調節情報演算手段により焦点
調節に関する情報の演算を実行す ることを特徴とする焦
点検出装置。
3. A pair of image sensors, each of which is composed of a plurality of photoelectric conversion elements and outputs an image signal corresponding to a light intensity distribution of a subject image formed by an optical system, and a pair of image sensors output from the pair of image sensors. In a focus detection device including a focus adjustment information calculation unit that calculates information regarding focus adjustment of a photographic lens based on the image signal of, a peak detection unit that detects a peak value of an image signal output from the image sensor, Contrast detection means for detecting the contrast value of the image signal output from the image sensor; overflow detection means for detecting the number of photoelectric conversion elements whose output signal level is a predetermined value or more among the plurality of photoelectric conversion elements; The peak value detected by the peak detection means, the peak value detected by the contrast detection means. Based on the photoelectric number conversion elements detected by the last value and the overflow detection unit, and an arithmetic determining means for determining whether to perform an operation of information on the focusing by the focus adjustment information calculating means, said focusing Information about focus adjustment by information calculation means
Before calculating the
Decide whether or not to calculate the information to
If the focus adjustment information calculation means
A focus detection device characterized by executing calculation of information relating to adjustment .
【請求項4】 請求項3に記載の焦点検出装置におい
て、 前記演算決定手段は、前記ピーク検出手段により検出さ
れたピーク値、前記コントラスト検出手段により検出さ
れたコントラスト値および前記オーバーフロー検出手段
により検出された光電変換素子数にそれぞれ重み付けを
行ない、重み付けされたピーク値と重み付けされたコン
トラスト値とを合算し、その合計値から重み付けされた
光電変換素子数を減算した値が所定値以上の場合に前記
焦点調節情報演算手段による焦点調節情報の演算実行を
決定することを特徴とする焦点検出装置。
4. The focus detection device according to claim 3, wherein the calculation determination unit detects the peak value detected by the peak detection unit, the contrast value detected by the contrast detection unit, and the overflow detection unit. When the weighted peak value and the weighted contrast value are summed, the value obtained by subtracting the weighted photoelectric conversion element number from the total value is equal to or more than a predetermined value. A focus detection apparatus, characterized in that the focus adjustment information calculation means determines whether focus adjustment information is calculated.
【請求項5】 請求項3に記載の焦点検出装置におい
て、 前記演算決定手段は、前記ピーク検出手段により検出さ
れたピーク値と前記コントラスト検出手段により検出さ
れたコントラスト値とにそれぞれ重み付けを行なって合
算し、その合計値が第1の所定値以上で、且つ、前記オ
ーバーフロー検出手段により検出された光電変換素子数
が第2の所定値以下の場合に前記焦点調節情報演算手段
による焦点調節情報の演算実行を決定することを特徴と
する焦点検出装置。
5. The focus detection device according to claim 3, wherein the calculation determination unit weights the peak value detected by the peak detection unit and the contrast value detected by the contrast detection unit. If the total value is greater than or equal to the first predetermined value and the number of photoelectric conversion elements detected by the overflow detection unit is less than or equal to the second predetermined value, the focus adjustment information calculated by the focus adjustment information calculation unit is calculated. A focus detection device characterized by determining execution of calculation.
【請求項6】 請求項1〜5のいずれかの項に記載の焦
点検出装置において、 前記撮影レンズの焦点調節に関する情報は被写体までの
撮影距離であることを特徴とする焦点検出装置。
6. The focus detection device according to claim 1, wherein the information regarding the focus adjustment of the photographing lens is a photographing distance to a subject.
【請求項7】 請求項1〜5のいずれかの項に記載の焦
点検出装置において、 前記撮影レンズの焦点調節に関する情報は前記撮影レン
ズのデフォーカス量であることを特徴とする焦点検出装
置。
7. The focus detection device according to claim 1, wherein the information regarding focus adjustment of the photographing lens is a defocus amount of the photographing lens.
【請求項8】 一対のイメージセンサーから出力される
被写体像の光強度分布に対応した一対の画像信号に基づ
いて撮影レンズの焦点調節に関する情報を演算する焦点
検出方法において、前記焦点調節に関する情報を演算する前に、 前記イメー
ジセンサーから出力される画像信号のピーク値とコント
ラスト値とを検出し、これらのピーク値とコントラスト
値とに基づいて前記焦点調節に関する情報の演算を行な
うか否かを決定し、演算を行う決定がなされた場合に前
記焦点調節に関する情報の演算を実行することを特徴と
する焦点検出方法。
8. A focus detection method for calculating information on focus adjustment of a photographing lens based on a pair of image signals corresponding to light intensity distributions of a subject image output from a pair of image sensors, wherein Before the calculation, the peak value and the contrast value of the image signal output from the image sensor are detected, and based on the peak value and the contrast value, it is determined whether or not the information regarding the focus adjustment is calculated. And before the decision to perform the operation is made
A focus detection method characterized by executing calculation of information regarding focus adjustment .
【請求項9】 請求項8に記載の焦点検出方法におい
て、 前記画像信号のピーク値とコントラスト値とにそれぞれ
重み付けを行なって合算し、その合計値が所定値以上の
場合に前記焦点調節情報の演算実行を決定することを特
徴とする焦点検出方法。
9. The focus detection method according to claim 8, wherein the peak value and the contrast value of the image signal are weighted and added together, and when the total value is equal to or more than a predetermined value, the focus adjustment information A focus detection method characterized by determining execution of calculation.
【請求項10】 複数の光電変換素子から成る一対のイ
メージセンサーから出力される被写体像の光強度分布に
対応した一対の画像信号に基づいて、撮影レンズの焦点
調節に関する情報を演算する焦点検出方法において、前記焦点調節に関する情報を演算する前に、 前記イメー
ジセンサーから出力される画像信号のピーク値とコント
ラスト値とを検出するとともに、前記複数の光電変換素
子の中から出力信号レベルが所定値以上の光電変換素子
数を検出し、検出された前記ピーク値、前記コントラス
ト値および前記光電変換素子数とに基づいて前記焦点調
節に関する情報の演算を行なうか否かを決定し、演算を
行う決定がなされた場合に前記焦点調節に関する情報の
演算を実行することを特徴とする焦点検出方法。
10. A focus detection method for calculating information relating to focus adjustment of a photographing lens based on a pair of image signals corresponding to a light intensity distribution of a subject image output from a pair of image sensors composed of a plurality of photoelectric conversion elements. In, before calculating the information regarding the focus adjustment , while detecting the peak value and the contrast value of the image signal output from the image sensor, the output signal level among the plurality of photoelectric conversion elements is a predetermined value or more. of detecting the photoelectric number conversion element, it said detected peak value, on the basis of the contrast value and the number of the photoelectric conversion element to determine whether to perform an operation of information on the focusing, the operation
Of information on the focus adjustment when a decision is made to make
A focus detection method characterized by executing a calculation .
【請求項11】 請求項10に記載の焦点検出方法にお
いて、 前記ピーク値、前記コントラスト値および前記光電変換
素子数にそれぞれ重み付けを行ない、重み付けされたピ
ーク値と重み付けされたコントラスト値とを合算し、そ
の合計値から重み付けされた光電変換素子数を減算した
値が所定値以上の場合に前記焦点調節情報の演算実行を
決定することを特徴とする焦点検出方法。
11. The focus detection method according to claim 10, wherein the peak value, the contrast value, and the number of photoelectric conversion elements are weighted, respectively, and the weighted peak value and the weighted contrast value are summed up. The focus detection method is characterized in that the calculation execution of the focus adjustment information is determined when a value obtained by subtracting the number of weighted photoelectric conversion elements from the total value is a predetermined value or more.
【請求項12】 請求項10に記載の焦点検出方法にお
いて、 前記ピーク値と前記コントラスト値とにそれぞれ重み付
けを行なって合算し、その合計値が第1の所定値以上
で、且つ、前記光電変換素子数が第2の所定値以下の場
合に前記焦点調節情報の演算実行を決定することを特徴
とする焦点検出方法。
12. The focus detection method according to claim 10, wherein the peak value and the contrast value are weighted and added together, and the total value is equal to or greater than a first predetermined value, and the photoelectric conversion is performed. A focus detection method, wherein the execution of calculation of the focus adjustment information is determined when the number of elements is equal to or less than a second predetermined value.
【請求項13】 請求項8〜12のいずれかの項に記載
の焦点検出方法において、 前記撮影レンズの焦点調節に関する情報は被写体までの
撮影距離であることを特徴とする焦点検出方法。
13. The focus detection method according to claim 8, wherein the information regarding the focus adjustment of the photographing lens is a photographing distance to a subject.
【請求項14】 請求項8〜12のいずれかの項に記載
の焦点検出方法において、 前記撮影レンズの焦点調節に関する情報は前記撮影レン
ズのデフォーカス量であることを特徴とする焦点検出方
法。
14. The focus detection method according to claim 8, wherein the information regarding focus adjustment of the photographing lens is a defocus amount of the photographing lens.
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