JP4208887B2 - 焦点検出装置及び信号処理方法 - Google Patents
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Description
前記光電変換手段に蓄積された電荷に基づいて電気信号を複数チャンネルで出力する第1の出力手段と、前記複数チャンネルそれぞれに対して、前記光電変換手段に蓄積された電荷に基づく共有の情報を出力する第2の出力手段と、前記複数チャンネルから出力される電気信号に基づいて、位相差を検出する焦点検出手段と、前記複数チャンネルにそれぞれ対応する複数のA/D変換器とを有し、前記第1の出力手段は、前記第2の出力手段から出力される共有の情報を前記複数チャンネルそれぞれから前記複数のA/D変換器それぞれに出力し、前記焦点検出手段は、前記複数チャンネルから出力され、前記複数のA/D変換器によってそれぞれA/D変換された後の共有の情報に基づいて、A/D変換後の前記電気信号を補正する補正手段を有し、前記補正手段により補正した電気信号を用いて位相差を検出する。
最高輝度=最高輝度信号+オフセット信号×10−基準電位信号
最低輝度=最低輝度信号+オフセット信号×10−基準電位信号
A(i)=a×i+b …(1)
B(i)=c×i+d …(2)
A(基準電位信号)=a×基準電位信号+b …(3)
B(基準電位信号)=c×基準電位信号+d …(4)
となる。
最低輝度信号は、
A(最低輝度信号)=a×最低輝度信号+b …(5)
B(最低輝度信号)=c×最低輝度信号+d …(6)
となる。
オフセット信号は、
A(オフセット信号)=a×オフセット信号+b …(7)
B(オフセット信号)=c×オフセット信号+d …(8)
となる。
最高輝度信号は、
A(最高輝度信号)=a×最高輝度信号+b …(9)
B(最高輝度信号)=c×最高輝度信号+d …(10)
となる。図7(a)はチャンネルChAを介して入力した信号値をカメラMPU100のA/D変換器A31によりA/D変換して得られる信号の例を示している。また、図7(b)はチャンネルChBを介して入力した信号値をA/D変換器B32によりA/D変換して得られる信号の例を示している。
上記式(3)、(4)、(9)、(10)から、
c/a=(B(最高輝度信号)−B(基準電位信号))/(A(最高輝度信号)−A(基準電位信号)) …(11)
ここで、式(11)の右辺をDで表し、c/a=Dと示し、式(11)を、式(3)および(4)に代入して整理すると、bとdには以下の関係が成り立つ。
d=B(基準電位信号)+b×D−A(基準電位信号)×D …(12)
A(i)=a×i+b …(13)
B(i)=(a×i+b)×D+B(基準電位信号)−A(基準電位信号)×D …(14)
となる。
式(14)から、(B(i)ーB(基準電位信号)+A(基準電位信号)×D)/D=(a×i+b)であるため、
B’(i)=(B(i)ーB(基準電位信号)+A(基準電位信号)×D)/D …(15)
ところで、ある信号変化の相関量と式(15)のようにある信号が1次変換された信号変化の相関量は変わらない。したがって、上記補正を行うことにより,ラインセンサ像の焦点検出量をカメラMPU100内で等しい焦点検出量として求めることができる。すなわち、焦点検出ユニット26内のラインセンサ像の焦点検出量とカメラMPU100内の焦点検出量は等しい。これは、焦点検出ユニット26内の信号変化と式(15)のように変換されたカメラMPU100内の信号変化は相似となるからである。逆にいうと、焦点検出ユニット26内の信号変化をカメラ内MPU内での信号変化として忠実に再現しなくとも,信号変化が相似であれば焦点検出に足りる。
A(基準電位信号)≒b …(16)
B(基準電位信号)≒d …(17)
さらに、基準電位信号が十分に小さいとみなせば、近似的に式(9)及び(10)は、
A(最高輝度信号)≒a×最高輝度信号 …(18)
B(最高輝度信号)≒c×最高輝度信号 …(19)
c/a≒B(最高輝度信号)/A(最高輝度信号) …(20)
また、A/D変換の誤差を考慮して、基準電位信号、最高輝度信号、最低輝度信号、およびオフセット信号、いずれか3組以上を組み合わせて最小2乗法のような統計処理を用いて、a、b、c、d間の関係を求めてもよい。また、
基準電位信号 = 最低輝度信号
上述した例では、A像を光電変換する光電変換部40の出力は転送部42を介して出力ユニットA46から、また、B像を光電変換する光電変換部41の出力は転送部43を介して出力ユニットB47からカメラMPU100へ出力された。しかしながら、光電変換部40、41の出力の仕方はこれに限るものではない。
11 レンズユニット
12 フォーカシングレンズ
26 焦点検出ユニット
31 A/D変換器A
32 A/D変換器B
40、41 光電変換部
42、43 転送部
44 特徴信号検出回路
46 出力ユニットA
47 出力ユニットB
48 出力端子A
49 出力端子B
101 AFセンサ
100 カメラマイクロプロセッシングユニット
112 レンズマイクロプロセッシングユニット
Claims (9)
- 入射する光を光電変換して電荷を蓄積する光電変換手段と、
前記光電変換手段に蓄積された電荷に基づいて電気信号を複数チャンネルで出力する第1の出力手段と、
前記複数チャンネルそれぞれに対して、前記光電変換手段に蓄積された電荷に基づく共有の情報を出力する第2の出力手段と、
前記複数チャンネルから出力される電気信号に基づいて、位相差を検出する焦点検出手段と、
前記複数チャンネルにそれぞれ対応する複数のA/D変換器とを有し、
前記第1の出力手段は、前記第2の出力手段から出力される共有の情報を前記複数チャンネルそれぞれから前記複数のA/D変換器それぞれに出力し、前記焦点検出手段は、前記複数チャンネルから出力され、前記複数のA/D変換器によってそれぞれA/D変換された後の共有の情報に基づいて、A/D変換後の前記電気信号を補正する補正手段を有し、前記補正手段により補正した電気信号を用いて位相差を検出することを特徴とする焦点検出装置。 - 前記第2の出力手段は、前記光電変換手段に蓄積された電荷から基準値を検出し、
前記基準値に基づいたオフセット値を示すオフセット信号と、前記基準値を示す基準信号とを前記共有の情報として出力することを特徴とする請求項1に記載の焦点検出装置。 - 前記第2の出力手段は、前記光電変換手段に蓄積された電荷から基準値を検出し、
前記第2の出力手段は、前記光電変換手段に蓄積された電荷の最低値を検出し、
前記電荷の最低値に基づいたオフセット値を示すオフセット信号と、前記基準値から前記最低値までの値を示す信号を前記共有の情報として更に出力することを特徴とする請求項1に記載の焦点検出装置。 - 前記第2の出力手段は、前記光電変換手段に蓄積された電荷の最高値を検出し、前記共有の情報として更に出力することを特徴とする請求項2または3に記載の焦点検出装置。
- 前記第1の出力手段は、前記光電変換手段に蓄積された電荷から、前記オフセット値を差し引いた電気信号を出力することを特徴とする請求項2乃至4のいずれか1項に記載の焦点検出装置。
- 撮影レンズの異なる射出瞳位置を通過した被写体からの1対の光束を前記光電変換手段上に1対の光学像として結合させる結像手段を更に有し、
前記光電変換手段は前記複数のチャンネルに対応する複数の予め設定された領域を有し、当該複数の予め設定された領域は、前記1対の光束に対応する領域であって、前記焦点検出手段は位相差方式で位相差を検出することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の焦点検出装置。 - 前記光電変換手段は、前記複数の予め設定された領域にそれぞれ対応する1対のラインセンサからなり、各ラインセンサに前記結像手段により1対の光学像をそれぞれ結像させることを特徴とする請求項6に記載の焦点検出装置。
- 前記第1の出力手段は、前記光電変換手段に蓄積された電荷に基づいて電気信号を複数チャンネルで並行出力することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の焦点検出装置。
- 入射する光を光電変換して電荷を蓄積する光電変換手段と、前記光電変換手段に蓄積された電荷に基づいて電気信号を複数チャンネルで出力する出力手段と、前記複数チャンネルにそれぞれ対応する複数のA/D変換器とを有する焦点検出装置における、焦点検出のための信号処理方法であって、
前記複数チャンネルそれぞれに対して、前記光電変換手段に蓄積された電荷に基づく共有の情報を出力する第1の出力ステップと、
前記第1の出力ステップで出力された共有の情報を、前記複数チャンネルから前記複数のA/D変換器それぞれに出力する第2の出力ステップと、
前記複数チャンネルから出力され、前記複数のA/D変換器によってそれぞれA/D変換された後の前記共有の情報に基づいて、前記A/D変換器それぞれから得られるA/D変換後の電気信号を補正する補正ステップと、
前記補正された電気信号に基づいて、位相差を検出する焦点検出ステップと
を有することを特徴とする信号処理方法。
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