JP4865275B2 - Focus detection apparatus and imaging apparatus - Google Patents

Focus detection apparatus and imaging apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP4865275B2
JP4865275B2 JP2005247093A JP2005247093A JP4865275B2 JP 4865275 B2 JP4865275 B2 JP 4865275B2 JP 2005247093 A JP2005247093 A JP 2005247093A JP 2005247093 A JP2005247093 A JP 2005247093A JP 4865275 B2 JP4865275 B2 JP 4865275B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
contrast
image
focus detection
focus
detection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2005247093A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2007065002A (en
Inventor
稔 廣瀬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2005247093A priority Critical patent/JP4865275B2/en
Publication of JP2007065002A publication Critical patent/JP2007065002A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4865275B2 publication Critical patent/JP4865275B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Focusing (AREA)
  • Automatic Focus Adjustment (AREA)
  • Studio Devices (AREA)

Description

本発明は、位相差検出方式により検出される焦点状態の補正値をコントラスト検出方式によって得る焦点検出装置および撮像装置に関する。   The present invention relates to a focus detection device and an imaging device that obtain a correction value of a focus state detected by a phase difference detection method by a contrast detection method.

従来、カメラシステムでは、一般的にTTL位相差検出方式の焦点検出方法が使用されている。しかしながら、この位相差検出方式で検出される合焦位置を実際の合焦面に完全に一致させることは困難である。   Conventionally, in a camera system, a TTL phase difference detection type focus detection method is generally used. However, it is difficult to completely match the in-focus position detected by this phase difference detection method with the actual in-focus surface.

これは、位相差検出方式のセンサモジュールをカメラ本体に取り付ける際に発生する誤差や、センサモジュールを構成する光学系の寸法誤差などのカメラ本体側の誤差と、カメラ本体とは別に製造された撮影レンズの製造誤差などの要因によるものである。   This is because of errors that occur when a sensor module of the phase difference detection method is attached to the camera body, errors on the camera body side such as dimensional errors of the optical system that constitutes the sensor module, and photography that is manufactured separately from the camera body. This is due to factors such as lens manufacturing errors.

製造誤差を補正するものとして、位相差検出方式の第1の焦点検出手段と、撮像素子の画像信号からコントラストを評価してオートフォーカスを行う第2の焦点検出手段とを有する電子的撮像装置が特開2000−292684号公報(特許文献1)にて公開されている。これは、第1および第2の焦点検出手段によるオートフォーカスデータから相対ずれ量を算出し、第1の焦点検出手段のオートフォーカスデータに補正を加えることで、カメラ本体側の誤差を補正する。   As an apparatus for correcting a manufacturing error, an electronic imaging apparatus having a first focus detection unit of a phase difference detection method and a second focus detection unit that evaluates contrast from an image signal of an imaging element and performs autofocusing. It is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-292684 (Patent Document 1). This calculates the relative deviation amount from the autofocus data by the first and second focus detection means, and corrects the error on the camera body side by correcting the autofocus data of the first focus detection means.

また、位相差検出のための複数のラインセンサを持つカメラシステムにおいて、キャリブレーション時に測距エリア毎にコントラスト検出によって補正値を算出する撮像装置が特開2003−295047号公報(特許文献2)にて提案されている。
特開2000−292684号公報 特開2003−295047号公報
Japanese Patent Laid-Open No. 2003-295047 (Patent Document 2) discloses an imaging apparatus that calculates a correction value by contrast detection for each distance measurement area in a camera system having a plurality of line sensors for phase difference detection. Has been proposed.
JP 2000-292684 A JP 2003-295047 A

従来の技術では、下記のような問題があった。   The conventional technology has the following problems.

位相差検出のための複数のラインセンサを持つカメラシステムにおいて、測距エリア毎にコントラスト検出によって補正値を算出する場合の高精度化、高速化については前記特許文献1および2には記載されておらず、依然、重要な課題として残っている。   In a camera system having a plurality of line sensors for phase difference detection, high accuracy and high speed when calculating a correction value by contrast detection for each distance measurement area are described in Patent Documents 1 and 2. It remains an important issue.

(本発明の目的)
本発明の目的は、位相差検出方式により検出される焦点状態の補正値をコントラスト検出方式によって得る場合の高精度化を達成することのできる焦点検出装置および撮像装置を提供することである。
(Object of the present invention)
An object of the present invention is to provide a focus detection device and an imaging device that can achieve high accuracy when a correction value of a focus state detected by a phase difference detection method is obtained by a contrast detection method.

上記目的を達成するために、第1の本発明は、焦点検出エリアを選択可能に複数有し、選択された焦点検出エリアに対応するセンサ列からの像信号の位相差に基づいて焦点状態を検出する第1の焦点検出手段と、撮像センサより読み出された画像のうち、当該センサ列に対応するコントラスト検出エリアの画像の所定方向のコントラストを検出するコントラスト検出手段を備え、当該コントラスト検出手段による検出結果に基づいて焦点状態を検出する第2の焦点検出手段とを有する撮像装置であって前記第2の焦点検出手段が焦点状態を検出する際、選択された焦点検出エリアに応じて前記コントラスト検出手段によるコントラスト検出方向を切り換えることにより、当該焦点検出エリアに対応するセンサ列対の配置方向と当該コントラスト検出方向が対応することを特徴とするものである。
さらに、第2の本発明は、焦点検出エリアに対応するセンサ列対からの像信号の位相差に基づいて焦点状態を検出する第1の焦点検出手段と、撮像センサより読み出された画像のうち、当該センサ列対に対応するコントラスト検出エリアの画像の所定方向のコントラストを検出するコントラスト検出手段を備え、当該コントラスト検出手段による検出結果に基づいて焦点状態を検出する第2の焦点検出手段とを有する撮像装置であって、撮影モードとして、通常の撮影を行う第1のモードと、前記第1の焦点検出手段及び前記第2の検出手段各々の焦点検出結果に基づいて焦点検出結果の補正量を求めるための第2のモードとを備え、前記第2のモードへの切り替えに応じて前記コントラスト検出手段によるコントラスト検出方向を切り換えることにより、当該焦点検出エリアに対応するセンサ列対の配置方向と当該コントラスト検出方向が対応することを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the first aspect of the present invention has a plurality of focus detection areas that can be selected, and a focus state based on a phase difference of image signals from a pair of sensor rows corresponding to the selected focus detection area. A first focus detection means for detecting the contrast, and a contrast detection means for detecting a contrast in a predetermined direction of an image in a contrast detection area corresponding to the sensor row pair among images read out from the imaging sensor , and the contrast an imaging apparatus which have a second focus detection means for detecting a focus state based on the detection result by the detection means, when the second focus detection unit detects the focus state, the focus detection area selected The direction of contrast detection by the contrast detection means is switched in accordance with the direction of the sensor array pair corresponding to the focus detection area and It is characterized in that the last detected direction corresponds.
Furthermore, the second aspect of the present invention provides a first focus detection means for detecting a focus state based on a phase difference of image signals from a sensor array pair corresponding to a focus detection area, and an image read out from an image sensor. Among them, a second focus detection unit that includes a contrast detection unit that detects a contrast in a predetermined direction of an image in a contrast detection area corresponding to the sensor row pair, and detects a focus state based on a detection result by the contrast detection unit; The first detection mode for performing normal shooting as the shooting mode, and the correction of the focus detection result based on the focus detection results of the first focus detection unit and the second detection unit, respectively. A second mode for determining the amount, and switching a contrast detection direction by the contrast detection means in accordance with switching to the second mode It allows in which arrangement direction and the contrast detection direction of the sensor array pairs corresponding to the focus detection area is equal to or corresponding.

本発明によれば、位相差検出方式により検出される焦点状態の補正値をコントラスト検出方式によって得る場合の高精度化を達成することができる。   According to the present invention, it is possible to achieve high accuracy when the correction value of the focus state detected by the phase difference detection method is obtained by the contrast detection method.

本発明を実施するための最良の形態は、後述する実施例1〜4に記載の通りである。   The best mode for carrying out the present invention is as described in Examples 1 to 4 described later.

図1は本発明の実施例1である一眼レフタイプデジタルカメラシステムの電気的構成例を示すブロック図である。   FIG. 1 is a block diagram showing an example of the electrical configuration of a single-lens reflex digital camera system that is Embodiment 1 of the present invention.

図1に示すように本実施例のデジタルカメラ200には、撮影レンズユニット100が不図示のマウント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、電気的接点群107を有している。接点群107はデジタルカメラ200と撮影レンズユニット100との間で制御信号、状態信号、データ信号などを伝え合うと共に、各種電圧を供給する機能を有している。さらに、撮影レンズユニット100が接続されると、システムコントローラ223へ信号を送信する機能も備えている。これによりデジタルカメラ200と撮影レンズユニット100の間で通信を行い、撮影レンズユニット100内の撮影レンズ101および絞り102の駆動を行うことが可能となる。また、接点群107は電気通信のみならず、光通信、音声通信等を伝達する構成としても良い。   As shown in FIG. 1, the taking lens unit 100 is detachably attached to the digital camera 200 of this embodiment via a mount mechanism (not shown). The mount portion has an electrical contact group 107. The contact group 107 has functions of transmitting control signals, status signals, data signals, and the like between the digital camera 200 and the photographing lens unit 100 and supplying various voltages. Further, it has a function of transmitting a signal to the system controller 223 when the photographing lens unit 100 is connected. As a result, communication can be performed between the digital camera 200 and the photographing lens unit 100, and the photographing lens 101 and the aperture 102 in the photographing lens unit 100 can be driven. The contact group 107 may be configured to transmit not only electrical communication but also optical communication, voice communication, and the like.

なお、本実施例では便宜上1枚の撮影レンズ101で示しているが、実際はさらに多数のレンズから構成されていることは周知の通りである。   In the present embodiment, for the sake of convenience, one photographic lens 101 is shown, but it is well known that the photographic lens 101 is actually composed of a larger number of lenses.

また、接点群107とシステムコントローラ223とから、レンズ検出手段を構成している。   The contact point group 107 and the system controller 223 constitute lens detection means.

図示されない被写体像からの撮影光束が、撮影レンズ101及び絞り102を介して、図示する矢印方向に回動可能なクイックリターンミラー202に導かれる。クイックリターンミラー202の中央部はハーフミラーになっており、該クイックリターンミラー202がダウンした際に一部の光束が透過する。そして、この透過した光束は、クイックリターンミラー202に設置されたサブミラー203で下方に向けて反射される。   An imaging light beam from a subject image (not shown) is guided to a quick return mirror 202 that can rotate in the direction of an arrow shown in the drawing via the imaging lens 101 and the diaphragm 102. The central portion of the quick return mirror 202 is a half mirror, and a part of the light beam is transmitted when the quick return mirror 202 is lowered. The transmitted light beam is reflected downward by the sub mirror 203 installed on the quick return mirror 202.

204は不図示である結像面近傍に配置されたフィールドレンズ、反射ミラー、2次結像レンズ、絞り、及び、複数のCCDから成るラインセンサ等から構成されている周知の位相差検出方式のAFセンサユニットである。AFセンサユニット204には、図2に示す単一方向でない複数対のセンサ列111a〜111nが配置されており、7箇所(一対のセンサ列を7組)の測距エリア(焦点検出エリアと同義)を焦点検出可能なように構成している。そして、システムコントローラ223からの制御信号により、焦点検出回路205はAFセンサユニット204をコントロールして、周知の位相差検出方式により焦点検出を行う。   Reference numeral 204 denotes a known phase difference detection system composed of a field lens, a reflecting mirror, a secondary imaging lens, a diaphragm, a line sensor composed of a plurality of CCDs, and the like arranged in the vicinity of an imaging surface (not shown). AF sensor unit. In the AF sensor unit 204, a plurality of pairs of sensor rows 111a to 111n that are not unidirectional as shown in FIG. 2 are arranged, and seven distance measuring areas (seven pairs of sensor rows) are synonymous with focus detection areas. ) Is configured to allow focus detection. The focus detection circuit 205 controls the AF sensor unit 204 based on a control signal from the system controller 223, and performs focus detection by a known phase difference detection method.

なお、AFセンサユニット204と焦点検出回路205から位相差検出方式の焦点検出手段が構成されている。   The AF sensor unit 204 and the focus detection circuit 205 constitute a phase difference detection type focus detection means.

一方、クイックリターンミラー202で反射された撮影光束は、ペンタプリズム201、接眼レンズ206を介して撮影者の目に至る。   On the other hand, the photographing light beam reflected by the quick return mirror 202 reaches the eyes of the photographer through the pentaprism 201 and the eyepiece lens 206.

また、クイックリターンミラー202がアップした際には、上記撮影レンズ101からの光束は、機械シャッタであるフォーカルプレーンシャッタ208、フィルタ209を介して撮像素子としてのCMOS等に代表されるイメージセンサ210に至る。   Further, when the quick return mirror 202 is raised, the light beam from the photographing lens 101 passes through the focal plane shutter 208 as a mechanical shutter and the image sensor 210 represented by a CMOS or the like as an image sensor through a filter 209. It reaches.

なお、ここではCCD,CMOSなどの固体撮像素子を用いているが、銀塩フィルム或いはビディコン等の撮像管でも良い。   Although a solid-state image sensor such as a CCD or CMOS is used here, an image pickup tube such as a silver salt film or a vidicon may be used.

フィルタ209は2つの機能を有しているもので、1つは赤外線をカットして可視光線のみをイメージセンサ210へ導く機能であり、もう1つは光学ローパスフィルタとしての機能である。また、フォーカルプレーンシャッタ208は、先幕及び後幕を有して成るもので、撮影レンズ101からの光束の透過、遮断を制御する。   The filter 209 has two functions. One is a function of cutting infrared rays and guiding only visible light to the image sensor 210, and the other is a function as an optical low-pass filter. The focal plane shutter 208 has a front curtain and a rear curtain, and controls transmission and blocking of a light beam from the photographing lens 101.

なお、クイックリターンミラー202のアップ時には、サブミラー203は折り畳まれるようになっている。   The sub mirror 203 is folded when the quick return mirror 202 is up.

また、本実施例のデジタルカメラ200は、当該デジタルカメラ全体の制御手段となり、制御を司るCPUにより構成されるシステムコントローラ223(以下CPU223と称することもある)を備え、後述する各部の動作を適宜制御する。   The digital camera 200 according to the present embodiment is a control unit for the entire digital camera, and includes a system controller 223 (hereinafter also referred to as a CPU 223) that includes a CPU that controls the operation. Control.

なお、システムコントローラ223は補正値算出手段などに相当する。   The system controller 223 corresponds to correction value calculation means and the like.

システムコントローラ223は、撮影レンズ101を光軸方向に移動してピント合わせを行うためのレンズ駆動機構103を制御するレンズ制御回路104と、絞り102を駆動するための絞り駆動機構105を制御する絞り制御回路106とに接続されている。また、クイックリターンミラー202のアップ・ダウンの駆動及びフォーカルプレーンシャッタ208のシャッタチャージを制御するシャッタチャージ・ミラー駆動機構211にも接続されている。また、フォーカルプレーンシャッタ208の先幕、後幕の走行を制御するためのシャッタ制御回路212と、接眼レンズ206の近傍に配設された不図示の測光センサに接続された測光回路207にも接続されている。さらに、当該デジタルカメラ200を制御する上で調整が必要なパラメータやデジタルカメラの個体識別が可能なカメラID情報や基準レンズで調整されたAF補正データや自動露出補正値などが記憶されている記憶手段であるEEPROM222等にも接続されている。   The system controller 223 moves the photographing lens 101 in the optical axis direction to focus the lens control circuit 104 for controlling the lens driving mechanism 103 and the diaphragm driving mechanism 105 for driving the diaphragm 102. It is connected to the control circuit 106. Further, it is also connected to a shutter charge / mirror drive mechanism 211 that controls the up / down drive of the quick return mirror 202 and the shutter charge of the focal plane shutter 208. In addition, a shutter control circuit 212 for controlling the travel of the front curtain and rear curtain of the focal plane shutter 208 and a photometric circuit 207 connected to a photometric sensor (not shown) disposed in the vicinity of the eyepiece lens 206 are also connected. Has been. Further, a memory that stores parameters necessary to control the digital camera 200, camera ID information that enables individual identification of the digital camera, AF correction data adjusted by the reference lens, automatic exposure correction value, and the like is stored. It is also connected to an EEPROM 222 as a means.

レンズ制御回路104はレンズ固有の情報、例えば焦点距離、開放絞り、レンズ個々に割り振られるレンズIDといった情報とシーケンスコントローラ223から受け取った情報を記憶するレンズ記憶装置を有している。   The lens control circuit 104 includes a lens storage device that stores lens-specific information, for example, information such as focal length, wide aperture, lens ID assigned to each lens, and information received from the sequence controller 223.

測光回路207に接続される測光センサは、被写体の輝度を測定するためのセンサであり、その出力は測光回路207を経てシステムコントローラ223へ供給される。   The photometric sensor connected to the photometric circuit 207 is a sensor for measuring the luminance of the subject, and its output is supplied to the system controller 223 via the photometric circuit 207.

システムコントローラ223は、レンズ駆動機構103を制御することにより、被写体像をイメージセンサ210上に結像する。また、システムコントローラ223は、設定されたAv値に基づいて、絞り102を駆動する絞り駆動機構105を制御し、さらに、設定されたTv値に基いて、シャッタ制御回路212へ制御信号を出力する。   The system controller 223 controls the lens driving mechanism 103 to form a subject image on the image sensor 210. Further, the system controller 223 controls the aperture driving mechanism 105 that drives the aperture 102 based on the set Av value, and further outputs a control signal to the shutter control circuit 212 based on the set Tv value. .

フォーカルプレーンシャッタ208の先幕、後幕は、駆動源がバネにより構成されており、シャッタ走行後の次の動作のためにバネチャージを要する。シャッタチャージ・ミラー駆動機構211は、このバネチャージを制御するようになっている。また、シャッタチャージ・ミラー駆動機構211によりクイックリターンミラー202のアップ・ダウンが行われる。   The drive source of the front and rear curtains of the focal plane shutter 208 is constituted by a spring, and a spring charge is required for the next operation after the shutter travels. The shutter charge / mirror drive mechanism 211 controls the spring charge. Also, the quick return mirror 202 is raised and lowered by the shutter charge / mirror drive mechanism 211.

システムコントローラ223には、画像データコントローラ220が接続されている。この画像データコントローラ220は、DSP(デジタル信号プロセッサ)により構成され、イメージセンサ210の制御、イメージセンサ210から入力された画像データの補正や加工などをシステムコントローラ223の指令に基いて実行するものである。画像データの補正・加工の項目の中にはオートホワイトバランスも含まれている。オートホワイトバランスとは、撮影画像中の最大輝度の部分を所定の色(白色)に補正する機能である。オートホワイトバランスは、システムコントローラ223からの命令により補正量を変更することが可能である。   An image data controller 220 is connected to the system controller 223. The image data controller 220 is configured by a DSP (digital signal processor), and executes control of the image sensor 210 and correction and processing of image data input from the image sensor 210 based on commands from the system controller 223. is there. Auto white balance is also included in the image data correction and processing items. Auto white balance is a function that corrects a portion of maximum brightness in a captured image to a predetermined color (white). In the auto white balance, the correction amount can be changed by a command from the system controller 223.

画像データコントローラ220には、イメージセンサ210を駆動する際に必要なパルス信号を出力するタイミングパルス発生回路217が接続されている。イメージセンサ210と共にタイミングパルス発生回路217で発生されたタイミングパルスを受けて、イメージセンサ210から出力される被写体像に対応したアナログ信号をデジタル信号に変換するためのA/Dコンバータ216も接続されている。さらに、得られた画像データ(デジタルデータ)を一時的に記憶しておくDRAM221と、D/Aコンバータ215及び画像圧縮回路219と、画像回転回路241と、コントラスト検出回路242とが接続されている。   Connected to the image data controller 220 is a timing pulse generation circuit 217 that outputs a pulse signal necessary for driving the image sensor 210. An A / D converter 216 for receiving the timing pulse generated by the timing pulse generation circuit 217 together with the image sensor 210 and converting an analog signal corresponding to the subject image output from the image sensor 210 into a digital signal is also connected. Yes. Further, a DRAM 221 for temporarily storing the obtained image data (digital data), a D / A converter 215 and an image compression circuit 219, an image rotation circuit 241, and a contrast detection circuit 242 are connected. .

なお、画像データコントローラ220と画像圧縮回路219と画像データ記録メディア218とから記録手段が構成されている。   The image data controller 220, the image compression circuit 219, and the image data recording medium 218 constitute recording means.

DRAM221は、加工や所定のフォーマットへのデータ変換が行われる前の画像データを一時的に記憶するために使用される。   The DRAM 221 is used for temporarily storing image data before processing or data conversion into a predetermined format.

画像回転回路241は、システムコントローラ223の指令に基づいて動作し、画像データコントローラ220によって補正された画像データを任意の角度回転し、DRAM221に記憶する。   The image rotation circuit 241 operates based on a command from the system controller 223, rotates the image data corrected by the image data controller 220 by an arbitrary angle, and stores the image data in the DRAM 221.

コントラスト検出回路242はシステムコントローラ223の指令に基づいて動作し、画像データコントローラ220によって補正された画像データの所定方向のコントラストを検出し、コントラスト評価値をEEPROM222に保存する。   The contrast detection circuit 242 operates based on a command from the system controller 223, detects the contrast in a predetermined direction of the image data corrected by the image data controller 220, and stores the contrast evaluation value in the EEPROM 222.

D/Aコンバータ215には、エンコーダ回路214を介して画像表示回路213が接続される。さらに、画像圧縮回路219には、画像データ記録メディア18が接続される。   An image display circuit 213 is connected to the D / A converter 215 via an encoder circuit 214. Further, an image data recording medium 18 is connected to the image compression circuit 219.

画像表示回路213は、イメージセンサ210で撮像された画像データを表示するための回路であり、一般にはカラーの液晶表示素子により構成される。   The image display circuit 213 is a circuit for displaying image data picked up by the image sensor 210, and is generally composed of a color liquid crystal display element.

画像データコントローラ220は、DRAM221上の画像データを、D/Aコンバータ215によりアナログ信号に変換してエンコーダ回路214へ出力する。エンコーダ回路214は、このD/Aコンバータ215の出力を、画像表示回路213を駆動する際に必要な映像信号(例えばNTSC信号)に変換する。   The image data controller 220 converts the image data on the DRAM 221 into an analog signal by the D / A converter 215 and outputs the analog signal to the encoder circuit 214. The encoder circuit 214 converts the output of the D / A converter 215 into a video signal (for example, an NTSC signal) necessary for driving the image display circuit 213.

なお、D/Aコンバータ215と画像表示回路213とエンコーダ回路214とから画像表示手段が構成されている。   The D / A converter 215, the image display circuit 213, and the encoder circuit 214 constitute image display means.

画像圧縮回路219は、DRAM221に記憶された画像データの圧縮や変換(例えばJPEG)を行うための回路である。変換された画像データは、画像データ記録メディア218へ格納される。この画像データ記録メディアとしては、ハードディスク、フラッシュメモリ、フロッピーディスク(登録商標)等が使用される。   The image compression circuit 219 is a circuit for performing compression and conversion (for example, JPEG) of image data stored in the DRAM 221. The converted image data is stored in the image data recording medium 218. As the image data recording medium, a hard disk, a flash memory, a floppy disk (registered trademark), or the like is used.

システムコントローラ223には、当該デジタルカメラ200の動作モードの情報や露出情報(シャッタ秒時、絞り値等)などを外部液晶表示装置250や内部液晶表示装置251に表示させる表示制御回路225が接続されている。また、メイン電子ダイヤルスイッチ226と決定スイッチ227が接続されている。AFセンサユニット204が持つ複数の測距エリアのうちから使用する測距エリアを選択するための測距エリア選択ボタン228(測距エリア選択手段に相当する)も接続されている。さらに、ユーザが所望の動作を当該デジタルカメラ200に実行させるべきモードを設定する撮影モード選択ボタン229が接続されている。そして、測光・測距などの撮影準備動作を開始させるためのレリーズSW1(231)と、撮像動作を開始させるためのレリーズSW2(230)と、AFモード選択ボタン233と、測光モード選択ボタン235も接続されている。   The system controller 223 is connected to a display control circuit 225 that displays information on the operation mode of the digital camera 200, exposure information (shutter seconds, aperture value, etc.) on the external liquid crystal display device 250 and the internal liquid crystal display device 251. ing. A main electronic dial switch 226 and a determination switch 227 are connected. A distance measurement area selection button 228 (corresponding to distance measurement area selection means) for selecting a distance measurement area to be used from among a plurality of distance measurement areas of the AF sensor unit 204 is also connected. Further, a shooting mode selection button 229 for setting a mode in which the digital camera 200 should execute a desired operation by the user is connected. Also, a release SW1 (231) for starting a shooting preparation operation such as photometry and distance measurement, a release SW2 (230) for starting an imaging operation, an AF mode selection button 233, and a photometry mode selection button 235 are also provided. It is connected.

なお、外部液晶表示装置250と内部液晶表示装置251とが表示手段に相当し、さらに、外部液晶表示装置250は外部表示手段に、内部液晶表示装置251は内部表示手段に、それぞれ相当する。さらに、表示制御回路225とシステムコントローラ223とから表示制御手段が構成されている。   The external liquid crystal display device 250 and the internal liquid crystal display device 251 correspond to display means, the external liquid crystal display device 250 corresponds to external display means, and the internal liquid crystal display device 251 corresponds to internal display means. Further, the display control circuit 225 and the system controller 223 constitute display control means.

以上のように構成されたデジタルカメラシステムについて、図3から図11を用いて本実施例における動作フローを詳細に説明する。   About the digital camera system comprised as mentioned above, the operation | movement flow in a present Example is demonstrated in detail using FIGS. 3-11.

図3は本実施例における撮影モードの切換動作を示すフローチャートである。レリーズSW1(231)がオンされると、ステップS101にて撮影モード選択ボタン229の状態を読み込み、ステップS102では読み込んだ撮影モードを判定する。その判定によって、ステップS103の「通常モード」またはステップS104の「キャリブレーションモード」のいずれかの撮影モードに移行する。   FIG. 3 is a flowchart showing the shooting mode switching operation in this embodiment. When the release SW1 (231) is turned on, the state of the shooting mode selection button 229 is read in step S101, and the read shooting mode is determined in step S102. As a result of the determination, the process proceeds to one of the “normal mode” in step S103 and the “calibration mode” in step S104.

図4は「通常モード」時の焦点検出動作を示すフローチャートである。図4において、ステップS201では位相差検出方式の焦点検出手法によって得られる結果をEEPROM222に記憶する。   FIG. 4 is a flowchart showing the focus detection operation in the “normal mode”. In FIG. 4, in step S <b> 201, the result obtained by the phase difference detection type focus detection method is stored in the EEPROM 222.

ステップS202では、EEPROM222から現在、装着されている撮影レンズ101に対応する位相差による焦点検出結果の補正値を読み出す。ここで、装着されている撮影レンズ101の識別にレンズIDを利用しても良い。また、レンズIDを持たない撮影レンズや対応する補正値が見つからない場合は、最新のキャリブレーション結果を補正値として利用しても構わない。   In step S202, the correction value of the focus detection result based on the phase difference corresponding to the currently mounted photographic lens 101 is read from the EEPROM 222. Here, the lens ID may be used to identify the photographic lens 101 that is mounted. In addition, when a photographing lens having no lens ID or a corresponding correction value is not found, the latest calibration result may be used as the correction value.

ステップS203では、ステップS201の焦点検出結果をステップS202で読み出した補正値を利用して補正し、ステップS204で補正結果に基づく合焦位置に撮影レンズ101を駆動させる。   In step S203, the focus detection result in step S201 is corrected using the correction value read in step S202, and in step S204, the photographing lens 101 is driven to the in-focus position based on the correction result.

図5は「キャリブレーションモード」時におけるAFのキャリブレーション動作を示すフローチャートであり、システムコントローラ223によって制御される。図5において、ステップS301ではキャリブレーションを行う測距エリア(図5以降では測距点と記す)を測距エリア選択ボタン228によって選択し、選択した測距エリアに対応する位置に図6のような基準チャート10を設置する。ここで設置する基準チャート10は、その向きが位相差検出における誤差を低減させるために、対応するラインセンサと直交する向きになるように配置される。   FIG. 5 is a flowchart showing the AF calibration operation in the “calibration mode”, which is controlled by the system controller 223. In FIG. 5, in step S301, a distance measurement area to be calibrated (referred to as a distance measurement point in FIG. 5 and later) is selected by a distance measurement area selection button 228, and the position corresponding to the selected distance measurement area is as shown in FIG. A simple reference chart 10 is installed. The reference chart 10 installed here is arranged so that its orientation is orthogonal to the corresponding line sensor in order to reduce errors in phase difference detection.

ステップS302では、測距エリアにおける位相差検出方式の焦点検出を行い、焦点検出結果を基に合焦位置に撮影レンズ101を駆動させる。各測距エリアの測距枠81a〜81gは図7に示される通りであり、コントラスト検出エリア82a〜82gとの位置関係も図7に示される通りである。   In step S302, the focus detection by the phase difference detection method in the distance measurement area is performed, and the photographing lens 101 is driven to the focus position based on the focus detection result. The distance measurement frames 81a to 81g of each distance measurement area are as shown in FIG. 7, and the positional relationship with the contrast detection areas 82a to 82g is also as shown in FIG.

ステップS303では、位相差AFによって合焦させた撮影レンズ101の位置(デフォーカス量)をEEPROM222に記憶する。このとき、撮影レンズ101に対して固有に設定されているレンズIDと対にして記憶しても良い。   In step S <b> 303, the position (defocus amount) of the taking lens 101 focused by the phase difference AF is stored in the EEPROM 222. At this time, it may be stored in pairs with a lens ID that is uniquely set for the taking lens 101.

ステップS304では、現在の合焦位置付近でコントラスト検出を行うために、撮影レンズ101を所定量、前ピンになるように駆動させる。   In step S304, in order to detect contrast near the current in-focus position, the photographic lens 101 is driven to be a predetermined amount of the front pin.

ステップS305で撮影レンズ101を所定量、後ピン方向に駆動させて撮像を行う。ここで、ステップS304で後ピン側に撮影レンズ101を駆動させ、ステップS305では前ピン方向に駆動させても良い。また、ステップS305のレンズ駆動方向は、後述するステップS309でのコントラスト評価値によって変更させても良い。   In step S305, the photographing lens 101 is driven by a predetermined amount in the rear pin direction to perform imaging. Here, the photographing lens 101 may be driven to the rear pin side in step S304, and may be driven in the front pin direction in step S305. Further, the lens driving direction in step S305 may be changed according to the contrast evaluation value in step S309 described later.

ステップS306で撮像素子(イメージセンサ210)から図7に示す測距エリアに対応するコントラスト検出エリア82a〜82gの画像信号を切り出し、DRAM221に保存する。   In step S306, image signals in the contrast detection areas 82a to 82g corresponding to the distance measurement areas shown in FIG.

ステップS307では、ステップS301で選択した測距エリアに対応するラインセンサの向きを基に、前記画像を回転する必要があるか否かを判定する。ここでの判定は、所定方向にコントラスト検出を行うことが可能なコントラスト検出回路242を利用することを前提としたとき、前記画像をコントラストの強い方向でコントラスト検出することが可能であるかを判断する。また、ステップS301において、ラインセンサと直交する向きにユーザが基準チャート10を配置したことから、対応する測距エリアのコントラストの強い方向を判断することが可能である。   In step S307, it is determined whether or not the image needs to be rotated based on the direction of the line sensor corresponding to the distance measuring area selected in step S301. This determination is based on the assumption that the contrast detection circuit 242 capable of performing contrast detection in a predetermined direction is used, and determines whether or not the image can be detected in a direction with high contrast. To do. In step S301, since the user places the reference chart 10 in a direction orthogonal to the line sensor, it is possible to determine the direction in which the corresponding distance measurement area has a strong contrast.

ステップS307で、画像を回転する必要があると判断したとき、ステップS308へ移行し、コントラスト検出回路242でコントラストの強い方向でコントラスト検出が行うことができるように、画像回転回路241を利用して図8に示されるように前記画像を回転させる。例えば、コントラスト検出回路242は、ステップS306で切り出した画像信号に対して、フィルタリングを行い、1MHz〜2.5MHz程度の高周波成分を抽出する。そして、水平方向の隣り合う画素の輝度差の最大値を垂直方向で積分することで、コントラスト評価値を求めることが可能である。このようなコントラスト検出回路242を利用し、センサ列111cとセンサ列111k(図2)に対応する測距枠81f(図7)でキャリブレーションを行う。その場合、ステップS301で図6に示される向きに配置される基準チャート10ではコントラストを検出することができない。そこで、画像回転回路241によって、図9に示すように画像を90度回転させて、コントラスト検出を行う。   When it is determined in step S307 that it is necessary to rotate the image, the process proceeds to step S308, and the contrast detection circuit 242 uses the image rotation circuit 241 so that the contrast detection can be performed in the direction of strong contrast. The image is rotated as shown in FIG. For example, the contrast detection circuit 242 performs filtering on the image signal cut out in step S306 and extracts a high frequency component of about 1 MHz to 2.5 MHz. The contrast evaluation value can be obtained by integrating the maximum value of the luminance difference between adjacent pixels in the horizontal direction in the vertical direction. Using such a contrast detection circuit 242, calibration is performed using the distance measurement frames 81f (FIG. 7) corresponding to the sensor rows 111c and 111k (FIG. 2). In that case, contrast cannot be detected in the reference chart 10 arranged in the direction shown in FIG. 6 in step S301. Therefore, the image rotation circuit 241 rotates the image 90 degrees as shown in FIG. 9 to detect contrast.

ここで、画像回転について簡単に説明する。画像を回転するために、すべての画素に対して図10に示すような座標変換を行うことを考えると、θ度回転した時の回転後の座標位置Dは下記の(1)式および(2)式で表すことができる。   Here, the image rotation will be briefly described. Considering that coordinate transformation as shown in FIG. 10 is performed on all pixels in order to rotate the image, the coordinate position D after rotation when rotated by θ degrees is expressed by the following equations (1) and (2 ) Expression.

Dx=Zx+(Sx−Zx)cosθ−(Sy−Zy)sinθ (1)
Dy=Zy+(Sx−Zx)sinθ−(Sy−Zy)cosθ (2)
次に、回転後の画像をコントラスト検出回路242に入力する場合について説明する。図11(a)のように回転後の画像が水平垂直に保たれているのならば、そのままコントラスト検出回路242に入力することが可能である。しかし、回転後の画像が水平垂直に保たれない場合は、コントラスト検出回路242に入力する前に、画像領域の変更が必要になる。例えば、図11(b)のように、回転後の画像から一部を切り出し、コントラスト検出回路242に入力する画像とする。また、図11(c)のように、コントラスト検出回路242に入力する画像サイズを決め、それよりも大きい領域の画像に対し画像回転を行っても構わない。
Dx = Zx + (Sx−Zx) cos θ− (Sy−Zy) sin θ (1)
Dy = Zy + (Sx−Zx) sin θ− (Sy−Zy) cos θ (2)
Next, a case where the rotated image is input to the contrast detection circuit 242 will be described. If the rotated image is maintained horizontally and vertically as shown in FIG. 11A, it can be input to the contrast detection circuit 242 as it is. However, when the rotated image cannot be maintained horizontally and vertically, the image area needs to be changed before being input to the contrast detection circuit 242. For example, as shown in FIG. 11B, a part is extracted from the rotated image, and the image is input to the contrast detection circuit 242. Further, as shown in FIG. 11C, the image size input to the contrast detection circuit 242 may be determined, and image rotation may be performed on an image in a larger area.

ステップS307で、画像を回転する必要がないと判断された後、もしくは、ステップS308で画像の回転を行った後、ステップS309ではコントラスト検出回路242によってコントラスト検出を行い、評価結果を撮影レンズ101の位置情報と共にEEPROM222に保存する。   After it is determined in step S307 that it is not necessary to rotate the image, or after the image is rotated in step S308, in step S309, the contrast detection circuit 242 performs contrast detection, and the evaluation result is obtained from the photographing lens 101. It is stored in the EEPROM 222 together with the position information.

ステップS310では、EEPROM222に保存された前記評価結果からコントラストのピークの検出を行う。コントラストのピークが検出できないとき、ステップS305に移行し、コントラストのピークが検出されるまでコントラスト評価を所定回数繰り返す。   In step S <b> 310, a contrast peak is detected from the evaluation result stored in the EEPROM 222. When the contrast peak cannot be detected, the process proceeds to step S305, and the contrast evaluation is repeated a predetermined number of times until the contrast peak is detected.

コントラストのピークが検出できたとき、ステップS311に移行し、コントラストAF結果に基づきピークの位置に撮影レンズ101を駆動させる。   When the contrast peak is detected, the process proceeds to step S311 and the photographing lens 101 is driven to the peak position based on the contrast AF result.

ステップS312では、位相差の検出によって合焦させた撮影レンズ101の位置とコントラストAFによって合焦させたときの撮影レンズ101の位置の差から、位相差AFの補正値を求め、EEPROM222に保存する。このとき、撮影レンズ101に対して固有に設定されているレンズIDと対にして記憶しても良い。   In step S <b> 312, a correction value for the phase difference AF is obtained from the difference between the position of the photographing lens 101 focused by detecting the phase difference and the position of the photographing lens 101 when focused by contrast AF, and stored in the EEPROM 222. . At this time, it may be stored in pairs with a lens ID that is uniquely set for the taking lens 101.

本実施例1では、コントラストの強い方向でコントラスト検出を行うことで、コントラスト評価の高精度化を可能にした。また、ラインセンサの方向と配置する基準チャート10の向きを直交させ、実際にコントラストの検出を行うことなく、コントラストの強い方向を判断することが可能なアルゴリズムにより、コントラストの強い方向を判断する上での高速化を可能としている。また、任意方向のコントラスト検出を行うために、コントラスト検出回路242に入力する画像を回転させることで、既存の実績のある安全なコントラスト検出回路242を再利用できるという効果がある。   In the first embodiment, it is possible to improve the accuracy of contrast evaluation by performing contrast detection in a direction with strong contrast. Further, the direction of the strong contrast is determined by an algorithm that can determine the direction of the strong contrast without actually detecting the contrast by making the direction of the line sensor and the direction of the reference chart 10 to be arranged orthogonal to each other. Speeding up is possible. In addition, in order to perform contrast detection in an arbitrary direction, an image input to the contrast detection circuit 242 is rotated, so that an existing safe contrast detection circuit 242 with a proven track record can be reused.

なお、本実施例1においては、キャリブレーションを行う測距エリアに対応するラインセンサの向きと基準チャート10の向きを直交させ、ラインセンサの向きから基準チャート10におけるコントラストの強い方向を判断している。しかし、コントラストの強い方向を決定する手段はこれに限定されるものではない。   In the first embodiment, the direction of the line sensor corresponding to the distance measurement area to be calibrated is orthogonal to the direction of the reference chart 10, and the direction of strong contrast in the reference chart 10 is determined from the direction of the line sensor. Yes. However, the means for determining the direction with strong contrast is not limited to this.

また、画像を回転させる方法については、当然、本実施例1におけるアルゴリズムに限定されるものではなく、いかなる方法によって画像を回転させても構わない。   Of course, the method of rotating the image is not limited to the algorithm in the first embodiment, and the image may be rotated by any method.

また、画像の回転後にコントラスト検出回路242へ入力する画像を修正する手段においても、本実施例1における手段に限定されるものではなく、他の手段によってコントラスト検出回路242への入力画像を生成しても構わない。   Further, the means for correcting the image input to the contrast detection circuit 242 after the image rotation is not limited to the means in the first embodiment, and an input image to the contrast detection circuit 242 is generated by other means. It doesn't matter.

また、ステップS304において、所定量撮影レンズ101を前ピン側へ駆動させた後、ステップS305で、所定量後ピン側へ撮影レンズ101を駆動させながら、コントラストのピークをサーチしているが、コントラストのピークを求める手段は本実施例1の手段に限定されるものではない。   In step S304, after the predetermined amount of the photographing lens 101 is driven to the front pin side, in step S305, while the photographing lens 101 is driven to the rear side of the predetermined amount, the contrast peak is searched. The means for obtaining the peak is not limited to the means of the first embodiment.

また、画像を回転させることなく、ランダムアクセス可能な撮像素子において、直接コントラストの強い方向に沿って画像の読み出しを行っても構わない。   Further, the image may be read out along the direction of strong contrast directly in the randomly accessible imaging device without rotating the image.

また、備えるラインセンサの向きに対応して読み出すことができるコントラスト検出回路を準備し、強いコントラストの方向のコントラスト検出を行っても構わない。   Also, a contrast detection circuit capable of reading out corresponding to the direction of the line sensor provided may be prepared, and contrast detection in the direction of strong contrast may be performed.

また、斜め方向のコントラストを検出する場合、縦横のコントラスト検出を行い、コントラスト検出結果の合成によって、斜め方向のコントラストの検出を行っても構わない。   Further, when detecting the contrast in the diagonal direction, the contrast in the vertical and horizontal directions may be detected, and the contrast in the diagonal direction may be detected by combining the contrast detection results.

また、本実施例1ではキャリブレーションにおけるコントラストの検出方法を説明したが、強いコントラストの向きに合わせ、コントラスト検出を行うことの応用例はこの限りではない。   In the first embodiment, the contrast detection method in the calibration has been described. However, the application example in which contrast detection is performed in accordance with the direction of strong contrast is not limited to this.

また、本実施例1は一眼レフタイプデジタルカメラシステムへの適用例であるが、本発明の適用例は一眼レフタイプデジタルカメラシステムに限定されるものではない。   The first embodiment is an application example to a single-lens reflex type digital camera system, but the application example of the present invention is not limited to a single-lens reflex type digital camera system.

図12を用いて実施例2におけるハイブリットAFモードでのコントラストのピーク検出手法について説明する。なお、実施例2おけるカメラシステムの構成は実施例1と同一であるので、ここでの説明は省略する。また、実施例1と符号が同一のステップについては説明を省略する。   A contrast peak detection method in the hybrid AF mode according to the second embodiment will be described with reference to FIG. Since the configuration of the camera system in the second embodiment is the same as that in the first embodiment, description thereof is omitted here. The description of steps having the same reference numerals as those in the first embodiment is omitted.

図12のステップS302’では、一対のセンサ列からの出力信号の位相差に基づいて焦点検出を行う位相差方式の焦点検出を行い、撮影レンズ101を合焦位置に駆動させる。   In step S302 'of FIG. 12, focus detection by a phase difference method that performs focus detection based on the phase difference between the output signals from the pair of sensor arrays is performed, and the photographing lens 101 is driven to the in-focus position.

ステップS301’では、ステップ302’で選択された測距エリアの位置をメモリ(EEPROM222)に保存する。   In step S301 ', the position of the ranging area selected in step 302' is stored in the memory (EEPROM 222).

図12のステップS307’では、ステップS309でEEPROM222に保存されたコントラストの評価値が所定レベルに達しているかを判断する。前記コントラスト評価値が所定レベルに達している場合、若しくは、所定回数のコントラスト検出処理が行われた場合、ステップS310へ移行する。もし、コントラストが弱く、コントラストの評価値が所定レベルに達していないと判断した場合、ステップS308’へ移行する。   In step S307 'of FIG. 12, it is determined whether the contrast evaluation value stored in the EEPROM 222 in step S309 has reached a predetermined level. If the contrast evaluation value has reached a predetermined level, or if a predetermined number of contrast detection processes have been performed, the process proceeds to step S310. If it is determined that the contrast is weak and the contrast evaluation value has not reached the predetermined level, the process proceeds to step S308 '.

ステップS308’では、コントラスト検出の対象となる画像を所定量回転させる。回転量は、対応するラインセンサの向きとステップS307’の時点でのコントラスト評価値の両方、もしくはいずれかを基に決定しても良い。または、単純に45度、90度などの所定量を予め決めておいても構わない。   In step S308 ', the image to be subjected to contrast detection is rotated by a predetermined amount. The amount of rotation may be determined based on the direction of the corresponding line sensor and / or the contrast evaluation value at the time of step S307 '. Alternatively, a predetermined amount such as 45 degrees or 90 degrees may be determined in advance.

本実施例2におけるコントラストのピーク検出手段では、実施例1のように基準チャート10をコントラストの強い方向に合わせて配置した場合でなくともよい。その場合、撮像素子(イメージセンサ210)からの出力信号を基にコントラストの強い方向を判断し、コントラストの評価を行うことが可能であり、高精度のコントラストピーク検出を実現することができる。   The contrast peak detecting means according to the second embodiment may not be the case where the reference chart 10 is arranged in a direction with strong contrast as in the first embodiment. In that case, it is possible to determine the direction of strong contrast based on the output signal from the image sensor (image sensor 210) and evaluate the contrast, and to realize highly accurate contrast peak detection.

なお、多点測距を持つ焦点検出装置において、複数の測距エリアを同時に選択した場合も各測距エリアに対して、本実施例2の動作フローを適用することにより高精度なコントラストピークの検出を行うことが可能である。   In the focus detection apparatus having multi-point distance measurement, even when a plurality of distance measurement areas are selected at the same time, a high-precision contrast peak can be obtained by applying the operation flow of the second embodiment to each distance measurement area. Detection can be performed.

図13を用いて実施例3におけるコントラストのピーク検出手法について説明する。なお、実施例3におけるカメラシステムの構成は実施例1と同一であるので、ここでの説明は省略する。また、キャリブレーションにおける動作も同様であるので、実施例1と符号が同一のステップについては説明を省略する。   A contrast peak detection method according to the third embodiment will be described with reference to FIG. In addition, since the structure of the camera system in Example 3 is the same as Example 1, description here is abbreviate | omitted. Since the operation in the calibration is the same, the description of the steps having the same reference numerals as those in the first embodiment is omitted.

図13のステップS307’では、ステップS309でEEPROM222に保存されたコントラストの評価値が所定レベルに達しているか否かを判断する。前記コントラスト評価値が所定レベルに達している場合、若しくは、所定回数のコントラスト検出処理が行われた場合、ステップS310へ移行する。もし、コントラストが弱く、コントラストの評価値が所定レベルに達していないと判断した場合、ステップS308’へ移行する。   In step S307 'of FIG. 13, it is determined whether or not the contrast evaluation value stored in the EEPROM 222 in step S309 has reached a predetermined level. If the contrast evaluation value has reached a predetermined level, or if a predetermined number of contrast detection processes have been performed, the process proceeds to step S310. If it is determined that the contrast is weak and the contrast evaluation value has not reached the predetermined level, the process proceeds to step S308 '.

ステップS308’では、コントラスト検出の対象となる画像を所定量回転させる。回転量は、対応するラインセンサの向きとステップS307’の時点でのコントラスト評価値の両方、もしくはいずれかを基に決定しても良い。または、単純に45度、90度などの所定量を予め決めておいても構わない。   In step S308 ', the image to be subjected to contrast detection is rotated by a predetermined amount. The amount of rotation may be determined based on the direction of the corresponding line sensor and / or the contrast evaluation value at the time of step S307 '. Alternatively, a predetermined amount such as 45 degrees or 90 degrees may be determined in advance.

本実施例3におけるコントラストのピークを求める手段では、基準チャート10の向きや種類と選択する測距エリアの関係に制約を持たせる必要がなく、容易なセッティングのもとでキャリブレーションを行うことが可能である。   With the means for obtaining the contrast peak in the third embodiment, it is not necessary to restrict the relationship between the orientation and type of the reference chart 10 and the distance measuring area to be selected, and calibration can be performed with easy settings. Is possible.

なお、本実施例3におけるコントラストのピークを求める手段は、キャリブレーションに限定されるものではない。   The means for obtaining the contrast peak in the third embodiment is not limited to calibration.

図14を用いて実施例4における補助光投影方法について説明する。なお、実施例4におけるカメラシステムの構成は、実施例1のカメラシステムに図15で示す補助光駆動手段260と補助光投光手段261を加えたものである。補助光投光手段261によって投光される補助光は、システムコントローラ223が補助光駆動手段260に制御信号を送ることによって制御される。これにより、パターン投光や投光エリアの範囲、光の集約度のすべて、若しくは一部を制御することが可能である。本実施例4の他の構成要素については実施例1と同一であるので、ここでの説明は省略する。また、図14において、キャリブレーションにおける動作も同様であるので実施例1と符号が同一のステップについては説明を省略する。   The auxiliary light projection method according to the fourth embodiment will be described with reference to FIG. The configuration of the camera system in the fourth embodiment is obtained by adding the auxiliary light driving unit 260 and the auxiliary light projecting unit 261 shown in FIG. 15 to the camera system of the first embodiment. The auxiliary light projected by the auxiliary light projecting means 261 is controlled by the system controller 223 sending a control signal to the auxiliary light driving means 260. Thereby, it is possible to control all or part of the pattern projection, the range of the projection area, and the light intensity. Since the other components of the fourth embodiment are the same as those of the first embodiment, description thereof is omitted here. In FIG. 14, the calibration operation is also the same, and therefore the description of the steps having the same reference numerals as those in the first embodiment is omitted.

図14のステップS314では、キャリブレーションを行う測距エリアに対してのみ補助光を投射することで、光を集約することが可能であり、より明るくすることや、エネルギーを節約すること、あるいはその両方を実現することができる。また、投射する補助光をキャリブレーションを行う測距エリアに対応するラインセンサの向きに合わせてパターン投光にすることで、より高精度なキャリブレーションを行うことができる。例えば、図16に示すようにセンサ列111a、センサ列111bに対応する測距エリアのキャリブレーションを行う場合、センサ列111a,111bに対して直交する向きとなる斜め方向のパターン投光を行う。同様に、中央のセンサ列111n、センサ列111gに対しては縦方向のパターン投光を行う。   In step S314 in FIG. 14, it is possible to concentrate the light by projecting the auxiliary light only to the distance measurement area to be calibrated. Both can be realized. Further, by using pattern projection according to the direction of the line sensor corresponding to the distance measuring area to be calibrated, the auxiliary light to be projected can be calibrated with higher accuracy. For example, as shown in FIG. 16, when performing calibration of distance measuring areas corresponding to the sensor rows 111a and 111b, pattern projection is performed in an oblique direction that is orthogonal to the sensor rows 111a and 111b. Similarly, pattern light projection in the vertical direction is performed on the central sensor array 111n and sensor array 111g.

また、通常撮影時においては、すべての視野をカバーする光の投射を行い、投射する光の向きをラインセンサの向きや強いコントラストの向きに合わせることで、高精度、省エネを実現することが可能である。その応用例は、キャリブレーションのみに限定されるものではない。   Also, during normal shooting, light can be projected to cover the entire field of view, and the direction of the projected light can be matched to the direction of the line sensor and the direction of strong contrast, achieving high accuracy and energy saving. It is. The application example is not limited to calibration only.

以上のように、本実施例4によれば、コントラスト検出による焦点検出の高精度化を実現することが可能である。   As described above, according to the fourth embodiment, it is possible to achieve high accuracy of focus detection by contrast detection.

また、所定方向のコントラスト検出回路を利用して任意方向のコントラスト検出を可能とするため、安全なモジュールを再利用することが可能であり、コスト面にも優れている。   In addition, since a contrast detection circuit in a predetermined direction can be used to detect contrast in an arbitrary direction, a safe module can be reused, and the cost is excellent.

また、コントラスト評価を行う向きと対応するラインセンサの向きとを一致させるため、簡潔で高速なラインセンサ方向コントラスト検出が可能である。   In addition, since the direction in which the contrast evaluation is performed and the direction of the corresponding line sensor are matched, simple and high-speed line sensor direction contrast detection is possible.

また、斜め方向のコントラスト検出を行う場合、縦横のコントラスト評価値の合成によって求めるため、複雑な処理を行わずに斜め方向のコントラスト検出が可能である。   In addition, when performing contrast detection in an oblique direction, since it is obtained by combining vertical and horizontal contrast evaluation values, contrast detection in an oblique direction can be performed without performing complicated processing.

また、直接、撮像素子(イメージセンサ210)から検出方向に沿った形で画像信号を読み出すため、高速なコントラスト検出が可能である。   Further, since the image signal is read directly from the image sensor (image sensor 210) along the detection direction, high-speed contrast detection is possible.

また、キャリブレーションモード時において、対応する測距エリアのラインセンサの方向に応じてコントラスト検出方向を切り換えて補正値を求めるため、高精度な補正値を求めることが可能である。   Further, in the calibration mode, since the correction value is obtained by switching the contrast detection direction according to the direction of the line sensor in the corresponding distance measurement area, it is possible to obtain a highly accurate correction value.

また、測距エリア近傍かつラインセンサの方向に合わせた補助光を投影するため、補助光の投影において、高精度かつ省エネを実現することが可能である。   Further, since the auxiliary light is projected in the vicinity of the distance measurement area and in the direction of the line sensor, it is possible to achieve high accuracy and energy saving in the projection of the auxiliary light.

本発明の実施例1であるデジタルカメラシステムの電気的構成例を示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating an example of an electrical configuration of a digital camera system that is Embodiment 1 of the present invention. FIG. 実施例1におけるラインセンサの配置を示す図である。3 is a diagram illustrating an arrangement of line sensors in Embodiment 1. FIG. 実施例1の撮影モード選択動作を示すフローチャートである。6 is a flowchart illustrating a shooting mode selection operation according to the first exemplary embodiment. 実施例1の通常モード時の動作を示すフローチャートである。3 is a flowchart illustrating an operation in a normal mode according to the first embodiment. 実施例1のキャリブレーションモード時の動作を示すフローチャートである。3 is a flowchart illustrating an operation in a calibration mode according to the first exemplary embodiment. 実施例1における基準チャートを示す図であるIt is a figure which shows the reference | standard chart in Example 1. 実施例1における測距枠とコントラスト検出エリアの位置関係を示す図である。6 is a diagram illustrating a positional relationship between a distance measurement frame and a contrast detection area in Embodiment 1. FIG. 実施例1での画像回転とコントラスト検出の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the image rotation in Example 1, and contrast detection. 実施例1でのラインセンサの配置方向とコントラスト検出方向の関係を示す図である。6 is a diagram illustrating a relationship between a line sensor arrangement direction and a contrast detection direction in Embodiment 1. FIG. 実施例1における画像回転による座標変換を示す図である。It is a figure which shows the coordinate transformation by the image rotation in Example 1. FIG. 実施例1における回転画像とAF対象画像の関係を示す図である。6 is a diagram illustrating a relationship between a rotated image and an AF target image in Embodiment 1. FIG. 実施例2の動作を示すフローチャートである。6 is a flowchart showing the operation of the second embodiment. 実施例3の動作を示すフローチャートである。10 is a flowchart illustrating the operation of the third embodiment. 実施例4の動作を示すフローチャートである。10 is a flowchart illustrating the operation of the fourth embodiment. 実施例4での補助光投光手段と他の部分との関係を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the relationship between the auxiliary light projector in Example 4, and another part. 実施例4におけるセンサ列に対応するパターン投光を示す図である。It is a figure which shows the pattern light emission corresponding to the sensor row | line | column in Example 4. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

100 撮影レンズユニット
101 撮影レンズ
107 電気的接点群
200 デジタルカメラ
201 ペンタプリズム
202 クイックリターンミラー
203 サブミラー
204 AFセンサユニット
206 接眼レンズ
207 測光回路
208 フォーカルプレーンシャッタ
209 フィルタ
210 イメージセンサ
211 シャッタチャージ・ミラー駆動機構
212 シャッタ制御回路
213 画像表示回路
214 エンコーダ回路
215 D/Aコンバータ
216 A/Dコンバータ
217 タイミングパルス発生回路
219 画像圧縮回路
220 画像データコントローラ
221 DRAM
222 EEPROM
223 システムコントローラ
228 測距エリア選択ボタン
229 撮影モード選択ボタン
241 画像回転回路
242 コントラスト検出回路
111a〜111n センサ列
10 基準チャート
81a〜81g 測距枠
82a〜82g コントラスト検出エリア
260 補助光駆動手段
261 補助光投光手段
100 Shooting lens unit
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Shooting lens 107 Electrical contact group 200 Digital camera 201 Penta prism 202 Quick return mirror 203 Sub mirror 204 AF sensor unit 206 Eyepiece lens 207 Photometry circuit 208 Focal plane shutter 209 Filter 210 Image sensor 211 Shutter charge mirror drive mechanism 212 Shutter control circuit 213 Image display circuit 214 Encoder circuit
215 D / A converter 216 A / D converter
217 Timing pulse generation circuit 219 Image compression circuit 220 Image data controller 221 DRAM
222 EEPROM
223 System controller 228 Distance measurement area selection button 229 Shooting mode selection button 241 Image rotation circuit 242 Contrast detection circuit 111a to 111n Sensor array 10 Reference chart 81a to 81g Distance measurement frame 82a to 82g Contrast detection area 260 Auxiliary light driving means 261 Auxiliary light Projection means

Claims (6)

焦点検出エリアを選択可能に複数有し、選択された焦点検出エリアに対応するセンサ列からの像信号の位相差に基づいて焦点状態を検出する第1の焦点検出手段と、
撮像センサより読み出された画像のうち、当該センサ列に対応するコントラスト検出エリアの画像の所定方向のコントラストを検出するコントラスト検出手段を備え、当該コントラスト検出手段による検出結果に基づいて焦点状態を検出する第2の焦点検出手段とを有する撮像装置であって
前記第2の焦点検出手段が焦点状態を検出する際、選択された焦点検出エリアに応じて前記コントラスト検出手段によるコントラスト検出方向を切り換えることにより、当該焦点検出エリアに対応するセンサ列対の配置方向と当該コントラスト検出方向が対応することを特徴とする撮像装置。
A first focus detection unit that has a plurality of selectable focus detection areas and detects a focus state based on a phase difference of image signals from a pair of sensor rows corresponding to the selected focus detection area ;
Contrast detection means for detecting the contrast in a predetermined direction of the image in the contrast detection area corresponding to the sensor array pair among the images read out from the imaging sensor is provided, and the focus state is determined based on the detection result by the contrast detection means. an imaging apparatus which have a second focus detection means for detecting,
When the second focus detection unit detects the focus state, the contrast detection direction by the contrast detection unit is switched according to the selected focus detection area, thereby arranging the sensor row pair corresponding to the focus detection area. imaging apparatus characterized by the contrast detection direction corresponds to.
前記コントラスト検出エリアの画像を回転させることで、前記コントラスト検出手段によるコントラスト検出方向を切り換え可能であることを特徴とする請求項1記載の撮像装置。 Wherein by rotating the image of the contrast detection area, the image pickup apparatus according to claim 1, characterized in that the switchable contrast detection direction by the contrast detection unit. 前記撮像センサは、ランダムアクセス可能なセンサであって、
選択された焦点検出エリアに応じて、前記撮像センサより画像を読み出す方向を切り換え可能であることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
The imaging sensor is a randomly accessible sensor,
The imaging apparatus according to claim 1, wherein a direction in which an image is read out from the imaging sensor can be switched in accordance with a selected focus detection area .
選択された焦点検出エリアに応じて、前記撮像センサより読み出された画像の信号を前記コントラスト検出手段に入力する方向を切り換え可能であることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 The imaging apparatus according to claim 1 , wherein a direction in which an image signal read from the imaging sensor is input to the contrast detection unit can be switched in accordance with a selected focus detection area . 前記第1の焦点検出手段は、補助光を投射するための補助光投光手段をさらに有し、選択された焦点検出エリアに応じて、前記補助光投光手段が投射する補助光の方向を切り換え可能であることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の撮像装置。 The first focus detection unit further includes an auxiliary light projecting unit for projecting the auxiliary light, and determines the direction of the auxiliary light projected by the auxiliary light projecting unit according to the selected focus detection area. the imaging apparatus according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it is switchable. 焦点検出エリアに対応するセンサ列対からの像信号の位相差に基づいて焦点状態を検出する第1の焦点検出手段と、
撮像センサより読み出された画像のうち、当該センサ列対に対応するコントラスト検出エリアの画像の所定方向のコントラストを検出するコントラスト検出手段を備え、当該コントラスト検出手段による検出結果に基づいて焦点状態を検出する第2の焦点検出手段とを有する撮像装置であって、
撮影モードとして、通常の撮影を行う第1のモードと、前記第1の焦点検出手段及び前記第2の検出手段各々の焦点検出結果に基づいて焦点検出結果の補正量を求めるための第2のモードとを備え、
前記第2のモードへの切り替えに応じて前記コントラスト検出手段によるコントラスト検出方向を切り換えることにより、当該焦点検出エリアに対応するセンサ列対の配置方向と当該コントラスト検出方向が対応することを特徴とする撮像装置。
First focus detection means for detecting a focus state based on a phase difference of image signals from a pair of sensor rows corresponding to a focus detection area;
Contrast detection means for detecting the contrast in a predetermined direction of the image in the contrast detection area corresponding to the sensor array pair among the images read out from the imaging sensor is provided, and the focus state is determined based on the detection result by the contrast detection means. An imaging device having second focus detection means for detecting,
As a shooting mode, a first mode for performing normal shooting and a second mode for obtaining a correction amount of the focus detection result based on the focus detection results of the first focus detection unit and the second detection unit, respectively. With mode,
By switching the contrast detection direction by the contrast detection means according to the switching to the second mode, the arrangement direction of the sensor array pair corresponding to the focus detection area corresponds to the contrast detection direction. Imaging device.
JP2005247093A 2005-08-29 2005-08-29 Focus detection apparatus and imaging apparatus Expired - Fee Related JP4865275B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005247093A JP4865275B2 (en) 2005-08-29 2005-08-29 Focus detection apparatus and imaging apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005247093A JP4865275B2 (en) 2005-08-29 2005-08-29 Focus detection apparatus and imaging apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007065002A JP2007065002A (en) 2007-03-15
JP4865275B2 true JP4865275B2 (en) 2012-02-01

Family

ID=37927330

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005247093A Expired - Fee Related JP4865275B2 (en) 2005-08-29 2005-08-29 Focus detection apparatus and imaging apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4865275B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5464934B2 (en) * 2009-07-23 2014-04-09 キヤノン株式会社 IMAGING DEVICE AND IMAGING DEVICE CONTROL METHOD
JP5818494B2 (en) * 2011-04-21 2015-11-18 キヤノン株式会社 Imaging apparatus and control method thereof
CN118043714A (en) * 2021-09-30 2024-05-14 富士胶片株式会社 Detection method, imaging device, and program

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3465910B2 (en) * 1992-06-25 2003-11-10 オリンパス光学工業株式会社 Automatic focusing method
JP3805025B2 (en) * 1996-07-31 2006-08-02 キヤノン株式会社 camera
JP2003295047A (en) * 2002-04-05 2003-10-15 Canon Inc Image pickup device and image pickup system
JP2005221602A (en) * 2004-02-04 2005-08-18 Konica Minolta Photo Imaging Inc Image pickup device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2007065002A (en) 2007-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5168798B2 (en) Focus adjustment device and imaging device
JP5020651B2 (en) Imaging apparatus and imaging system
JP5653035B2 (en) Imaging apparatus, focus detection method, and control method
JP5109641B2 (en) Imaging device and imaging apparatus
JP4804210B2 (en) Imaging apparatus and control method thereof
JP2007322922A (en) Imaging system and camera, and lens unit
JP2010197551A (en) Imaging apparatus and image synthesis method
JP2007233032A (en) Focusing device and imaging apparatus
JP2007233034A (en) Imaging apparatus
JP2006098771A (en) Focus detecting device, imaging apparatus, imaging system, and lens unit
JP2003029135A (en) Camera, camera system and photographic lens device
JP2006251065A (en) Hybrid af camera
JP2009053568A (en) Imaging apparatus and imaging system
JP4865275B2 (en) Focus detection apparatus and imaging apparatus
JP4863370B2 (en) Imaging device
JP2007233033A (en) Focusing device and imaging apparatus
JP2006215398A (en) Image pickup device
JP5776191B2 (en) Focus detection apparatus and imaging apparatus
JP2006065080A (en) Imaging device
JP2008191391A (en) Focusing mechanism, and camera
JP4950634B2 (en) Imaging apparatus and imaging system
JP4847352B2 (en) Imaging apparatus and control method thereof
JP2007156304A (en) Camera, camera system, and interchangeable lens device
JP2010147612A (en) Camera and camera system
JP4933035B2 (en) IMAGING DEVICE AND IMAGING DEVICE CONTROL METHOD

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080819

RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20100520

RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20100630

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110120

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110125

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20111108

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20111110

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141118

Year of fee payment: 3

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 4865275

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141118

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees