JP6390183B2 - Automatic focus detection apparatus and focus detection method - Google Patents
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Description
本発明は、一眼レフカメラ等において自動焦点調節制御を行うための自動焦点検出装置及び焦点検出方法に関する。 The present invention relates to an automatic focus detection apparatus and a focus detection method for performing automatic focus adjustment control in a single-lens reflex camera or the like.
一眼レフカメラに搭載される瞳分割位相差方式の自動焦点検出装置において、位相差の検出精度を高めるために、位相差検出ユニットの検出部に、いわゆる千鳥配列のラインセンサを用いた位相差検出方式が知られている(特許文献1)。千鳥配列は、一対のラインセンサを上下に隣接させ、かつ、上下の画素を左右方向に0.5画素ずらして配置したものである。この千鳥配列の一対のラインセンサにおいて、同一被写体を捉えているか否かを判別し、同一被写体であると判別した場合は、各ラインセンサの像信号を交互に取り出して内挿合成することで、検出精度を向上させている。 Phase detection using a so-called staggered line sensor in the detection unit of the phase difference detection unit in the pupil division phase difference type automatic focus detection device mounted on a single-lens reflex camera in order to increase the detection accuracy of the phase difference A method is known (Patent Document 1). In the zigzag arrangement, a pair of line sensors are vertically adjacent, and the upper and lower pixels are shifted by 0.5 pixels in the left-right direction. In this pair of staggered line sensors, it is determined whether or not the same subject is captured, and if it is determined that they are the same subject, the image signals of each line sensor are alternately extracted and interpolated, The detection accuracy is improved.
従来の自動焦点検出装置では、各ラインセンサが同一被写体を捉えているか否かの判別に、各ラインセンサの像信号列の類似性を用いていた。そのため、斜め線(斜め輪郭、斜めエッジ)のような、各ラインセンサの像信号列でピークの位置は異なるものの、類似性が見られる被写体の場合は、像信号列を内挿合成する、という判別を行なっていた。しかしながら、斜め線に対して像信号列を内挿合成してしまうと、各ラインセンサ上のピークの位置が異なるため像信号列のコントラストが落ちる場合があった。あるいは、もとのラインセンサの像信号列と内挿合成した像信号列の波形が異なってしまい、検出精度が落ちる場合があった。このように従来の自動焦点検出装置は、斜め線など、被写体によっては却って検出精度が落ちる場合があった。また、従来の自動焦点検出装置は、各ラインセンサが同一被写体を捉えているか否かの判別をコントラストの有無に関わらず行っていたので、コントラストが小さい場合には判別ができず、判別処理が無駄になる場合があった。 In the conventional automatic focus detection apparatus, the similarity of the image signal sequence of each line sensor is used to determine whether or not each line sensor captures the same subject. For this reason, the image signal sequence is interpolated in the case of similar subjects, although the peak positions are different in the image signal sequence of each line sensor, such as an oblique line (diagonal outline, oblique edge). I was making a decision. However, if the image signal sequence is interpolated with respect to the oblique line, the position of the peak on each line sensor is different, and the contrast of the image signal sequence may be lowered. Alternatively, the waveform of the image signal sequence of the original line sensor and the image signal sequence interpolated and synthesized may be different, and the detection accuracy may be reduced. As described above, the conventional automatic focus detection apparatus sometimes has a lower detection accuracy depending on the subject such as an oblique line. In addition, since the conventional automatic focus detection apparatus determines whether or not each line sensor captures the same subject regardless of the presence or absence of contrast, it cannot be determined when the contrast is small, and the determination process is not performed. In some cases, it was wasted.
本発明は、以上の問題点に鑑み、無駄になる判別処理を行うことがなく、像信号列の内挿合成が逆効果である被写体に対しても焦点検出精度を維持できる自動焦点検出装置及び焦点検出方法を得ることを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, the present invention provides an automatic focus detection apparatus capable of maintaining focus detection accuracy even for a subject that has an adverse effect on interpolation of an image signal sequence without performing wasteful discrimination processing, and The object is to obtain a focus detection method.
本発明は、千鳥配列の一対のラインセンサのコントラストを検出すること、及びラインセンサ間の像ずれ量を検出することで内挿合成が有効か有効でないかを判別できることに着眼して完成されたものである。 The present invention has been completed by focusing on detecting the contrast of a pair of staggered line sensors and determining whether the interpolation / combination is effective or not by detecting the image shift amount between the line sensors. Is.
すなわち、本発明は、瞳分割された一対の被写体光束が投影される第1、第2のラインセンサ;前記第1、第2のラインセンサはそれぞれ、基準センサ領域と参照センサ領域を有し、これらの基準センサ領域と参照センサ領域のセンサ群は、センサ長手方向と直交する方向に所定間隔離して平行に、かつセンサ長手方向に所定の画素ピッチずらして千鳥配列されていること;及び前記第1と第2のラインセンサに対し瞳分割された一対の被写体光束が投影されたとき、前記基準センサ領域及び参照センサ領域から出力された像信号列から像ずれ量を検出する像ずれ量検出手段;を有し、前記像ずれ量検出手段は、前記第1、第2のラインセンサの像信号列のコントラストが所定値以上と判定した場合に、第1のラインセンサの基準センサ領域と第2のラインセンサの基準センサ領域のセンサ間像ずれ量及び第1のラインセンサの参照センサ領域と第2のラインセンサの参照センサ領域のセンサ間像ずれ量を算出すること;それらの算出したセンサ間像ずれ量の差が第1の所定値以下で、かつ、それぞれのセンサ間像ずれ量の大きさがそれぞれ第2の所定値以下の場合に、前記第1のラインセンサの像信号と前記第2のラインセンサの像信号を所定順に取り出して内挿合成すること;及び前記内挿合成した信号に基づき、基準センサ領域と参照センサ領域の像ずれ量を検出すること;を特徴としている。 That is, the present invention relates to first and second line sensors on which a pair of pupil-divided subject luminous fluxes are projected; each of the first and second line sensors has a standard sensor area and a reference sensor area, The sensor groups of the reference sensor region and the reference sensor region are arranged in parallel with a predetermined interval in a direction orthogonal to the sensor longitudinal direction, and in a staggered manner with a predetermined pixel pitch shifted in the sensor longitudinal direction; An image shift amount detecting means for detecting an image shift amount from image signal sequences output from the reference sensor region and the reference sensor region when a pair of subject light beams divided into pupils are projected onto the first and second line sensors. And the image shift amount detection means detects the reference sensor area of the first line sensor when the contrast of the image signal trains of the first and second line sensors is determined to be equal to or greater than a predetermined value. Calculating an inter-sensor image shift amount in the standard sensor region of the second line sensor and an inter-sensor image shift amount between the reference sensor region of the first line sensor and the reference sensor region of the second line sensor; When the difference between the sensor image shift amounts is equal to or less than a first predetermined value and the magnitude of each image shift amount between the sensors is equal to or less than a second predetermined value, the image signal of the first line sensor Extracting image signals from the second line sensor in a predetermined order and interpolating them; and detecting an image shift amount between a standard sensor region and a reference sensor region based on the interpolated signals. .
焦点検出方法に係る本発明は、瞳分割された一対の被写体光束が投影される第1、第2のラインセンサと、前記第1、第2のラインセンサはそれぞれ、基準センサ領域と参照センサ領域を有し、これらの基準センサ領域と参照センサ領域のセンサ群は、センサ長手方向と直交する方向に所定間隔離して平行に、かつセンサ長手方向に所定の画素ピッチずらして千鳥配列されていること、及び前記第1と第2のラインセンサに対し瞳分割された一対の被写体光束が投影されたとき、前記基準センサ領域及び参照センサ領域から出力された像信号列から像ずれ量を検出する像ずれ量検出手段とを備えた自動焦点検出装置の焦点検出方法であって、前記各ラインセンサの像信号列のコントラストが所定値以上か否か判定するステップと、前記所定値以上と判定した場合に、第1のラインセンサの基準センサ領域と第2のラインセンサの基準センサ領域のセンサ間像ずれ量及び第1のラインセンサの参照センサ領域と第2のラインセンサの参照センサ領域のセンサ間像ずれ量を算出するステップと、前記ステップで算出したセンサ間像ずれ量の差が第1の所定値以下であり、かつ、それぞれのセンサ間像ずれ量の大きさがそれぞれ第2の所定値以下か否か判定するステップと、前記第1の所定値以下かつ第2の所定値以下と判定した場合に、前記第1のラインセンサの像信号と前記第2のラインセンサの像信号とを所定順に取り出して内挿合成するステップと、前記内挿合成した信号に基づき基準センサ領域と参照センサ領域の像ずれ量を検出するステップと、を含むことを特徴としている。 In the present invention relating to the focus detection method, the first and second line sensors on which a pair of pupil-divided subject light fluxes are projected, and the first and second line sensors are respectively a standard sensor area and a reference sensor area. The sensor groups of the standard sensor area and the reference sensor area are arranged in parallel with a predetermined interval in a direction orthogonal to the sensor longitudinal direction, and staggered by a predetermined pixel pitch in the sensor longitudinal direction. And an image for detecting an image shift amount from an image signal sequence output from the reference sensor area and the reference sensor area when a pair of subject light beams that are pupil-divided are projected onto the first and second line sensors. A focus detection method of an automatic focus detection apparatus comprising a deviation amount detection means, wherein the step of determining whether or not the contrast of the image signal sequence of each line sensor is greater than or equal to a predetermined value, and the predetermined value When it is determined that the image sensor is above, the amount of image displacement between sensors in the reference sensor region of the first line sensor and the reference sensor region of the second line sensor, and the reference sensor region of the first line sensor and the reference of the second line sensor The difference between the sensor image shift amount in the sensor area and the sensor image shift amount calculated in the step is equal to or less than a first predetermined value, and the size of each sensor image shift amount is A step of determining whether or not it is equal to or less than a second predetermined value; and an image signal of the first line sensor and the second line sensor when determined to be equal to or less than the first predetermined value and equal to or less than a second predetermined value is a step of interpolation synthesis takes out the image signal in a predetermined order, the steps of detecting the image shift amount of the reference sensor area and the reference sensor region on the basis of the interpolation combined signal, characterized in that it comprises
本発明の自動焦点検出装置において、前記像ずれ量検出手段は、前記各ラインセンサの像信号列のコントラストのいずれかが所定値以上ではない場合、第1のラインセンサまたは第2のラインセンサの基準センサ領域及び参照センサ領域の像信号列の内、コントラストが所定値以上の第1または第2のラインセンサの像信号列を用いて、基準センサ領域と参照センサ領域の像ずれ量を検出することが実際的である。
前記像ずれ量検出手段は、前記各センサ間像ずれ量の大きさまたは平均値が第2の所定値以下でないと判定した場合、前記第1のラインセンサと第2のラインセンサの像信号列について加算合成して、基準センサ領域と参照センサ領域の像ずれ量を検出する。
In the automatic focus detection apparatus of the present invention, the image shift amount detection means is configured to detect the first line sensor or the second line sensor when one of the contrasts of the image signal sequence of each line sensor is not a predetermined value or more. An image shift amount between the reference sensor region and the reference sensor region is detected using the image signal sequence of the first or second line sensor having a contrast equal to or higher than a predetermined value among the image signal sequences of the reference sensor region and the reference sensor region. That is practical.
When the image deviation amount detection means determines that the magnitude or average value of the image deviation amounts between the sensors is not equal to or less than a second predetermined value, the image signal sequences of the first line sensor and the second line sensor. Are added and combined to detect the image shift amount between the reference sensor region and the reference sensor region.
前記加算合成は、前記第1のラインセンサの像信号と前記第2のラインセンサの像信号を画素単位で加算する演算を含んでもよい。
前記加算合成は、前記第1と第2のラインセンサそれぞれの基準センサ領域の像信号列と参照センサ領域の像信号列について相関演算し、該第1と第2のラインセンサの相関演算値を加算する演算を含んでもよい。
前記加算合成は、前記第1と第2のラインセンサそれぞれの基準センサ領域の像信号列と参照センサ領域の像信号列について相関演算した相関演算値から前記第1と第2のラインセンサの像ずれ量を演算し、該第1と前記第2のラインセンサの像ずれ量を加算して平均する演算を含んでもよい。
The addition synthesis may include an operation of adding the image signal of the first line sensor and the image signal of the second line sensor in units of pixels.
In the addition synthesis, the correlation calculation is performed on the image signal sequence in the reference sensor region and the image signal sequence in the reference sensor region of each of the first and second line sensors, and the correlation calculation values of the first and second line sensors are calculated. An operation to be added may be included.
In the addition synthesis, the images of the first and second line sensors are obtained from correlation calculation values obtained by performing correlation calculation on the image signal sequence of the reference sensor region and the image signal sequence of the reference sensor region of each of the first and second line sensors. A calculation may be included that calculates a shift amount and adds and averages the image shift amounts of the first and second line sensors.
前記像ずれ量検出手段は、前記センサ間像ずれ量の差が所定値以下でない場合、前記第1のラインセンサまたは第2のラインセンサの像信号列を用いて基準センサ領域と参照センサ領域の像ずれ量を検出する。
前記像ずれ量検出手段は、前記像ずれ量の検出に、至近側の像ずれ量を示すラインセンサの像信号列または信頼性が高い方のラインセンサの像信号列を用いる。
When the difference between the image shift amounts between the sensors is not less than or equal to a predetermined value, the image shift amount detection unit uses the image signal sequence of the first line sensor or the second line sensor to detect the reference sensor region and the reference sensor region. The amount of image shift is detected.
The image shift amount detecting means uses an image signal sequence of a line sensor indicating the closest image shift amount or an image signal sequence of a line sensor having higher reliability for detecting the image shift amount.
本発明の自動焦点検出装置にあっては、第1のラインセンサと第2のラインセンサの基準センサ領域におけるセンサ間像ずれ量と、第1のラインセンサと第2のラインセンサの参照センサ領域におけるセンサ間像ずれ量のいずれかの信頼性がない場合、前記第1と第2のラインセンサとでコントラストの大きい方のラインセンサの像信号列を用いて基準センサ領域と参照センサ領域の像ずれ量を検出する。 In the automatic focus detection apparatus of the present invention, the image shift amount between the sensors in the reference sensor region of the first line sensor and the second line sensor, and the reference sensor region of the first line sensor and the second line sensor. In the case where there is no reliability of any of the image shift amounts between the sensors in the image sensor, the image of the reference sensor region and the reference sensor region is obtained using the image signal sequence of the line sensor having the larger contrast between the first and second line sensors. The amount of deviation is detected.
本発明の自動焦点検出装置において、前記センサ間像ずれ量の大きさを判定する第2の所定値は、ラインセンサの画素ピッチの1/2以下であることが好ましい。
前記第1のラインセンサと前記第2のラインセンサの画素の重心の距離をd、画素ピッチをPxとしたとき、前記センサ間像ずれ量の差を判定する第1の所定値は、0.1d/Px以下であることが好ましい。
前記第1のラインセンサと前記第2のラインセンサの画素の重心の距離をd、画素ピッチをPxとしたとき、前記センサ間像ずれ量の差を判定する第1の所定値は、0.05d/Px以下であることが好ましい。
In the automatic focus detection apparatus of the present invention, it is preferable that the second predetermined value for determining the magnitude of the inter-sensor image shift amount is ½ or less of the pixel pitch of the line sensor.
When the distance between the centers of gravity of the pixels of the first line sensor and the second line sensor is d and the pixel pitch is Px, the first predetermined value for determining the difference between the sensor image shift amounts is 0. It is preferable that it is 1 d / Px or less.
When the distance between the centers of gravity of the pixels of the first line sensor and the second line sensor is d and the pixel pitch is Px, the first predetermined value for determining the difference between the sensor image shift amounts is 0. It is preferably at most 05d / Px.
前記第1のラインセンサと前記第2のラインセンサの像ずれ量は、ラインセンサ上の幾何学的長さである物理的ずれ量に基づくものである。 The image shift amount between the first line sensor and the second line sensor is based on a physical shift amount which is a geometric length on the line sensor.
本発明の自動焦点検出装置は、被写体像の複数の異なる領域に設定された測距エリアと、該測距エリア毎に設けられた前記第1、第2のラインセンサと、複数の測距エリアの中から焦点検出に使用する測距エリアを自動選択する自動選択モードを含む複数の焦点検出モードを備え、前記自動選択モードが選択されているとき、前記像ずれ量検出手段は、所定の測距エリア順に第1のラインセンサ及び第2のラインセンサそれぞれにつき像ずれ量を検出して焦点検出する測距エリアを選択する。 The automatic focus detection apparatus of the present invention includes a distance measurement area set in a plurality of different areas of a subject image, the first and second line sensors provided for each distance measurement area, and a plurality of distance measurement areas. A plurality of focus detection modes including an automatic selection mode for automatically selecting a ranging area to be used for focus detection from the image, and when the automatic selection mode is selected, the image shift amount detection means is configured to perform predetermined measurement. A distance measuring area for detecting a focus is selected by detecting an image shift amount for each of the first line sensor and the second line sensor in order of the distance area.
本発明の自動焦点検出装置は、被写体像の複数の異なる領域に設定された測距エリアと、該測距エリア毎に設けられた前記第1、第2のラインセンサと、複数の測距エリアの中から焦点検出に使用する測距エリアを自動選択する自動選択モードを含む複数の焦点検出モードを備え、自動選択モードが選択されているとき、前記像ずれ量検出手段は、所定の測距エリア順に第1のラインセンサ及び第2のラインセンサそれぞれにつき像ずれ量を検出して所定条件に合致する測距エリアを選択し、その後の像ずれ量の検出は、既に算出したずれ量検出結果を使用する。
前記測距エリアを選択する所定条件は、至近側であること、または信頼性が高いことを含む。
The automatic focus detection apparatus of the present invention includes a distance measurement area set in a plurality of different areas of a subject image, the first and second line sensors provided for each distance measurement area, and a plurality of distance measurement areas. A plurality of focus detection modes including an automatic selection mode for automatically selecting a distance measurement area to be used for focus detection, and when the automatic selection mode is selected, the image shift amount detection means has a predetermined distance measurement. An image shift amount is detected for each of the first line sensor and the second line sensor in order of area, and a distance measurement area that meets a predetermined condition is selected. Thereafter, the image shift amount is detected by the already calculated shift amount detection result. Is used.
The predetermined condition for selecting the distance measurement area includes being on the near side or having high reliability.
本発明によれば、像信号列の内挿合成が不適切な斜め線のような被写体に対しても焦点検出の精度を向上させることができ、また、コントラスト判定値に応じて斜め線測距演算に進むか否かを選択しており、無駄な斜め線判別処理を回避することができるので、従来よりも高精度で正確な高速合焦動作が可能となる。 According to the present invention, it is possible to improve the accuracy of focus detection even for a subject such as an oblique line for which the interpolation of the image signal sequence is inappropriate, and the oblique line ranging according to the contrast determination value. Whether or not to proceed to the calculation is selected, and useless oblique line discrimination processing can be avoided, so that a high-speed focusing operation with higher accuracy and accuracy than before can be performed.
さらに、複数の測距エリアの中から所定条件に合致した測距エリアを選択する自動選択モードのときには一対のラインセンサ各単体による測距演算で測距エリアを選択するようにしているので、一対のラインセンサによる内挿合成の場合に比べて測距エリアを選択する時間を短縮できる。そのときに算出した測距演算結果を斜め線測距演算に使用しているので、高速合焦動作が可能となる。 Furthermore, in the automatic selection mode for selecting a distance measurement area that matches a predetermined condition from a plurality of distance measurement areas, the distance measurement area is selected by distance calculation by each pair of line sensors. Compared with the case of interpolating / combining with the line sensor, the time required for selecting the distance measurement area can be shortened. Since the distance measurement calculation result calculated at that time is used for the diagonal line distance calculation, a high-speed focusing operation is possible.
図1は、本発明を一眼レフカメラの自動焦点検出装置に適用した実施形態であって、その主要構成をブロックで示した図である。このAF一眼レフカメラは、自動焦点検出装置としてAFモジュール(自動焦点検出モジュール)60を内蔵したカメラボディ11と、このカメラボディ11に着脱可能なAF対応の撮影レンズ51とを備えている。
FIG. 1 is an embodiment in which the present invention is applied to an automatic focus detection apparatus for a single-lens reflex camera, and is a diagram showing the main configuration in blocks. This AF single-lens reflex camera includes a
カメラボディ11は、カメラボディ11及び撮影レンズ51を総括的に制御し、判別手段、選択手段、補正演算手段及び演算手段としても動作するボディCPU31を備えている。一方、撮影レンズ51は、レンズ機能を制御するレンズCPU57を備えている。さらにカメラボディ11は、撮影レンズ51に搭載されたレンズCPU57との間でレンズ情報、AFレンズ駆動情報等を入出力する周辺制御回路21を備えている。
The
撮影レンズ51からカメラボディ11内に入射した被写体光束は、大部分がメインミラー13により、ファインダ光学系を構成するペンタプリズム17に向かって反射され、ペンタプリズム17で反射されてアイピース(図示せず)から射出する。ペンタプリズム17から射出された被写体光束の一部は測光IC18の受光素子に入射する。一方、メインミラー13の中央部に形成されたハーフミラー部14に入射した光束の一部はハーフミラー部14を透過し、メインミラー13の背面に設けられたサブミラー15により下方に反射され、AFモジュール60に入射する。
Most of the subject luminous flux incident on the
測光IC18は、受光量に応じて光電変換した電気信号を、周辺制御回路21を介してボディCPU31に測光信号として出力する。ボディCPU31は、測光信号及びフィルム感度情報等に基づいて所定の露出演算を実行し、露出用の適正シャッタ速度及び絞り値を算出する。そして、これらの算出したシャッタ速度及び絞り値に基づいて、撮影処理の際に周辺制御回路21は、絞り機構22を駆動して撮影レンズ51の絞り(図示せず)を算出した絞り値に設定し、算出したシャッタ速度に基づいて露光機構23を駆動して露光する。
The
AFモジュール60は、被写体70の焦点状態を検出して画素単位のビデオ信号をボディCPU31に出力する。ボディCPU31は、AFモジュール60からの入力信号に基づいてデフォーカス演算を行い、算出したデフォーカス量だけモータドライブ回路32を介してAFモータ33を駆動する。AFモータ33の回転は、ギアブロック34により減速され、カメラボディ11のマウント部に設けられたジョイント35と撮影レンズ51のマウント部に設けられたジョイント55との接続を介して撮影レンズ51のギアブロック54に伝達され、ギアブロック54を介して焦点調節レンズ群56を光軸方向に進退移動させる。
The
ボディCPU31は、制御プログラム等をメモリしたROM31a、演算用、制御用の所定のデータを一時的にメモリするRAM31b、A/D変換器31c及びD/A変換器31dを内蔵している。
The
ボディCPU31には、スイッチ手段として、周辺制御回路21等への電源をオン/オフするメインスイッチSWM、レリーズボタンの半押しでオンする測光スイッチSWS、レリーズボタンの全押しでオンするレリーズスイッチSWRが設けられている。
The
またボディCPU31には、設定されたAF、露出、撮影などのモード、シャッタ速度、絞り値などの各種撮影情報を表示する表示パネル36と、外部不揮発性メモリ手段としてのEEPROM38が接続されている。表示パネル36は、通常、カメラボディ11の外面及びファインダ視野内の2ヶ所に設けられた表示器を含む。EEPROM38には、カメラボディ11特有の各種定数などがメモリされている。
The
カメラボディ11には、撮像手段としてのイメージセンサ45が設けられている。イメージセンサ45による撮像面と等価に、AFモジュール60による焦点検出面が設定されている。イメージセンサ45の出力信号(像信号)は、AFE(アナログフロントエンド)46でデジタル化され、DSP41でLCD42に表示可能なビデオ信号に加工される。DSP41は、ボディCPU31との間で撮影に関する情報を授受する。
The
図2は、AFモジュール60の構成を示す分解斜視図である。AFモジュール60は、いわゆる瞳分割位相差方式のAFモジュールであって、撮影レンズ51による被写体像(一次像)f1が形成される予定焦点面(一次結像面)よりも後方に配置したコンデンサーレンズ61と、コンデンサーレンズ61により集められた被写体光束を瞳分割するセパレータマスク62及びセパレータレンズ63と、瞳分割された一対の被写体像(二次像)f2V、f2Hが一対の横ラインセンサ64H及び一対の縦ラインセンサ64V上に投影される焦点検出素子64とを備えている。セパレータマスク62は、セパレータレンズ63の入射側に配置されていて、被写体光束を透過させる透過穴62V、62Hを縦方向と横方向にそれぞれ一対ずつ有している。セパレータレンズ63は、複数のレンズを一体成形したものである。図2には、単一のクロス焦点検出(測距)エリアFAを示したが、この実施形態は、図示しないが異なる位置に縦方向焦点検出(測距)エリア、横方向焦点検出(測距)エリアを複数備えている。
FIG. 2 is an exploded perspective view showing the configuration of the
焦点検出素子64は、いわゆる瞳分割された一対の被写体光束をそれぞれ受光して積分する複数のラインセンサ(センサ群)を有している。複数のラインセンサは、横方向に配置した縦線検出用の一対の横ラインセンサ64Hと縦方向に配置した横線検出用の一対の縦ラインセンサ64Vとで構成され、それぞれ、基準センサ領域(基準画素列)aと参照センサ領域(参照画素列)bからなる第1のラインセンサSAと第2のラインセンサSBから構成されている(図3、図4(A))。第1と第2のラインセンサSAとSBは、センサ長手方向(画素の並び方向)と直交する方向に所定間隔d離反して平行に、かつセンサ長手方向に所定画素ピッチずらして千鳥配列されている。図3に示した実施形態は、横ラインセンサ64Hを2組、縦ラインセンサ64Vを7組備えていて、各横ラインセンサ64H及び縦ラインセンサ64Vにより、異なる測距エリア内の被写体部分について焦点検出できる。
The
一対の横ラインセンサ64Hの2列の第1と第2のラインセンサSAとSBの像信号列を内挿合成、加算合成するときの画素順の一つの例を、各画素に通し番号を付して図4(B)に模式的に示した。本発明の内挿合成は、第1と第2のラインセンサSAとSBの像信号列から像信号を画素番号順に取り出して(例えば交互に取り出して)、第1のラインセンサSAの像信号列の像信号と像信号の間に第2のラインセンサSBの像信号を挿入する構成である。その後の演算に使用する像信号列の像信号数は、第1のラインセンサSAの像信号の2倍になる。本発明の加算合成は、第1の実施形態では、第1のラインセンサSAの像信号に、その像信号の画素番号の次の画素番号に対応する第2のラインセンサSBの像信号を加算する。その後の演算に利用する像信号数は、単一のラインセンサ(第1のラインセンサSA)の像信号数と同一であるが、像信号のレベルは約2倍になる。加算合成は、この第1の実施形態に限定されない。この図4(B)は、第1、第2のラインセンサSA、SBの基準センサ領域aの一部について示したものであり、第1、第2のラインセンサSA、SBの参照センサ領域bも同様の画素順に内挿合成され、加算合成される。
One example of the pixel order when the image signal sequence of the first and second line sensors SA and SB of the two rows of the pair of
この焦点検出素子64には、図示されていないが、各ラインセンサ64H、64Vの受光光量(積分値)をチェックするモニタセンサと、各ラインセンサ64H、64V及びモニタセンサを駆動制御する制御回路系が備えられている。制御回路系は、モニタセンサのモニタ電圧(出力電圧)が所定の閾値に達すると、そのモニタセンサに対応するラインセンサ64H、64Vの積分を終了させる。そして、全てのラインセンサ64H、64Vの積分を終了させると、ラインセンサ64H、64Vが積分した電荷を、ラインセンサ毎に画素単位で逐一電圧に変換し、画素単位のビデオ信号として、ボディCPU31へ出力する。
Although not shown, the
図5(A)は、横ラインセンサ64H(一対の第1、第2のラインセンサSA、SBの基準センサ領域a)上に投影された被写体像f2Hを示す模式平面図である。第1と第2のラインセンサSAとSBは、画素幅(画素ピッチ)がPX(=1bit)であって、センサ短手方向(垂直方向)に、画素の重心を通るセンサ長手方向の中心線SAO、SBOを距離d(画素の重心の距離)離反させ、かつセンサ長手方向(水平方向)に0.5PXずらして千鳥配列されている。
FIG. 5A is a schematic plan view showing a subject image f2H projected on the
被写体像f2Hは、垂直方向(図5(A)の上下方向)に対して傾斜角θで傾斜した斜めエッジf2Heを有する被写体像であって、同被写体像f2Hは、斜めエッジf2Heを境界として、左領域が明るく、同右領域が暗いものとする。斜めエッジf2Heが、第1、第2のラインセンサSA、SBの各画素列の中心線SAO、SBOと交差する点のセンサ長手方向の間隔(水平方向間隔)である投影像のずれ量を投影像ずれ量PABとする。 The subject image f2H is a subject image having an oblique edge f2He inclined at an inclination angle θ with respect to the vertical direction (up and down direction in FIG. 5A), and the subject image f2H has the oblique edge f2He as a boundary. The left area is bright and the right area is dark. Projected image deviation amount, which is the distance in the sensor longitudinal direction (horizontal distance) at the point where the oblique edge f2He intersects the center lines SAO and SBO of the pixel rows of the first and second line sensors SA and SB The image shift amount P AB is assumed.
被写体像f2Hが投影された第1、第2のラインセンサSA、SBの像信号列(出力信号列)を出力信号波形(像信号列波形)Va、Vbとし、グラフ化して図5(B)に示した。同グラフにおいて、縦方向(垂直方向)は像信号強度(輝度)、横方向(水平方向)は第1、第2のラインセンサSA、SBの画素位置(センサ長手方向位置)を示している。このグラフでは、第1、第2のラインセンサSA、SBの出力信号波形Va、Vbは、最大値がVA、VB、最小値が0である。第1、第2のラインセンサSA、SBの像信号の平均出力値VA/2、VB/2が得られるセンサ長手方向位置をXVA/2、XVB/2、平均出力値間隔(電気的な像ずれ量、出力信号波形ずれ量)をP′ABとすると、平均出力値間隔P′ABは、式、
P′AB=XVA/2−XVB/2 (bit)
により演算できる。
第1と第2のラインセンサSAとSBがセンサ長手方向に0.5PXずれているので、投影像ずれ量PABと出力信号波形ずれ量P′ABの関係は、式、
PAB=P′AB−0.5PX (bit)
により表わせる。
傾斜角θの正接は、式、
tanθ=(PAB×PX)/d
により表わせる。
The image signal sequences (output signal sequences) of the first and second line sensors SA and SB onto which the subject image f2H is projected are output signal waveforms (image signal sequence waveforms) Va and Vb, and are graphed as shown in FIG. It was shown to. In the graph, the vertical direction (vertical direction) indicates image signal intensity (luminance), and the horizontal direction (horizontal direction) indicates the pixel positions (sensor longitudinal direction positions) of the first and second line sensors SA and SB. In this graph, the output signal waveforms Va and Vb of the first and second line sensors SA and SB have maximum values V A and V B and a minimum value of 0. Sensor longitudinal direction positions at which the average output values V A / 2 and V B / 2 of the image signals of the first and second line sensors SA and SB are obtained are X VA / 2 , X VB / 2 , and the average output value interval ( Assuming that the electric image deviation amount and the output signal waveform deviation amount are P ′ AB , the average output value interval P ′ AB is given by the following equation:
P ′ AB = X VA / 2 −X VB / 2 (bit)
Can be calculated by
Since the first and second line sensors SA and SB are shifted by 0.5 P X in the sensor longitudinal direction, the relationship between the projected image shift amount P AB and the output signal waveform shift amount P ′ AB is expressed by the following equation:
P AB = P ′ AB −0.5P X (bit)
It can be expressed by
The tangent of the inclination angle θ
tan θ = (P AB × P X ) / d
It can be expressed by
第1と第2のラインセンサSAとSBの出力信号波形Va、Vbの相関演算値をグラフ化して図5(C)に示した。同グラフにおいて、縦軸は相関演算値、横軸は第1のラインセンサSA上に投影された被写体像に対する第2のラインセンサSB上に投影された被写体像の水平方向の位相差となるシフト量(センサ間像ずれ量)を示していて、原点より右方向を+とする。相関演算値は、小さい程、一致度が高いことを示していて、この実施形態の相関演算値は、シフト量が平均出力値間隔P′ABのとき最低値になっており、この平均出力値間隔P′ABが第1のラインセンサSAに対する第2のラインセンサSBのセンサ間像ずれ量(位相差)である。この平均出力値間隔P′ABにより、第1と第2のラインセンサSAとSBに投影された被写体像が斜め線であるか否か判定できる。 The correlation calculation values of the output signal waveforms Va and Vb of the first and second line sensors SA and SB are graphed and shown in FIG. In the graph, the vertical axis represents the correlation calculation value, and the horizontal axis represents the shift that is the horizontal phase difference of the subject image projected on the second line sensor SB relative to the subject image projected on the first line sensor SA. Amount (image shift amount between sensors), and the right direction from the origin is +. The smaller the correlation calculation value is, the higher the degree of coincidence is. The correlation calculation value of this embodiment is the lowest value when the shift amount is the average output value interval P ′ AB , and this average output value The interval P ′ AB is an inter-sensor image shift amount (phase difference) of the second line sensor SB with respect to the first line sensor SA. Based on this average output value interval P ′ AB , it can be determined whether or not the subject images projected on the first and second line sensors SA and SB are diagonal lines.
第1のラインセンサSAに投影された被写体像(出力信号波形Va)と第2のラインセンサSBに投影された被写体像(出力信号波形Vb)が一致しない場合、つまりセンサ間像ずれを発生する場合は、内挿合成や加算合成して測距演算すると、却って精度が落ち、誤差が大きくなる。 When the subject image (output signal waveform Va) projected onto the first line sensor SA and the subject image (output signal waveform Vb) projected onto the second line sensor SB do not match, that is, an inter-sensor image shift occurs. In this case, if the distance calculation is performed by interpolation or addition synthesis, the accuracy is lowered and the error is increased.
図2、図3、図5に示した第1、第2のラインセンサSA、SBを使用して、斜めエッジf2Heのような斜め線を有する被写体像の斜め線の傾斜角度θを変化させて測距演算した測定結果を図6(A)、(B)に示した。第1と第2のラインセンサSAとSBが出力した像信号列を個別に使用して単体測距演算したときのデフォーカス量、第1と第2のラインセンサSAとSBが出力した像信号列を内挿合成して測距演算したデフォーカス量、及び第1と第2のラインセンサSAとSBが出力した像信号列を画素単位で加算して測距演算したときのデフォーカス量のばたつき量(誤差)を図6(A)に示し、同フォーカスシフト量(誤差)を図6(B)に示した。図6(A)において、縦軸は被写体像f2Hをラインセンサの長手方向に移動しながら測定した焦点検出値のばたつき量(誤差)(任意単位a.u.)、横軸は第1と第2のラインセンサSAとSBの投影像ずれ量PAB(画素)である。図6(B)において、縦軸は焦点検出値のシフト量(誤差)(任意単位a.u.)、横軸は第1と第2のラインセンサSAとSBの投影像ずれ量PAB(画素)である。図6(A)は、ばたつき量が小さいほど精度が高いことを示し、図6(B)はシフト量の絶対値が0に近いほど正確なことを示している。この測定では、斜めエッジf2Heの傾斜角θを、0゜、±5゜、±10゜、±20゜、±30゜に設定し、斜めエッジf2Heの投影像をそれぞれの角度でセンサ長手方向に移動して複数回測定している。 By using the first and second line sensors SA and SB shown in FIGS. 2, 3, and 5, the inclination angle θ of the oblique line of the subject image having the oblique line such as the oblique edge f2He is changed. The measurement results obtained by the distance measurement are shown in FIGS. 6 (A) and 6 (B). Defocus amount when image signal sequences output from the first and second line sensors SA and SB are individually used for the distance measurement calculation, and image signals output from the first and second line sensors SA and SB The defocus amount calculated by ranging by interpolating the columns, and the defocus amount when the distance calculation is performed by adding the image signal sequences output from the first and second line sensors SA and SB in units of pixels. The flutter amount (error) is shown in FIG. 6A, and the focus shift amount (error) is shown in FIG. 6B. In FIG. 6A, the vertical axis represents the amount of fluctuation (error) of the focus detection value measured while moving the subject image f2H in the longitudinal direction of the line sensor (arbitrary unit au), and the horizontal axis represents the first and second lines. This is the projected image shift amount P AB (pixel) of the sensors SA and SB. In FIG. 6B, the vertical axis represents the shift amount (error) (arbitrary unit au) of the focus detection value, and the horizontal axis represents the projected image shift amount P AB (first and second line sensors SA and SB). Pixel). FIG. 6A shows that the smaller the flutter amount is, the higher the accuracy is, and FIG. 6B shows that the absolute value of the shift amount is closer to 0, the more accurate. In this measurement, the inclination angle θ of the oblique edge f2He is set to 0 °, ± 5 °, ± 10 °, ± 20 °, ± 30 °, and the projected image of the oblique edge f2He is set at each angle in the longitudinal direction of the sensor. Move and measure multiple times.
内挿合成によるデフォーカス量のばたつき量は、投影像ずれ量PABが略−0.3乃至+0.3画素のとき、単体測距演算のばたつき量より小さく、また、投影像ずれ量PABが略−0.15乃至+0.15画素のとき、加算合成測距演算のばたつき量より小さかった。 The fluctuation amount of the defocus amount by interpolation is smaller than the fluctuation amount of the single distance calculation when the projection image deviation amount P AB is approximately −0.3 to +0.3 pixels, and the projection image deviation amount P AB Is approximately -0.15 to +0.15 pixels, it was smaller than the flutter amount of the additive synthetic distance measurement.
内挿合成によるフォーカスシフト量は、投影像ずれ量PABが略−0.5乃至+0.5画素のとき、加算合成及び単体測距演算のシフト量と同等乃至やや小さかった。
以上の投影像ずれ量PABは、ラインセンサ上の幾何学的長さである物理的ずれ量である。以下、「投影像ずれ量」は単に「像ずれ量」と表す。
The focus shift amount by the interpolation synthesis is equal to or slightly smaller than the shift amount of the addition synthesis and the single ranging operation when the projection image deviation amount P AB is approximately −0.5 to +0.5 pixels.
The projected image deviation amount P AB described above is a physical deviation amount that is a geometric length on the line sensor. Hereinafter, the “projection image deviation amount” is simply referred to as “image deviation amount”.
一般的な被写体について測距演算したときの第1、第2のラインセンサSA、SBの基準センサ領域aの像ずれ量と参照センサ領域bの間の像ずれ量の差の出現頻度をグラフ化して図7に示した。図7において縦軸は出現頻度(任意単位a.u.)、横軸は像ずれ量差の絶対値である。基準センサ領域aと参照センサ領域bの像ずれ量差の絶対値は、0.1(×d/Px)以下であった。この測定により、ほとんどの通常の被写体は、第1と第2のラインセンサSA、SBの基準センサ領域aの像ずれ量と参照センサ領域bの像ずれ量の差の絶対値が0.1(×d/Px)以下、多くは0.05(×d/Px)以下であることが分かった。 The frequency of appearance of the difference between the image shift amount of the reference sensor region a and the reference sensor region b of the first and second line sensors SA and SB when ranging is calculated for a general subject is graphed. This is shown in FIG. In FIG. 7, the vertical axis represents the appearance frequency (arbitrary unit a.u.), and the horizontal axis represents the absolute value of the image shift amount difference. The absolute value of the image shift amount difference between the reference sensor area a and the reference sensor area b was 0.1 (xd / Px) or less. As a result of this measurement, for most normal subjects, the absolute value of the difference between the image shift amount of the reference sensor region a and the image shift amount of the reference sensor region b of the first and second line sensors SA and SB is 0.1 ( Xd / Px) or less, and many were found to be 0.05 (xd / Px) or less.
以上より、基準センサ領域aの像ずれ量の参照センサ領域bの像ずれ量の差の絶対値が0.1(×d/Px)以下、好ましくは0.05(×d/Px)以下の場合であって、基準第1と第2のラインセンサSAとSBの出力信号波形VaとVbのずれ量の絶対値が1/2(0.5)画素以下、好ましくは1/6(0.15)画素以下のときは内挿合成を適用し、そうでないときは加算合成を適用することが好ましいことが分かった。 From the above, the absolute value of the difference between the image shift amount of the standard sensor region a and the image shift amount of the reference sensor region b is 0.1 (× d / Px) or less, preferably 0.05 (× d / Px) or less. The absolute value of the deviation amount between the output signal waveforms Va and Vb of the reference first and second line sensors SA and SB is 1/2 (0.5) pixels or less, preferably 1/6 (0. 15) It has been found that it is preferable to apply interpolation synthesis when it is less than or equal to a pixel, and to apply addition synthesis otherwise.
以上の結果を利用した自動焦点検出動作の実施形態について、図8乃至図18に示したフローチャートを参照して説明する。図8乃至図18のフローチャートは、ボディCPU31により実行される。本発明自動焦点検出装置を搭載したカメラボディ11は、AF(自動焦点調節)に関して、複数の焦点検出モードとして、少なくともセレクトモードと自動選択モードの2つを備え、使用者がいずれかのモードを選択できる。なお、図8乃至図18において、第1、第2のラインセンサSA、SBはそれぞれSA、SBラインと表し、第1、第2のラインセンサSA、SBの基準センサ領域a、参照センサ領域bはそれぞれSA−a、SB−b、SB−a、SB−bのラインと表している。
An embodiment of the automatic focus detection operation using the above results will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS. The flowcharts of FIGS. 8 to 18 are executed by the
セレクトモードが選択されたときのAF動作は、撮影者が選択した測距エリアに対応する第1と第2のラインセンサSAとSBを使用して測距演算する自動焦点検出動作である。この実施形態では、使用者が選択した測距エリアの各第1、第2のラインセンサSA、SBの像信号列のコントラストが所定値以上(例えば全て所定値以上)と判定した場合、第1のラインセンサSAの基準センサ領域aと第2のラインセンサSBの基準センサ領域aのセンサ間像ずれ量Da及び第1のラインセンサSAの参照センサ領域bと第2のラインセンサSBの参照センサ領域bのセンサ間像ずれ量Dbを算出し、それらの算出した像ずれ量の差(|Da−Db|)が第1の所定値以下で、かつ、それぞれの像ずれ量の大きさ(|Da|及び|Db|)がそれぞれ第2の所定値以下の場合に、第1のラインセンサSAの像信号と前記第2のラインセンサSBの像信号を取り出して(例えば交互に取り出して)内挿合成し、その内挿合成された信号に基づき、基準センサ領域aと参照センサ領域bの像ずれ量を検出する。 The AF operation when the select mode is selected is an automatic focus detection operation that performs distance calculation using the first and second line sensors SA and SB corresponding to the distance measurement area selected by the photographer. In this embodiment, when it is determined that the contrast of the image signal trains of the first and second line sensors SA and SB in the ranging area selected by the user is equal to or higher than a predetermined value (for example, all higher than a predetermined value), The inter-sensor image shift amount Da between the standard sensor region a of the line sensor SA and the standard sensor region a of the second line sensor SB, and the reference sensor region b of the first line sensor SA and the reference sensor of the second line sensor SB. An inter-sensor image shift amount Db in the region b is calculated, and the difference (| Da−Db |) between the calculated image shift amounts is equal to or smaller than a first predetermined value and the magnitude of each image shift amount (| When Da | and | Db |) are each equal to or smaller than the second predetermined value, the image signal of the first line sensor SA and the image signal of the second line sensor SB are extracted (for example, alternately extracted). Interpolate and interpolate Based on the signals to detect the image shift amount of the reference sensor region a and the reference sensor region b.
第1の所定値は、0.1d/Px以下、より好ましくは0.05d/Px以下である。ただし、dは第1、第2のラインセンサSA、SBの長手方向中心線SAO、SBOの間隔(第1、第2のラインセンサSA、SBの画素の重心の距離)、Pxは第1、第2のラインセンサSA、SBの画素ピッチである。第2の所定値は、第1、第2のラインセンサSA、SBの画素ピッチ(Px)の1/2以下、好ましくは画素ピッチ(Px)の1/6以下である。 The first predetermined value is 0.1 d / Px or less, more preferably 0.05 d / Px or less. Here, d is the distance between the longitudinal center lines SAO and SBO of the first and second line sensors SA and SB (the distance of the center of gravity of the pixels of the first and second line sensors SA and SB), and Px is the first, This is the pixel pitch of the second line sensors SA and SB. The second predetermined value is 1/2 or less of the pixel pitch (Px) of the first and second line sensors SA and SB, preferably 1/6 or less of the pixel pitch (Px).
図8は、使用者がいずれかの測距エリアを選択するセレクトモードにおける測距演算選択動作を示すフローチャートである。測距演算選択動作を開始すると、第1と第2のラインセンサSAとSBのそれぞれの基準センサ領域a及び参照センサ領域bについて、各領域の画素から出力された像信号列を使用して領域毎にコントラストを算出する(S11)。コントラストは、各領域の像信号列において隣り合う像信号の輝度差の和である。所定値以上のコントラストが得られた領域についてコントラストOK(フラグ)をセットしてもよい。 FIG. 8 is a flowchart showing the ranging calculation selection operation in the select mode in which the user selects any ranging area. When the ranging calculation selection operation is started, an area using the image signal sequence output from the pixels in each area is used for the reference sensor area a and the reference sensor area b of each of the first and second line sensors SA and SB. The contrast is calculated every time (S11). The contrast is the sum of luminance differences between adjacent image signals in the image signal sequence of each region. A contrast OK (flag) may be set for a region where a contrast of a predetermined value or more is obtained.
続いて、ステップS11で算出した第1と第2のラインセンサSAとSBの基準センサ領域a及び参照センサ領域bのコントラストが全てOKか否か(全ての領域のコントラストが所定値以上あるか否か)チェックする(S13)。すべてがコントラストOKと判定した場合(S13:YES)、斜め線判別測距演算処理を実行して測距演算選択動作を終了する(S15、END)。 Subsequently, whether or not the contrasts of the reference sensor region a and the reference sensor region b of the first and second line sensors SA and SB calculated in step S11 are all OK (whether the contrast of all the regions is a predetermined value or more). Check) (S13). When it is determined that all the contrasts are OK (S13: YES), the diagonal line determination and ranging calculation processing is executed, and the ranging calculation selection operation is ended (S15, END).
ステップS13において、第1と第2のラインセンサSA、SBの基準センサ領域a及び参照センサ領域bのコントラストのいずれかがOKでないと判定した場合(S13:NO)、第1のラインセンサSAの基準センサ領域a及び参照センサ領域bがコントラストOKか否かチェックする(S17)。第1のラインセンサSAの基準センサ領域a及び参照センサ領域bがコントラストOKと判定した場合(S17:YES)、第1のラインセンサSAについて単体測距演算処理を実行して測距演算選択動作を終了する(S19、END)。 In step S13, when it is determined that one of the contrasts of the reference sensor region a and the reference sensor region b of the first and second line sensors SA and SB is not OK (S13: NO), the first line sensor SA It is checked whether the reference sensor area a and the reference sensor area b are in contrast OK (S17). When it is determined that the reference sensor area a and the reference sensor area b of the first line sensor SA are in contrast OK (S17: YES), the distance measurement calculation selection operation is performed by executing the single distance measurement calculation process for the first line sensor SA. Is terminated (S19, END).
ステップS17において、第1のラインセンサSAの基準センサ領域a及び参照センサ領域bがコントラストOKでないと判定した場合(S17:NO)、第2のラインセンサSBの基準センサ領域a及び参照センサ領域bがコントラストOKか否かチェックする(S21)。第2のラインセンサSBの基準センサ領域a及び参照センサ領域bがコントラストOKと判定した場合(S21:YES)、第2のラインセンサSBについて単体測距演算処理を実行して測距演算選択動作を終了する(S23、END)。 In step S17, when it is determined that the standard sensor region a and the reference sensor region b of the first line sensor SA are not contrast OK (S17: NO), the standard sensor region a and the reference sensor region b of the second line sensor SB. Is checked whether the contrast is OK (S21). When it is determined that the reference sensor area a and the reference sensor area b of the second line sensor SB are in contrast OK (S21: YES), the distance measurement calculation selection operation is performed by executing the single distance measurement calculation process for the second line sensor SB. (S23, END).
ステップS21において、第2のラインセンサSBの基準センサ領域a及び参照センサ領域bがコントラストOKでないと判定した場合(S21:NO)、コントラストNG処理を実行して測距演算選択動作を終了する(S25、END)。所定値以上のコントラストが得られていない場合は、精度が高く正確な、像ずれ量算出、測距演算が困難だからである。コントラストNG処理は、表示パネル36、LCD42に測距不能表示をするなどの表示処理を含む。
In step S21, when it is determined that the reference sensor area a and the reference sensor area b of the second line sensor SB are not contrast OK (S21: NO), the contrast NG process is executed and the distance measurement calculation selection operation is finished ( S25, END). This is because when the contrast of a predetermined value or more is not obtained, it is difficult to calculate the image shift amount and the distance measurement calculation with high accuracy and accuracy. The contrast NG process includes a display process such as displaying an incapable distance measurement on the
ステップS19、S23で実行する第1と第2のラインセンサSAとSBについて行う測距演算(単体測距演算)処理について、図9に示したフローチャートを参照して説明する。この測距演算処理は、公知の測距演算処理であって、ラインセンサ間の像ずれ量を算出する場合に実行する。ここでは、第1のラインセンサSAで測距演算する場合を例に説明する。 The ranging calculation (single ranging calculation) processing performed for the first and second line sensors SA and SB executed in steps S19 and S23 will be described with reference to the flowchart shown in FIG. This distance measurement calculation process is a well-known distance calculation calculation process, and is executed when calculating an image shift amount between line sensors. Here, a case where distance calculation is performed by the first line sensor SA will be described as an example.
測距演算処理に入ると、先ず、第1のラインセンサSAの基準センサ領域a及び参照センサ領域bから像信号を取得する(S31)。取得した基準センサ領域aの像信号列及び参照センサ領域bの像信号列に像ずらし法による相関演算を適用して相関演算値を算出する(S33)。次に、相関演算値から、相関(一致度)が最大となる像ずらし量(基準位置からのずらし量、位相差)を算出する(S35)。この実施形態は、相関演算値が最小のとき、相関(一致度)が最大になる(図5(C))。 When the distance measurement calculation process is started, first, an image signal is acquired from the standard sensor area a and the reference sensor area b of the first line sensor SA (S31). A correlation calculation value is calculated by applying a correlation calculation by an image shift method to the acquired image signal string of the reference sensor area a and the image signal string of the reference sensor area b (S33). Next, an image shift amount (shift amount from the reference position, phase difference) that maximizes the correlation (degree of coincidence) is calculated from the correlation calculation value (S35). In this embodiment, when the correlation calculation value is minimum, the correlation (degree of coincidence) becomes maximum (FIG. 5C).
相関が最大となる像ずらし量を算出したら(S35)、補間演算を行なってより正確な像ずれ量を算出し(S37)、その像ずれ量の信頼性を算出して(S39)ステップS41に進む。信頼性は、最小相関演算値の大きさ、最小相関演算値とその最小相関演算値を挟んだ2つの相関演算値との差、傾きなど公知の方法によって求める。 After calculating the image shift amount that maximizes the correlation (S35), an interpolation calculation is performed to calculate a more accurate image shift amount (S37), and the reliability of the image shift amount is calculated (S39). move on. The reliability is obtained by a known method such as the magnitude of the minimum correlation calculation value, the difference between the minimum correlation calculation value and two correlation calculation values sandwiching the minimum correlation calculation value, and the slope.
ステップS41では、ステップS39で算出した像ずれ量が信頼性OK(信頼性あり)か否かチェックする(S41)。信頼性OKと判定した場合(S41:YES)、ステップS37で算出した像ずれ量を有効な像ずれ量として設定し、設定した像ずれ量から距離(デフォーカス量)を算出してリターンする(S43、RET)。この距離(デフォーカス量)が、測距演算値である。 In step S41, it is checked whether or not the image shift amount calculated in step S39 is reliable OK (reliable) (S41). If it is determined that the reliability is OK (S41: YES), the image shift amount calculated in step S37 is set as an effective image shift amount, a distance (defocus amount) is calculated from the set image shift amount, and the process returns ( S43, RET). This distance (defocus amount) is a distance calculation value.
ステップS41において信頼性OKでない(信頼性が無い)と判定した場合(S41:NO)、信頼性NG(フラグ)をセットしてリターンする(S45、RET)。 If it is determined in step S41 that the reliability is not OK (no reliability) (S41: NO), the reliability NG (flag) is set and the process returns (S45, RET).
次に、測距演算選択動作のステップS15で実行する斜め線判別測距演算処理について、図10に示したフローチャートを参照して説明する。斜め線判別測距演算処理に入ると、第1のラインセンサSAの基準センサ領域aと第2のラインセンサSBの基準センサ領域aから像信号列を取得し、像ずらし法による相関演算により、第1のラインセンサSAの基準センサ領域a上の被写体像と第2のラインセンサSBの基準センサ領域a上の被写体像のセンサ間像ずれ量Daを算出する(S51)。続いて、第1のラインセンサSAの参照センサ領域bと第2のラインセンサSBの参照センサ領域bから像信号列を取得し、像ずらし法による相関演算により、第1のラインセンサSAの参照センサ領域b上の被写体像と第2のラインセンサSBの参照センサ領域b上の被写体像のセンサ間像ずれ量Dbを算出して(S53)、ステップS55に進む。 Next, the diagonal line determination distance measurement calculation process executed in step S15 of the distance calculation calculation selection operation will be described with reference to the flowchart shown in FIG. When entering the oblique line discrimination and ranging calculation processing, an image signal sequence is acquired from the reference sensor area a of the first line sensor SA and the reference sensor area a of the second line sensor SB, and correlation calculation by the image shift method is performed. An inter-sensor image shift amount Da between the subject image on the reference sensor region a of the first line sensor SA and the subject image on the reference sensor region a of the second line sensor SB is calculated (S51). Subsequently, an image signal sequence is acquired from the reference sensor region b of the first line sensor SA and the reference sensor region b of the second line sensor SB, and the reference of the first line sensor SA is obtained by correlation calculation using an image shift method. An inter-sensor image shift amount Db between the subject image on the sensor region b and the subject image on the reference sensor region b of the second line sensor SB is calculated (S53), and the process proceeds to step S55.
ステップS55では、センサ間像ずれ量Da、Dbの両方とも信頼性OK(信頼性あり)か否かチェックする(S55)。センサ間像ずれ量Da、Dbの両方とも信頼性OKと判定した場合(S55:YES)、センサ間像ずれ量Da、Dbの差の絶対値が第1の所定値以下か否かチェックし(S63)、第1の所定値以下と判定した場合(S63:YES)、つまり、第1と第2のラインセンサSAとSBに同一の被写体像が投影されている(第1と第2のラインセンサSAとSBとで被写体像の距離が大きく異なっていない)と判定した場合、ステップS81に進んで、センサ間像ずれ量DaとDbの各絶対値が第2の所定値以下か否かチェックする(S81)。センサ間像ずれ量Da、Dbの絶対値が両方とも第2の所定値以下(斜め線でない)と判定した場合(S81:YES)、第1と第2のラインセンサSAとSBの像信号列の像信号を画素単位で内挿合成し、その内挿合成信号に基づいて測距演算してリターンする(S83、RET)。センサ間像ずれ量Da、Dbの絶対値のいずれかが第2の所定値以下と判定できなかった場合(S81:NO)、第1と第2のラインセンサSAとSBの像信号列の像信号を画素単位で加算合成し、その加算合成信号に基づいて測距演算してリターンする(S85、RET)。 In step S55, it is checked whether or not both of the inter-sensor image shift amounts Da and Db are reliable OK (reliable) (S55). When it is determined that both of the inter-sensor image deviation amounts Da and Db are reliable (S55: YES), it is checked whether or not the absolute value of the difference between the inter-sensor image deviation amounts Da and Db is equal to or less than a first predetermined value ( S63), when it is determined that the value is equal to or less than the first predetermined value (S63: YES), that is, the same subject image is projected on the first and second line sensors SA and SB (first and second lines). If it is determined that the distance between the subject images is not significantly different between the sensors SA and SB), the process proceeds to step S81 to check whether or not the absolute values of the inter-sensor image displacement amounts Da and Db are equal to or smaller than a second predetermined value. (S81). When it is determined that the absolute values of the inter-sensor image shift amounts Da and Db are both equal to or smaller than the second predetermined value (not an oblique line) (S81: YES), the image signal sequences of the first and second line sensors SA and SB Are interpolated and synthesized for each pixel, and a distance measurement is calculated based on the interpolated signal, and the process returns (S83, RET). If any of the absolute values of the sensor-to-sensor image deviations Da and Db cannot be determined to be equal to or smaller than the second predetermined value (S81: NO), the images of the image signal trains of the first and second line sensors SA and SB The signals are added and combined in units of pixels, and ranging is calculated based on the added combined signal, and the process returns (S85, RET).
ステップS83、S85における測距演算は、測距演算のステップS31の像信号の取得が内挿合成による内挿合成信号の取得、または加算合成による加算合成信号の取得に対応し、内挿合成信号または加算合成信号を使用して、相関演算、補間演算により像ずれ量を算出し、像ずれ量から距離(デフォーカス量)を算出する。この距離(デフォーカス量)が、内挿合成、加算合成による斜め線判別測距演算値である。 The ranging calculation in steps S83 and S85 corresponds to the acquisition of the image signal in step S31 of the ranging calculation corresponds to the acquisition of the interpolation synthesized signal by interpolation synthesis or the acquisition of the added synthesized signal by addition synthesis. Alternatively, by using the addition composite signal, an image shift amount is calculated by correlation calculation and interpolation calculation, and a distance (defocus amount) is calculated from the image shift amount. This distance (defocus amount) is an oblique line discrimination distance measurement calculation value by interpolation synthesis and addition synthesis.
ステップS83では、第1のラインセンサSAの画素単位の像信号(出力信号)と第2のラインセンサSBの画素単位の像信号(出力信号)を交互に取り出して内挿合成し、その内挿合成信号に基づいて、基準センサ領域aと参照センサ領域bの像ずれ量を、ステップS33乃至S43と同様の処理により演算し、さらに測距演算値としての距離(デフォーカス量)を求める。
ステップS85では、第1のラインセンサSAの画素単位の像信号(出力信号)に第2のラインセンサSBの像信号列の像信号を画素単位で公知の加算法により加算合成し、その加算合成信号に基づいて、基準センサ領域aと参照センサ領域bの像ずれ量を、ステップS33乃至S43と同様の処理により演算し、さらに測距演算値としての距離(デフォーカス量)を求める。
In step S83, the pixel unit image signal (output signal) of the first line sensor SA and the pixel unit image signal (output signal) of the second line sensor SB are alternately extracted and interpolated, and the interpolation is performed. Based on the composite signal, the image shift amount between the standard sensor region a and the reference sensor region b is calculated by the same processing as in steps S33 to S43, and a distance (defocus amount) as a distance measurement calculation value is obtained.
In step S85, the image signal (output signal) of the first line sensor SA in units of pixels is added to the image signal of the image signal sequence of the second line sensor SB in units of pixels by a known addition method. Based on the signal, the image shift amount between the reference sensor region a and the reference sensor region b is calculated by the same processing as in steps S33 to S43, and a distance (defocus amount) is obtained as a distance measurement calculation value.
以上のステップS51乃至S53、S63、S81乃至S85の処理によれば、千鳥配列の第1と第2のラインセンサSAとSB間の像ずれ量を基準センサ領域aと参照センサ領域bのセンサ間像ずれ量DaとDbとして検出し、センサ間像ずれ量DaとDbがそれぞれ有効であり、センサ間像ずれ量DaとDbの差の絶対値が第1の所定値より小さく、かつ各センサ間像ずれ量DaとDbの絶対値が第2の所定値より小さい場合、つまり同一の被写体像が投影されかつ斜め線像でない場合に内挿合成して測距演算するので、正確かつ精度の高い焦点検出が可能になった。 According to the processes in steps S51 to S53, S63, and S81 to S85, the image shift amount between the first and second line sensors SA and SB in the staggered arrangement is determined between the sensors in the standard sensor area a and the reference sensor area b. Detected as image displacement amounts Da and Db, the inter-sensor image displacement amounts Da and Db are valid, the absolute value of the difference between the inter-sensor image displacement amounts Da and Db is smaller than the first predetermined value, and between each sensor When the absolute values of the image shift amounts Da and Db are smaller than the second predetermined value, that is, when the same subject image is projected and is not an oblique line image, the distance calculation is performed by interpolation, so accurate and highly accurate Focus detection is now possible.
ステップS81のチェックは、センサ間像ずれ量DaとDbの絶対値の平均値が第2の所定値以下であるか否か、であってもよい。第2の所定値は、第1、第2のラインセンサSA、SBの画素ピッチPxの1/2以下、より好ましくは1/6以下である。 The check in step S81 may be whether or not the average value of the absolute values of the inter-sensor image shift amounts Da and Db is equal to or smaller than a second predetermined value. The second predetermined value is 1/2 or less of the pixel pitch Px of the first and second line sensors SA and SB, more preferably 1/6 or less.
ステップS55のチェックにおいてセンサ間像ずれ量DaとDbのいずれかが信頼性OKと判定できなかった(信頼性なしがあった)場合(S55:NO)、第1のラインセンサSAの平均コントラストと第2のラインセンサSBの平均コントラストとを比較する(S57)。第1のラインセンサSAの平均コントラストが第2のラインセンサSBの平均コントラスト以上と判定した場合(S57:YES)、第1のラインセンサSAにより測距演算(単体測距演算)を実行してリターンし(S59、RET)、第1のラインセンサSAの平均コントラストが第2のラインセンサSBの平均コントラスト以上でないと判定した場合(S57:NO)、第2のラインセンサSBにより測距演算(単体測距演算)を実行してリターンする(S61、RET)。第1と第2のラインセンサSAとSBの平均コントラストは、基準センサ領域aの像信号列のコントラストと参照センサ領域bの像信号列のコントラストの平均値である。 If any of the inter-sensor image shift amounts Da and Db cannot be determined to be OK in the check in step S55 (there is no reliability) (S55: NO), the average contrast of the first line sensor SA is determined. The average contrast of the second line sensor SB is compared (S57). When it is determined that the average contrast of the first line sensor SA is equal to or higher than the average contrast of the second line sensor SB (S57: YES), the first line sensor SA performs distance measurement calculation (single distance measurement calculation). When the process returns (S59, RET) and it is determined that the average contrast of the first line sensor SA is not equal to or higher than the average contrast of the second line sensor SB (S57: NO), the second line sensor SB performs distance measurement calculation ( A single distance measurement calculation is executed and the process returns (S61, RET). The average contrast of the first and second line sensors SA and SB is an average value of the contrast of the image signal sequence in the standard sensor region a and the contrast of the image signal sequence in the reference sensor region b.
ステップS55のチェックでセンサ間像ずれ量Da、Dbの両方とも信頼性OKと判定した場合(S55:YES)、センサ間像ずれ量Da、Dbの差の絶対値が第1の所定値以下か否かをチェックする(S63)。センサ間像ずれ量Da、Dbの差の絶対値が第1の所定値以下でないと判定した場合(S63:NO)、第1と第2のラインセンサSAとSBのそれぞれについて測距演算(単体測距演算)を実行する(S65)。 If it is determined in step S55 that the inter-sensor image deviation amounts Da and Db are both reliable OK (S55: YES), is the absolute value of the difference between the inter-sensor image deviation amounts Da and Db less than or equal to a first predetermined value? It is checked whether or not (S63). When it is determined that the absolute value of the difference between the image shift amounts Da and Db between the sensors is not equal to or less than the first predetermined value (S63: NO), the distance calculation for each of the first and second line sensors SA and SB (single unit) Ranging calculation) is executed (S65).
センサ間像ずれ量Da、Dbの差の絶対値が第1の所定値以下の場合、第1と第2のラインセンサSAとSBの被写体像は同一の被写体である可能性が高いが、センサ間像ずれ量DaとDbの差の絶対値が第1の所定値以下でない場合、第1と第2のラインセンサSAとSBに異なる被写体像、例えば遠近距離の異なる被写体像が投影されている可能性が高い。そこで、センサ間像ずれ量Da、Dbの差の絶対値が第1の所定値以下ではないと判定した場合(S63:NO)、第1、第2のラインセンサSA、SBそれぞれについて単体測距演算し、至近側のラインセンサを選択することとした。 If the absolute value of the difference between the image shift amounts Da and Db between the sensors is equal to or smaller than the first predetermined value, the subject images of the first and second line sensors SA and SB are likely to be the same subject. When the absolute value of the difference between the inter-image shift amounts Da and Db is not less than or equal to the first predetermined value, different subject images, for example, subject images with different perspective distances, are projected onto the first and second line sensors SA and SB. Probability is high. Therefore, when it is determined that the absolute value of the difference between the image shift amounts Da and Db between the sensors is not equal to or less than the first predetermined value (S63: NO), the single distance measurement is performed for each of the first and second line sensors SA and SB. It was decided to calculate and select the closest line sensor.
ステップS65で第1と第2のラインセンサSAとSBのそれぞれについて測距演算(単体測距演算)したら(S65)、両方の単体測距演算値が信頼性OK(信頼性あり)か否かをチェックする(S67)。いずれかの単体測距演算値が信頼性OKと判定できなかった(信頼性なしがあった)場合(S67:NO)、第1のラインセンサSAの単体測距演算値が信頼性OK(信頼性あり)か否かチェックし(S69)、信頼性OKと判定した場合(S69:YES)、第1のラインセンサSAの単体測距演算値を採用してリターンする(S77、RET)。ステップS69において第1のラインセンサSAの単体測距演算値が信頼性OKでないと(信頼性なし)判定した場合(S69:NO)、第2のラインセンサSBの単体測距演算値が信頼性OK(信頼性あり)か否かチェックし(S71)、信頼性OK(信頼性あり)と判定した場合(S71:YES)、第2のラインセンサSBの単体測距演算値を採用してリターンする(S79、RET)。ステップS69のチェックで第1のラインセンサSAの単体測距演算値が信頼性OKでない(信頼性なし)と判定し(S69:NO)、かつステップS71のチェックで第2のラインセンサSAの単体測距演算値が信頼性OKでない(信頼性なし)と判定した場合(S71:NO)、信頼性NGをセットしてリターンする(S73、RET)。 If ranging calculation (single ranging calculation) is performed for each of the first and second line sensors SA and SB in step S65 (S65), whether or not both single ranging calculation values are reliable OK (reliable). Is checked (S67). If any single ranging calculation value cannot be determined to be reliable OK (there is no reliability) (S67: NO), the single ranging calculation value of the first line sensor SA is reliable OK (reliable). If it is determined that the reliability is OK (S69: YES), the single distance measurement calculation value of the first line sensor SA is adopted and the process returns (S77, RET). If it is determined in step S69 that the single line ranging calculation value of the first line sensor SA is not OK (no reliability) (S69: NO), the single ranging calculation value of the second line sensor SB is reliable. It is checked whether or not it is OK (reliable) (S71). If it is determined that the reliability is OK (reliable) (S71: YES), the single distance measurement calculation value of the second line sensor SB is adopted and returned. (S79, RET). It is determined in the check in step S69 that the single ranging calculation value of the first line sensor SA is not reliable OK (no reliability) (S69: NO), and in the check in step S71, the single unit of the second line sensor SA is determined. When it is determined that the ranging calculation value is not reliable OK (no reliability) (S71: NO), the reliability NG is set and the process returns (S73, RET).
ステップS67のチェックにおいて、第1と第2のラインセンサSAとSBの両方の単体測距演算値が信頼性OK(信頼性あり)と判定した場合(S67:YES)、第1と第2のラインセンサSAとSBの単体測距演算値のうち、第1のラインセンサSAの単体測距演算値の方が至近かどうかチェックし(S75)、第1のラインセンサSAの単体測距演算値の方が至近と判定した場合(S75:YES)、第1のラインセンサSAの単体測距演算値を採用してリターンし(S77、RET)、第1のラインセンサSAの単体測距演算値の方が至近ではない(第2のラインセンサSAの測距演算値の方が至近)と判定した場合(S75:NO)、第2のラインセンサSBの単体測距演算値を採用してリターンする(S79、RET)。 If it is determined in the check in step S67 that the single distance measurement values of both the first and second line sensors SA and SB are reliable OK (reliable) (S67: YES), the first and second Of the single ranging calculation values of the line sensors SA and SB, it is checked whether the single ranging calculation value of the first line sensor SA is closer (S75), and the single ranging calculation value of the first line sensor SA is checked. Is determined to be closer (S75: YES), the single distance measurement calculation value of the first line sensor SA is adopted and returned (S77, RET), and the single distance measurement calculation value of the first line sensor SA is returned. Is determined not to be close (the distance calculation value of the second line sensor SA is closer) (S75: NO), the single distance calculation value of the second line sensor SB is adopted and a return is made. (S79, RET).
図9の測距演算サブルーチン、図10及び図11の斜め線判別測距演算サブルーチンから図8のセレクトモードのメインルーチンにリターンし、セレクトモードにおける測距演算選択動作を終了(END)すると、図示しない別のAFレンズ駆動スレッドにより、デフォーカス量に基づいて焦点調節レンズ群56を合焦位置まで移動させるのに必要なレンズ駆動量(AFモータ33の回転方向、回転量)を演算し、演算したレンズ駆動量に基づいて、モータドライブ回路32を介してAFモータ33を駆動し、ギアブロック34、ジョイント35、55及びギアブロック54を介して焦点調節レンズ群56を合焦位置まで移動する。なお、レンズ駆動量は、ステップS43において演算してもよい。
ステップS25でコントラストNGをセットして、あるいはステップS45またはステップ73で信頼性NGをセットしてリターンして測距演算選択動作を終了(END)すると、表示パネル36及びLCD42の少なくとも一方に焦点検出ができなかったことを表示してAF動作を終了するか、焦点調節レンズ群56を光軸方向に移動して再度AF動作を行うなどの、コントラストNGや信頼性NGに対応した動作をする。
Returning from the ranging calculation subroutine of FIG. 9 and the oblique line determination ranging calculation subroutine of FIGS. 10 and 11 to the main routine of the select mode of FIG. 8, the ranging calculation selection operation in the select mode is terminated (END). With another AF lens driving thread that does not, the lens driving amount (rotation direction and rotation amount of the AF motor 33) necessary to move the focus
When the contrast NG is set in step S25, or the reliability NG is set in step S45 or step 73 and the routine returns and the ranging calculation selection operation is completed (END), focus detection is performed on at least one of the
次に、自動選択モードが選択されたときの測距演算選択動作について、図12乃至図14を参照して説明する。自動選択モードにおける測距演算選択動作は、全てのAFエリアについてコントラストを検出し、コントラストがしきい値以上ある全ての第1のラインセンサSA、SBについて測距演算(単体測距演算)を実行する点が、セレクトモードにおける測距演算選択動作と相違する。 Next, the ranging calculation selection operation when the automatic selection mode is selected will be described with reference to FIGS. Ranging calculation selection operation in the automatic selection mode detects contrast for all AF areas and executes ranging calculation (single ranging calculation) for all first line sensors SA and SB whose contrast is equal to or greater than a threshold value. This is different from the ranging calculation selection operation in the select mode.
自動選択モードにおける測距演算選択動作に入ると、測距エリアを所定順に選択してステップS101乃至ステップS111の処理を実行する。ステップS101では、測距エリアの第1と第2のラインセンサSAとSBの基準センサ領域a及び参照センサ領域bのそれぞれについてコントラストを算出し、ステップS103に進む。 When the ranging calculation selection operation in the automatic selection mode is entered, the ranging areas are selected in a predetermined order, and the processes of steps S101 to S111 are executed. In step S101, the contrast is calculated for each of the standard sensor region a and the reference sensor region b of the first and second line sensors SA and SB in the ranging area, and the process proceeds to step S103.
ステップS103では、第1のラインセンサSAの基準センサ領域a及び参照センサ領域bのコントラストがOKか否か(両センサ領域a及びbのコントラストが所定値以上あるか否か)をチェックし(S103)、それらのコントラストがOKと判定した場合(S103:YES)、その第1のラインセンサSAで測距演算(単体測距演算)を実行してステップS107に進み(S105、S107)、それらのコントラストがOKでないと判定した場合(S103:NO)、そのままステップS107に進む。ステップS107では、第2のラインセンサSBの基準センサ領域a及び参照センサ領域bのコントラストがOKか否か(両センサ領域a及びbのコントラストが所定値以上あるか否か)をチェックし、それらのコントラストがOKと判定した場合(S107:YES)、その第2のラインセンサSBで測距演算(単体測距演算)を実行してステップS111に進み(S109、S111)、それらのコントラストがOKでないと判定した場合(S107:NO)、そのままステップS111に進む。ステップS111では、全ての測距エリアについてステップS101乃至S109の処理が終了したか否かをチェックし、終了していないと判定した場合(S111:NO)、ステップS101に戻って次の測距エリアを選択してステップS101乃至ステップS111の処理を繰り返し、全ての測距エリアについて終了していると判定した場合(S111:YES)、ステップS113に進む。ステップS105及びステップS109の単体測距演算処理は、図9に示した測距演算処理と同一の処理である。 In step S103, it is checked whether or not the contrast of the standard sensor area a and the reference sensor area b of the first line sensor SA is OK (whether the contrast of both the sensor areas a and b is a predetermined value or more) (S103). ), When it is determined that the contrast is OK (S103: YES), the first line sensor SA performs distance measurement (single distance measurement) and proceeds to step S107 (S105, S107). If it is determined that the contrast is not OK (S103: NO), the process proceeds directly to step S107. In step S107, it is checked whether or not the contrast of the standard sensor area a and the reference sensor area b of the second line sensor SB is OK (whether the contrast of both sensor areas a and b is equal to or greater than a predetermined value). Is determined to be OK (S107: YES), the second line sensor SB performs distance measurement (single distance measurement) and proceeds to step S111 (S109, S111), and the contrast is OK. If it is determined that it is not (S107: NO), the process directly proceeds to step S111. In step S111, it is checked whether or not the processing in steps S101 to S109 has been completed for all the ranging areas. If it is determined that the processing has not been completed (S111: NO), the process returns to step S101 to return to the next ranging area. Is selected, and the process from step S101 to step S111 is repeated, and if it is determined that all the distance measurement areas have been completed (S111: YES), the process proceeds to step S113. The single distance calculation processing in steps S105 and S109 is the same as the distance measurement processing shown in FIG.
ステップS113では、コントラストOKかつ信頼性OKの測距エリアがある否かをチェックする。コントラストOKかつ信頼性OKの測距エリアが無いと判定した場合(S113:NO)、測距演算選択動作を終了し(END)、コントラストOKかつ信頼性OKの測距エリアがあると判定した場合(S113:YES)、至近の測距値(デフォーカス量)が得られた測距エリアを選択して(S115)ステップS117に進む。 In step S113, it is checked whether or not there is a distance measurement area with contrast OK and reliability OK. When it is determined that there is no ranging area with contrast OK and reliability OK (S113: NO), the ranging calculation selection operation is terminated (END), and it is determined that there is a ranging area with contrast OK and reliability OK. (S113: YES), a distance measurement area where the closest distance measurement value (defocus amount) is obtained is selected (S115), and the process proceeds to step S117.
ステップS117では、選択した測距エリアの第1のラインセンサSAの基準センサ領域aと参照センサ領域b、及び第2のラインセンサSBの基準センサ領域aと参照センサ領域bのコントラストが全てOKか否かチェックし(S117)、コントラストが全てOKと判定した場合(S117:YES)、斜め線判別測距演算処理を実行して測距演算選択動作を終了する(S119、END)。ステップS117において、いずれかのコントラストがOKと判定できなかった場合(S117:NO)、選択した測距エリアの第1のラインセンサSAの基準センサ領域aと参照センサ領域bのそれぞれのコントラストOK及び第1のラインセンサSAの信頼性OKか否かチェックする(S121)。コントラストOK及び信頼性OKと判定した場合(S121:YES)、第1のラインセンサSAの単体測距演算値(デフォーカス量)を採用して測距演算選択動作を終了し(S123、END)、コントラストOK及び信頼性OKでないと判定した場合(S121:NO)、第2のラインセンサSBの単体測距演算値(デフォーカス量)を採用してこの測距演算選択動作を終了する(S125、END)。 In step S117, the contrast of the reference sensor area a and the reference sensor area b of the first line sensor SA and the reference sensor area a and the reference sensor area b of the second line sensor SB in the selected ranging area is all OK. If it is determined whether or not all the contrasts are OK (S117: YES), the diagonal line determination distance measurement calculation process is executed and the distance calculation calculation selection operation is terminated (S119, END). If any of the contrasts cannot be determined to be OK in step S117 (S117: NO), the contrast OK and the reference sensor region a of the first line sensor SA and the reference sensor region b of the selected distance measurement area are determined. It is checked whether or not the reliability of the first line sensor SA is OK (S121). When it is determined that the contrast is OK and the reliability is OK (S121: YES), the distance measurement calculation selection operation is terminated by employing the single distance calculation value (defocus amount) of the first line sensor SA (S123, END). If it is determined that the contrast is not OK and the reliability is not OK (S121: NO), the distance measurement calculation selection operation is terminated using the single distance measurement value (defocus amount) of the second line sensor SB (S125). END).
ステップS119で実行する斜め線判別測距演算処理について、図13及び図14に示したフローチャートを参照して説明する。セレクトモードにおける測距演算選択動作では第1と第2のラインセンサSAとSBの単体測距演算処理を斜め線判別測距演算処理(図10)に入る前に実行していないのに対して、自動選択モードにおける測距演算選択動作では、第1と第2のラインセンサSAとSBの単体測距演算処理を、斜め線判別測距演算処理(図13)に入る前にステップS105とステップS109で実行している。そこで図13に示した斜め線判別測距演算処理では、図10に示した斜め線判別測距演算処理のステップS59、S61及びS65をそれぞれ、ステップS159の第1のラインセンサSAの単体測距演算値を採用する処理、ステップS161の第2のラインセンサSBの単体測距演算値を採用する処理、ステップS165の第1と第2のラインセンサSAとSBの単体測距演算結果を使用する処理に置き換えた。図10の斜め線判別測距演算処理と同一の処理には同一のステップS番号を付して説明を省略する。 The oblique line discrimination and ranging calculation process executed in step S119 will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS. In the distance calculation selection operation in the select mode, the single distance calculation processing of the first and second line sensors SA and SB is not executed before entering the diagonal line determination distance calculation processing (FIG. 10). In the distance calculation calculation selection operation in the automatic selection mode, the single distance measurement calculation process of the first and second line sensors SA and SB is changed to step S105 and step before entering the diagonal line determination distance calculation process (FIG. 13). It is executed in S109. Therefore, in the diagonal line discrimination and ranging calculation process shown in FIG. 13, steps S59, S61 and S65 of the diagonal line discrimination and ranging calculation process shown in FIG. 10 are performed separately for the single line ranging of the first line sensor SA in step S159. Processing that employs the calculated value, processing that employs the single ranging calculation value of the second line sensor SB in step S161, and single ranging measurement results of the first and second line sensors SA and SB in step S165 are used. Replaced with processing. The same step S number is attached to the same process as the oblique line discrimination and ranging calculation process of FIG. 10, and the description is omitted.
自動選択モードにおける測距演算選択動作では、センサ間像ずれ量Da、Dbを算出した後(S51、S53)、センサ間像ずれ量Da、Dbの両方とも信頼性OKか否かチェックし(S55)、両方とも信頼性OKと判定した場合(S55:YES)、センサ間像ずれ量Da、Dbの差の絶対値が所定値以下か否かチェックし(S63)、センサ間像ずれ量Da、Dbの差の絶対値が所定値以下と判定した場合(S63:YES)、つまり、第1と第2のラインセンサSAとSBに同一の被写体像が投影されていると判定した場合、センサ間像ずれ量Da、Dbの絶対値が第2の所定値以下か否かチェックする(S81)。センサ間像ずれ量Da、Dbの絶対値が両方とも第2の所定値以下と判定した場合(S81:YES)、第1と第2のラインセンサSAとSBの像信号列を画素単位で内挿合成し、その内挿合成信号に基づいて測距演算を実行してリターンする(S83、RET)。センサ間像ずれ量Da、Dbの絶対値の一方または両方が第2の所定値以下でないと判定した場合(S81:NO)、第1と第2のラインセンサSAとSBの像信号列の像信号を画素単位で加算合成し、その加算合成信号に基づいて測距演算を実行してリターンする(S85、RET)。以上のステップS81乃至S85の処理は、図10のステップS81乃至S85の処理と同一である。 In the distance measurement calculation selection operation in the automatic selection mode, after calculating the sensor-to-sensor image deviation amounts Da and Db (S51, S53), it is checked whether or not both of the sensor-image deviation amounts Da and Db are reliable (S55). If both are determined to be reliable (S55: YES), it is checked whether or not the absolute value of the difference between the sensor image shift amounts Da and Db is equal to or smaller than a predetermined value (S63), and the sensor image shift amount Da, When it is determined that the absolute value of the difference in Db is equal to or less than the predetermined value (S63: YES), that is, when it is determined that the same subject image is projected on the first and second line sensors SA and SB, between the sensors It is checked whether the absolute values of the image shift amounts Da and Db are equal to or smaller than a second predetermined value (S81). When it is determined that the absolute values of the sensor-to-sensor image shift amounts Da and Db are both equal to or smaller than the second predetermined value (S81: YES), the image signal sequences of the first and second line sensors SA and SB are included in units of pixels. Insertion and synthesis are performed, ranging calculation is executed based on the interpolation and synthesis signal, and the process returns (S83, RET). When it is determined that one or both of the absolute values of the inter-sensor image shift amounts Da and Db are not equal to or less than the second predetermined value (S81: NO), the images of the image signal trains of the first and second line sensors SA and SB The signals are added and combined in units of pixels, a ranging operation is executed based on the added combined signal, and the process returns (S85, RET). The processes in steps S81 to S85 are the same as the processes in steps S81 to S85 in FIG.
ステップS55のチェックにおいて、センサ間像ずれ量Da、Dbのいずれかが信頼性OKでないと判定した場合(S55:NO)、第1のラインセンサSAの平均コントラストが第2のラインセンサSBの平均コントラスト以上か否かチェックし(S57)、平均コントラスト以上と判定した場合(S57:YES)、第1のラインセンサSAの単体測距演算値を採用してリターンし(S159、RET)、平均コントラスト以上でないと判定した場合(S57:NO)、第2のラインセンサSBの単体測距演算値を採用してリターンする(S161、RET)。 In the check in step S55, when it is determined that either of the inter-sensor image shift amounts Da and Db is not reliable (S55: NO), the average contrast of the first line sensor SA is the average of the second line sensor SB. It is checked whether or not it is greater than the contrast (S57), and if it is determined that the average contrast is exceeded (S57: YES), the distance measurement calculation value of the first line sensor SA is adopted and returned (S159, RET). When it is determined that it is not above (S57: NO), the distance measurement calculation value of the second line sensor SB is adopted and the process returns (S161, RET).
ステップS55のチェックでセンサ間像ずれ量Da、Dbの両方とも信頼性OKと判定した場合(S55:YES)、センサ間像ずれ量Da、Dbの差の絶対値が第1の所定値以下か否かをチェックし(S63)、センサ間像ずれ量Da、Dbの差の絶対値が第1の所定値以下でないと判定した場合(S63:NO)、第1と第2のラインセンサSAとSBのそれぞれについての単体測距演算値を使用(採用)する(S165)。その後の処理は、図10のステップS67乃至ステップS79と同一である。 If it is determined in step S55 that the inter-sensor image deviation amounts Da and Db are both reliable OK (S55: YES), is the absolute value of the difference between the inter-sensor image deviation amounts Da and Db less than or equal to a first predetermined value? If it is determined whether the absolute value of the difference between the image shift amounts Da and Db between the sensors is not less than the first predetermined value (S63: NO), the first and second line sensors SA A single distance calculation value for each SB is used (adopted) (S165). The subsequent processing is the same as steps S67 to S79 in FIG.
次に、図11、図14のステップS85で実行される加算合成の他の実施形態について、図15乃至図18を参照して説明する。図15及び図17の第2、第4の実施形態は自動選択モードにおける測距演算選択動作に適用可能な実施形態、図16及び図18の第3、第5の実施形態はセレクトモードにおける測距演算選択動作に適用可能な実施形態である。 Next, another embodiment of addition synthesis executed in step S85 of FIGS. 11 and 14 will be described with reference to FIGS. The second and fourth embodiments of FIGS. 15 and 17 are embodiments applicable to the distance measurement calculation selection operation in the automatic selection mode, and the third and fifth embodiments of FIGS. 16 and 18 are the measurements in the selection mode. It is an embodiment applicable to a distance calculation selection operation.
図15は、加算合成の第2の実施形態を示すフローチャートである。第2の実施形態は、第1と第2のラインセンサSAとSBの各相関演算値を加算する。第2の実施形態では、まず、ステップS105、S109で測距演算した、第1と第2のラインセンサSAとSBの各相関演算値を加算して像ずれ量を算出する(S201)。さらに算出した像ずれ量の信頼性を算出し(S203)、信頼性OKか否かチェックする(S205)。信頼性OKと判定した場合(S205:YES)、ステップS201で算出した像ずれ量により距離(デフォーカス量)を算出してリターンし(S207、RET)、信頼性OKでないと判定した場合(S205:NO)、信頼性NGをセットしてリターンする(S209、RET)。 FIG. 15 is a flowchart showing a second embodiment of addition synthesis. In the second embodiment, the correlation calculation values of the first and second line sensors SA and SB are added. In the second embodiment, first, the image shift amount is calculated by adding the respective correlation calculation values of the first and second line sensors SA and SB, which are calculated by ranging in steps S105 and S109 (S201). Further, the reliability of the calculated image shift amount is calculated (S203), and it is checked whether or not the reliability is OK (S205). If it is determined that the reliability is OK (S205: YES), the distance (defocus amount) is calculated based on the image shift amount calculated in step S201, and the process returns (S207, RET). If it is determined that the reliability is not OK (S205). : NO), set reliability NG and return (S209, RET).
自動選択モードにおいて、第2の実施形態は、ステップS105、S109で測距演算した、第1と第2のラインセンサSAとSBの各相関演算値を加算して像ずれ量を算出するので、第1の実施形態より演算時間の短縮を図ることができる。また、相関演算値を加算するので像信号のノイズの影響を比較的軽減できる。 In the automatic selection mode, the second embodiment calculates the image shift amount by adding the correlation calculation values of the first and second line sensors SA and SB calculated by ranging in steps S105 and S109. The calculation time can be shortened compared to the first embodiment. Further, since the correlation calculation value is added, the influence of noise of the image signal can be relatively reduced.
図16は、セレクトモードにおける測距演算選択動作に適した加算合成の第3の実施形態を示すフローチャートである。第3の実施形態は、第1と第2のラインセンサの像信号列について単体測距演算した単体測距演算値を加算平均する。第3の実施形態では、まず、第1と第2のラインセンサSAとSBの単体測距演算結果を取り込み(S301)、第1と第2のラインセンサSAとSBが両方とも信頼性OKか否かチェックする(S303)。両方とも信頼性OKと判定した場合(S303:YES)、第1と第2のラインセンサSAとSBの各単体測距演算値を加算平均してリターンし(S305、RET)、第1と第2のラインセンサSAとSBのいずれかが信頼性OKと判定できなかった場合(S303:NO)、第1のラインセンサSAの信頼性OKか否かチェックする(S307)。第1のラインセンサSAの信頼性OKと判定した場合(S307:YES)、第1のラインセンサSAの単体測距演算値を採用してリターンし(S309、RET)、第1のラインセンサSAの信頼性OKでないと判定した場合(S307:NO)、第2のラインセンサSBの信頼性OKか否かチェックする(S311)。第2のラインセンサSBの信頼性OKと判定した場合(S311:YES)、第2のラインセンサSBの単体測距演算値を採用してリターンし(S313、RET)、信頼性OKでないと判定した場合(S311:NO)、信頼性NGをセットしてリターンする(S315、RET)。 FIG. 16 is a flowchart showing a third embodiment of addition synthesis suitable for the ranging calculation selection operation in the select mode. In the third embodiment, the single distance measurement calculation values obtained by the single distance calculation for the image signal sequences of the first and second line sensors are added and averaged. In the third embodiment, first, the distance measurement calculation results of the first and second line sensors SA and SB are fetched (S301), and both the first and second line sensors SA and SB are reliable. It is checked whether or not (S303). When both are determined to be reliable (S303: YES), the single distance measurement values of the first and second line sensors SA and SB are added and averaged and returned (S305, RET). If any one of the second line sensors SA and SB cannot be determined to be reliable (S303: NO), it is checked whether the reliability of the first line sensor SA is OK (S307). When it is determined that the reliability of the first line sensor SA is OK (S307: YES), the distance measurement calculation value of the first line sensor SA is adopted and the process returns (S309, RET), and the first line sensor SA is returned. If it is determined that the reliability is not OK (S307: NO), it is checked whether the reliability of the second line sensor SB is OK (S311). When it is determined that the reliability of the second line sensor SB is OK (S311: YES), the distance measurement calculation value of the second line sensor SB is adopted and returned (S313, RET), and it is determined that the reliability is not OK. If so (S311: NO), the reliability NG is set and the process returns (S315, RET).
セレクトモードにおいて、第3の実施形態は、第1と第2のラインセンサSAとSBのそれぞれで単体測距演算した測距演算値を加算平均するので、演算処理が比較的容易になる。 In the select mode, the third embodiment averages the distance calculation values obtained by the single distance measurement by the first and second line sensors SA and SB, so that the calculation process is relatively easy.
図17は、自動選択モードにおける測距演算選択動作に適した加算合成の第4の実施形態を示すフローチャートである。第4の実施形態は、加算合成において、第1と第2のラインセンサSAとSBの像信号列により単体測距演算した単体測距演算値を加算平均する。第4の実施形態に入ると、まず、予めセレクトされた測距エリアに対応する第1と第2のラインセンサSAとSBでそれぞれ測距演算(単体測距演算)を実行してそれぞれについて距離(デフォーカス量)、信頼性を算出し(S401)、第1と第2のラインセンサSAとSBが両方とも信頼性OKか否かチェックする(S403)。第1と第2のラインセンサSAとSBが両方とも信頼性OKと判定した場合(S403:YES)、第1と第2のラインセンサSAとSBの各単体測距演算値を加算平均してリターンする(S405、RET)。第1と第2のラインセンサSAとSBのいずれかが信頼性OKではないと判定した場合(S403:NO)、第1のラインセンサSAの信頼性OKか否かチェックする(S407)。信頼性OKと判定した場合(S407:YES)、第1のラインセンサSAの単体測距演算値を採用してリターンし(S409、RET)、第1のラインセンサSAの信頼性OKでないと判定した場合(S407:NO)、第2のラインセンサSBの信頼性OKか否かチェックする(S411)。信頼性OKと判定した場合(S411:YES)、第2のラインセンサSBの単体測距演算値を採用してリターンし(S413、RET)、信頼性OKでないと判定した場合(S411:NO)、信頼性NGを設定してリターンする(S415、RET)。 FIG. 17 is a flowchart showing a fourth embodiment of addition synthesis suitable for the ranging calculation selection operation in the automatic selection mode. In the fourth embodiment, the single ranging calculation values obtained by the single ranging calculation using the image signal sequences of the first and second line sensors SA and SB are added and averaged in the addition synthesis. In the fourth embodiment, first, distance calculation (single distance calculation) is executed by the first and second line sensors SA and SB corresponding to the distance area selected in advance, and the distance is determined for each. (Defocus amount), reliability is calculated (S401), and it is checked whether or not both the first and second line sensors SA and SB are reliable (S403). If both the first and second line sensors SA and SB are determined to be reliable (S403: YES), the single ranging calculation values of the first and second line sensors SA and SB are added and averaged. Return (S405, RET). If it is determined that one of the first and second line sensors SA and SB is not reliable (S403: NO), it is checked whether or not the reliability of the first line sensor SA is OK (S407). When it is determined that the reliability is OK (S407: YES), the distance measurement calculation value of the first line sensor SA is adopted and the process returns (S409, RET), and it is determined that the reliability of the first line sensor SA is not OK. If it is (S407: NO), it is checked whether or not the reliability of the second line sensor SB is OK (S411). When it is determined that the reliability is OK (S411: YES), the distance measurement calculation value of the second line sensor SB is adopted and returned (S413, RET), and when it is determined that the reliability is not OK (S411: NO). Then, the reliability NG is set and the process returns (S415, RET).
自動選択モードにおいて、第4の実施形態は、ステップS105、S109で測距演算した結果を加算平均して像ずれ量を算出するので、第1の実施形態より演算時間の短縮を図ることができ、また、演算処理が比較的容易になる。 In the automatic selection mode, the fourth embodiment calculates the image shift amount by averaging the results of the distance measurement calculations in steps S105 and S109, so that the calculation time can be shortened compared to the first embodiment. In addition, the arithmetic processing becomes relatively easy.
図18は、セレクトモードにおける測距演算選択動作に適した加算合成の第5の実施形態を示すフローチャートである。第5の実施形態は、第1と第2のラインセンサSAとSBの各相関演算値を加算する。第5の実施形態に入ると、まず、予めセレクトされた測距エリアに対応する第1と第2のラインセンサSAとSBでそれぞれ測距演算(単体測距演算)を実行してそれぞれについて距離(デフォーカス量)を算出する(S500)。ステップS500で測距演算した、第1と第2のラインセンサSAとSBの各相関演算値を加算して像ずれ量を算出する(S501)。さらに算出した像ずれ量の信頼性を算出し(S503)、信頼性OKか否かチェックする(S505)。信頼性OKと判定した場合(S505:YES)、ステップS501で算出した像ずれ量により距離(デフォーカス量)を算出してリターンし(S507:RET)、信頼性OKでないと判定した場合(S505:NO)、信頼性NGをセットしてリターンする(S509、RET)。 FIG. 18 is a flowchart showing a fifth embodiment of addition synthesis suitable for the distance calculation selection operation in the select mode. In the fifth embodiment, the correlation calculation values of the first and second line sensors SA and SB are added. In the fifth embodiment, first, distance calculation (single distance calculation) is executed by the first and second line sensors SA and SB corresponding to the distance area selected in advance, and the distance is determined for each. (Defocus amount) is calculated (S500). The image shift amount is calculated by adding the correlation calculation values of the first and second line sensors SA and SB calculated by ranging in step S500 (S501). Further, the reliability of the calculated image shift amount is calculated (S503), and it is checked whether or not the reliability is OK (S505). If it is determined that the reliability is OK (S505: YES), the distance (defocus amount) is calculated based on the image shift amount calculated in step S501, and the process returns (S507: RET). If it is determined that the reliability is not OK (S505). : NO), set reliability NG and return (S509, RET).
セレクトモードにおいて、第5の実施形態は、第1と第2のラインセンサSAとSBの各相関演算値を加算するので、像信号のノイズの影響を比較的軽減できる。 In the select mode, the fifth embodiment adds the correlation calculation values of the first and second line sensors SA and SB, so that the influence of noise of the image signal can be relatively reduced.
図19は、測距演算選択動作のステップS15で実行する斜め線判別測距演算処理の、図10とは別の実施形態を示すフローチャートである。図10のステップS75では、第1と第2のラインセンサSAとSBの単体測距演算値のうち、第1のラインセンサSAの単体測距演算値の方が至近かどうかチェックし、至近側の単体測距演算値を選択したが、図19に示した実施形態では、ステップS75に替えたステップS275において、第1のラインセンサSAの方が信頼性が高いか否かチェックし、信頼性が高い方を選択する点が異なる。 FIG. 19 is a flowchart showing an embodiment different from FIG. 10 of the oblique line discrimination distance measurement calculation process executed in step S15 of the distance measurement calculation selection operation. In step S75 of FIG. 10, it is checked whether or not the single distance measurement value of the first line sensor SA is closer to the first distance sensor value of the first and second line sensors SA and SB. However, in the embodiment shown in FIG. 19, in step S275 replaced with step S75, it is checked whether or not the first line sensor SA is more reliable. The difference is that the higher one is selected.
図19に示した実施形態では、第1と第2のラインセンサSAとSBの単体測距演算値のうち、信頼性の高い方を選択するようにしている。例えば至近側でも3次元被写体のような場合には信頼性が低くなることがあり、焦点検出精度が低下してしまうことがある。そのような場合でもこの実施形態は、信頼性の高い方のラインセンサSAまたはSBの単体測距演算値を選択することによって、そのような不適切なライン選択を回避することが可能になり、焦点検出精度を向上することができる。 In the embodiment shown in FIG. 19, the more reliable one of the distance measurement values of the first and second line sensors SA and SB is selected. For example, in the case of a three-dimensional subject on the close side, reliability may be lowered, and focus detection accuracy may be reduced. Even in such a case, this embodiment makes it possible to avoid such inappropriate line selection by selecting the single ranging calculation value of the more reliable line sensor SA or SB, Focus detection accuracy can be improved.
同様に、図13のステップS75では、第1と第2のラインセンサSAとSBの単体測距演算値のうち、第1のラインセンサSAの単体測距演算値の方が至近かどうかチェックしたが、別の実施形態では、第1のラインセンサSAの方が信頼性が高いか否かチェックし、信頼性が高い方を選択する構成にできる。 Similarly, in step S75 in FIG. 13, it is checked whether or not the single distance calculation value of the first line sensor SA is closer to the single line distance calculation value of the first and second line sensors SA and SB. However, in another embodiment, it is possible to check whether the first line sensor SA has higher reliability and select the higher reliability.
以上図示実施形態では、横ラインセンサ64Hについて説明したが、本発明は縦ラインセンサ64V、斜めラインセンサにも適用できる。
In the illustrated embodiment, the
11 カメラボディ
13 メインミラー
14 ハーフミラー部
15 サブミラー
31 ボディCPU(像ずれ量検出手段、測距演算手段、判定手段、選択手段)
32 モータドライブ回路
33 AFモータ
34 54 ギアブロック
35 55 ジョイント
36 表示パネル
38 EEPROM
51 撮影レンズ
56 焦点調節レンズ群(焦点調節光学系)
57 レンズCPU
60 AFモジュール
61 コンデンサーレンズ
62 セパレータマスク
62H 62V 透過穴
63 セパレータレンズ
64 焦点検出素子
64H 横ラインセンサ
64V 縦ラインセンサ
SA 第1のラインセンサ
SB 第2のラインセンサ
a 基準センサ領域
b 参照センサ領域
d 画素列の間隔
f1 被写体像(一次像)
f2H f2V 被写体像(二次像)
Va Vb 出力信号波形(像信号列波形)
VA、VB 最大値
θ 被写体像の傾斜角
PAB 投影像ずれ量
P′AB 出力信号波形ずれ量
DESCRIPTION OF
32
51
57 Lens CPU
60
f2H f2V Subject image (secondary image)
Va Vb Output signal waveform (image signal string waveform)
V A , V B maximum value θ subject image tilt angle P AB projected image deviation P ′ AB output signal waveform deviation
Claims (20)
前記第1、第2のラインセンサはそれぞれ、基準センサ領域と参照センサ領域を有し、これらの基準センサ領域と参照センサ領域のセンサ群は、センサ長手方向と直交する方向に所定間隔離して平行に、かつセンサ長手方向に所定の画素ピッチずらして千鳥配列されていること;及び
前記第1と第2のラインセンサに対し瞳分割された一対の被写体光束が投影されたとき、前記基準センサ領域及び参照センサ領域から出力された像信号列から像ずれ量を検出する像ずれ量検出手段;を有し、
前記像ずれ量検出手段は、
前記第1、第2のラインセンサの像信号列のコントラストが所定値以上と判定した場合に、第1のラインセンサの基準センサ領域と第2のラインセンサの基準センサ領域のセンサ間像ずれ量及び第1のラインセンサの参照センサ領域と第2のラインセンサの参照センサ領域のセンサ間像ずれ量を算出すること;
それらの算出したセンサ間像ずれ量の差が第1の所定値以下で、かつ、それぞれのセンサ間像ずれ量の大きさがそれぞれ第2の所定値以下の場合に、前記第1のラインセンサの像信号と前記第2のラインセンサの像信号を所定順に取り出して内挿合成すること;及び
前記内挿合成した信号に基づき、基準センサ領域と参照センサ領域の像ずれ量を検出すること;を特徴とする自動焦点検出装置。 First and second line sensors on which a pair of subject luminous fluxes divided by pupils are projected;
Each of the first and second line sensors has a standard sensor area and a reference sensor area, and the sensor groups of the standard sensor area and the reference sensor area are parallel to each other with a predetermined interval in a direction orthogonal to the sensor longitudinal direction. And a staggered arrangement with a predetermined pixel pitch shifted in the sensor longitudinal direction; and when a pair of subject luminous fluxes divided by pupils are projected onto the first and second line sensors, the reference sensor region And an image shift amount detection means for detecting an image shift amount from the image signal sequence output from the reference sensor area,
The image shift amount detection means includes
When the contrast of the image signal trains of the first and second line sensors is determined to be equal to or higher than a predetermined value, the inter-sensor image shift amount between the reference sensor area of the first line sensor and the reference sensor area of the second line sensor. And calculating a sensor-to-sensor image shift amount between the reference sensor area of the first line sensor and the reference sensor area of the second line sensor;
The first line sensor when the difference between the calculated image sensor deviation amounts is equal to or less than a first predetermined value and the magnitude of each sensor image deviation amount is equal to or less than a second predetermined value. The image signal of the second line sensor and the image signal of the second line sensor are taken out in a predetermined order and interpolated; and based on the interpolated signal, an image shift amount between the reference sensor region and the reference sensor region is detected; An automatic focus detection device characterized by.
前記各ラインセンサの像信号列のコントラストが所定値以上か否か判定するステップと、
前記所定値以上と判定した場合に、第1のラインセンサの基準センサ領域と第2のラインセンサの基準センサ領域のセンサ間像ずれ量及び第1のラインセンサの参照センサ領域と第2のラインセンサの参照センサ領域のセンサ間像ずれ量を算出するステップと、
前記ステップで算出したセンサ間像ずれ量の差が第1の所定値以下であり、かつ、それぞれのセンサ間像ずれ量の大きさがそれぞれ第2の所定値以下か否か判定するステップと、
前記第1の所定値以下かつ第2の所定値以下と判定した場合に、前記第1のラインセンサの像信号と前記第2のラインセンサの像信号とを所定順に取り出して内挿合成するステップと、
前記内挿合成した信号に基づき基準センサ領域と参照センサ領域の像ずれ量を検出するステップと、を含むことを特徴とする焦点検出方法。 The first and second line sensors on which a pair of subject luminous fluxes divided by the pupil are projected, and the first and second line sensors each have a standard sensor area and a reference sensor area. These standard sensor areas And the sensor groups in the reference sensor region are arranged in a staggered manner in parallel with a predetermined interval in a direction orthogonal to the sensor longitudinal direction, and shifted in a predetermined pixel pitch in the sensor longitudinal direction, and the first and second An image shift amount detecting unit configured to detect an image shift amount from an image signal sequence output from the reference sensor region and the reference sensor region when a pair of subject light beams divided into pupils is projected onto the line sensor; A focus detection method for a focus detection apparatus, comprising:
Determining whether the contrast of the image signal sequence of each line sensor is equal to or greater than a predetermined value;
When it is determined that the value is equal to or greater than the predetermined value, the amount of image shift between sensors in the reference sensor region of the first line sensor and the reference sensor region of the second line sensor and the reference sensor region and the second line of the first line sensor Calculating a sensor-to-sensor image shift amount in a reference sensor region of the sensor;
Determining whether or not the difference between the sensor image shift amounts calculated in the step is equal to or less than a first predetermined value and whether the magnitude of each sensor image shift amount is equal to or less than a second predetermined value;
A step of extracting and interpolating the image signal of the first line sensor and the image signal of the second line sensor in a predetermined order when it is determined to be equal to or less than the first predetermined value and equal to or less than the second predetermined value; When,
Detecting the amount of image shift between the standard sensor region and the reference sensor region based on the interpolated signal.
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