JP2021148841A - Automatic focus detector, automatic focus detection method, and automatic focus detection program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動焦点検出装置、自動焦点検出方法及び自動焦点検出プログラムに関する。 The present invention relates to an autofocus detector, an autofocus detection method and an autofocus detection program.
被写体に対する合焦状態を検出する自動焦点検出装置が知られている。例えば特許文献１に、この種の自動焦点検出装置の具体的構成が記載されている。特許文献１に記載の自動焦点検出装置では、瞳分割された一対の被写体像をラインセンサ上に投影し、ラインセンサ上の一対の被写体像の位相差（言い換えると、位相ずれ量）からデフォーカス量を算出する瞳分割位相差方式が採用される。
An automatic focus detection device that detects the in-focus state with respect to a subject is known. For example,
瞳分割位相差方式の自動焦点検出装置では、撮影距離の異なる複数の被写体が存在する（すなわち、焦点検出領域内に撮影距離の異なる複数の被写体が混在する遠近混在部がある）と、複数の被写体の位相ずれ量が混在した値がラインセンサから出力されることがあり、この場合、デフォーカス量を精度良く算出することができない。 In the pupil division phase difference type automatic focus detection device, when there are a plurality of subjects having different shooting distances (that is, there is a perspective mixed portion in which a plurality of subjects having different shooting distances are mixed in the focus detection area), a plurality of subjects are present. A value in which the amount of phase shift of the subject is mixed may be output from the line sensor, and in this case, the amount of defocus cannot be calculated accurately.
そこで、例えば特許文献１に記載の自動焦点検出装置は、相関演算を行って焦点検出領域の最大輝度差を検出し、最大輝度差が得られるラインセンサの画素を基準点とした所定画素分の画素範囲を遠近混在部の検出範囲として設定し、設定した検出範囲にて高い相関値が算出されると、この範囲を遠近混在部として検出する。次いで、この自動焦点検出装置は、検出した遠近混在部を除いた範囲で相関演算を再度実行して、デフォーカス量を算出する。
Therefore, for example, the automatic focus detection device described in
特許文献１に記載の自動焦点検出装置では、遠近混在部を除く範囲として、最大輝度差が得られる画素を含む範囲が設定される。しかし、このような画素を含む範囲は、撮影距離の異なる被写体の境界を含む可能性が高い。そのため、このような画素を含む範囲で相関演算を実行すると、位相ずれ量が誤差を含むものとなる。そのため、デフォーカス量を精度良く算出することができない。
In the automatic focus detection device described in
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、焦点検出領域内に撮影距離の異なる複数の被写体が混在する場合にも、精度の高いデフォーカス量を算出することができる自動焦点検出装置、自動焦点検出方法及び自動焦点検出プログラムを提供することである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to calculate a highly accurate defocus amount even when a plurality of subjects having different shooting distances coexist in the focus detection area. It is to provide an automatic focus detection device, an automatic focus detection method, and an automatic focus detection program capable of providing an automatic focus detection device.
本発明の一実施形態に係る自動焦点検出装置は、一対のセンサ列上に投影された一対の被写体光に基づいて焦点検出を行う瞳分割位相差方式の自動焦点検出装置であり、センサ列より出力される画像信号列について相関演算を行う相関演算部と、相関演算部による相関演算結果の信頼性を判定する信頼性判定部と、信頼性判定部により信頼性ありと判定されると、信頼性ありと判定された相関演算結果に基づいてデフォーカス量を算出するデフォーカス量算出部と、信頼性判定部により信頼性なしと判定されると、相関演算を行った画像信号列の始端側の画像信号に対する信頼性と、終端側の画像信号に対する信頼性と、を比較し、比較結果に基づいて画像信号列から始端側と終端側の少なくとも一方の画像信号を除外することにより、画像信号列を絞り込む絞込部と、を備え、信頼性判定部により信頼性ありと判定されるまで、絞込部による画像信号列の絞り込み及び相関演算部による絞り込み後の画像信号列の範囲に対する相関演算を行う。 The automatic focus detection device according to an embodiment of the present invention is a pupil division phase difference type automatic focus detection device that performs focus detection based on a pair of subject lights projected on a pair of sensor rows, and is based on the sensor rows. When the correlation calculation unit that performs the correlation calculation on the output image signal sequence, the reliability judgment unit that determines the reliability of the correlation calculation result by the correlation calculation unit, and the reliability judgment unit determines that the reliability is reliable, the reliability is determined. The defocus amount calculation unit that calculates the defocus amount based on the correlation calculation result determined to be possible, and the reliability determination unit determines that there is no reliability, the start end side of the image signal string subjected to the correlation calculation. By comparing the reliability of the image signal and the reliability of the image signal on the terminal side, and excluding at least one of the image signals on the start side and the end side from the image signal sequence based on the comparison result, the image signal A narrowing section for narrowing down columns is provided, and until the reliability determination section determines that the image signal sequence is reliable, the narrowing section narrows down the image signal sequence and the correlation calculation section narrows down the range of the image signal sequence. I do.
本発明の一実施形態に係る自動焦点検出方法は、一対のセンサ列上に投影された一対の被写体光に基づいて焦点検出を行う瞳分割位相差方式の自動焦点検出装置が実行する方法であり、センサ列より出力される画像信号列について相関演算を行う相関演算ステップと、相関演算ステップでの相関演算結果の信頼性を判定する信頼性判定ステップと、信頼性判定ステップにて信頼性ありと判定されると、信頼性ありと判定された相関演算結果に基づいてデフォーカス量を算出するデフォーカス量算出ステップと、信頼性判定ステップにて信頼性なしと判定されると、相関演算を行った画像信号列の始端側の画像信号に対する信頼性と、終端側の画像信号に対する信頼性と、を比較し、比較結果に基づいて画像信号列から始端側と終端側の少なくとも一方の画像信号を除外することにより、画像信号列を絞り込む絞込ステップと、を含み、信頼性判定ステップにて信頼性ありと判定されるまで、絞込ステップでの画像信号列の絞り込み及び相関演算ステップでの絞り込み後の画像信号列の範囲に対する相関演算を行う。 The automatic focus detection method according to an embodiment of the present invention is a method executed by a pupil division phase difference type automatic focus detection device that performs focus detection based on a pair of subject lights projected on a pair of sensor rows. , The correlation calculation step that performs the correlation calculation on the image signal string output from the sensor string, the reliability judgment step that judges the reliability of the correlation calculation result in the correlation calculation step, and the reliability judgment step. When it is determined, the defocus amount calculation step of calculating the defocus amount based on the correlation calculation result determined to be reliable, and the correlation calculation when it is determined to be unreliable in the reliability determination step are performed. The reliability of the image signal on the start side and the reliability of the image signal on the end side of the image signal sequence are compared, and at least one of the image signals on the start side and the end side is selected from the image signal sequence based on the comparison result. By excluding, the narrowing down step of narrowing down the image signal sequence is included, and the narrowing down of the image signal sequence in the narrowing down step and the narrowing down in the correlation calculation step until it is determined to be reliable in the reliability determination step. Correlation calculation is performed on the range of the later image signal sequence.
本発明の一実施形態に係る自動焦点検出プログラムは、一対のセンサ列上に投影された一対の被写体光に基づいて焦点検出を行う瞳分割位相差方式の自動焦点検出装置が実行するプログラムであり、センサ列より出力される画像信号列について相関演算を行う相関演算ステップと、相関演算ステップでの相関演算結果の信頼性を判定する信頼性判定ステップと、信頼性判定ステップにて信頼性ありと判定されると、信頼性ありと判定された相関演算結果に基づいてデフォーカス量を算出するデフォーカス量算出ステップと、信頼性判定ステップにて信頼性なしと判定されると、相関演算を行った画像信号列の始端側の画像信号に対する信頼性と、終端側の画像信号に対する信頼性と、を比較し、比較結果に基づいて画像信号列から始端側と終端側の少なくとも一方の画像信号を除外することにより、画像信号列を絞り込む絞込ステップと、を含み、信頼性判定ステップにて信頼性ありと判定されるまで、絞込ステップでの画像信号列の絞り込み及び相関演算ステップでの絞り込み後の画像信号列の範囲に対する相関演算を行う。 The automatic focus detection program according to an embodiment of the present invention is a program executed by a pupil division phase difference type automatic focus detection device that performs focus detection based on a pair of subject lights projected on a pair of sensor rows. , The correlation calculation step that performs the correlation calculation on the image signal sequence output from the sensor string, the reliability judgment step that judges the reliability of the correlation calculation result in the correlation calculation step, and the reliability judgment step. When it is determined, the defocus amount calculation step of calculating the defocus amount based on the correlation calculation result determined to be reliable, and the correlation calculation when it is determined to be unreliable in the reliability determination step are performed. The reliability of the image signal on the start side and the reliability of the image signal on the end side of the image signal sequence are compared, and at least one of the image signals on the start side and the end side is selected from the image signal sequence based on the comparison result. By excluding, the narrowing down step of narrowing down the image signal sequence is included, and the narrowing down of the image signal sequence in the narrowing down step and the narrowing down in the correlation calculation step until it is determined to be reliable in the reliability determination step. Correlation calculation is performed on the range of the later image signal sequence.
本発明の一実施形態によれば、自動焦点検出装置、自動焦点検出方法及び自動焦点検出プログラムにおいて、焦点検出領域内に撮影距離の異なる複数の被写体が混在する場合にも、精度の高いデフォーカス量を算出することができる。 According to one embodiment of the present invention, in the automatic focus detection device, the automatic focus detection method, and the automatic focus detection program, even when a plurality of subjects having different shooting distances coexist in the focus detection area, defocusing with high accuracy is performed. The amount can be calculated.
以下、本発明の一実施形態に係る、自動焦点検出機能を有する自動焦点検出装置について図面を参照しながら説明する。この自動焦点検出装置は、一対のセンサ列上に投影された一対の被写体光に基づいて焦点検出を行う瞳分割位相差方式の自動焦点検出装置である。なお、以下においては、自動焦点検出装置の一例として撮影装置を挙げて説明を行う。 Hereinafter, an automatic focus detection device having an automatic focus detection function according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. This automatic focus detection device is a pupil division phase difference type automatic focus detection device that performs focus detection based on a pair of subject lights projected on a pair of sensor rows. In the following, an imaging device will be described as an example of the automatic focus detection device.
図１は、本発明の一実施形態に係る撮影装置１の概略構成を示すブロック図である。本実施形態では、撮影装置１は、デジタル一眼レフカメラである。なお、撮影装置１は、デジタル一眼レフカメラに限らず、ミラーレス一眼カメラ、コンパクトデジタルカメラ、ビデオカメラ、ノートＰＣ、タブレット端末、ＰＨＳ（Personal Handy phone System）、スマートフォン、フィーチャフォン、ゲーム機等の、自動焦点検出機能を有する他の装置であってもよい。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a photographing
図１に示されるように、撮影装置１は、カメラボディ１００及びカメラボディ１００のマウント部１０１に着脱可能な撮影レンズ２００を備える。カメラボディ１００と撮影レンズ２００は、マウント部１０１に設けられている電気接点１０２を介して通信可能となっている。
As shown in FIG. 1, the photographing
カメラボディ１００は、撮影装置１の統括的な制御を司るカメラ制御部１０３を備える。カメラ制御部１０３は、例えば、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）及びＣＰＵ（Central Processing Unit）を搭載したシステムＬＳＩ（Large-scale Integrated Circuit）であり、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等のメモリやＡ／Ｄコンバータを備える。また、カメラ制御部１０３は、機能構成として、露出制御部１０３ａ、焦点調節制御部１０３ｂ、駆動機構制御部１０３ｃ、画像処理部１０３ｄ、表示制御部１０３ｅ、スイッチ検出部１０４ｆを備える。カメラ制御部１０３は、ＲＯＭに格納されているプログラム（例えば後述する図４の焦点調節処理）を呼び出し、呼び出したプログラムをＤＳＰやＣＰＵで実行することにより、符号１０３ａ〜１０３ｆに示す機能構成の制御を行う。ＲＯＭには、これらの機能構成の制御を行うための制御パラメータも格納される。
The
カメラボディ１００は、レリーズスイッチ１１０、メインミラー１１１、サブミラー１１２を備える。レリーズスイッチ１１０は、２段階スイッチである。スイッチ検出部１０４ｆは、レリーズスイッチ１１０に関し、半押し状態（Ｓ１状態）と全押し状態（Ｓ２状態）の２つの状態を検出することができる。スイッチ検出部１０４ｆによりＳ１状態が検出されると、露出制御部１０３ａによる露出制御や焦点調節制御部１０３ｂによる焦点調節制御等の撮影準備動作が行われる。
The
カメラボディ１００は、フォーカシングスクリーン１１３、ペンタプリズム１１４、接眼レンズ１１５、ファインダ１１６を備える。撮影レンズ２００を通過した被写体光は、メインミラー１１１で反射され、フォーカシングスクリーン１１３に結像される。フォーカシングスクリーン１１３で結像された被写体像は、ペンタプリズム１１４で正立像にされ、接眼レンズ１１５及びファインダ１１６を介して撮影者に視認される。
The
ペンタプリズム１１４近傍には測光素子１１７が備えられる。この測光素子１１７に、ペンタプリズム１１４に入射した被写体光の一部が入射される。測光素子１１７は、被写体光の明るさに応じた電気信号を露出制御部１０３ａに出力する。露出制御部１０３ａは、入力された電気信号をＡ／Ｄコンバータにより画像信号（「露出信号」と記す。）に変換し、露出信号に基づいて測光演算を行い、撮影時の露出（例えば絞り値と露光時間）を決定する。
A
カメラボディ１００は、瞳分割位相差方式による自動焦点検出を行うための焦点検出モジュール１１８として、コンデンサレンズ１１８ａ、反射ミラー１１８ｂ、セパレータマスク１１８ｃ、再結像レンズ１１８ｄ、測距素子１１８ｅを備える。
The
撮影レンズ２００を通過した被写体光の一部は、ハーフミラーであるメインミラー１１１を透過し、サブミラー１１２で反射され、焦点検出モジュール１１８に入射される。焦点検出モジュール１１８に入射された被写体光は、コンデンサレンズ１１８ａを透過して反射ミラー１１８ｂで反射される。反射ミラー１１８ｂで反射された被写体光は、セパレータマスク１１８ｃにより一対の被写体光に分割された後、再結像レンズ１１８ｄにより測距素子１１８ｅ上に再結像される。
A part of the subject light that has passed through the photographing
図２は、本発明の一実施形態に係る測距素子１１８ｅの概略構成を示す図である。図２に示されるように、測距素子１１８ｅは、同一構成及び同一寸法を持つ一対のラインセンサ１１８ｅＡ、１１８ｅＢを有する。ラインセンサ１１８ｅＡ、１１８ｅＢは、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の電荷蓄積型のラインセンサであり、Ｎ個の画素を有する。便宜上、ラインセンサ１１８ｅＡ、１１８ｅＢの各画素に符号を付す。具体的には、ラインセンサ１１８ｅＡに関し、図２の最も左側の画素に符号Ａ［１］を付し、図２の最も右側の画素に符号Ａ［Ｎ］を付す。これらの間の画素には、左側の画素から右側の画素に向かって順に、符号Ａ［２］〜Ａ［Ｎ−１］を付す。ラインセンサ１１８ｅＢの各画素にも同様のルールで符号Ｂ［１］〜Ｂ［Ｎ］を付す。なお、本実施形態では、ラインセンサ１１８ｅＡ、１１８ｅＢは、３２個の画素を有する。便宜上、画素Ａ［１］〜画素Ａ［Ｎ］の画素列より出力される画像信号列を「Ａセンサ列Ａｎ」と記し、画素Ｂ［１］〜画素Ｂ［Ｎ］の画素列より出力される画像信号列を「Ｂセンサ列Ｂｎ」と記す。
FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of a
図３に、ファインダ１１６上での測距素子１１８ｅによる焦点検出エリア１２０を示す。焦点検出エリア１２０は、ファインダ視野内において測距素子１１８ｅの各画素が並ぶ領域と等価である。言い換えると、焦点検出エリア１２０内の被写体の光像は、測距素子１１８ｅの各画素で受光される。
FIG. 3 shows a
図３の例では、測距素子１１８ｅは、焦点検出エリア１２０内に位置する被写体光（被写体３００〜３０２の光像）を受光する。測距素子１１８ｅは、受光した被写体光に応じた電荷を蓄積し、蓄積した電荷を電気信号として焦点調節制御部１０３ｂに出力する。焦点調節制御部１０３ｂに入力された電気信号は、Ａ／Ｄコンバータで画像信号（以下「焦点検出信号」と記す。）に変換される。焦点調節制御部１０３ｂは、焦点検出信号に対して相関演算を行い、測距素子１１８ｅ上での位相ずれ量を算出し、位相ずれ量から像面ずれ量（すなわちデフォーカス量）を算出する。デフォーカス量が正の値の場合、被写体より遠距離側にピントが合っている状態（後ピン状態）であり、デフォーカス量が負の値の場合、被写体より近距離側にピントが合っている状態（前ピン状態）である。焦点調節制御部１０３ｂは、デフォーカス量が被写体にピントが合っているとみなせる合焦状態になると、合焦マーク１２１をファインダ１１６上に表示させる。合焦マーク１２１は、焦点検出エリア１２０を取り囲うマークとなっている。
In the example of FIG. 3, the
カメラボディ１００は、スクリーン１２２、照明装置１２３を備える。スクリーン１２２は、フォーカシングスクリーン１１３とペンタプリズム１１４との間に設置される。スクリーン１２２には、測距点の位置に合わせてマイクロプリズムが形成される。照明装置１２３は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の光源を備える。照明装置１２３による照明光がペンタプリズム１１４内を反射してスクリーン１２２を照明すると、この照明光が、マイクロプリズムにより反射され、ペンタプリズム１１４内を反射して、接眼レンズ１１５及びファインダ１１６へ導かれる。これにより、ファインダ１１６上に合焦マーク１２１が表示され、撮影者に視認される。
The
カメラボディ１００は、ミラー駆動機構１２４、シャッタ駆動機構１２５、シャッタ１２６、撮像素子１２７、画像記憶部１２８、記録装置収納部１２９、背面モニタ１３０を備える。スイッチ検出部１０４ｆによりＳ２状態が検出されると、撮影動作が開始される。まず、駆動機構制御部１０３ｃはミラー駆動機構１２４を制御し、メインミラー１１１及びサブミラー１１２を撮影光路の上方に退避させる。次いで、露出制御部１０３ａは、露出演算にて決定した絞り値を撮影レンズ２００に送信する。
The
撮影レンズ２００は、鏡筒２０１、第１レンズ群（固定レンズ群）２０２、第２レンズ群（フォーカスレンズ群）２０３、第３レンズ群（ズームレンズ群）２０４、絞り２０５、レンズ駆動機構２０６、絞り駆動機構２０７、フォーカスエンコーダ２０８、ズームエンコーダ２０９、レンズ制御部２１０、ＡＦ／ＭＦモードスイッチ２１１を備える。
The photographing
レンズ制御部２１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ等を備える。レンズ制御部２１０は、このＲＯＭに格納されているプログラムを呼び出し、呼び出したプログラムをＣＰＵで実行することにより、各種制御を行う。
The
ＡＦ／ＭＦモードスイッチ２１１は、撮影レンズ２００の自動焦点検出及び調節を行うＡＦモードと、撮影レンズ２００の手動焦点調節を行うＭＦモードとを切り替えるスイッチである。レンズ制御部２１０は、ＡＦ／ＭＦモードスイッチ２１１のステータスをカメラ制御部１０３に通知する。カメラ制御部１０３は、レンズ制御部２１０に通知されたステータスに応じてＡＦモード又はＭＦモードに設定する焦点調節モード設定部として動作する。カメラ制御部１０３は、レンズ制御部２１０に対し、設定したモードに応じた制御を行う。
The AF /
レンズ制御部２１０は、ＡＦモード時、カメラボディ１００より受信したデフォーカス量を所定のレンズ駆動量変換係数を用いてレンズ駆動量に変換し、レンズ駆動量だけフォーカスレンズ群２０３が光軸上を移動するようにレンズ駆動機構２０６を制御する。なお、フォーカスレンズ群２０３の位置は、フォーカスエンコーダ２０８にて検出され、レンズ制御部２１０に出力される。レンズ制御部２１０は、フォーカスエンコーダ２０８より出力される位置をモニタしながらフォーカスレンズ群２０３の移動制御を行う。
In the AF mode, the
フォーカスレンズ群２０３は、ＭＦモード時、不図示のフォーカスリングを撮影者が操作することによっても光軸上を移動する。フォーカスレンズ群２０３の移動に伴い、撮影レンズ２００の焦点が変わる。
The
ズームレンズ群２０４は、鏡筒２０１に設けられている不図示のズームリングを撮影者が操作することで光軸上を移動する。ズームレンズ群２０４の移動に伴い、撮影レンズ２００のズーム倍率が変わる。なお、ズームレンズ群２０４の位置は、ズームエンコーダ２０９により検出され、レンズ制御部２１０に出力される。レンズ制御部２１０は、この位置をカメラ制御部１０３に通知する。例えば表示制御部１０３ｅによる表示制御により、現在のズーム倍率が背面モニタ１３０に表示される。
The
レンズ制御部２１０は、カメラボディ１００より受信した絞り値を絞り駆動量に変換し、絞り駆動量だけ絞り２０５が開閉するように絞り駆動機構２０７を制御する。絞り駆動機構２０７の駆動力により絞り２０５の開度が変わると、固定レンズ群２０２、フォーカスレンズ群２０３、ズームレンズ群２０４を透過する被写体光の光量が変わる。
The
駆動機構制御部１０３ｃは、シャッタ駆動機構１２５を制御し、測光演算にて決定した露光時間だけ撮像素子１２７に被写体光が当たるように、シャッタ１２６を開閉させる。
The drive
撮像素子１２７は、被写体光を光電変換作用により電気信号に変換する受光素子であり、例えばＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサである。撮像素子１２７により生成される電気信号は、画像処理部１０３ｄに出力される。画像処理部１０３ｄに入力された電気信号は、Ａ／Ｄコンバータにより画像信号に変換され、γ補正等のデジタル画像処理が施される。デジタル画像処理が施された撮影画像データは、画像記憶部１２８に一時記憶され、圧縮処理等の画像処理が施された後、記録装置収納部１２９に収納されたメモリカード等の記録装置に記録される。画像記憶部１２８に一時記憶される撮影画像は、表示制御部１０３ｅによる表示制御により背面モニタ１３０に表示される。これにより、撮影者は、撮影画像の確認を撮影直後に行うことができる。
The
［第１実施形態］
図４は、本発明の第１実施形態において、カメラ制御部１０３（焦点調節制御部１０３ｂ）により実行される、焦点調節処理の一例を示すフローチャートである。
[First Embodiment]
FIG. 4 is a flowchart showing an example of the focus adjustment process executed by the camera control unit 103 (focus
図４に示されるように、カメラ制御部１０３は、レリーズスイッチ１１０の半押し状態（Ｓ１状態）を検知する（ステップＳ１０１）。カメラ制御部１０３は、Ｓ１状態を検知すると（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、測距素子１１８ｅの露光（ステップＳ１０２）と焦点検出信号の読み出し（ステップＳ１０３）を行う。
As shown in FIG. 4, the
図５に、本実施形態においてカメラ制御部１０３（焦点調節制御部１０３ｂ）が取得する焦点検出信号の一例を示す。図５中、実線は、ラインセンサ１１８ｅＡより出力される焦点検出信号（言い換えると、Ａセンサ列Ａｎ）を示し、破線は、ラインセンサ１１８ｅＢより出力される焦点検出信号（言い換えると、Ｂセンサ列Ｂｎ）を示す。図５中、縦軸は、ラインセンサの出力値（輝度値）を示し、横軸は、画素番号を示す。この画素番号は、図２において各画素に付した符号の括弧書き内の数値に対応する。便宜上、画素番号１〜３２が付された画素を単に画素１〜３２と記す。
FIG. 5 shows an example of the focus detection signal acquired by the camera control unit 103 (focus
図５は、図３に示される如く焦点検出エリア１２０内に被写体３００〜３０２が混在するときに取得される焦点検出信号を示す。被写体３００が撮影装置１に最も近く、次いで、被写体３０１が撮影装置１に近く、被写体３０２が撮影装置１から最も遠い。補足すると、被写体３００単体で見たときの位相ずれ量は＋２画素（言い換えると、シフト数ｓが＋２）とし、被写体３０１単体で見たときの位相ずれ量は＋１画素（言い換えるとシフト数ｓが＋１）とし、被写体３０２単体で見たときの位相ずれ量は０画素（言い換えるとシフト数ｓがゼロ）とする。なお、シフト数ｓについては後述する。
FIG. 5 shows a focus detection signal acquired when
カメラ制御部１０３は、焦点検出信号を用いて測距演算を行い、デフォーカス量を算出する（ステップＳ１０４）。
The
カメラ制御部１０３は、ステップＳ１０４にてデフォーカス量が算出できたか否かを判定する（ステップＳ１０５）。具体的には、デフォーカス量が算出できたことを示す測距フラグ（後述の図１７参照）が「Ｔ（true）」に設定されているか否かが判定される。
The
カメラ制御部１０３は、デフォーカス量が算出できた場合（ステップＳ１０５：ＹＥＳ）、現在のデフォーカス量が所定量以内か否かを判定する（ステップＳ１０６）。この所定量以内とは、焦点深度により合焦と見なせる範囲内であることを意味する。この所定量の値は、例えば一定値又は焦点距離及び開放絞り情報から演算して設定することができる。
When the defocus amount can be calculated (step S105: YES), the
カメラ制御部１０３は、現在のデフォーカス量が所定量以内の場合（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）、合焦マーク１２１を表示させて（ステップＳ１０７）、図４の焦点調節処理を終了する。
When the current defocus amount is within a predetermined amount (step S106: YES), the
カメラ制御部１０３は、現在のデフォーカス量が所定量を超える場合（ステップＳ１０６：ＮＯ）、レンズ制御部２１０にデフォーカス量を送信して、フォーカスレンズ群２０３をデフォーカス量に応じたレンズ駆動量だけ光軸方向に移動させる（ステップＳ１０８）。
When the current defocus amount exceeds a predetermined amount (step S106: NO), the
カメラ制御部１０３は、ステップＳ１０４にてデフォーカス量が算出できなかった場合には（ステップＳ１０５：ＮＯ）、フォーカスレンズ群２０３を光軸方向に移動させながら（ステップＳ１０８）、デフォーカス量が算出可能な位置を探すサーチ動作を行う。
If the defocus amount cannot be calculated in step S104 (step S105: NO), the
なお、フォーカスモードがＭＦモードに設定されている場合、ステップＳ１０７の合焦マーク表示処理を行った後であってもＳ１状態が継続する限りは、図４の焦点調節処理を繰り返し実行する。また、ＭＦモード時には、現在のデフォーカス量が合焦と見なせる所定量を超える場合であっても（ステップＳ１０６：ＮＯ）、レンズ制御部２１０にデフォーカス量を送信せず、フォーカスレンズ群２０３を光軸方向に移動させない。また、ＭＦモード時には、ステップＳ１０４にてデフォーカス量が算出できなかった場合にも（ステップＳ１０５：ＮＯ）、レンズ制御部２１０にデフォーカス量を送信せず、フォーカスレンズ群２０３を光軸方向に移動させない。
When the focus mode is set to the MF mode, the focus adjustment process of FIG. 4 is repeatedly executed as long as the S1 state continues even after the focus mark display process of step S107 is performed. Further, in the MF mode, even if the current defocus amount exceeds a predetermined amount that can be regarded as focusing (step S106: NO), the defocus amount is not transmitted to the
図６は、図４の測距演算処理（ステップＳ１０４）を示すフローチャートである。 FIG. 6 is a flowchart showing the distance measurement calculation process (step S104) of FIG.
図６に示されるように、カメラ制御部１０３は、初期設定を行う（ステップＳ２０１）。この初期設定では、演算範囲の配列に初期範囲が設定される。ここで、本実施形態では、Ａセンサ列ＡｎとＢセンサ列Ｂｎを重ね合わせて画素毎の差の絶対値（画素単位相関値ＳＣＯ［ｎ］）の総和（以下「相関値ＳＣＯ（ｓ）」と記す。）を求める演算が、Ｂセンサ列Ｂｎを基準としてＡセンサ列Ａｎを１画素分ずつシフトさせながら実行される。シフト数ｓがゼロの状態から、Ｂセンサ列Ｂｎに対してＡセンサ列Ａｎを±１画素分シフトさせていき、シフト数ｓが±ｓＭＡＸ（本実施形態では±３）になるまでシフト及び演算が繰り返される。Ａセンサ列Ａｎとして画素１〜３２の全てを設定すると、例えばシフト数ｓ＝＋１のとき、Ｂセンサ列Ｂｎには、これに対応する画素３３（＝３２＋１）が存在しないため、適正な相関値ＳＣＯ（ｓ）を求めることができない。そこで、Ａセンサ列Ａｎの初期範囲は、画素４〜２９（画素数２６）に設定され、Ｂセンサ列Ｂｎの初期範囲は、画素１〜３２（画素数３２）に設定される。
As shown in FIG. 6, the
補足すると、画素単位相関値ＳＣＯ［ｎ］は、「画素Ａ［ｎ］の輝度値」と「画素Ｂ［ｎ＋ｓ］の輝度値」との差の絶対値である。 Supplementally, the pixel-based correlation value SCO [n] is an absolute value of the difference between the "luminance value of pixel A [n]" and the "luminance value of pixel B [n + s]".
カメラ制御部１０３は、演算範囲要素ｉをゼロに設定し、演算範囲要素数Ｉを１に設定する（ステップＳ２０２）。
The
カメラ制御部１０３は、演算範囲要素ｉが演算範囲要素数Ｉよりも小さい（すなわち、ｉ＜Ｉである）限り（ステップＳ２０３）、ステップＳ２０４〜Ｓ２０９の測距演算処理を繰り返す。
The
カメラ制御部１０３は、相関演算処理を行う（ステップＳ２０４）。この相関演算処理については、周知の処理であるため、ここでの詳細な説明は省略する。なお、この相関演算処理の具体的一例は、特許文献１にて参照される。
The
この相関演算処理により、相関値ＳＣＯ（ｓ）、輝度差（コントラスト値）ＯＬＣ（ｓ）及び信頼性判定値ＴＲＳ（ｓ）が求まる。コントラスト値ＯＬＣ（ｓ）は、Ａセンサ列Ａｎ及びＢセンサ列Ｂｎの相関演算範囲において隣接する画素の輝度差の絶対値の１／２（言い換えると、当該絶対値の平均値）の総和として求められる。補足すると、Ａセンサ列Ａｎ内の隣接画素間の輝度差の絶対値（隣接画素間コントラスト値ＣＡ［ｎ］）は、「画素Ａ［ｎ］の輝度値」と「画素Ａ［ｎ＋１］の輝度値」との差の絶対値で示される。Ｂセンサ列Ｂｎ内の隣接画素間の輝度差の絶対値（隣接画素間コントラスト値ＣＢ［ｎ］）は、「画素Ｂ［ｎ］の輝度値」と「画素Ｂ［ｎ＋１］の輝度値」との差の絶対値で示される。従って、コントラスト値ＯＬＣ（ｓ）は、相関演算範囲に含まれる各画素の隣接画素間コントラスト値ＣＡ［ｎ］と隣接画素間コントラスト値ＣＢ［ｎ］との平均値の総和である。 By this correlation calculation processing, the correlation value SCO (s), the luminance difference (contrast value) OLC (s), and the reliability determination value TRS (s) can be obtained. The contrast value OLC (s) is obtained as the sum of 1/2 (in other words, the average value of the absolute values) of the absolute value of the brightness difference between adjacent pixels in the correlation calculation range of the A sensor row An and the B sensor row Bn. Be done. Supplementally, the absolute value of the brightness difference between adjacent pixels in the A sensor array An (contrast value between adjacent pixels CA [n]) is "the brightness value of pixel A [n]" and "the brightness of pixel A [n + 1]". It is indicated by the absolute value of the difference from "value". The absolute value of the brightness difference between adjacent pixels in the B sensor array Bn (contrast value between adjacent pixels CB [n]) is "the brightness value of pixel B [n]" and "the brightness value of pixel B [n + 1]". It is indicated by the absolute value of the difference between. Therefore, the contrast value OLC (s) is the sum of the average values of the contrast value CA [n] between adjacent pixels and the contrast value CB [n] between adjacent pixels of each pixel included in the correlation calculation range.
信頼性判定値ＴＲＳ（ｓ）は、相関値ＳＣＯ（ｓ）をコントラスト値ＯＬＣ（ｓ）で除した値（＝相関値ＳＣＯ（ｓ）／コントラスト値ＯＬＣ（ｓ））である。 The reliability determination value TRS (s) is a value obtained by dividing the correlation value SCO (s) by the contrast value OLC (s) (= correlation value SCO (s) / contrast value OLC (s)).
図７は、ラインセンサ１１８ｅＡ、１１８ｅＢの全画素を相関演算範囲としたときに、図６の相関演算処理（ステップＳ２０４）により求められる相関値ＳＣＯ（ｓ）及びコントラスト値ＯＬＣ（ｓ）の一例を示す図である。図７中、実線は、各シフト数ｓにおける相関値ＳＣＯ（ｓ）（言い換えると、相関関数）を示し、破線は、各シフト数ｓにおけるコントラスト値ＯＬＣ（ｓ）を示す。図７中、縦軸は、相関値ＳＣＯ（ｓ）及びコントラスト値ＯＬＣ（ｓ）を示し、横軸は、シフト数ｓを示す。上述したように、本実施形態では、シフト数ｓ＝±３（すなわち７通りの）相関値ＳＣＯ（ｓ）及びコントラスト値ＯＬＣ（ｓ）が求められる。 FIG. 7 shows an example of the correlation value SCO (s) and the contrast value OLC (s) obtained by the correlation calculation process (step S204) of FIG. 6 when all the pixels of the line sensors 118eA and 118eB are set as the correlation calculation range. It is a figure which shows. In FIG. 7, the solid line shows the correlation value SCO (s) (in other words, the correlation function) at each shift number s, and the broken line shows the contrast value OLC (s) at each shift number s. In FIG. 7, the vertical axis represents the correlation value SCO (s) and the contrast value OLC (s), and the horizontal axis represents the number of shifts s. As described above, in the present embodiment, the number of shifts s = ± 3 (that is, 7 ways) correlation value SCO (s) and contrast value OLC (s) are obtained.
一対の被写体像の相対的な位置ずれ量は、Ａセンサ列ＡｎとＢセンサ列Ｂｎとが一致したときのシフト数である。そこで、カメラ制御部１０３は、ステップＳ２０４において、相関関数の極小値を検出し、この極小値をとるときのＢセンサ列Ｂｎに対するＡセンサ列Ａｎのシフト数ｓ、すなわち像間隔を、相関演算結果（測距値）として検出する。図７の例では、相関関数は、シフト数ｓが＋２のときに極小値をとる。
The relative displacement amount of the pair of subject images is the number of shifts when the A sensor row An and the B sensor row Bn coincide with each other. Therefore, in step S204, the
このように、カメラ制御部１０３（焦点調節制御部１０３ｂ）は、センサ列より出力される画像信号列について相関演算を行う相関演算部として動作する。
In this way, the camera control unit 103 (focus
なお、本実施形態では、ラインセンサ１１８ｅＡ、１１８ｅＢの画素単位よりも細かい単位での極小値を求めるため、相関関数について補間演算を行う。例示的には、シフト数ｓ（＝＋２）及びその±１のシフト数（＝＋１、＋３）の相関値ＳＣＯの３点で線形補間を行い、サブピクセル単位での極小値を求める。これにより、図７の例では、相関値が極小となるときのシフト数として＋１．７が求まる。また、このときの相関値ＳＣＯ（ｓ）は３０４となる。図７では、この補間処理によって得られた相関値ＳＣＯ（ｓ）を黒い四角の点で示す。なお、補間処理の結果、相関値ＳＣＯ（ｓ）が負数になる場合は、相関値ＳＣＯ（ｓ）をゼロに置換する。 In the present embodiment, in order to obtain the minimum value in a unit finer than the pixel unit of the line sensors 118eA and 118eB, an interpolation calculation is performed on the correlation function. Illustratively, linear interpolation is performed at three points of the correlation value SCO of the number of shifts s (= + 2) and the number of shifts of ± 1 (= +1, +3) to obtain the minimum value in sub-pixel units. As a result, in the example of FIG. 7, +1.7 is obtained as the number of shifts when the correlation value becomes the minimum. Further, the correlation value SCO (s) at this time is 304. In FIG. 7, the correlation value SCO (s) obtained by this interpolation process is indicated by a black square dot. If the correlation value SCO (s) becomes a negative number as a result of the interpolation processing, the correlation value SCO (s) is replaced with zero.
このように、カメラ制御部１０３（焦点調節制御部１０３ｂ）は、相関関数に対する補間処理によりサブピクセル単位での位相ずれ量を計算する補間計算部として動作する。
In this way, the camera control unit 103 (focus
本実施形態では、信頼性判定値ＴＲＳ（ｓ）は、補間処理後の相関値ＳＣＯ（ｓ）をコントラスト値ＯＬＣ（ｓ）で除した値とする。これにより、相関値が極小となるときのシフト数が例えば＋１．７のように整数でない場合に、補間処理前の相関値ＳＣＯ（ｓ）をコントラスト値ＯＬＣ（ｓ）で除した値と比べて、信頼性判定値ＴＲＳ（ｓ）が判定値として精度の高いものとなる。なお、分子である相関値ＳＣＯ（ｓ）が小さいほどＡセンサ列ＡｎとＢセンサ列Ｂｎとの一致度が高い。そのため、この信頼性判定値ＴＲＳ（ｓ）は、ゼロに近いほど、相関演算結果の信頼性が高いことを示すものとなっている。 In the present embodiment, the reliability determination value TRS (s) is a value obtained by dividing the correlation value SCO (s) after the interpolation processing by the contrast value OLC (s). As a result, when the number of shifts when the correlation value becomes the minimum is not an integer such as +1.7, it is compared with the value obtained by dividing the correlation value SCO (s) before the interpolation processing by the contrast value OLC (s). , The reliability determination value TRS (s) becomes a highly accurate determination value. The smaller the correlation value SCO (s), which is a molecule, the higher the degree of coincidence between the A sensor row An and the B sensor row Bn. Therefore, the closer the reliability determination value TRS (s) is to zero, the higher the reliability of the correlation calculation result.
すなわち、相関演算によって求まった相関関数が極小値を取るときの位相ずれ量（第１の位相ずれ量）の信頼性判定値は、補間処理後の相関関数での極小値を、第１の位相ずれ量でのコントラスト値で除した値である。 That is, the reliability determination value of the phase shift amount (first phase shift amount) when the correlation function obtained by the correlation calculation takes the minimum value is the minimum value in the correlation function after the interpolation processing as the first phase. It is a value divided by the contrast value in the amount of deviation.
カメラ制御部１０３は、この信頼性判定値ＴＲＳ（ｓ）が第１の閾値以下（言い換えると、第１の位相ずれ量の信頼性判定値が所定閾値以下）の場合には信頼性フラグを「Ｔ（true）」に設定し、この信頼性判定値ＴＲＳ（ｓ）が第１の閾値より大きい場合には信頼性フラグを「Ｆ（false）」に設定する。カメラ制御部１０３は、前者の場合には、デフォーカス量を算出してステップＳ２０５に進む。カメラ制御部１０３は、後者の場合には、デフォーカス量を算出せずにステップＳ２０５に進む。
When the reliability determination value TRS (s) is equal to or less than the first threshold value (in other words, the reliability determination value of the first phase shift amount is equal to or less than the predetermined threshold value), the
このように、カメラ制御部１０３（焦点調節制御部１０３ｂ）は、相関演算部による相関演算結果の信頼性を判定する信頼性判定部として動作する。また、カメラ制御部１０３（焦点調節制御部１０３ｂ）は、信頼性判定部により信頼性ありと判定されると、信頼性ありと判定された相関演算結果に基づいてデフォーカス量を算出するデフォーカス量算出部として動作する。
In this way, the camera control unit 103 (focus
本実施形態では、第１の閾値を、セパレータマスク１１８ｃや再結像レンズ１１８ｄの製造誤差による非対称性、測距素子１１８ｅのノイズ成分による焦点検出信号のばらつきを考慮して、例えば０．０５に設定する。
In the present embodiment, the first threshold value is set to, for example, 0.05 in consideration of the asymmetry due to the manufacturing error of the
カメラ制御部１０３は、相関演算範囲を遠近混在部が含まれない範囲に絞り込む絞り込み範囲探索処理（ステップＳ２０７）及びデフォーカス量（言い換えると、合焦対象の被写体）を選択するデフォーカス量選択処理（ステップＳ２１０）で必要な各相関演算データを演算範囲要素ｉの配列に格納（言い換えると、各相関演算データを設定）する（ステップＳ２０５）。
The
具体的には、カメラ制御部１０３は、ステップＳ２０４にて求められた相関値ＳＣＯ（ｓ）を相関値ＳＣＯ［ｉ］として、コントラスト値ＯＬＣ（ｓ）をコントラスト値ＯＬＣ［ｉ］として、信頼性判定値ＴＲＳ（ｓ）を信頼性判定値ＴＲＳ［ｉ］として、信頼性フラグを信頼性フラグ［ｉ］として、シフト数（ｓ）をシフト数［ｉ］として、補間処理後のシフト数（ｓ）を補間シフト数［ｉ］として、デフォーカス量をデフォーカス量［ｉ］として、それぞれ、ＲＡＭ等に格納する。
Specifically, the
カメラ制御部１０３は、演算範囲要素ｉの配列に格納された信頼性フラグ［ｉ］が「Ｔ（true）」の場合（ステップＳ２０６：ＹＥＳ）、演算範囲要素ｉにおける相関演算範囲が遠近混在部を含まない可能性の高い範囲であるとみなし、ｉを１インクリメントして（ステップＳ２０９）、当該範囲についての相関演算処理を完了する。カメラ制御部１０３は、１インクリメント後のｉが演算範囲要素数Ｉよりも小さい（すなわち、ｉ（＝ｉ＋１）＜Ｉである）場合、次の演算範囲要素ｉ（＝ｉ＋１）に対してステップＳ２０４〜Ｓ２０９の処理を実行する。
In the
カメラ制御部１０３は、演算範囲要素ｉの配列に格納された信頼性フラグ［ｉ］が「Ｆ（false）」の場合（ステップＳ２０６：ＮＯ）、演算範囲要素ｉにおける相関演算範囲が遠近混在部を含む可能性の高い範囲であるとみなし、ステップＳ２０７の絞り込み範囲探索処理を行う。この絞り込み範囲探索処理では、相関演算範囲から遠近混在部を排除する範囲が探索され、探索された範囲（絞り込み範囲）で相関演算処理が行われる。遠近混在部を排除した範囲で相関演算及びデフォーカス量計算が行われるため、精度の高い焦点調節処理が可能となる。
In the
図８は、図６の絞り込み範囲探索処理（ステップＳ２０７）を示すフローチャートである。 FIG. 8 is a flowchart showing the narrowing range search process (step S207) of FIG.
図８に示されるように、カメラ制御部１０３は、絞り込み範囲探索処理に用いるデータの初期化処理を行う（ステップＳ３０１）。図９に、この初期化処理（ステップＳ３０１）のフローチャートを示す。
As shown in FIG. 8, the
図９に示されるように、カメラ制御部１０３は、絞り込み範囲の始端画素と終端画素の初期値を設定する（ステップＳ４０１）。この初期値は、ステップＳ２０４において相関演算処理を行ったＡセンサ列Ａｎの演算範囲である。絞り込み範囲探索処理の初回実行時（ｉ＝０）には、ステップＳ２０４においてＡセンサ列Ａｎの画素４〜２９に対して相関演算処理が行われているため、始端画素が４に設定され、終端画素が２９に設定される。
As shown in FIG. 9, the
カメラ制御部１０３は、絞り込み範囲画素数の初期値を計算する（ステップＳ４０２）。絞り込み範囲探索処理の初回実行時（ｉ＝０）には、ステップＳ２０４においてＡセンサ列ＡｎとＢセンサ列Ｂｎの２６画素に対して相関演算処理が行われているため、絞り込み範囲画素数として２６が計算される。
The
カメラ制御部１０３は、絞り込み範囲の始端画素の相関値（「始端側相関値［１］）の初期値と、絞り込み範囲の終端画素の相関値（終端側相関値［１］」）の初期値を計算する（ステップＳ４０３）。絞り込み範囲探索処理の初回実行時（ｉ＝０）には、相関関数が極小値を取るときのシフト数ｓ（＝＋２）における、画素４の画素単位相関値［４］、画素２９の画素単位相関値［２９］が、それぞれ、始端側相関値［１］の初期値、終端側相関値［１］の初期値として計算される。始端側相関値［１］の初期値は、例えば３２であり、終端側相関値［１］の初期値は、例えば６４である。
The
なお、ステップＳ２０４において相関値ＳＣＯ（ｓ）及びコントラスト値ＯＬＣ（ｓ）を求める過程で、各シフト数ｓ＝±３の画素単位相関値［ｎ］、隣接画素間コントラスト値ＣＡ［ｎ］、隣接画素間コントラスト値ＣＢ［ｎ］が求まっている。 In the process of obtaining the correlation value SCO (s) and the contrast value OLC (s) in step S204, the pixel-by-pixel correlation value [n] of each shift number s = ± 3, the contrast value CA [n] between adjacent pixels, and the adjacent pixels. The inter-pixel contrast value CB [n] has been obtained.
カメラ制御部１０３は、絞り込み範囲最小コントラスト差の初期値として、ステップＳ２０４の相関演算処理で求められたコントラスト差を設定する（ステップＳ４０４）。ここで、ステップＳ２０４では、相関関数が極小値を取るときのシフト数ｓ（＝＋２）におけるコントラスト値ＯＬＣ（＋２）と、これに隣接するシフト数ｓ（＝＋１）におけるコントラスト値ＯＬＣ（＋１）との差分、及びコントラスト値ＯＬＣ（＋２）と、これに隣接するシフト数ｓ（＝＋３）におけるコントラスト値ＯＬＣ（＋３）との差分が計算され、計算された差の絶対値が大きい方がコントラスト差として求められる。言い換えると、コントラスト差は、第１の位相ずれ量と、第１の位相ずれ量よりも所定画素分（ここでは一例として１画素分、別の実施形態では２画素分以上であってもよい。）大きい又は小さい第２の位相ずれ量と、のコントラスト値の差である。
The
図７に示されるコントラスト値ＯＬＣ（＋１）、ＯＬＣ（＋２）、ＯＬＣ（＋３）は、それぞれ、「１５２８」、「１５２０」、「１５０４」である。そのため、カメラ制御部１０３は、絞り込み範囲探索処理の初回実行時（ｉ＝０）には、ステップＳ２０４においてコントラスト差として１６を求め、ステップＳ４０４において絞り込み範囲最小コントラスト差の初期値として１６を設定する。
The contrast values OLC (+1), OLC (+2), and OLC (+3) shown in FIG. 7 are "1528", "1520", and "1504", respectively. Therefore, the
カメラ制御部１０３は、絞り込み範囲最小信頼性判定値の初期値としてステップＳ２０４の相関演算処理で求められた信頼性判定値を設定する（ステップＳ４０５）。ここで、絞り込み範囲探索処理の初回実行時（ｉ＝０）には、ステップＳ２０４では、信頼性判定値ＴＲＳ（ｓ）として、補間処理後の相関値ＳＣＯ（ｓ）をコントラスト値ＯＬＣ（ｓ）で除した値（＝３０４／１５２０）が計算される。そのため、カメラ制御部１０３は、絞り込み範囲最小信頼性判定値の初期値として０．２を設定する。
The
カメラ制御部１０３は、絞り込み範囲画素数が第２の閾値より大きい限り（ステップＳ３０２）、ステップＳ３０３〜Ｓ３１７の絞り込み処理を繰り返し実行する。第２の閾値は、例えば４である。絞り込み範囲探索処理の初回実行時（ｉ＝０）には、絞り込み範囲画素数が２６に設定されているため、ステップＳ３０３以降の処理が実行される。
As long as the number of pixels in the narrowing range is larger than the second threshold value (step S302), the
カメラ制御部１０３は、始端側相関値［２］、終端側相関値［２］、始端側コントラスト値［１］、終端側コントラスト値［１］を計算する（ステップＳ３０３）。
The
始端側相関値［２］は、絞り込み範囲の始端画素の＋方向に隣接する画素の画素単位相関値である。終端側相関値［２］は、終端画素の−方向に隣接する画素の画素単位相関値である。 The start-end-side correlation value [2] is a pixel-by-pixel correlation value of pixels adjacent to the start-end pixel in the narrowing range in the + direction. The end-side correlation value [2] is a pixel-by-pixel correlation value of pixels adjacent to the end pixel in the − direction.
始端側コントラスト値［１］は、絞り込み範囲の始端画素での隣接画素間コントラスト値ＣＡ［ｎ］と、当該始端画素での隣接画素間コントラスト値ＣＢ［ｎ＋ｓ］との合計を２で割った値である。終端側コントラスト値［１］は、絞り込み範囲の終端画素での隣接画素間コントラスト値ＣＡ［ｎ］と、絞り込み範囲の終端画素での隣接画素間コントラスト値ＣＢ［ｎ＋ｓ］との合計を２で割った値である。 The start end side contrast value [1] is a value obtained by dividing the sum of the contrast value CA [n] between adjacent pixels in the start pixel of the narrowing range and the contrast value CB [n + s] between adjacent pixels in the start pixel by 2. Is. For the end-side contrast value [1], the sum of the contrast value CA [n] between adjacent pixels at the end pixel of the narrowing range and the contrast value CB [n + s] between adjacent pixels at the end pixel of the narrowing range is divided by 2. Value.
カメラ制御部１０３は、絞り込み範囲の始端側相関値［Ｘ］、終端側相関値［Ｘ］、始端側コントラスト値［Ｘ］、終端側コントラスト値［Ｘ］、始端側信頼性判定値［Ｘ］、終端側信頼性判定値［Ｘ］を計算する（ステップＳ３０４）。
The
始端側相関値［Ｘ］は、始端側相関値［０］と始端側相関値［１］と始端側相関値［２］との合計である。始端側相関値［０］は、絞り込み範囲の始端画素の−方向に隣接する画素の画素単位相関値である。終端側相関値［Ｘ］は、終端側相関値［０］と終端側相関値［１］と終端側相関値［２］との合計である。終端側相関値［０］は、絞り込み範囲の始端画素の＋方向に隣接する画素の画素単位相関値である。 The start-end side correlation value [X] is the sum of the start-end side correlation value [0], the start-end side correlation value [1], and the start-end side correlation value [2]. The start-end-side correlation value [0] is a pixel-by-pixel correlation value of pixels adjacent to the start-end pixel in the narrowing range in the − direction. The end-side correlation value [X] is the sum of the end-side correlation value [0], the end-side correlation value [1], and the end-side correlation value [2]. The end-side correlation value [0] is a pixel-by-pixel correlation value of pixels adjacent to the start end pixel in the narrowing range in the + direction.
始端側コントラスト値［Ｘ］は、始端側コントラスト値［０］と始端側コントラスト値［１］との合計である。始端側コントラスト値［０］は、絞り込み範囲の始端画素の−方向に隣接する画素での隣接画素間コントラスト値ＣＡ［ｎ］と、当該画素での隣接画素間コントラスト値ＣＢ［ｎ＋ｓ］との合計を２で割った値である。終端側コントラスト値［Ｘ］は、終端側コントラスト値［０］と終端側コントラスト値［１］との合計である。終端側コントラスト値［０］は、絞り込み範囲の終端画素の＋方向に隣接する画素での隣接画素間コントラスト値ＣＡ［ｎ］と、当該画素での隣接画素間コントラスト値ＣＢ［ｎ＋ｓ］との合計を２で割った値である。 The start-end side contrast value [X] is the sum of the start-end side contrast value [0] and the start-end side contrast value [1]. The contrast value [0] on the start end side is the sum of the contrast value CA [n] between adjacent pixels in the pixels adjacent in the − direction of the start pixel in the narrowing range and the contrast value CB [n + s] between adjacent pixels in the pixel. Is divided by two. The end-side contrast value [X] is the sum of the end-side contrast value [0] and the end-side contrast value [1]. The contrast value [0] on the terminal side is the sum of the contrast value CA [n] between adjacent pixels in the pixels adjacent to the terminal pixel in the narrowing range in the + direction and the contrast value CB [n + s] between the adjacent pixels in the pixel. Is divided by two.
始端側信頼性判定値［Ｘ］は、始端側相関値［Ｘ］を始端側コントラスト値［Ｘ］で除した値である。終端側信頼性判定値［Ｘ］は、終端側相関値［Ｘ］を終端側コントラスト値［Ｘ］で除した値である。 The start-end side reliability determination value [X] is a value obtained by dividing the start-end side correlation value [X] by the start-end side contrast value [X]. The end-side reliability determination value [X] is a value obtained by dividing the end-side correlation value [X] by the end-side contrast value [X].
カメラ制御部１０３は、始端側信頼性判定値［Ｘ］が終端側信頼性判定値［Ｘ］よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ３０５）。カメラ制御部１０３は、始端側信頼性判定値［Ｘ］が終端側信頼性判定値［Ｘ］以下の場合（ステップＳ３０５：ＮＯ）、始端側信頼性判定値［Ｘ］が終端側信頼性判定値［Ｘ］よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ３０６）。カメラ制御部１０３は、始端側信頼性判定値［Ｘ］と終端側信頼性判定値［Ｘ］が同じ値の場合（ステップＳ３０６：ＮＯ）、始端側コントラスト値［Ｘ］が終端側コントラスト値［Ｘ］よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ３０７）。カメラ制御部１０３は、始端側コントラスト値［Ｘ］が終端側コントラスト値［Ｘ］以上の場合（ステップＳ３０７：ＮＯ）、始端側コントラスト値［Ｘ］が終端側コントラスト値［Ｘ］よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ３０８）。
The
ステップＳ３０９〜Ｓ３１１において、カメラ制御部１０３は、始端画素絞り込みフラグと終端画素絞り込みフラグを「Ｔ（true）」又は「Ｆ（false）」に設定する。始端画素絞り込みフラグは、相関演算範囲から遠近混在部を排除するうえで始端画素が絞り込むべき画素であることを示すフラグである。終端画素絞り込みフラグは、相関演算範囲から遠近混在部を排除するうえで終端画素が絞り込むべき画素であることを示すフラグである。
In steps S309 to S311 the
カメラ制御部１０３は、始端側信頼性判定値［Ｘ］が終端側信頼性判定値［Ｘ］よりも大きい場合（ステップＳ３０５：ＹＥＳ）、始端画素が絞り込むべき画素であるとみなし、始端画素絞り込みフラグを「Ｔ（true）」に設定し、終端画素絞り込みフラグを「Ｆ（false）」に設定する（ステップＳ３０９）。これとは逆に、終端側信頼性判定値［Ｘ］が始端側信頼性判定値［Ｘ］よりも大きい場合（ステップＳ３０６：ＹＥＳ）、カメラ制御部１０３は、終端画素が絞り込むべき画素であるとみなし、始端画素絞り込みフラグとして「Ｆ（false）」を立て、終端画素絞り込みフラグを「Ｔ（true）」に設定する（ステップＳ３１０）。
When the start-end side reliability determination value [X] is larger than the end-side reliability determination value [X] (step S305: YES), the
始端側信頼性判定値［Ｘ］と終端側信頼性判定値［Ｘ］が同じ値の場合は、コントラスト値によって絞り込むべき画素が判断される。具体的には、コントラスト値が小さい方に相関演算範囲を絞り込むと、偽ボトム（相関関数において真なる極小値にはならない変曲点）を極小値として検出する可能性が高くなる。そのため、コントラスト値が小さい画素が絞り込むべき画素として判断される。 When the start end side reliability determination value [X] and the end end side reliability determination value [X] are the same value, the pixels to be narrowed down are determined by the contrast value. Specifically, if the correlation calculation range is narrowed down to the one with the smaller contrast value, there is a high possibility that the false bottom (the inflection point that does not become the true minimum value in the correlation function) is detected as the minimum value. Therefore, a pixel having a small contrast value is determined as a pixel to be narrowed down.
カメラ制御部１０３は、始端側コントラスト値［Ｘ］が終端側コントラスト値［Ｘ］よりも小さい場合（ステップＳ３０７：ＹＥＳ）、始端画素が絞り込むべき画素であるとみなし、始端画素絞り込みフラグを「Ｔ（true）」設定し、終端画素絞り込みフラグを「Ｆ（false）」に設定する（ステップＳ３０９）。これとは逆に、終端側コントラスト値［Ｘ］が始端側コントラスト値［Ｘ］よりも小さい場合（ステップＳ３０８：ＹＥＳ）、カメラ制御部１０３は、終端画素が絞り込むべき画素であるとみなし、始端画素絞り込みフラグを「Ｆ（false）」に設定し、終端画素絞り込みフラグを「Ｔ（true）」に設定する（ステップＳ３１０）。
When the start end side contrast value [X] is smaller than the end side contrast value [X] (step S307: YES), the
始端側信頼性判定値［Ｘ］と終端側信頼性判定値［Ｘ］が同じで、始端側コントラスト値［Ｘ］と終端側コントラスト値［Ｘ］も同じ場合（ステップＳ３０８：ＮＯ）は、始端画素と終端画素の何れを絞り込むべきか判断するのが難しい。そこで、この場合、カメラ制御部１０３は、両方の画素が絞り込むべき画素であるとみなし、始端画素絞り込みフラグを「Ｔ（true）」に設定し、終端画素絞り込みフラグを「Ｔ（true）」に設定する（ステップＳ３１１）。
When the start end side reliability judgment value [X] and the end side reliability judgment value [X] are the same, and the start end side contrast value [X] and the end side contrast value [X] are also the same (step S308: NO), the start end side It is difficult to determine whether to narrow down the pixels or the terminal pixels. Therefore, in this case, the
カメラ制御部１０３は、ステップＳ３０９〜Ｓ３１１にて立てられたフラグに従って絞り込まれたときの相関演算範囲の見込み画素数が、第２の閾値（ステップＳ３０２参照）より大きいか否かを判定する（ステップＳ３１２）。
The
カメラ制御部１０３は、見込み画素数が第２の閾値より大きい場合（ステップＳ３１２：ＹＥＳ）、フラグに従って相関演算範囲の絞り込みを行う（ステップＳ３１３〜Ｓ３１６）。具体的には、カメラ制御部１０３は、始端画素絞り込みフラグが「Ｔ（true）」の場合（ステップＳ３１３：ＹＥＳ）、相関演算範囲から始端画素を除外し（ステップＳ３１４）、終端画素絞り込みフラグが「Ｔ（true）」の場合（ステップＳ３１５：ＹＥＳ）、相関演算範囲から終端画素を除外する（ステップＳ３１６）。
When the number of expected pixels is larger than the second threshold value (step S312: YES), the
カメラ制御部１０３は、見込み画素数が第２の閾値以下の場合（ステップＳ３１２：ＮＯ）、ステップＳ３１３〜Ｓ３１６の絞り込み処理を実行することなく、図８の絞り込み範囲探索処理を終了する。
When the number of expected pixels is equal to or less than the second threshold value (step S312: NO), the
このように、カメラ制御部１０３（焦点調節制御部１０３ｂ）は、信頼性判定部により信頼性なしと判定されると、絞り込み範囲探索処理（ステップＳ２０７）を実行することにより、相関演算を行った画像信号列の始端側の画像信号に対する信頼性と、終端側の画像信号に対する信頼性と、を比較し、比較結果に基づいて画像信号列から始端側と終端側の少なくとも一方の画像信号を除外することにより、画像信号列を絞り込む絞込部として動作する。
As described above, when the reliability determination unit determines that the camera control unit 103 (focus
この絞込部は、絞り込むべき画素を精度よく判定するため、ステップＳ３０５〜Ｓ３０８において、始端側に位置する複数の画像信号に対する信頼性（具体的には、複数の画像信号に対する信頼性を示す始端側信頼性判定値［Ｘ］）と、終端側に位置する複数の画像信号に対する信頼性（具体的には、複数の画像信号に対する信頼性を示す終端側信頼性判定値［Ｘ］）と、を比較する。 In order to accurately determine the pixels to be narrowed down, this narrowing unit accurately determines the reliability of a plurality of image signals located on the start end side in steps S305 to S308 (specifically, the start end indicating the reliability of the plurality of image signals). Side reliability determination value [X]), reliability for a plurality of image signals located on the terminal side (specifically, terminal reliability determination value [X] indicating reliability for a plurality of image signals), and To compare.
また、この絞込部は、始端側の画像信号に対する信頼性と、終端側の画像信号に対する信頼性とが同じ場合、ステップＳ３０７〜Ｓ３１０において、始端側の画像信号のコントラスト値である始端側コントラスト値（始端側コントラスト値［Ｘ］）と、終端側の画像信号のコントラスト値である終端側コントラスト値（終端側コントラスト値［Ｘ］）と、を比較し、コントラスト値が低い方の端部の画像信号を画像信号列から除外する。この絞込部は、更に、始端側コントラスト値と終端側コントラスト値とが同じであった場合には、ステップＳ３１１において、両方の端部の画像信号を画像信号列から除外する。 Further, in steps S307 to S310, when the reliability of the image signal on the start end side and the reliability of the image signal on the end side are the same, the narrowing section has the contrast value on the start end side, which is the contrast value of the image signal on the start end side. The value (starting side contrast value [X]) and the ending side contrast value (terminating side contrast value [X]), which is the contrast value of the image signal on the terminating side, are compared, and the end portion having the lower contrast value is compared. Exclude the image signal from the image signal sequence. Further, when the start end side contrast value and the end side contrast value are the same, the narrowing section excludes the image signals of both ends from the image signal sequence in step S311.
カメラ制御部１０３は、ステップＳ３１３〜Ｓ３１６の処理による絞り込み後の範囲に対して相関演算処理を行う（ステップＳ３１７）。図１０は、絞り込み後の範囲に対して行われる相関演算処理（ステップＳ３１７）を示すフローチャートである。
The
図１０に示されるように、カメラ制御部１０３は、ステップＳ３１３〜Ｓ３１６の処理による絞り込み後の範囲を相関演算範囲［ｉ］としてＲＡＭ等に格納する（ステップＳ５０１）。
As shown in FIG. 10, the
カメラ制御部１０３は、この絞り込み後の相関演算範囲［ｉ］を今回の演算範囲に設定し（ステップＳ５０２）、この絞り込み後の範囲に対して、ステップＳ２０４と同様の相関演算処理を行う（ステップＳ５０３）。
The
カメラ制御部１０３は、ステップＳ５０３において絞り込み後の範囲での相関関数にて極小値が検出され（ステップＳ５０４：ＹＥＳ）、ステップＳ５０３にて求められた、絞り込み後の範囲でのコントラスト差が、絞り込み範囲最小コントラスト差以下であり（ステップＳ５０５：ＹＥＳ）、ステップＳ５０３にて求められた、絞り込み後の範囲での信頼性判定値ＴＲＳ（ｓ）が、絞り込み範囲最小信頼性判定値未満の場合（ステップＳ５０６：ＹＥＳ）、絞り込み範囲最小信頼性判定値をステップＳ５０３にて求められた信頼性判定値ＴＲＳ（ｓ）に更新するとともに（ステップＳ５０７）、絞り込み範囲最小コントラスト差をステップＳ５０３にて求められた上記コントラスト差に更新する（ステップＳ５０８）。次いで、カメラ制御部１０３は、ステップＳ２０５にて演算範囲要素ｉの配列に格納された各相関演算データを、絞り込み後の範囲について計算された各相関演算データで更新して（ステップＳ５０９）、図１０の相関演算処理を終了する。
In step S503, the
極小値が求まったシフト数ｓにおける相関演算範囲のコントラスト値に対してシフト数ｓ±１でのコントラスト値の差が小さいほど、この相関演算範囲に遠近混在部が含まれない可能性が高くなり、補間シフト数（言い換えるとデフォーカス量）の精度が高い相関演算データを得られやすくなる。そのため、上記の例では、絞り込み後の範囲でのコントラスト差が絞り込み範囲最小コントラスト差以下の場合（ステップＳ５０５：ＹＥＳ）に、絞り込み範囲最小コントラスト差がこのコントラスト差に更新される（ステップＳ５０８）。 The smaller the difference in the contrast value in the shift number s ± 1 with respect to the contrast value in the correlation calculation range in the shift number s for which the minimum value has been obtained, the higher the possibility that the perspective mixed portion is not included in this correlation calculation range. , It becomes easy to obtain correlation calculation data with high accuracy of the number of interpolation shifts (in other words, the amount of defocus). Therefore, in the above example, when the contrast difference in the narrowed-down range is equal to or less than the narrowed-down range minimum contrast difference (step S505: YES), the narrowed-down range minimum contrast difference is updated to this contrast difference (step S508).
カメラ制御部１０３は、ステップＳ５０４〜Ｓ５０６の何れかでＮＯ判定となった場合には、ステップＳ２０５にて演算範囲要素ｉの配列に格納された各相関演算データを更新することなく、ステップＳ５０１にて格納した、図８のステップＳ３１３〜Ｓ３１６の処理による絞り込み後の相関演算範囲［ｉ］を、前回の相関演算範囲に戻して（ステップＳ５１０）、図１０の相関演算処理を終了する。
When the
カメラ制御部１０３は、絞り込み範囲画素数が第２の閾値より大きい限り（ステップＳ３０２）、ステップＳ３０３〜Ｓ３１７の絞り込み処理を繰り返し実行し、最終的な絞り込み範囲を決定する。図１０の相関演算処理では、この最終的な絞り込み範囲での各相関演算データが得られる。
As long as the number of pixels in the narrowing range is larger than the second threshold value (step S302), the
図１１は、図６の絞り込み範囲探索処理（ステップＳ２０７）の実行により絞り込まれる相関演算範囲の具体的一例を示す図である。図１１の「画素範囲」は、相関演算範囲を示す。また、図１１では、相関関数が極小値を取るときのシフト数ｓ（＝＋２）及びその±１のシフト数（＝ｓ＋１、＋３）の相関値ＳＣＯ（ｓ）及びコントラスト値ＯＬＣ（ｓ）を示す。また、図１１には、コントラスト差も示される。図１１中、信頼性判定値ＴＲＳ（ｓ）は、補間処理後の相関値ＳＣＯ（ｓ）をコントラスト値ＯＬＣ（ｓ）で除した値である。例えば画素範囲が画素４〜２９のときには、相関関数が極小値を取るときのシフト数ｓの相関値ＳＣＯ（＋２）を補間したときの相関値が３０４である。そのため、信頼性判定値ＴＲＳ（ｓ）は、この相関値（すなわち、３０４）をシフト数ｓが＋２のコントラスト値ＯＬＣ（＋２）（すなわち、１５２０）で除した値０．２となる。
FIG. 11 is a diagram showing a specific example of the correlation calculation range narrowed down by executing the narrowing down range search process (step S207) of FIG. “Pixel range” in FIG. 11 indicates a correlation calculation range. Further, in FIG. 11, the correlation value SCO (s) and the contrast value OLC (s) of the shift number s (= + 2) when the correlation function takes the minimum value and the shift number (= s + 1, +3) of ± 1 thereof are shown. show. FIG. 11 also shows the contrast difference. In FIG. 11, the reliability determination value TRS (s) is a value obtained by dividing the correlation value SCO (s) after the interpolation processing by the contrast value OLC (s). For example, when the pixel range is
初回の絞り込み範囲探索処理では、ステップＳ３０３において、始端側相関値［２］として３２（＝画素単位相関値［５（＝４＋１）］）が計算され、終端側相関値［２］として９６（＝画素単位相関値［２８（＝２９−１）］）が計算される。 In the first narrowing range search process, in step S303, 32 (= pixel unit correlation value [5 (= 4 + 1)]) is calculated as the start end side correlation value [2], and 96 (=) is set as the end side correlation value [2]. The pixel-by-pixel correlation value [28 (= 29-1)]) is calculated.
また、ステップＳ３０３において、始端側コントラスト値［１］として３２が計算され、終端側コントラスト値［１］として３２が計算される。始端側コントラスト値［１］は、隣接画素間コントラスト値ＣＡ［４］（例えば３２）と隣接画素間コントラスト値ＣＢ［６（＝４＋２）］（例えば３２）との合計を２で除した値である。終端側コントラスト値［１］は、隣接画素間コントラスト値ＣＡ［２８（＝２９−１）］（例えば４８）と隣接画素間コントラスト値ＣＢ［３０（＝（２９−１）＋２）］（例えば１６）との合計を２で除した値である。 Further, in step S303, 32 is calculated as the start end side contrast value [1], and 32 is calculated as the end side contrast value [1]. The contrast value [1] on the starting end side is a value obtained by dividing the sum of the contrast value CA [4] (for example, 32) between adjacent pixels and the contrast value CB [6 (= 4 + 2)] (for example, 32) between adjacent pixels by 2. be. The contrast value [1] on the terminal side is the contrast value CA [28 (= 29-1)] (for example, 48) between adjacent pixels and the contrast value CB [30 (= (29-1) + 2)] (for example, 16) between adjacent pixels. ) Divided by 2.
また、ステップＳ３０４において、始端側相関値［Ｘ］として６４が計算され、終端側相関値［Ｘ］として１６０が計算され、始端側コントラスト値［Ｘ］として３２が計算され、終端側コントラスト値［Ｘ］として３２が計算され、始端側信頼性判定値［Ｘ］として２が計算され、終端側信頼性判定値［Ｘ］として５が計算される。 Further, in step S304, 64 is calculated as the start side correlation value [X], 160 is calculated as the end side correlation value [X], 32 is calculated as the start end side contrast value [X], and the end side contrast value [X] is calculated. 32 is calculated as the start side reliability determination value [X], 2 is calculated as the start end side reliability determination value [X], and 5 is calculated as the end side reliability determination value [X].
初回の絞り込み範囲探索処理では、終端側信頼性判定値［Ｘ］が始端側信頼性判定値［Ｘ］よりも大きいため（ステップＳ３０６：ＹＥＳ）、相関演算範囲から終端画素２９が除外される（ステップＳ３１６）。これにより、相関演算範囲が画素範囲４〜２９から画素範囲４〜２８に絞り込まれる（図１１の画素範囲４〜２９及び画素範囲４〜２８参照）。
In the first narrowing down range search process, since the end side reliability determination value [X] is larger than the start end side reliability determination value [X] (step S306: YES), the
２回目の絞り込み範囲探索処理では、ステップＳ３０３において、始端側相関値［２］として３２（＝画素単位相関値［５］）が計算され、終端側相関値［２］として９６（＝画素単位相関値［２７（＝２８−１）］）が計算される。 In the second narrowing down range search process, in step S303, 32 (= pixel unit correlation value [5]) is calculated as the start end side correlation value [2], and 96 (= pixel unit correlation) is calculated as the end side correlation value [2]. The value [27 (= 28-1)]) is calculated.
また、ステップＳ３０３において、始端側コントラスト値［１］として３２が計算され、終端側コントラスト値［１］として４８が計算される。２回目の絞り込み範囲探索処理において、始端側コントラスト値［１］は、隣接画素間コントラスト値ＣＡ［４］（例えば３２）と隣接画素間コントラスト値ＣＢ［６（＝４＋２）］（例えば３２）との合計を２で除した値である。また、終端側コントラスト値［１］は、隣接画素間コントラスト値ＣＡ［２７（＝２８−１）］（例えば４８）と隣接画素間コントラスト値ＣＢ［２９（＝（２８−１）＋２）］（例えば４８）との合計を２で除した値である。 Further, in step S303, 32 is calculated as the start end side contrast value [1], and 48 is calculated as the end side contrast value [1]. In the second narrowing down range search process, the contrast value [1] on the starting end side is the contrast value CA [4] (for example, 32) between adjacent pixels and the contrast value CB [6 (= 4 + 2)] (for example, 32) between adjacent pixels. Is the value obtained by dividing the total of. Further, the contrast value [1] on the terminal side is a contrast value CA [27 (= 28-1)] (for example, 48) between adjacent pixels and a contrast value CB [29 (= (28-1) + 2)] ( For example, it is a value obtained by dividing the total with 48) by 2.
また、ステップＳ３０４において、始端側相関値［Ｘ］として６４が計算され、終端側相関値［Ｘ］として２５６が計算され、始端側コントラスト値［Ｘ］として３２が計算され、終端側コントラスト値［Ｘ］として８０が計算され、始端側信頼性判定値［Ｘ］として２が計算され、終端側信頼性判定値［Ｘ］として３．２が計算される。 Further, in step S304, 64 is calculated as the start side correlation value [X], 256 is calculated as the end side correlation value [X], 32 is calculated as the start end side contrast value [X], and the end side contrast value [X] is calculated. 80 is calculated as X], 2 is calculated as the start end side reliability determination value [X], and 3.2 is calculated as the end side reliability determination value [X].
２回目の絞り込み範囲探索処理においても、終端側信頼性判定値［Ｘ］が始端側信頼性判定値［Ｘ］よりも大きいため（ステップＳ３０６：ＹＥＳ）、相関演算範囲から終端画素２８が除外される（ステップＳ３１６）。これにより、相関演算範囲が画素範囲４〜２８から画素範囲４〜２７に絞り込まれる（図１１の画素範囲４〜２８及び画素範囲４〜２７参照）。
Even in the second narrowing down range search process, since the end side reliability determination value [X] is larger than the start end side reliability determination value [X] (step S306: YES), the
図１１の例では、相関演算範囲を画素１２〜２１に絞り込んだときにコントラスト差がゼロとなる。コントラスト差は絶対値であるため、ゼロは最小値である。また、このときの信頼性判定値ＴＲＳ（ｓ）はゼロであり、第１の閾値（例えば０．０５）を下回る。信頼性判定値ＴＲＳ（ｓ）は負数を取らないため、ゼロは最小値である。絞り込み範囲画素数が第２の閾値（ここでは４）より大きい限り（ステップＳ３０２）、ステップＳ３０３〜Ｓ３１７の絞り込み処理は繰り返し実行される。しかし、図１１の例では、画素範囲１２〜２１に絞り込んだ時点でコントラスト差、信頼性判定値ＴＲＳ（ｓ）が最小値となる。そのため、ステップＳ５０６にてＮＯ判定となる。従って、画素範囲１２〜２１に絞り込んだときの更新を最後に、各相関演算データの更新は行われない。すなわち、絞り込み範囲探索処理の初回実行時（ｉ＝０）には、相関演算範囲が画素範囲４〜２９から画素範囲１２〜２１に絞り込まれる。ステップＳ５０３において、この画素範囲１２〜２１に対し、信頼性ありを示す信頼性フラグが「Ｔ（true）」に設定され、デフォーカス量が算出される。
In the example of FIG. 11, the contrast difference becomes zero when the correlation calculation range is narrowed down to the
すなわち、カメラ制御部１０３（焦点調節制御部１０３ｂ）は、絞り込み範囲探索処理（ステップＳ２０７）を実行することにより、信頼性判定部により信頼性ありと判定されるまで、絞込部による画像信号列の絞り込み及び相関演算部による絞り込み後の画像信号列の範囲に対する相関演算を行う。より詳細には、カメラ制御部１０３（焦点調節制御部１０３ｂ）は、絞込部による画像信号列の絞り込み及び相関演算部による絞り込み後の画像信号列の範囲に対する相関演算を行い、第１の位相ずれ量の信頼性判定値が所定条件を満たし且つコントラスト差が最小になる相関演算結果が得られると、この相関演算結果について信頼性ありと判定する。
That is, the camera control unit 103 (focus
図１２は、図７と同様の図であって、画素範囲１２〜２１に対して相関演算処理（ステップＳ３１７）を行ったときに求められる相関値ＳＣＯ（ｓ）及びコントラスト値ＯＬＣ（ｓ）の一例を示す図である。 FIG. 12 is a diagram similar to that of FIG. 7, and shows the correlation value SCO (s) and the contrast value OLC (s) obtained when the correlation calculation process (step S317) is performed on the pixel ranges 12 to 21. It is a figure which shows an example.
本実施形態では、相関演算範囲が画素範囲１２〜２１に絞り込まれることにより、図１２に示されるように、補間処理後の相関値が極小となるときのシフト数として＋２、言い換えると、被写体３００に対する精確なデフォーカス量に相当する位相ずれ量が求まる。これは、遠近混在部が排除された（すなわち、相関演算範囲が被写体３００のみが位置する範囲に絞り込まれた）ことを示す。このように、本実施形態によれば、焦点検出エリア１２０内に撮影距離の異なる複数の被写体３００〜３０２が混在する場合にも、精度の高いデフォーカス量を算出することが可能となる。
In the present embodiment, by narrowing the correlation calculation range to the
図１３は、図６の余剰範囲確認処理（ステップＳ２０８）を示すフローチャートである。 FIG. 13 is a flowchart showing the surplus range confirmation process (step S208) of FIG.
カメラ制御部１０３は、ステップＳ２０８において、全画像信号列のうち、絞り込み範囲探索処理（ステップＳ２０７）による絞り込み後の範囲（上記の例では画素範囲１２〜２１）以外の範囲（以下「余剰範囲」と記す。）を検出し、更に、この余剰範囲の中から、相関演算処理を行うべき範囲について確認する。概略的には、余剰範囲がある程度まとまった数の画素範囲（ここでは４画素以上よりなる画素範囲）であり、且つ余剰範囲のコントラスト値がある程度の値（ここでは例えば１００）以上であるかが確認される。
In step S208, the
図１３に示されるように、カメラ制御部１０３は、余剰範囲から始端側の余剰範囲の画素数を計算する（ステップＳ６０１）。余剰範囲確認処理の初回実行時（ｉ＝０）には、画素範囲４〜１１の画素数（すなわち８つ）が始端側の余剰範囲の画素数として計算される。
As shown in FIG. 13, the
カメラ制御部１０３は、ステップＳ６０１において計算された始端側の余剰範囲の画素数が第３の閾値（例えば第２の閾値と同じ「４」）以上の場合（ステップＳ６０２：ＹＥＳ）、この余剰範囲について隣接画素間コントラスト値ＣＡ［ｎ］の積算値を計算する（ステップＳ６０３）。具体的には、隣接画素間コントラスト値ＣＡ［４］〜ＣＡ［１０］の積算値として３０４が計算される。
When the number of pixels in the surplus range on the starting end side calculated in step S601 is equal to or greater than the third threshold value (for example, “4” which is the same as the second threshold value), the
カメラ制御部１０３は、ステップＳ６０３において計算された積算値が第４の閾値（例えば１００）以上の場合（ステップＳ６０４：ＹＥＳ）、演算範囲要素数Ｉ（Ｉ＝１）の演算範囲の配列に、ステップＳ６０１において計算された始端側の余剰範囲を設定し（ステップＳ６０５）、演算範囲要素数Ｉを１インクリメントする（ステップＳ６０６）。
When the integrated value calculated in step S603 is equal to or greater than the fourth threshold value (for example, 100) (step S604: YES), the
また、カメラ制御部１０３は、余剰範囲から終端側の余剰範囲の画素数を計算する（ステップＳ６０７）。余剰範囲確認処理の初回実行時（ｉ＝０）には、画素範囲２２〜２９の画素数（すなわち８つ）が終端側の余剰範囲の画素数として計算される。
Further, the
カメラ制御部１０３は、ステップＳ６０７において計算された終端側の余剰範囲の画素数が第５の閾値（例えば第２の閾値と同じ「４」）以上の場合（ステップＳ６０８：ＹＥＳ）、この余剰範囲について隣接画素間コントラスト値ＣＡ［ｎ］の積算値を計算する（ステップＳ６０９）。具体的には、隣接画素間コントラスト値ＣＡ［２２］〜ＣＡ［２８］の積算値として４００が計算される。
When the number of pixels in the surplus range on the terminal side calculated in step S607 is equal to or greater than the fifth threshold value (for example, “4” which is the same as the second threshold value), the
カメラ制御部１０３は、ステップＳ６０９において計算された積算値が第４の閾値以上の場合（ステップＳ６１０：ＹＥＳ）、演算範囲要素数Ｉ（Ｉ＝２）の演算範囲の配列に、ステップＳ６０７において計算された終端側の余剰範囲を設定し（ステップＳ６１１）、演算範囲要素数Ｉを１インクリメントする（ステップＳ６１２）。
When the integrated value calculated in step S609 is equal to or greater than the fourth threshold value (step S610: YES), the
カメラ制御部１０３は、演算範囲要素ｉを１インクリメントする（ステップＳ２０９）。これにより、２回目以降の（ｉ＝１，２・・・）ステップＳ２０３〜Ｓ２０９が実行される。
The
なお、ステップＳ６０２又は６０４においてＮＯ判定になると、ステップＳ６０６において演算範囲要素数Ｉが１インクリメントされない。また、ステップＳ６０８又は６１０においてＮＯ判定になると、ステップＳ６１２において演算範囲要素数Ｉが１インクリメントされない。相関演算処理を行うべき全ての範囲に対してステップＳ２０４〜Ｓ２０７の処理が完了すると、演算範囲要素ｉが演算範囲要素数Ｉと同じ値となる。これにより、カメラ制御部１０３は、ステップＳ２０３〜Ｓ２０９のループを抜けて、ステップＳ２１０のデフォーカス量選択処理を行う。
If the determination is NO in step S602 or 604, the number of calculation range elements I is not incremented by 1 in step S606. Further, if a NO determination is made in step S608 or 610, the number of calculation range elements I is not incremented by 1 in step S612. When the processing of steps S204 to S207 is completed for all the ranges to be subjected to the correlation calculation processing, the calculation range element i becomes the same value as the number of calculation range elements I. As a result, the
図１４Ａは、図７と同様の図であって、余剰範囲４〜１１に対して相関演算処理（ステップＳ２０４）を行ったときに求められる相関値ＳＣＯ（ｓ）及びコントラスト値ＯＬＣ（ｓ）の一例を示す図である。図１４Ｂは、図７と同様の図であって、余剰範囲４〜１０に対して相関演算処理（ステップＳ３１７）を行ったときに求められる相関値ＳＣＯ（ｓ）及びコントラスト値ＯＬＣ（ｓ）の一例を示す図である。
FIG. 14A is a diagram similar to that of FIG. 7, and shows the correlation value SCO (s) and the contrast value OLC (s) obtained when the correlation calculation process (step S204) is performed on the surplus ranges 4 to 11. It is a figure which shows an example. FIG. 14B is a diagram similar to that of FIG. 7, and shows the correlation value SCO (s) and the contrast value OLC (s) obtained when the correlation calculation process (step S317) is performed on the
余剰範囲４〜１１では、コントラスト差が４０であり、信頼性判定値ＴＲＳ（ｓ）が０．１６１２９であるが、余剰範囲４〜１０では、コントラスト差、信頼性判定値ＴＲＳ（ｓ）が何れもゼロとなる。そのため、画素範囲４〜１０に絞り込んだときの更新を最後に、各相関演算データの更新は行われない。すなわち、絞り込み範囲探索処理の２回目の実行時（ｉ＝１）には、相関演算範囲が画素範囲４〜１１から画素範囲４〜１０に絞り込まれる。
In the
ここでは、相関演算範囲が画素範囲４〜１０に絞り込まれることにより、図１４Ｂに示されるように、補間処理後の相関値が極小となるときのシフト数として＋１、言い換えると、被写体３０１に対する精確なデフォーカス量に相当する位相ずれ量が求まる。これは、遠近混在部が排除された（すなわち、相関演算範囲が被写体３０１のみが位置する範囲に絞り込まれた）ことを示す。このように、本実施形態によれば、焦点検出エリア１２０内に撮影距離の異なる複数の被写体３００〜３０２が混在する場合にも、精度の高いデフォーカス量を算出することが可能となる。
Here, by narrowing the correlation calculation range to the
図１５Ａは、図７と同様の図であって、余剰範囲２２〜２９に対して相関演算処理（ステップＳ２０４）を行ったときに求められる相関値ＳＣＯ（ｓ）及びコントラスト値ＯＬＣ（ｓ）の一例を示す図である。図１５Ｂは、図７と同様の図であって、余剰範囲２６〜２９に対して相関演算処理（ステップＳ３１７）を行ったときに求められる相関値ＳＣＯ（ｓ）及びコントラスト値ＯＬＣ（ｓ）の一例を示す図である。
FIG. 15A is a diagram similar to that of FIG. 7, and shows the correlation value SCO (s) and the contrast value OLC (s) obtained when the correlation calculation process (step S204) is performed on the
余剰範囲２２〜２９では、コントラスト差が１６であり、信頼性判定値ＴＲＳ（ｓ）が０．６３３３３であるが、余剰範囲２６〜２９では、コントラスト差、信頼性判定値ＴＲＳ（ｓ）が何れもゼロとなる。そのため、画素範囲２６〜２９に絞り込んだときの更新を最後に、各相関演算データの更新は行われない。すなわち、絞り込み範囲探索処理の３回目の実行時（ｉ＝２）には、相関演算範囲が画素範囲２２〜２９から画素範囲２６〜２９に絞り込まれる。
In the
ここでは、相関演算範囲が画素範囲２６〜２９に絞り込まれることにより、図１５Ｂに示されるように、補間処理後の相関値が極小となるときのシフト数としてゼロ、言い換えると、被写体３０２に対する精確なデフォーカス量に相当する位相ずれ量が求まる。これは、遠近混在部が排除された（すなわち、相関演算範囲が被写体３０２のみが位置する範囲に絞り込まれた）ことを示す。このように、本実施形態によれば、焦点検出エリア１２０内に撮影距離の異なる複数の被写体３００〜３０２が混在する場合にも、精度の高いデフォーカス量を算出することが可能となる。
Here, by narrowing the correlation calculation range to the
画素範囲２２〜２９を画素範囲２６〜２９に絞り込んだ後の余剰範囲２２〜２５は、画素数が第３の閾値（ここでは４）以上であり、隣接画素間コントラスト値ＣＡ［ｎ］の積算値が２０８となる。そのため、余剰範囲２２〜２５は、相関演算処理を行うべき全ての範囲として、演算範囲要素数Ｉ（Ｉ＝３）の演算範囲の配列に設定される（ステップＳ６０１〜Ｓ６０６）。
In the
図１６は、図７と同様の図であって、余剰範囲２２〜２５に対して相関演算処理（ステップＳ２０４）を行ったときに求められる相関値ＳＣＯ（ｓ）及びコントラスト値ＯＬＣ（ｓ）の一例を示す図である。
FIG. 16 is a diagram similar to that of FIG. 7, and shows the correlation value SCO (s) and the contrast value OLC (s) obtained when the correlation calculation process (step S204) is performed on the
余剰範囲２２〜２５では、シフト数ｓが＋２、補間処理後のシフト数ｓが＋１．６８７５、補間処理後の相関値ＳＣＯ（ｓ）の最小値が１１２、コントラスト値ＯＬＣ（ｓ）が２５６、信頼性判定値ＴＲＳ（ｓ）が０．４３７５となる。信頼性判定値ＴＲＳ（ｓ）が第１の閾値（ここでは０．０５）よりも高いものの、余剰範囲の画素数が第３の閾値（ここでは４）に達している。そのため、カメラ制御部１０３は、相関演算範囲のこれ以上の絞り込みを行わず、ステップＳ２０３〜Ｓ２０９のループを抜けて、ステップＳ２１０のデフォーカス量選択処理を行う。
In the
このように、カメラ制御部１０３（焦点調節制御部１０３ｂ）は、画像信号列の全範囲のうち、相関演算結果が信頼性ありと判定された第１の範囲以外の範囲（すなわち余剰範囲）を検出する検出部として動作する。また、カメラ制御部１０３（焦点調節制御部１０３ｂ）は、信頼性判定部により、検出範囲での相関演算結果が信頼性なしと判定されると、相関演算結果が信頼性ありと判定されるまで、絞込部による画像信号列の絞り込み及び相関演算部による絞り込み後の画像信号列の範囲に対する相関演算を行う。
In this way, the camera control unit 103 (focus
図１７は、図６のデフォーカス量選択処理（ステップＳ２１０）を示すフローチャートである。 FIG. 17 is a flowchart showing the defocus amount selection process (step S210) of FIG.
図１７に示されるように、カメラ制御部１０３は、デフォーカス量を規定値（例えば−６５５３６）に設定し（ステップＳ７０１）、測距フラグを「Ｆ（false）」に設定し（ステップＳ７０２）、変数ｉをゼロに設定する（ステップＳ７０３）。
As shown in FIG. 17, the
カメラ制御部１０３は、ＡＦモード時（ステップＳ７０４：ＹＥＳ）、撮影装置１に最も近い被写体が主被写体である可能性が高いという理由から、シフト数ｓが＋２の場合のデフォーカス量（言い換えると、被写体３００に対する精確なデフォーカス量）を選択する（ステップＳ７０５〜Ｓ７１０）。なお、撮影装置１に最も近い被写体に対するデフォーカス量を選択することにより、撮影距離の異なる複数の被写体が混在する場合にも背景抜け（すなわち、撮影装置１に対して主被写体３００よりも遠い被写体３０１や被写体３０２にピントを合わせてしまう動作）の発生が防がれる。
In the AF mode (step S704: YES), the
具体的には、カメラ制御部１０３は、変数ｉが演算範囲要素数Ｉ（ここではＩ＝３）以下である限り（ステップＳ７０５）、ステップＳ７０６〜７１０の処理を繰り返し実行する。カメラ制御部１０３は、信頼性フラグ［ｉ］が「Ｔ（true）」であり（ステップＳ７０６：ＹＥＳ）、デフォーカス量［ｉ］が現在のデフォーカス量よりも大きい場合（ステップＳ７０７：ＹＥＳ）、デフォーカス量［ｉ］を現在のデフォーカス量に更新する（ステップＳ７０８）。次いで、カメラ制御部１０３は、測距フラグを「Ｔ（true）」に設定して（ステップＳ７０９）、変数ｉを１インクリメントする（ステップＳ７１０）。
Specifically, the
このように、カメラ制御部１０３（焦点調節制御部１０３ｂ）は、検出範囲の中で相関演算結果が信頼性ありと判定される範囲が少なくとも１つある場合、デフォーカス量算出部により、第１の範囲及び少なくとも１つの範囲の各範囲について算出されたデフォーカス量のうち、撮影装置１（自動焦点検出装置）に最も近い被写体に対応する範囲について算出されたデフォーカス量を、フォーカスレンズ群２０３を駆動するためのデフォーカス量として選択するデフォーカス量選択部として動作する。
As described above, when the camera control unit 103 (focus
なお、カメラ制御部１０３は、ＡＦモード時（ステップＳ７０４：ＹＥＳ）、撮影装置１から最も遠い被写体３０２又は中間に位置する被写体３０１に対する合焦を行うべく、シフト数ｓがゼロ又は＋１の場合のデフォーカス量を選択してもよい。
In the AF mode (step S704: YES), the
カメラ制御部１０３は、ＭＦモード時（ステップＳ７０４：ＮＯ）、フォーカスレンズ群２０３の現在位置に最も近い被写体の焦点調節状態を撮影者に報知するため、絶対値が最も小さいデフォーカス量（言い換えると、現在の焦点調節状態から最も合焦状態に近い範囲について算出されたデフォーカス量）を選択する（ステップＳ７１１〜Ｓ７１６）。具体的には、本実施形態では、シフト数ｓがゼロの場合のデフォーカス量（言い換えると、被写体３０２のデフォーカス量）が選択される。なお、ステップＳ７１１〜Ｓ７１６の処理は、ステップＳ７１３においてデフォーカス量［ｉ］の絶対値が現在のデフォーカス量の絶対値よりも小さいか否かを判定する点を除き、ステップＳ７０５〜Ｓ７１０と同様の処理となる。
In the MF mode (step S704: NO), the
図１８Ａは、ステップＳ７０５〜Ｓ７１０によりシフト数ｓが＋２のときのデフォーカス量が選択された場合にファインダ１１６に表示される画面の一例を示す図である。図１８Ｂは、ステップＳ７１１〜Ｓ７１６によりシフト数ｓがゼロのときのデフォーカス量が選択された場合にファインダ１１６に表示される画面の一例を示す図である。
FIG. 18A is a diagram showing an example of a screen displayed on the
ステップＳ７０５〜Ｓ７１０によりシフト数ｓが＋２のときのデフォーカス量が選択されると、フォーカスレンズ群２０３がデフォーカス量に応じたレンズ駆動量だけ光軸方向に移動する。これにより、被写体３００に焦点が合い、図１８Ａに示されるように、合焦マーク１２１Ａが表示される。この合焦マーク１２１Ａは、ファインダ視野内において、ラインセンサ１１８ｅＡ、１１８ｅＢの画素１２〜２１が並ぶ領域（すなわち、遠近混在部を排除した絞り込み後の画素範囲１２〜２１）と等価な領域を取り囲うマークとなっている。そのため、合焦マーク１２１Ａの幅は、絞り込み後の画素範囲に応じて変わる。画素範囲１２〜２１に対応するファインダ１１６内の領域には、ほぼ被写体３００のみが位置する。そのため、図１８Ａに示されるように、合焦マーク１２１Ａは、被写体３００に合う位置に表示される。
When the defocus amount when the shift number s is +2 is selected in steps S705 to S710, the
ステップＳ７１１〜Ｓ７１６によりシフト数ｓがゼロのときのデフォーカス量が選択されると、被写体３０２に焦点が合っているため、図１８Ｂに示されるように、合焦マーク１２１Ａと同様の合焦マーク１２１Ｂが表示される。この合焦マーク１２１Ｂは、ファインダ視野内において、ラインセンサ１１８ｅＡ、１１８ｅＢの画素２６〜２９が並ぶ領域（すなわち、遠近混在部を排除した絞り込み後の画素範囲２６〜２９）と等価な領域を取り囲うマークとなっている。画素範囲２６〜２９に対応するファインダ１１６内の領域には、ほぼ被写体３０２のみが位置する。そのため、図１８Ｂに示されるように、合焦マーク１２１Ｂは、被写体３０２に合う位置に表示される。
When the defocus amount when the shift number s is zero is selected in steps S711 to S716, the subject 302 is in focus. Therefore, as shown in FIG. 18B, the same focusing mark as the focusing
このように、カメラ制御部１０３（焦点調節制御部１０３ｂ）は、被写体の合焦状態を報知する報知部として動作する。また、カメラ制御部１０３（焦点調節制御部１０３ｂ）は、デフォーカス量選択部により選択されたデフォーカス量に対応する範囲の被写体が合焦状態にあることを撮影者に知らせる。
In this way, the camera control unit 103 (focus
ＭＦモード時、撮影者がフォーカスリングを操作してフォーカスレンズ群２０３を現在位置から前ピン方向に移動させると、合焦マーク１２１Ｂが消去され、フォーカスレンズ群２０３がシフト数ｓ＝＋１相当の量を移動したとき、図１８Ｂに示されるように、合焦マーク１２１Ｃが表示される。合焦マーク１２１Ｃは、ファインダ視野内において、ラインセンサ１１８ｅＡ、１１８ｅＢの画素４〜１０が並ぶ領域（すなわち、遠近混在部を排除した絞り込み後の画素範囲４〜１０）と等価な領域を取り囲うマークである。更に、撮影者がフォーカスリングを操作してフォーカスレンズ群２０３を前ピン方向に移動させると、この合焦マークが消去され、フォーカスレンズ群２０３が更にシフト数ｓ＝＋１相当の量を移動したとき、図１８Ａに示されるように、合焦マーク１２１Ａが表示される。なお、図１８Ｂでは、便宜上、合焦マーク１２１Ｃを一点鎖線で示すが、合焦マーク１２１Ｃは、例えば合焦マーク１２１Ａや合焦マーク１２１Ｂと同様に、矩形の太枠状のマークであってもよい。
In the MF mode, when the photographer operates the focus ring to move the
この場合、撮影者は、ファインダ１１６内に表示される合焦マークを視認することにより、各被写体の合焦位置（言い換えると、各被写体に焦点を合わせる際のフォーカスリングの操作量）を把握することができる。
In this case, the photographer grasps the focusing position of each subject (in other words, the amount of operation of the focus ring when focusing on each subject) by visually recognizing the focusing mark displayed in the
すなわち、カメラ制御部１０３（焦点調節制御部１０３ｂ）は、ＭＦモード時、第１の範囲及び少なくとも１つの範囲の各範囲について算出されたデフォーカス量のうち、現在の焦点調節状態から最も合焦状態に近い範囲について算出されたデフォーカス量を選択し、選択されたデフォーカス量に対応する範囲の被写体が合焦状態にあることを報知する。
That is, the camera control unit 103 (focus
カメラ制御部１０３（焦点調節制御部１０３ｂ）は、カメラボディ１００に設けられたスイッチ、ボタン、ダイヤル等に対する所定の操作が行われると、絞込モードのオンとオフとを切り替える絞込モード切替部として動作する。絞込モードがオンされているとき、本実施形態の如く図４の焦点調節処理が実行され、相関演算範囲の絞り込み及び絞り込み後の相関演算範囲に対する相関演算が行われる。絞込モードがオフされているときには、相関演算範囲の絞り込み及び絞り込み後の相関演算範囲に対する相関演算を行わない従来の焦点調節処理が実行される。
The camera control unit 103 (focus
図１８Ａ及び図１８Ｂに示されるように、ファインダ１１６内には、絞込モードがオンされているか否か示すモードマーク１２１Ｄが表示される。撮影者は、このモードマーク１２１Ｄを視認することにより、絞込モードがオンされているか否かを把握することができる。なお、モードマーク１２１Ｄは、絞込モードがオンされているときに表示され、絞込モードがオフされているときに表示されない。
As shown in FIGS. 18A and 18B, a
すなわち、カメラ制御部１０３は、絞込モードがオンされているか否かを表示する表示部として動作する。
That is, the
［第２実施形態］
図１９は、図５と同様の図であって、本発明の第２実施形態において、カメラ制御部１０３（焦点調節制御部１０３ｂ）が取得する焦点検出信号の一例を示す図である。本実施形態においても、被写体は、第１実施形態と同じ被写体３００〜３０２である。なお、本実施形態では、被写体３００がサングラスを装用している。本実施形態では、このサングラスの偏光作用により、各ラインセンサ１１８ｅＡ、１１８ｅＢに入射される被写体３００の光量に差が生じる。言い換えると、各ラインセンサ１１８ｅＡ、１１８ｅＢより出力される焦点検出信号にレベル差が生じる。このレベル差により、精確なデフォーカス量を算出できない場合がある。
[Second Embodiment]
FIG. 19 is a diagram similar to FIG. 5, and is a diagram showing an example of a focus detection signal acquired by the camera control unit 103 (focus
本実施形態においても、第１実施形態と同様に、カメラ制御部１０３（焦点調節制御部１０３ｂ）により、図４の焦点調節処理が実行される。図２０は、本実施形態において実行される測距演算処理（ステップＳ１０４）を示すフローチャートである。
Also in the present embodiment, the focus adjustment process of FIG. 4 is executed by the camera control unit 103 (focus
図２０の測距演算処理は、ステップＳ２０７に代えて、ステップＳ２０７’を実行する点、及びステップＳ２０８とステップＳ２０９との間にステップＳ２１１〜Ｓ２１２の処理を実行する点を除き、図６の測距演算処理と同じである。 The distance measurement calculation process of FIG. 20 is the measurement of FIG. 6 except that the process of step S207'is executed instead of step S207 and the process of steps S211 to S212 is executed between steps S208 and S209. It is the same as the distance calculation processing.
図２１は、図７と同様の図であって、本実施形態において、ラインセンサ１１８ｅＡ、１１８ｅＢの全画素を相関演算範囲としたときに、相関演算処理（ステップＳ２０４）により求められる相関値ＳＣＯ（ｓ）及びコントラスト値ＯＬＣ（ｓ）の一例を示す図である。 FIG. 21 is a diagram similar to FIG. 7, and in the present embodiment, when all the pixels of the line sensors 118eA and 118eB are set as the correlation calculation range, the correlation value SCO (step S204) obtained by the correlation calculation process (step S204). It is a figure which shows an example of s) and a contrast value OLC (s).
図２２は、図２０の絞り込み範囲探索処理（ステップＳ２０７’）を示すフローチャートである。図２２の絞り込み範囲探索処理は、ステップＳ３１７以降にステップＳ３１８〜Ｓ３２１の処理を実行する点を除き、図８の絞り込み範囲探索処理と同じである。なお、図２２では、便宜上、ステップＳ３０２〜Ｓ３０８の図示を省略する。 FIG. 22 is a flowchart showing the narrowing range search process (step S207') of FIG. 20. The narrowing range search process of FIG. 22 is the same as the narrowing range search process of FIG. 8 except that the processes of steps S318 to S321 are executed after step S317. In FIG. 22, the illustration of steps S302 to S308 is omitted for convenience.
図２３は、図１１と同様の図であって、図２２のステップＳ３１７の処理までを実行したときの、相関演算範囲の絞り込み例を示す図である。図２３に示されるように、本実施形態では、信頼性判定値ＴＲＳ（ｓ）は、相関演算範囲が画素範囲１４〜２１のときに最小となる。なお、本実施形態において、この画素範囲１４〜２１には、ほぼ被写体３００のみが位置するものとする。
FIG. 23 is a diagram similar to that of FIG. 11, and is a diagram showing an example of narrowing down the correlation calculation range when the process up to step S317 of FIG. 22 is executed. As shown in FIG. 23, in the present embodiment, the reliability determination value TRS (s) is minimized when the correlation calculation range is the
しかし、図２３に示されるように、画素範囲１４〜２１の信頼性判定値ＴＲＳ（ｓ）は０．２４であり、第１の閾値（ここでは、０．０５）よりも大きい。この結果、本実施形態では、信頼性判定値ＴＲＳ（ｓ）が第１の閾値以下となる相関演算範囲が求まらず、信頼性フラグが「Ｔ（true）」に設定されない。そのため、被写体３００が位置するであろう画素範囲１４〜２１についてデフォーカス量が算出されない。
However, as shown in FIG. 23, the reliability determination value TRS (s) in the
図２４は、図７と同様の図であって、画素範囲１４〜２１に対して相関演算処理（ステップＳ３１７）を行ったときに求められる相関値ＳＣＯ（ｓ）及びコントラスト値ＯＬＣ（ｓ）の一例を示す図である。 FIG. 24 is a diagram similar to that of FIG. 7, and shows the correlation value SCO (s) and the contrast value OLC (s) obtained when the correlation calculation process (step S317) is performed on the pixel ranges 14 to 21. It is a figure which shows an example.
本実施形態では、相関演算範囲が画素範囲１４〜２１に絞り込まれた場合にも、図２４に示されるように、補間処理後の相関値が極小となるときのシフト数として＋１．９、言い換えると、被写体３００に対する精確なデフォーカス量に相当する位相ずれ量が求まっていない。
In the present embodiment, even when the correlation calculation range is narrowed down to the
そこで、図２２に示されるように、カメラ制御部１０３は、演算範囲要素ｉの配列に格納された信頼性フラグ［ｉ］が「Ｆ（false）」の場合（ステップＳ３１８：ＮＯ）、絞り込み後の相関演算範囲が焦点検出信号の出力レベル差により信頼性判定値ＴＲＳ（ｓ）に誤差が生じている可能性の高い範囲であるとみなし、センサ出力差補正処理（ステップＳ３１９）を行う。カメラ制御部１０３は、このセンサ出力差補正処理（ステップＳ３１９）により焦点検出信号の出力レベル差を補正すると（ステップＳ３１９、Ｓ３２０：ＹＥＳ）、出力レベル差を補正した絞り込み後の相関演算範囲に対して再度相関演算を行う（ステップＳ３２１）。
Therefore, as shown in FIG. 22, when the reliability flag [i] stored in the array of the calculation range elements i is “F (false)” (step S318: NO), the
概説すると、カメラ制御部１０３（焦点調節制御部１０３ｂ）は、信頼性判定部により信頼性なしと判定されると、信頼性なしと判定された相関演算結果における相関演算範囲について、一対の画像信号列の出力レベル差を計算する出力レベル差計算部として動作する。また、カメラ制御部１０３（焦点調節制御部１０３ｂ）は、出力レベル差が所定値より大きい場合、相関演算範囲にて出力レベル差が軽減されるように、一対の画像信号列の出力レベルを補正する出力レベル補正部として動作する。カメラ制御部１０３（焦点調節制御部１０３ｂ）は、出力レベル補正部による出力レベル補正後の画像信号列に対し、相関演算部による絞り込み後の画像信号列の範囲に対する相関演算を行う。
Generally speaking, when the camera control unit 103 (focus
図２５は、図２２のセンサ出力差補正処理（ステップＳ３１９）を示すフローチャートである。 FIG. 25 is a flowchart showing the sensor output difference correction process (step S319) of FIG.
図２５に示されるように、カメラ制御部１０３は、絞り込み後の相関演算範囲（ここでは、画素範囲１４〜２１）について、ラインセンサ１１８ｅＡでの平均輝度値Ａａｖｅ（すなわち、画素１４〜２１の平均輝度値）を計算する（ステップＳ８０１）。ここでは、平均輝度値Ａａｖｅとして、１６９．７５が計算される。
As shown in FIG. 25, the
カメラ制御部１０３は、絞り込み後の相関演算範囲について、ラインセンサ１１８ｅＢでの平均輝度値Ｂａｖｅを計算する（ステップＳ８０２）。図２４に示されるように、相関演算範囲が画素範囲１４〜２１の場合、相関関数はシフト数ｓが＋２のときに極小値を取る。平均輝度値Ｂａｖｅは、焦点検出信号の出力レベル差を精度良く算出するため、このシフト数ｓを考慮した値、すなわち、画素範囲１４〜２１を＋２シフトした画素範囲１６〜２３の平均輝度値となっている。ここでは、平均輝度値Ｂａｖｅとして、１９４が計算される。
The
カメラ制御部１０３は、焦点検出信号の出力レベル差Ｖｇａｐを計算する（ステップＳ８０３）。出力レベル差Ｖｇａｐは、平均輝度値Ａａｖｅと平均輝度値Ｂａｖｅとの差の絶対値である。ここでは、出力レベル差Ｖｇａｐとして、２４．２５が計算される。
The
カメラ制御部１０３は、出力レベル差Ｖｇａｐが第６の閾値（本実施形態ではゼロ）より大きい場合に（ステップＳ８０４：ＹＥＳ）、焦点検出信号の出力レベル差を補正する。具体的には、カメラ制御部１０３は、補正対象の画素ｎを画素１に設定し（ステップＳ８０５）、平均輝度値Ｂａｖｅよりも平均輝度値Ａａｖｅが大きい場合（ステップＳ８０６：ＹＥＳ）、ラインセンサ１１８ｅＡの各画素１〜３２の出力レベルを補正し（ステップＳ８０７〜８１０及びＳ８１５）、平均輝度値Ａａｖｅよりも平均輝度値Ｂａｖｅが大きい場合（ステップＳ８０６：ＮＯ）、ラインセンサ１１８ｅＢの各画素１〜３２の出力レベルを補正する（ステップＳ８１１〜Ｓ８１５）。
When the output level difference Vgap is larger than the sixth threshold value (zero in the present embodiment) (step S804: YES), the
より詳細には、カメラ制御部１０３は、平均輝度値Ｂａｖｅよりも平均輝度値Ａａｖｅが大きい場合（ステップＳ８０６：ＹＥＳ）、Ａセンサ列Ａｎをなす全画素の輝度値（画素Ａ［１］〜Ａ［３２］の輝度値）をＲＡＭ等に格納する（ステップＳ８０７）。カメラ制御部１０３は、補正対象の画素ｎが画素Ｎ（＝３２）になるまで（ステップＳ８０８）、ステップＳ８０９〜Ｓ８１０を繰り返し実行する。
More specifically, when the average luminance value Ave is larger than the average luminance value Bave (step S806: YES), the
具体的には、カメラ制御部１０３は、ＲＡＭ等に格納された画素ｎの輝度値を読み出し、画素ｎの輝度値を平均輝度値Ａａｖｅで除算した値（比率）を出力レベル差Ｖｇａｐで乗算し、画素ｎの輝度値から、この乗算値を減算した値（＝画素ｎの輝度値−（出力レベル差Ｖｇａｐ×画素ｎの輝度値／平均輝度値Ａａｖｅ））を計算する（ステップＳ８０９）。これにより、画素ｎの輝度の補正値が得られる。カメラ制御部１０３は、値ｎを１インクリメントする（ステップＳ８１０）。
Specifically, the
ステップＳ８０９〜Ｓ８１０が繰り返し実行されることにより、Ａセンサ列Ａｎをなす全画素の輝度値が補正される。カメラ制御部１０３は、Ａセンサ列Ａｎをなす全画素の輝度値を補正すると、この補正処理が行われたことを示すセンサ出力差補正フラグを「Ｔ（true）」に設定する（ステップＳ８１５）。なお、センサ出力差補正フラグは、初期的には「Ｆ（false）」となっている。
By repeatedly executing steps S809 to S810, the brightness values of all the pixels forming the A sensor sequence An are corrected. When the
カメラ制御部１０３は、平均輝度値Ａａｖｅよりも平均輝度値Ｂａｖｅが大きい場合には（ステップＳ８０６：ＮＯ）、Ｂセンサ列ＢｎについてステップＳ８０７〜８１０と同様の処理を行う（ステップＳ８１１〜Ｓ８１４）。カメラ制御部１０３は、Ｂセンサ列Ｂｎをなす全画素の輝度値を補正すると、この補正処理が行われたことを示すセンサ出力差補正フラグを「Ｔ（true）」に設定する（ステップＳ８１５）。
When the average luminance value Babe is larger than the average luminance value Aave (step S806: NO), the
なお、本実施形態では、平均輝度値Ａａｖｅよりも平均輝度値Ｂａｖｅが大きいため、Ｂセンサ列Ｂｎをなす全画素の輝度値が補正される。 In the present embodiment, since the average luminance value Babe is larger than the average luminance value Aave, the luminance values of all the pixels forming the B sensor sequence Bn are corrected.
図２６は、図５と同様の図であって、図２２のセンサ出力差補正処理（ステップＳ３１９）後の焦点検出信号の一例を示す図である。図１９と図２６とを比較すると、主に、被写体３００が位置するであろう画素範囲１４〜２１において、焦点検出信号の出力レベル差が軽減補正されていることが判る。
FIG. 26 is a diagram similar to FIG. 5, showing an example of the focus detection signal after the sensor output difference correction process (step S319) of FIG. 22. Comparing FIG. 19 and FIG. 26, it can be seen that the output level difference of the focus detection signal is reduced and corrected mainly in the
本実施形態では、焦点検出信号の出力レベル差を軽減補正するため、平均輝度値が大きい方の画像信号列に対してのみ補正処理を行っているが、別の実施形態では、両方の画像信号列に対して補正処理を行ってもよい。 In the present embodiment, in order to reduce and correct the output level difference of the focus detection signal, the correction processing is performed only on the image signal string having the larger average luminance value, but in another embodiment, both image signals are corrected. The column may be corrected.
図２７は、図７と同様の図であって、図２２のセンサ出力差補正処理（ステップＳ３１９）後の画素範囲１４〜２１に対して相関演算処理（ステップＳ３２１）を行ったときに求められる相関値ＳＣＯ（ｓ）及びコントラスト値ＯＬＣ（ｓ）の一例を示す図である。 FIG. 27 is a diagram similar to that of FIG. 7, and is obtained when the correlation calculation process (step S321) is performed on the pixel ranges 14 to 21 after the sensor output difference correction process (step S319) of FIG. 22. It is a figure which shows an example of the correlation value SCO (s) and contrast value OLC (s).
本実施形態では、焦点検出信号の出力レベル差を軽減補正することにより、図２７に示されるように、補間処理後の相関値が極小となるときのシフト数として＋２、言い換えると、被写体３００に対する精確なデフォーカス量に相当する位相ずれ量が求まる。このように、本実施形態によれば、焦点検出信号にレベル差が生じる場合にも、精度の高いデフォーカス量を算出することが可能となる。 In the present embodiment, by reducing and correcting the output level difference of the focus detection signal, as shown in FIG. 27, the number of shifts when the correlation value after the interpolation processing becomes the minimum is +2, in other words, with respect to the subject 300. The amount of phase shift corresponding to the exact amount of defocus can be obtained. As described above, according to the present embodiment, it is possible to calculate the defocus amount with high accuracy even when the focus detection signal has a level difference.
焦点検出信号の出力レベル差は必ずしも全ての画素範囲で生じているわけではない。出力レベル差がもともと生じていない画素範囲に対し、図２２のセンサ出力差補正処理（ステップＳ３１９）を行って相関演算処理を行うと、却って、被写体３０１及び３０２に対する精確なデフォーカス量に相当する位相ずれ量を求めることができなくなってしまう。
The output level difference of the focus detection signal does not necessarily occur in the entire pixel range. When the sensor output difference correction process (step S319) of FIG. 22 is performed on the pixel range in which the output level difference does not originally occur and the correlation calculation process is performed, it corresponds to an accurate defocus amount for the
そこで、カメラ制御部１０３は、余剰範囲確認処理（ステップＳ２０８）にて確認された範囲に対して相関演算処理を行う前に、焦点検出信号を出力レベル差を補正する前の状態に（言い換えると、図２６に示される焦点検出信号から図１９に示される焦点検出信号に）戻し（ステップＳ２１１）、センサ出力差補正フラグを「Ｆ（false）」に設定する（ステップＳ２１２）。これにより、余剰範囲確認処理（ステップＳ２０８）にて確認された他の範囲について、まずは、補正前の焦点検出信号を用いて相関演算処理が行われる。
Therefore, the
余剰範囲確認処理（ステップＳ２０８）にて確認された他の範囲（ここでは、被写体３０１及び３０２が位置する範囲）では、焦点検出信号の出力レベル差が生じていない。そのため、焦点検出信号を出力レベル差を補正する前の状態に戻したうえで相関演算処理を行うことにより、第１実施形態と同様に、被写体３０１及び３０２に対する精確なデフォーカス量に相当する位相ずれ量（図１４Ｂ及び図１５Ｂ参照）が求まる。
In the other range confirmed in the surplus range confirmation process (step S208) (here, the range in which the
本実施形態では、焦点検出信号を出力レベル差を補正する前の状態に戻したうえで相関演算処理を行うことにより、焦点検出信号の出力レベル差が生じている範囲と生じていない範囲が混在する場合にも、各被写体に対する精確なデフォーカス量に相当する位相ずれ量を求めることができる。 In the present embodiment, the focus detection signal is returned to the state before the output level difference is corrected, and then the correlation calculation processing is performed, so that the range in which the output level difference of the focus detection signal is generated and the range in which the output level difference is not generated are mixed. Even in this case, it is possible to obtain a phase shift amount corresponding to an accurate defocus amount for each subject.
以上が本発明の例示的な実施形態の説明である。本発明の実施形態は、上記に説明したものに限定されず、本発明の技術的思想の範囲において様々な変形が可能である。例えば明細書中に例示的に明示される実施形態等又は自明な実施形態等を適宜組み合わせた内容も本願の実施形態に含まれる。 The above is the description of the exemplary embodiment of the present invention. The embodiments of the present invention are not limited to those described above, and various modifications can be made within the scope of the technical idea of the present invention. For example, the embodiment of the present application also includes a content obtained by appropriately combining an embodiment or the like or a self-explanatory embodiment or the like which is exemplified in the specification.
１ 撮影装置
１００ カメラボディ
１０３ カメラ制御部
１１８ 焦点検出モジュール
１１８ｅ 測距素子
１１８ｅＡ、１１８ｅＢ ラインセンサ
１２１Ａ〜１２１Ｃ 合焦マーク
１２１Ｄ モードマーク
２００ 撮影レンズ
２０３ フォーカスレンズ群
1
Claims (18)
前記センサ列より出力される画像信号列について相関演算を行う相関演算部と、
前記相関演算部による相関演算結果の信頼性を判定する信頼性判定部と、
前記信頼性判定部により信頼性ありと判定されると、信頼性ありと判定された相関演算結果に基づいてデフォーカス量を算出するデフォーカス量算出部と、
前記信頼性判定部により信頼性なしと判定されると、前記相関演算を行った画像信号列の始端側の画像信号に対する信頼性と、終端側の画像信号に対する信頼性と、を比較し、比較結果に基づいて前記画像信号列から前記始端側と前記終端側の少なくとも一方の画像信号を除外することにより、前記画像信号列を絞り込む絞込部と、
を備え、
前記信頼性判定部により信頼性ありと判定されるまで、前記絞込部による画像信号列の絞り込み及び前記相関演算部による前記絞り込み後の画像信号列の範囲に対する相関演算を行う、
自動焦点検出装置。 In an autofocus detection device of the pupil division phase difference method that performs focus detection based on a pair of subject lights projected on a pair of sensor rows.
A correlation calculation unit that performs correlation calculation on the image signal sequence output from the sensor sequence, and
A reliability determination unit that determines the reliability of the correlation calculation result by the correlation calculation unit,
When the reliability determination unit determines that there is reliability, the defocus amount calculation unit that calculates the defocus amount based on the correlation calculation result determined to be reliable, and the defocus amount calculation unit.
When the reliability determination unit determines that there is no reliability, the reliability of the image signal on the start side and the reliability of the image signal on the end side of the image signal string subjected to the correlation calculation are compared and compared. A narrowing section that narrows down the image signal sequence by excluding at least one of the image signals on the start end side and the end side from the image signal sequence based on the result.
With
Until the reliability determination unit determines that the image signal sequence is reliable, the narrowing down unit narrows down the image signal sequence and the correlation calculation unit performs a correlation calculation on the range of the image signal string after the narrowing down.
Autofocus detector.
前記相関演算によって求まった第１の位相ずれ量での相関値及びコントラスト値に基づいて、前記第１の位相ずれ量の信頼性を判定する信頼性判定値を計算し、
前記第１の位相ずれ量と、前記第１の位相ずれ量よりも所定画素分大きい又は小さい第２の位相ずれ量と、のコントラスト値の差であるコントラスト差を計算し、
前記絞込部による画像信号列の絞り込み及び前記相関演算部による前記絞り込み後の画像信号列の範囲に対する相関演算が行われ、前記第１の位相ずれ量の信頼性判定値が所定条件を満たし且つ前記コントラスト差が最小になる相関演算結果が得られると、この相関演算結果について信頼性ありと判定する、
請求項１に記載の自動焦点検出装置。 The reliability determination unit
Based on the correlation value and the contrast value in the first phase shift amount obtained by the correlation calculation, a reliability determination value for determining the reliability of the first phase shift amount is calculated.
The contrast difference, which is the difference between the contrast values of the first phase shift amount and the second phase shift amount which is larger or smaller by a predetermined pixel than the first phase shift amount, is calculated.
The narrowing down of the image signal sequence by the narrowing down unit and the correlation calculation for the range of the image signal string after the narrowing down by the correlation calculation unit are performed, and the reliability determination value of the first phase shift amount satisfies a predetermined condition. When the correlation calculation result that minimizes the contrast difference is obtained, it is determined that the correlation calculation result is reliable.
The automatic focus detection device according to claim 1.
前記第１の位相ずれ量の信頼性判定値が所定閾値以下である、
請求項２に記載の自動焦点検出装置。 The predetermined condition is
The reliability determination value of the first phase shift amount is equal to or less than a predetermined threshold value.
The automatic focus detection device according to claim 2.
前記相関演算によって求まった相関関数が極小値を取るときの位相ずれ量である、
請求項２又は請求項３に記載の自動焦点検出装置。 The first phase shift amount is
This is the amount of phase shift when the correlation function obtained by the correlation calculation takes a minimum value.
The automatic focus detection device according to claim 2 or 3.
を更に備え、
前記第１の位相ずれ量の信頼性判定値は、
前記補間処理後の相関関数での極小値を、前記第１の位相ずれ量での前記コントラスト値で除した値である、
請求項４に記載の自動焦点検出装置。 Further, an interpolation calculation unit for calculating the amount of phase shift in sub-pixel units by interpolation processing for the correlation function is provided.
The reliability determination value of the first phase shift amount is
It is a value obtained by dividing the minimum value in the correlation function after the interpolation process by the contrast value in the first phase shift amount.
The automatic focus detection device according to claim 4.
前記始端側に位置する複数の画像信号に対する信頼性と、前記終端側に位置する複数の画像信号に対する信頼性と、を比較する、
請求項１から請求項５の何れか一項に記載の自動焦点検出装置。 The narrowing part
The reliability of the plurality of image signals located on the start end side is compared with the reliability of the plurality of image signals located on the end side.
The automatic focus detection device according to any one of claims 1 to 5.
前記始端側の画像信号に対する信頼性と、前記終端側の画像信号に対する信頼性とが同じ場合、前記始端側の画像信号のコントラスト値である始端側コントラスト値と、前記終端側の画像信号のコントラスト値である終端側コントラスト値と、を比較し、前記コントラスト値が低い方の端部の画像信号を前記画像信号列から除外する、
請求項１から請求項６の何れか一項に記載の自動焦点検出装置。 The narrowing part
When the reliability of the image signal on the start end side and the reliability of the image signal on the end side are the same, the contrast value of the start end side, which is the contrast value of the image signal on the start end side, and the contrast of the image signal on the end side. The end side contrast value, which is a value, is compared with, and the image signal at the end having the lower contrast value is excluded from the image signal sequence.
The automatic focus detection device according to any one of claims 1 to 6.
更に、前記始端側コントラスト値と前記終端側コントラスト値とが同じ場合、両方の端部の画像信号を前記画像信号列から除外する、
請求項７に記載の自動焦点検出装置。 The narrowing part
Further, when the start end side contrast value and the end end side contrast value are the same, the image signals at both ends are excluded from the image signal sequence.
The automatic focus detection device according to claim 7.
を更に備え、
前記相関演算部により、前記検出部により検出された検出範囲の画像信号列に対して相関演算が行われ、
前記信頼性判定部により、前記検出範囲での相関演算結果が信頼性なしと判定されると、相関演算結果が信頼性ありと判定されるまで、前記絞込部による画像信号列の絞り込み及び前記相関演算部による前記絞り込み後の画像信号列の範囲に対する相関演算を行う、
請求項１から請求項８の何れか一項に記載の自動焦点検出装置。 A detection unit for detecting a range other than the first range in which the correlation calculation result is determined to be reliable is further provided among the entire range of the image signal sequence.
The correlation calculation unit performs a correlation calculation on the image signal sequence of the detection range detected by the detection unit.
When the reliability determination unit determines that the correlation calculation result in the detection range is unreliable, the narrowing down unit narrows down the image signal sequence and the narrowing down until the correlation calculation result is determined to be reliable. Correlation calculation is performed on the range of the image signal sequence after the narrowing down by the correlation calculation unit.
The automatic focus detection device according to any one of claims 1 to 8.
を更に備える、
請求項９に記載の自動焦点検出装置。 When there is at least one range in which the correlation calculation result is determined to be reliable in the detection range, the defocus amount calculation unit calculates each range of the first range and the at least one range. Further, a defocus amount selection unit that selects the defocus amount calculated for the range corresponding to the subject closest to the automatic focus detection device as the defocus amount for driving the focus lens among the defocus amounts. Prepare, prepare
The automatic focus detection device according to claim 9.
被写体の合焦状態を報知する報知部と、
を更に備え、
前記ＡＦモード時、
前記デフォーカス量選択部が、前記自動焦点検出装置に最も近い被写体に対応する範囲について算出されたデフォーカス量を、前記フォーカスレンズを駆動するためのデフォーカス量として選択し、
前記ＭＦモード時、
前記デフォーカス量選択部が、前記第１の範囲及び前記少なくとも１つの範囲の各範囲について算出されたデフォーカス量のうち、現在の焦点調節状態から最も合焦状態に近い範囲について算出されたデフォーカス量を選択し、前記報知部が、前記デフォーカス量選択部により選択されたデフォーカス量に対応する範囲の被写体が合焦状態にあることを報知する、
請求項１０に記載の自動焦点検出装置。 Focus adjustment mode setting unit for setting AF mode or MF mode,
A notification unit that notifies the focus status of the subject and
Further prepare
In the AF mode
The defocus amount selection unit selects the defocus amount calculated for the range corresponding to the subject closest to the automatic focus detection device as the defocus amount for driving the focus lens.
In the MF mode
Of the defocus amounts calculated for each of the first range and at least one range, the defocus amount selection unit calculates the defocus amount calculated for the range closest to the in-focus state from the current focus adjustment state. A focus amount is selected, and the notification unit notifies that a subject in a range corresponding to the defocus amount selected by the defocus amount selection unit is in focus.
The automatic focus detection device according to claim 10.
前記デフォーカス量選択部により選択されたデフォーカス量に対応する範囲の被写体が合焦状態にあることを知らせる表示を行う、
請求項１１に記載の自動焦点検出装置。 The notification unit
A display is performed to notify that the subject in the range corresponding to the defocus amount selected by the defocus amount selection unit is in the in-focus state.
The automatic focus detection device according to claim 11.
を更に備え、
前記絞込モードがオンされているときに前記信頼性判定部により信頼性なしと判定されると、前記信頼性判定部により信頼性ありと判定されるまで、前記絞込部による画像信号列の絞り込み及び前記相関演算部による前記絞り込み後の画像信号列の範囲に対する相関演算を行う、
請求項１から請求項１２の何れか一項に記載の自動焦点検出装置。 It also has a narrowing mode switching unit that switches the narrowing mode on and off.
If the reliability determination unit determines that the image signal is unreliable while the narrowing mode is turned on, the image signal sequence of the image signal sequence by the narrowing unit is determined by the reliability determination unit until it is determined to be reliable. Correlation calculation is performed on the range of the image signal sequence after the narrowing down and the narrowing down by the correlation calculation unit.
The automatic focus detection device according to any one of claims 1 to 12.
を更に備える、
請求項１３に記載の自動焦点検出装置。 A display unit for displaying whether or not the narrowing mode is turned on is further provided.
The automatic focus detection device according to claim 13.
前記出力レベル差が所定値より大きい場合、前記相関演算範囲にて前記出力レベル差が軽減されるように、前記一対の画像信号列の出力レベルを補正する出力レベル補正部と、を更に備え、
前記出力レベル補正部による出力レベル補正後の画像信号列に対し、前記相関演算部による前記絞り込み後の画像信号列の範囲に対する相関演算を行う、
請求項１から請求項１４の何れか一項に記載の自動焦点検出装置。 When the reliability determination unit determines that there is no reliability, the output level difference calculation unit calculates the output level difference of the pair of image signal strings for the correlation calculation range in the correlation calculation result determined to be unreliable. ,
When the output level difference is larger than a predetermined value, an output level correction unit for correcting the output level of the pair of image signal strings is further provided so that the output level difference is reduced in the correlation calculation range.
For the image signal string after the output level correction by the output level correction unit, the correlation calculation unit performs the correlation calculation on the range of the image signal sequence after the narrowing down.
The automatic focus detection device according to any one of claims 1 to 14.
請求項９を引用する、請求項１０から請求項１５の何れか一項に記載の自動焦点検出装置。 Before performing the correlation calculation on the image signal string in the detection range, the image signal string after the output level correction by the output level correction unit is returned to the image signal sequence before the output level correction by the output level correction unit.
The automatic focus detection device according to any one of claims 10 to 15, which cites claim 9.
前記センサ列より出力される画像信号列について相関演算を行う相関演算ステップと、
前記相関演算ステップでの相関演算結果の信頼性を判定する信頼性判定ステップと、
前記信頼性判定ステップにて信頼性ありと判定されると、信頼性ありと判定された相関演算結果に基づいてデフォーカス量を算出するデフォーカス量算出ステップと、
前記信頼性判定ステップにて信頼性なしと判定されると、前記相関演算を行った画像信号列の始端側の画像信号に対する信頼性と、終端側の画像信号に対する信頼性と、を比較し、比較結果に基づいて前記画像信号列から前記始端側と前記終端側の少なくとも一方の画像信号を除外することにより、前記画像信号列を絞り込む絞込ステップと、
を含み、
前記信頼性判定ステップにて信頼性ありと判定されるまで、前記絞込ステップでの画像信号列の絞り込み及び前記相関演算ステップでの前記絞り込み後の画像信号列の範囲に対する相関演算を行う、
自動焦点検出方法。 In the automatic focus detection method executed by the pupil division phase difference type automatic focus detection device that performs focus detection based on a pair of subject lights projected on a pair of sensor rows.
A correlation calculation step for performing a correlation calculation on the image signal sequence output from the sensor sequence, and
A reliability determination step for determining the reliability of the correlation calculation result in the correlation calculation step, and
When it is determined to be reliable in the reliability determination step, the defocus amount calculation step for calculating the defocus amount based on the correlation calculation result determined to be reliable, and the defocus amount calculation step.
When it is determined that there is no reliability in the reliability determination step, the reliability of the image signal on the start side of the image signal sequence subjected to the correlation calculation is compared with the reliability of the image signal on the end side. A narrowing-down step of narrowing down the image signal sequence by excluding at least one of the image signals on the start end side and the end side from the image signal sequence based on the comparison result.
Including
Until it is determined to be reliable in the reliability determination step, the image signal trains are narrowed down in the narrowing down step and the correlation calculation is performed on the range of the image signal trains after the narrowing down in the correlation calculation step.
Autofocus detection method.
前記センサ列より出力される画像信号列について相関演算を行う相関演算ステップと、
前記相関演算ステップでの相関演算結果の信頼性を判定する信頼性判定ステップと、
前記信頼性判定ステップにて信頼性ありと判定されると、信頼性ありと判定された相関演算結果に基づいてデフォーカス量を算出するデフォーカス量算出ステップと、
前記信頼性判定ステップにて信頼性なしと判定されると、前記相関演算を行った画像信号列の始端側の画像信号に対する信頼性と、終端側の画像信号に対する信頼性と、を比較し、比較結果に基づいて前記画像信号列から前記始端側と前記終端側の少なくとも一方の画像信号を除外することにより、前記画像信号列を絞り込む絞込ステップと、
を含み、
前記信頼性判定ステップにて信頼性ありと判定されるまで、前記絞込ステップでの画像信号列の絞り込み及び前記相関演算ステップでの前記絞り込み後の画像信号列の範囲に対する相関演算を行う、
自動焦点検出プログラム。 In an automatic focus detection program executed by an autofocus detection device of the pupil division phase difference method that performs focus detection based on a pair of subject lights projected on a pair of sensor rows.
A correlation calculation step for performing a correlation calculation on the image signal sequence output from the sensor sequence, and
A reliability determination step for determining the reliability of the correlation calculation result in the correlation calculation step, and
When it is determined to be reliable in the reliability determination step, the defocus amount calculation step for calculating the defocus amount based on the correlation calculation result determined to be reliable, and the defocus amount calculation step.
When it is determined that there is no reliability in the reliability determination step, the reliability of the image signal on the start side of the image signal sequence subjected to the correlation calculation is compared with the reliability of the image signal on the end side. A narrowing-down step of narrowing down the image signal sequence by excluding at least one of the image signals on the start end side and the end side from the image signal sequence based on the comparison result.
Including
Until it is determined to be reliable in the reliability determination step, the image signal trains are narrowed down in the narrowing down step and the correlation calculation is performed on the range of the image signal trains after the narrowing down in the correlation calculation step.
Autofocus detection program.
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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Family Cites Families (3)
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|---|---|---|---|---|
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-
2020
- 2020-03-16 JP JP2020045800A patent/JP7435085B2/en active Active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023037934A1 (en) | 2021-09-13 | 2023-03-16 | 富士フイルム株式会社 | Production method for encapsulation of bicycloalkane compound |
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