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.

特開２００６−１３３５１５号公報JP 2006-133515 A

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.

本発明の自動焦点検出装置を搭載した一眼レフカメラの主要構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the main structures of the single-lens reflex camera carrying the automatic focus detection apparatus of this invention. 同自動焦点検出装置のＡＦモジュールの構成を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the structure of AF module of the automatic focus detection apparatus. 同ＡＦモジュールの千鳥配列の一対のラインセンサの配置例を模式的に示す正面図である。It is a front view which shows typically the example of arrangement | positioning of a pair of line sensor of the staggered arrangement | sequence of the same AF module. 同千鳥配列の一対の水平ラインセンサの模式図であって、（Ａ）はその平面図、（Ｂ）は同水平ラインセンサの像信号列を内挿合成するときに取り込む画素順の実施形態を示す図である。It is a schematic diagram of a pair of horizontal line sensors of the same staggered arrangement, in which (A) is a plan view thereof, and (B) is an embodiment in order of pixels taken in when an image signal sequence of the horizontal line sensor is interpolated. FIG. 被写体像のエッジ角度とラインセンサの焦点ずれ量との関係を示す、（Ａ）は一対のラインセンサと被写体像との関係を示す図、（Ｂ）は同一対のラインセンサの像信号列の出力をグラフで示す図、（Ｃ）は同一対のラインセンサの同像信号列の相関演算値をグラフで示す図である。The relationship between the edge angle of the subject image and the defocus amount of the line sensor is shown, (A) is a diagram showing the relationship between the pair of line sensors and the subject image, and (B) is the image signal sequence of the same pair of line sensors. FIG. 4C is a graph showing the output, and FIG. 4C is a graph showing the correlation calculation value of the same-image signal sequence of the same pair of line sensors. （Ａ）は、被写体像が斜め線を有する場合の斜め線の傾斜角と、通常の測距演算、内挿合成、加算合成によって得たデフォーカス量の誤差分布をグラフ化して示す図、（Ｂ）は、同フォーカスシフト量の誤差分布をグラフ化して示す図である。(A) is a graph showing the inclination angle of a diagonal line when the subject image has a diagonal line, and the error distribution of the defocus amount obtained by normal ranging calculation, interpolation synthesis, and addition synthesis; FIG. 7B is a graph showing the error distribution of the focus shift amount. 基準センサ領域ａと参照センサ領域ｂとに発生する像ずれ量の差の出現頻度をグラフ化して示す図である。It is a figure which graphs and shows the appearance frequency of the difference of the image shift amount which generate | occur | produces in the standard sensor area | region a and the reference sensor area | region b. 本発明の自動焦点検出装置のセレクトモードにおける測距演算選択動作の実施形態のメインフローチャートである。It is a main flowchart of embodiment of the ranging calculation selection operation | movement in the select mode of the automatic focus detection apparatus of this invention. 同測距演算選択動作等における測距演算のサブルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the subroutine of the ranging calculation in the ranging calculation selection operation etc. 同セレクトモードにおける斜め線判別測距演算のフローチャートの一部を示す図である。It is a figure which shows a part of flowchart of the diagonal line discrimination | determination ranging calculation in the select mode. 同セレクトモードにおける斜め線判別測距演算のフローチャートの他部一部を示す図である。It is a figure which shows a part of other part of the flowchart of the diagonal line discrimination | determination ranging calculation in the select mode. 本発明の自動焦点検出装置の自動選択モードにおける測距演算選択動作の実施形態のメインフローチャートである。It is a main flowchart of embodiment of the ranging calculation selection operation in the automatic selection mode of the automatic focus detection apparatus of this invention. 同自動選択モードにおける斜め線判別測距演算のフローチャートの一部を示す図である。It is a figure which shows a part of flowchart of the diagonal line discrimination | determination ranging calculation in the automatic selection mode. 同自動選択モードにおける斜め線判別測距演算のフローチャートの他部を示す図である。It is a figure which shows the other part of the flowchart of the diagonal line discrimination | determination ranging calculation in the automatic selection mode. 同自動選択モードにおける加算合成の第２の実施形態のフローチャートである。It is a flowchart of 2nd Embodiment of the addition composition in the automatic selection mode. 同セレクトモードにおける加算合成の第３の実施形態のフローチャートである。It is a flowchart of 3rd Embodiment of the addition composition in the select mode. 同自動選択モードにおける加算合成の第４の実施形態のフローチャートである。It is a flowchart of 4th Embodiment of the addition composition in the automatic selection mode. 同セレクトモードにおける加算合成の第５の実施形態のフローチャートである。It is a flowchart of 5th Embodiment of the addition composition in the select mode. 図１０に示した本発明のセレクトモードにおける斜め線判別測距演算の他の実施形態のフローチャートの一部を示す図である。It is a figure which shows a part of flowchart of other embodiment of the diagonal line discrimination | determination ranging calculation in the select mode of this invention shown in FIG.

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 camera body 11 incorporating an AF module (automatic focus detection module) 60 as an automatic focus detection device, and an AF compatible photographing lens 51 that can be attached to and detached from the camera body 11.

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 camera body 11 includes a body CPU 31 that comprehensively controls the camera body 11 and the photographing lens 51 and also operates as a determination unit, a selection unit, a correction calculation unit, and a calculation unit. On the other hand, the photographing lens 51 includes a lens CPU 57 that controls lens functions. Further, the camera body 11 includes a peripheral control circuit 21 that inputs and outputs lens information, AF lens driving information, and the like with the lens CPU 57 mounted on the photographing lens 51.

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 camera body 11 from the photographing lens 51 is reflected by the main mirror 13 toward the pentaprism 17 constituting the finder optical system, and reflected by the pentaprism 17 to be an eyepiece (not shown). ) Part of the subject light beam emitted from the pentaprism 17 is incident on the light receiving element of the photometry IC 18. On the other hand, a part of the light beam incident on the half mirror portion 14 formed at the center portion of the main mirror 13 is transmitted through the half mirror portion 14 and reflected downward by the sub mirror 15 provided on the back surface of the main mirror 13, and AF The light enters the module 60.

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 photometry IC 18 outputs an electrical signal photoelectrically converted according to the amount of received light as a photometry signal to the body CPU 31 via the peripheral control circuit 21. The body CPU 31 performs a predetermined exposure calculation based on the photometric signal, film sensitivity information, and the like, and calculates an appropriate shutter speed and aperture value for exposure. Based on the calculated shutter speed and aperture value, the peripheral control circuit 21 drives the aperture mechanism 22 and sets the aperture (not shown) of the imaging lens 51 to the calculated aperture value based on the calculated shutter speed and aperture value. Then, exposure is performed by driving the exposure mechanism 23 based on the calculated shutter speed.

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 AF module 60 detects the focus state of the subject 70 and outputs a pixel-unit video signal to the body CPU 31. The body CPU 31 performs a defocus calculation based on the input signal from the AF module 60 and drives the AF motor 33 through the motor drive circuit 32 by the calculated defocus amount. The rotation of the AF motor 33 is decelerated by the gear block 34, and the gear of the photographic lens 51 is connected via a connection between a joint 35 provided on the mount portion of the camera body 11 and a joint 55 provided on the mount portion of the photographic lens 51. It is transmitted to the block 54, and the focus adjustment lens group 56 is moved forward and backward in the optical axis direction via the gear block 54.

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 body CPU 31 includes a ROM 31a that stores a control program, a RAM 31b that temporarily stores predetermined data for calculation and control, an A / D converter 31c, and a D / A converter 31d.

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 body CPU 31 includes, as switch means, a main switch SWM for turning on / off the power supply to the peripheral control circuit 21 and the like, a photometric switch SWS that is turned on by half-pressing the release button, and a release switch SWR that is turned on by fully pressing the release button. Is provided.

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 body CPU 31 is connected to a display panel 36 for displaying various shooting information such as a set AF, exposure, shooting mode, shutter speed, aperture value, etc., and an EEPROM 38 as external nonvolatile memory means. The display panel 36 usually includes displays provided at two locations within the outer surface of the camera body 11 and the viewfinder field. The EEPROM 38 stores various constants specific to the camera body 11.

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 camera body 11 is provided with an image sensor 45 as imaging means. A focus detection surface by the AF module 60 is set equivalent to the imaging surface by the image sensor 45. An output signal (image signal) of the image sensor 45 is digitized by an AFE (analog front end) 46 and processed into a video signal that can be displayed on the LCD 42 by the DSP 41. The DSP 41 exchanges information regarding photographing with the body CPU 31.

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 AF module 60. The AF module 60 is a so-called pupil division phase difference type AF module, and is a condenser lens disposed behind the planned focal plane (primary imaging plane) on which the subject image (primary image) f1 formed by the photographing lens 51 is formed. 61, a separator mask 62 and a separator lens 63 that divide the subject luminous flux collected by the condenser lens 61 into pupils, and a pair of subject images (secondary images) f2V and f2H obtained by dividing the pupil into a pair of horizontal line sensors 64H and a pair. And a focus detection element 64 projected onto the vertical line sensor 64V. The separator mask 62 is disposed on the incident side of the separator lens 63, and has a pair of transmission holes 62V and 62H for transmitting a subject light beam in the vertical direction and the horizontal direction, respectively. The separator lens 63 is formed by integrally molding a plurality of lenses. FIG. 2 shows a single cross focus detection (ranging) area FA. In this embodiment, although not shown, the vertical focus detection (ranging) area and the lateral focus detection (ranging) are at different positions. ) It has multiple areas.

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 focus detection element 64 has a plurality of line sensors (sensor groups) that respectively receive and integrate a pair of so-called pupil-divided subject light beams. The plurality of line sensors includes a pair of horizontal line sensors 64H for detecting vertical lines arranged in the horizontal direction and a pair of vertical line sensors 64V for detecting horizontal lines arranged in the vertical direction. It is composed of a first line sensor SA and a second line sensor SB composed of a pixel column) a and a reference sensor region (reference pixel column) b (FIGS. 3 and 4A). The first and second line sensors SA and SB are arranged in a staggered manner in parallel with a predetermined distance d apart in the direction orthogonal to the sensor longitudinal direction (pixel arrangement direction) and at a predetermined pixel pitch shift in the sensor longitudinal direction. Yes. The embodiment shown in FIG. 3 includes two sets of horizontal line sensors 64H and seven sets of vertical line sensors 64V. The horizontal line sensors 64H and the vertical line sensors 64V focus on subject portions in different ranging areas. It can be detected.

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 horizontal line sensors 64H is interpolated and added together is given a serial number to each pixel. This is schematically shown in FIG. In the interpolation synthesis of the present invention, image signals are extracted from the image signal sequences of the first and second line sensors SA and SB in the order of pixel numbers (for example, alternately), and the image signal sequence of the first line sensor SA. The image signal of the second line sensor SB is inserted between the image signals. The number of image signals in the image signal sequence used for the subsequent calculation is twice the number of image signals of the first line sensor SA. In the first embodiment, in the first embodiment, the image signal of the second line sensor SB corresponding to the pixel number next to the pixel number of the image signal is added to the image signal of the first line sensor SA in the first embodiment. To do. The number of image signals used for the subsequent calculation is the same as the number of image signals of a single line sensor (first line sensor SA), but the level of the image signal is approximately doubled. Additive synthesis is not limited to the first embodiment. FIG. 4B shows a part of the reference sensor area a of the first and second line sensors SA and SB, and the reference sensor area b of the first and second line sensors SA and SB. Are interpolated and added together in the same pixel order.

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 focus detection element 64 is a monitor sensor for checking the received light amount (integrated value) of each of the line sensors 64H and 64V, and a control circuit system for driving and controlling the line sensors 64H and 64V and the monitor sensor. Is provided. When the monitor voltage (output voltage) of the monitor sensor reaches a predetermined threshold, the control circuit system ends the integration of the line sensors 64H and 64V corresponding to the monitor sensor. Then, when the integration of all the line sensors 64H and 64V is finished, the charges integrated by the line sensors 64H and 64V are converted into voltages one by one for each line sensor, and are supplied to the body CPU 31 as a video signal for each pixel. Output.

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 horizontal line sensor 64H (the reference sensor region a of the pair of first and second line sensors SA and SB). The first and second line sensors SA and SB have a pixel width (pixel pitch) of P X (= 1 bit) and are centered in the sensor longitudinal direction passing through the center of gravity of the pixel in the sensor lateral direction (vertical direction). line SAO, SBO is the distance d (distance of the center of gravity of the pixels) apart, and are staggered by shifting 0.5P X sensor longitudinal direction (horizontal direction).

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 body CPU 31. The camera body 11 equipped with the automatic focus detection apparatus of the present invention has at least two selection modes and an automatic selection mode as a plurality of focus detection modes for AF (automatic focus adjustment), and the user selects one of the modes. You can choose. 8 to 18, the first and second line sensors SA and SB are respectively represented as SA and SB lines, and the reference sensor area a and reference sensor area b of the first and second line sensors SA and SB. Are shown as SA-a, SB-b, SB-a, and SB-b lines, respectively.

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 display panel 36 and the LCD 42.

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 adjustment lens group 56 to the in-focus position is calculated based on the defocus amount. Based on the lens driving amount, the AF motor 33 is driven via the motor drive circuit 32, and the focus adjustment lens group 56 is moved to the in-focus position via the gear block 34, the joints 35 and 55, and the gear block 54. The lens driving amount may be calculated in step S43.
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 display panel 36 and the LCD 42. The operation corresponding to the contrast NG or the reliability NG is performed, for example, indicating that the image could not be displayed and ending the AF operation, or moving the focus adjustment lens group 56 in the optical axis direction and performing the AF operation again.

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 horizontal line sensor 64H has been described, but the present invention can also be applied to the vertical line sensor 64V and the oblique line sensor.

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 SYMBOLS 11 Camera body 13 Main mirror 14 Half mirror part 15 Sub mirror 31 Body CPU (Image shift amount detection means, ranging calculation means, determination means, selection means)
32 Motor drive circuit 33 AF motor 34 54 Gear block 35 55 Joint 36 Display panel 38 EEPROM
51 Shooting Lens 56 Focus Adjustment Lens Group (Focus Adjustment Optical System)
57 Lens CPU
60 AF module 61 Condenser lens 62 Separator mask 62H 62V Transmission hole 63 Separator lens 64 Focus detection element 64H Horizontal line sensor 64V Vertical line sensor SA First line sensor SB Second line sensor a Standard sensor area b Reference sensor area d Pixel Row spacing f1 Subject image (primary image)
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)

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. 請求項１記載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自動焦点検出装置。 2. The automatic focus detection apparatus according to claim 1, wherein the image shift amount detection means is configured to detect the first line sensor or the second line when any of the contrasts of the image signal sequence of each line sensor is not equal to or greater than a predetermined value. Of the image signal sequences of the standard sensor region and the reference sensor region of the sensor, the image shift amount of the standard sensor region and the reference sensor region is determined using the image signal sequence of the first or second line sensor having a contrast equal to or higher than a predetermined value. Automatic focus detection device to detect. 請求項１記載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自動焦点検出装置。 2. The automatic focus detection apparatus according to claim 1, wherein the image shift amount detection unit determines that the magnitude or average value of the image shift amounts between the sensors is not equal to or less than a second predetermined value. An automatic focus detection apparatus that adds and synthesizes image signal sequences of a sensor and a second line sensor to detect an image shift amount between a standard sensor region and a reference sensor region. 請求項３記載の自動焦点検出装置において、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む自動焦点検出装置。 4. The automatic focus detection apparatus according to claim 3, wherein the adding and combining includes 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. 請求項３記載の自動焦点検出装置において、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む自動焦点検出装置。 4. The automatic focus detection apparatus according to claim 3, wherein the summing is performed by performing a correlation operation on an image signal sequence in a reference sensor region and an image signal sequence in a reference sensor region of each of the first and second line sensors, And an automatic focus detection device including a calculation for adding the correlation calculation values of the second line sensor. 請求項３記載の自動焦点検出装置において、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む自動焦点検出装置。 4. The automatic focus detection apparatus according to claim 3, wherein the addition synthesis is performed based on a correlation calculation value obtained by performing a correlation calculation on an image signal sequence in a reference sensor region and an image signal sequence in a reference sensor region of each of the first and second line sensors. An automatic focus detection apparatus including a calculation for calculating image shift amounts of the first and second line sensors and adding and averaging the image shift amounts of the first and second line sensors. 請求項１記載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自動焦点検出装置。 The automatic focus detection apparatus according to claim 1, wherein the image shift amount detection unit is configured to detect an image signal sequence of the first line sensor or the second line sensor when the difference between the image shift amounts between the sensors is not less than a predetermined value. An automatic focus detection device that detects the amount of image shift between the reference sensor area and the reference sensor area using the sensor. 請求項７記載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を用いる自動焦点検出装置。 8. The automatic focus detection apparatus according to claim 7, wherein the image shift amount detection means uses an image signal sequence of a line sensor indicating the closest image shift amount for detection of the image shift amount. 請求項７記載の自動焦点検出装置において、前記像ずれ量検出手段は、前記像ずれ量の検出に、信頼性が高い方のラインセンサの像信号列を用いる自動焦点検出装置。 8. The automatic focus detection apparatus according to claim 7, wherein the image shift amount detection means uses an image signal sequence of a line sensor having higher reliability for detection of the image shift amount. 請求項１記載の自動焦点検出装置において、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自動焦点検出装置。 2. The automatic focus detection apparatus according to claim 1, wherein 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 are defined. If there is no reliability of the inter-sensor image shift amount, the image shift between the reference sensor area and the reference sensor area using the image signal sequence of the line sensor having the higher contrast between the first and second line sensors. Automatic focus detection device that detects the amount. 請求項１記載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以下である自動焦点検出装置。 The automatic focus detection apparatus according to claim 1, wherein a second predetermined value for determining the magnitude of the inter-sensor image shift amount is ½ or less of a pixel pitch of a line sensor. 請求項１記載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１／６以下である自動焦点検出装置。 2. The automatic focus detection apparatus according to claim 1, wherein the second predetermined value for determining the magnitude of the inter-sensor image shift amount is 1/6 or less of the pixel pitch of the line sensor. 請求項１記載の自動焦点検出装置において、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以下である自動焦点検出装置。 2. The automatic focus detection apparatus according to claim 1, wherein 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 difference between the image shift amounts between the sensors is calculated. The automatic focus detection apparatus in which the first predetermined value to be determined is 0.1 d / Px or less. 請求項１記載の自動焦点検出装置において、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以下である自動焦点検出装置。 2. The automatic focus detection apparatus according to claim 1, wherein 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 difference between the image shift amounts between the sensors is calculated. The automatic focus detection apparatus whose first predetermined value to be determined is 0.05 d / Px or less. 請求項１１ないし１４のいずれか１項記載の自動焦点検出装置において、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自動焦点検出装置。 15. The automatic focus detection device according to claim 11, wherein an image shift amount between the first line sensor and the second line sensor is a geometric length on the line sensor. Automatic focus detection device based on deviation. 請求項１ないし１５のいずれか１項記載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自動焦点検出装置。 The automatic focus detection apparatus according to any one of claims 1 to 15, wherein a distance measurement area set in a plurality of different regions of a subject image, and the first and second distance detectors provided for each of the distance measurement areas. A plurality of focus detection modes including a line sensor and an automatic selection mode for automatically selecting a distance measurement area to be used for focus detection from the plurality of distance measurement areas, and the image is displayed when the automatic selection mode is selected. The shift amount detection means is an automatic focus detection device that selects a distance measurement area for detecting a focus by detecting an image shift amount for each of the first line sensor and the second line sensor in order of a predetermined distance measurement area. 請求項１ないし１５のいずれか１項記載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自動焦点検出装置。 The automatic focus detection apparatus according to any one of claims 1 to 15, wherein a distance measurement area set in a plurality of different regions of a subject image, and the first and second distance detectors provided for each of the distance measurement areas. A line sensor and a plurality of focus detection modes including an automatic selection mode for automatically selecting a distance measurement area to be used for focus detection from a plurality of distance measurement areas, and the image shift when the automatic selection mode is selected. The amount detection means detects an image shift amount for each of the first line sensor and the second line sensor in order of a predetermined distance measurement area, selects a distance measurement area that meets a predetermined condition, and then detects the image shift amount. Is an automatic focus detection apparatus that uses the already calculated deviation amount detection result. 請求項１７記載の自動焦点検出装置において、前記測距エリアを選択する所定条件は、至近側であることを含む自動焦点検出装置。 The automatic focus detection apparatus according to claim 17, wherein the predetermined condition for selecting the distance measurement area is that it is on a close side. 請求項１７記載の自動焦点検出装置において、前記測距エリアを選択する所定条件は、信頼性が高い方であることを含む自動焦点検出装置。 18. The automatic focus detection apparatus according to claim 17, wherein the predetermined condition for selecting the distance measurement area includes that having higher reliability. 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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