JPH10170816A - Focusing information detector, focus detector, and camera using the same - Google Patents
Focusing information detector, focus detector, and camera using the sameInfo
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- JPH10170816A JPH10170816A JP32832096A JP32832096A JPH10170816A JP H10170816 A JPH10170816 A JP H10170816A JP 32832096 A JP32832096 A JP 32832096A JP 32832096 A JP32832096 A JP 32832096A JP H10170816 A JPH10170816 A JP H10170816A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、デジタルカメラな
どの固体撮像素子を用いた撮像装置の焦点検出装置に関
するものである。[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a focus detection device of an image pickup device using a solid-state image pickup device such as a digital camera.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、一眼レフタイプの銀塩カメラで用
いられている自動合焦装置には、位相差方式の焦点検出
装置が数多く用いられている。2. Description of the Related Art Conventionally, many phase difference type focus detection devices are used as an automatic focusing device used in a single-lens reflex type silver halide camera.
【0003】図9は、位相差方式の焦点検出装置を説明
するための図である。図9において、レンズから入射し
た光は、メインミラーである45°ミラーの後ろに取り
付けてあるサブミラーによって、装置下方に反射され、
メガネレンズと呼ばれる2次光学系のレンズにより2つ
の像に分離されて、オートフォーカス(以下、AFと記
す)センサーに入射する。そのセンサーは、図10のよ
うに2組(センサーA、センサーB)並べて配置されて
いる。また、メガネレンズは、瞳分割光学系の役割を果
たしており、メガネレンズにより分割されセンサー上に
できる2つの像は、異なる瞳を通過した光束のため、レ
ンズの繰り出し量により、像の相対位置が図10のよう
に、合焦、前ピン、後ピンの各状態によって異なる。FIG. 9 is a diagram for explaining a phase difference type focus detection device. In FIG. 9, the light incident from the lens is reflected downward by the sub-mirror attached to the 45 ° mirror that is the main mirror,
The light is separated into two images by a lens of a secondary optical system called a spectacle lens, and is incident on an autofocus (hereinafter, referred to as AF) sensor. As shown in FIG. 10, the sensors are arranged side by side in two sets (sensor A and sensor B). Also, the spectacle lens plays a role of a pupil division optical system, and two images formed by the spectacle lens and formed on the sensor are light beams that have passed through different pupils. As shown in FIG. 10, the state differs depending on the respective states of focusing, front focus, and rear focus.
【0004】この2像の相対的なずれ量を、2組のセン
サーの出力信号の相関をとることにより計算し、このず
れ量から光学系のデフォーカス量を求め、フォーカスレ
ンズを制御して合焦を行っている。The relative displacement between the two images is calculated by correlating the output signals of the two sets of sensors, the defocus amount of the optical system is determined from the displacement, and the focus lens is controlled to obtain a total. I'm scorching.
【0005】しかしながら、銀塩カメラ等で使用されて
いる位相差方式には焦点検出用として専用の受光素子
(センサー)が必要となり、また、撮像用光学系と焦点
検出用光学系および焦点検出用の受光素子の位置精度が
厳しく、その調整が困難であり、その分、合焦精度が低
下するという問題点がある。[0005] However, the phase difference method used in a silver halide camera or the like requires a dedicated light receiving element (sensor) for focus detection, and an imaging optical system, a focus detection optical system, and a focus detection optical system. However, there is a problem that the positional accuracy of the light receiving element is strict and the adjustment thereof is difficult, and the focusing accuracy is reduced accordingly.
【0006】デジタルカメラなどの固体撮像装置では、
画像を得るために固体撮像素子を用いており、この撮像
素子を焦点検出用のセンサーとして兼用することが可能
である。これにより、焦点検出用として専用のセンサー
を用意する必要がなくなる。さらに、撮影光学系と焦点
検出用の光学系として同じものを使用することになり、
前述した位置精度が厳しいことから発生する、合焦精度
の低下も防止することが出来、メリットが大きい。In a solid-state imaging device such as a digital camera,
A solid-state image sensor is used to obtain an image, and this image sensor can be used also as a focus detection sensor. This eliminates the need for preparing a dedicated sensor for focus detection. Furthermore, the same one will be used as the imaging optical system and the optical system for focus detection,
It is possible to prevent a decrease in focusing accuracy, which is caused by the above-described severe positional accuracy, and this is a great merit.
【0007】前述したように、銀塩カメラの位相差方式
では、メガネレンズと呼ばれる2次光学系のレンズによ
り像を複数に分離し、焦点検出専用の複数のAFセンサ
ーから得られる出力信号の相関演算によりデフォーカス
量を求めている。As described above, in the phase difference method of a silver halide camera, an image is separated into a plurality of images by a lens of a secondary optical system called a spectacle lens, and correlation of output signals obtained from a plurality of AF sensors dedicated to focus detection is performed. The defocus amount is obtained by calculation.
【0008】デジタルカメラにおいて、AF専用の光学
系、センサを用いることなく、位相差検出方式のAFシ
ステムを構築するためには、撮影用の光学系に移動可能
な瞳を挿入し、この瞳を移動して、瞳領域の異なる光束
よりなる光学像を固体撮像素子上に結像させ、これによ
り得られる瞳領域の異なる光束よりなる複数の画像を、
銀塩カメラの位相差方式における焦点検出専用の複数の
AFセンサーから得られる出力信号に相当するものとす
る。位相差方式が提案されている。In order to construct a phase difference detection type AF system in a digital camera without using an AF-dedicated optical system and sensor, a movable pupil is inserted into a photographing optical system, and this pupil is inserted into the optical system. Moving, forming an optical image composed of light beams having different pupil regions on the solid-state imaging device, and obtaining a plurality of images composed of light beams having different pupil regions,
This corresponds to output signals obtained from a plurality of AF sensors dedicated to focus detection in the phase difference method of the silver halide camera. A phase difference method has been proposed.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとしている課題】しかし、AF専用
の光学系、AF専用のセンサーを用いることなく、位相
差検出方式のAFシステムを構築するために、瞳領域の
異なる複数の画像を得る際、瞳領域を時系列的に分割す
る方法を用いると、同一時刻に複数の画像の撮影を行う
ことが出来ない。このため、焦点検出用の複数の画像を
撮影している間に、被写体と光学系が相対的に移動する
場合、その移動が各画像間の像の位置ずれとなって現
れ、相関演算結果に直接影響するため、撮影中の被写体
と光学系が相対的に移動したことを加味して、被写体と
撮影光学系の相対移動を補正することが必要となる。However, in order to construct a phase difference detection type AF system without using an AF-dedicated optical system and an AF-dedicated sensor, when obtaining a plurality of images having different pupil regions, If a method of dividing the pupil region in time series is used, it is impossible to capture a plurality of images at the same time. For this reason, when the subject and the optical system move relatively while capturing a plurality of images for focus detection, the movement appears as a positional shift of the image between the images, and the result of the correlation calculation results. Since it has a direct effect, it is necessary to correct the relative movement between the subject and the photographing optical system in consideration of the fact that the subject being photographed and the optical system have moved relatively.
【0010】そこで、本発明の目的は、撮影中に被写体
と光学系が相対的に移動した場合でも、被写体と撮影光
学系の相対移動を補正することが可能な焦点検出装置を
提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a focus detection device capable of correcting a relative movement between an object and a photographing optical system even when the object and the optical system move relatively during photographing. is there.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係る焦点検出装置は、焦点検出用の複数の
画像を取り込む際、異なる瞳領域を通過した光束よりな
る画像を各1回ずつ取り込むのとは別に、少なくとも1
つの瞳領域に関しては、同じ瞳領域を通過した光束より
なる画像を、少なくとも2回は取り込み、被写体と撮影
光学系の相対移動を補正することを特徴とする。In order to solve the above-mentioned problems, a focus detection apparatus according to the present invention, when taking in a plurality of images for focus detection, converts each image composed of light beams passing through different pupil regions into one image. Apart from taking in each time, at least one
As for one pupil region, an image composed of a light beam passing through the same pupil region is captured at least twice, and the relative movement between the subject and the photographing optical system is corrected.
【0012】このことにより、同じ瞳領域を通過した光
束よりなる画像間では、瞳位置の違いによる画像間の相
対的な位置ずれ(デフォーカスに伴う位置ずれ)がない
ため、被写体と撮影光学系の相対位置が移動していなけ
れば、画像間の相対的な位置ずれはなく、移動していれ
ば、位置ずれが生じ、被写体と撮像光学系の相対位置が
移動しているか否かを判定することが可能となる。この
ことを利用して、被写体と撮影光学系の相対移動を補正
することが可能となる。As a result, since there is no relative displacement between images due to differences in pupil positions (position displacement due to defocus) between images composed of light beams passing through the same pupil region, the subject and the photographing optical system If the relative position is not moving, there is no relative displacement between the images. If the relative position is moving, a positional displacement occurs, and it is determined whether or not the relative position between the subject and the imaging optical system is moving. It becomes possible. By utilizing this, it is possible to correct the relative movement between the subject and the photographing optical system.
【0013】請求項1に記載の発明は、光学系と、該光
学系の2つの異なる瞳領域を介した2つの像を受光する
受光部と、該2つの像の位相差に応じてフォーカス情報
を前記受光部の出力に基づいて演算する演算手段を備
え、ピント合わせのための情報を得るフォーカス状態検
出装置において、前記2つの瞳領域のうち一方の瞳領域
を介して前記受光部で受光した像に基づく受光部での出
力を異なる時間においてそれぞれ検出して異なる時間に
おける同一の瞳領域を介して受光した像の位相差に応じ
た情報を求める補正演算部を設け、該補正演算部での情
報により前記異なる瞳領域を介した像の位相差に対して
前記同一の瞳領域を介した像の位相差を補正した状態で
のフォーカス情報を前記演算手段にて演算することによ
り適正なピント合わせを行なうピント合わせ情報検出装
置を提供するものである。According to a first aspect of the present invention, there is provided an optical system, a light receiving unit that receives two images through two different pupil regions of the optical system, and focus information according to a phase difference between the two images. A focus state detection device that obtains information for focusing based on an output of the light receiving unit, wherein the light receiving unit receives light through one of the two pupil regions. A correction operation unit for detecting an output from the light receiving unit based on the image at different times and obtaining information corresponding to a phase difference of an image received through the same pupil region at different times, and Correcting focus information by calculating the focus information in a state where the phase difference of the image through the same pupil region is corrected with respect to the phase difference of the image through the different pupil region by the information. There is provided a focusing information detecting apparatus for performing.
【0014】請求項3に記載の発明は、撮影光学系の撮
影光束を少なくとも2つの領域に時分割で分割し、撮影
光学系の異なる瞳領域を通過する光束よりなる像を撮像
素子に投影するための瞳位置移動手段と、該瞳位置移動
手段により少なくとも2つの異なる瞳領域を通過した光
束よりなる少なくとも2つの光学像を前記撮像素子に受
光させ、撮像素子から得られる前記光学像に基づく少な
くとも2つの出力信号を相関演算して光学系のデフォー
カスを求める焦点検出装置において、前記デフォーカス
演算に用いられる2つの光学像のうち一方の光学像を撮
像素子に受光させる瞳領域から光学像に対する撮像素子
の出力信号を異なる時間で複数回取出し、同一の瞳領域
からの光学像に対応する出力信号を得て該出力信号に基
づき補正情報を求め、前記デフォーカス演算処理に際し
て被写体と撮影光学系の相対移動による影響を補正する
ことにより適正な焦点検知を行なう焦点検出装置を提供
するものである。According to a third aspect of the present invention, the luminous flux of the photographic optical system is divided into at least two regions in a time-division manner, and an image composed of luminous fluxes passing through different pupil regions of the photographic optical system is projected on the image sensor. Pupil position moving means for causing the image sensor to receive at least two optical images composed of light beams having passed through at least two different pupil regions by the pupil position moving means, and at least based on the optical image obtained from the image sensor In a focus detection device that calculates a defocus of an optical system by performing a correlation operation on two output signals, a pupil region where one of two optical images used for the defocus operation is received by an image sensor to an optical image. The output signal of the image sensor is taken out a plurality of times at different times, an output signal corresponding to an optical image from the same pupil region is obtained, and correction information is obtained based on the output signal. , There is provided a focus detection apparatus which performs proper focus detection by correcting the influence of the relative movement of said de object and the photographing optical system during focusing operation processing.
【0015】請求項7に記載の発明は、撮影用の撮像素
子と、撮影用の光学系と、この光学系の撮影光束を少な
くとも2つの領域に時系列的に分割し、撮影光学系の異
なる瞳領域を通過する光束よりなる像を前記撮像素子に
投影するための瞳位置移動手段と、該瞳位置移動手段に
より少なくとも2つの異なる瞳領域を通過した光束より
なる光学像を前記撮像素子上に結像し、その固体撮像素
子から得られる少なくとも2つの出力画像の相関演算に
より光学系のデフォーカス量を求め、このデフォーカス
量に基づいて前記光学系のフォーカス制御を行うフォー
カス制御手段を備え、前記異なる瞳領域のうち少なくて
も1つの瞳領域に関しては、同じ瞳領域で少なくとも2
回は画像を取り込み、被写体と撮影光学系の相対移動を
補正することにより適正な焦点検知を行なう焦点検出装
置を提供するものである。According to a seventh aspect of the present invention, an image pickup device for photographing, an optical system for photographing, and a photographing light beam of this optical system are divided in time series into at least two regions, and different photographing optical systems are used. Pupil position moving means for projecting an image composed of a light beam passing through a pupil region onto the image sensor; and an optical image composed of light beams having passed through at least two different pupil regions by the pupil position moving device on the image sensor. A focus control unit that forms an image, calculates a defocus amount of the optical system by a correlation operation of at least two output images obtained from the solid-state imaging device, and performs focus control of the optical system based on the defocus amount; For at least one of the different pupil regions, at least two in the same pupil region
An object of the present invention is to provide a focus detection device which captures an image and corrects focus by correcting a relative movement between a subject and a photographing optical system.
【0016】[0016]
【発明の実施の形態】図1は、本発明の焦点検出装置お
よびそれを用いたカメラの一実施の形態を示す図であ
り、1bは撮影レンズのフォーカス用レンズ群、1aは
撮影レンズのフォーカス用レンズ群1b以外のレンズ
群、2はフォーカス用レンズ群1bを繰り出すためのレ
ンズ繰り出し機構で、レンズの移動を行うモータとその
ドライバー部を含んでいる、3は瞳位置移動機構を含む
シャッター絞り系、4は光学像を光電変換して映像信号
にするCCDと撮像信号処理系、5はその映像信号をデ
ジタル化するA/D変換器、6は5で変換されたデジタ
ル映像信号の様々なデジタル信号処理を行うデジタル信
号処理部、7はカメラ全体のシステムコントロール部、
8は記録媒体やファンクションカード等と接続されるP
CMCIA準拠のスロットとそのコントローラ部、9は
デジタル映像信号を一時記憶しておく等に使われる、例
えばDRAM等のバッファメモリ、10は電子ビューフ
ァインダー(EVF)、11はそのEVFのドライバー
部、12はドライバー部へアナログ信号を送るためのD
/A変換器、13はEVFに表示する画像を保持し、D
/A変換器へデジタル信号を出力するVRAM、14は
カメラのモードデータ等の表示をする外部白黒液晶(E
XT.LCD)、15はそのEXT.LCDの表示のた
めのコントローラやドライバ等である。FIG. 1 is a view showing an embodiment of a focus detection device of the present invention and a camera using the same, wherein 1b is a lens group for focusing a photographic lens, and 1a is a focus lens of a photographic lens. A lens group other than the lens group for focusing 1b, 2 is a lens extension mechanism for extending the focusing lens group 1b, and includes a motor for moving the lens and its driver section. 3 is a shutter diaphragm including a pupil position moving mechanism. System, 4 is a CCD and an imaging signal processing system that photoelectrically converts an optical image into a video signal, 5 is an A / D converter that digitizes the video signal, and 6 is various digital video signals converted by 5. A digital signal processing unit for performing digital signal processing, 7 is a system control unit for the entire camera,
Reference numeral 8 denotes a P connected to a recording medium, a function card, or the like.
CMCIA-compliant slots and their controllers, 9 is used for temporarily storing digital video signals, etc., for example, a buffer memory such as a DRAM, 10 is an electronic viewfinder (EVF), 11 is a driver section of the EVF, 12 Is D for sending analog signal to driver
A / A converter 13 holds an image to be displayed on the EVF,
A VRAM 14 for outputting a digital signal to an A / A converter is provided with an external monochrome liquid crystal (E) for displaying camera mode data and the like.
XT. LCD), 15 is the EXT. It is a controller or driver for displaying on the LCD.
【0017】次いで図1の実施の形態について説明す
る。ここでは本発明に直接関係する焦点検出方法と焦点
検出装置を中心に説明する。今、カメラの電源が投入さ
れており、撮影可能状態であるとする。シャッター絞り
系3は、開口の異なる数種類の撮影用絞りと、瞳時分割
位相差AFを行うために、水平方向に二つの穴を開けた
瞳時分割位相差用絞り(以下CCD等撮像信号処理系4
の側から見て、左側の穴を左側瞳、右側の穴を右側瞳と
呼ぶ)を持つ絞り円板3aと、同心円上に設けられた各
絞りを選択するために、絞り円板3aを回転させて光路
中に所望の絞りを挿入するためのモータ3dと、瞳時分
割位相差AF時に、左側瞳または右側瞳のいずれかを遮
光する遮光板3b、この遮光板3bを動かすモータ3c
とからなる。Next, the embodiment of FIG. 1 will be described. Here, the focus detection method and the focus detection device directly related to the present invention will be mainly described. Now, it is assumed that the power of the camera is turned on and the camera is in a photographable state. The shutter diaphragm system 3 includes several types of photographing diaphragms having different apertures, and a pupil time division phase difference aperture (hereinafter referred to as CCD or other image signal processing) having two holes formed in the horizontal direction in order to perform pupil time division phase difference AF. System 4
, The aperture hole on the left side is referred to as a left pupil and the right side hole is referred to as a right pupil), and the aperture disk 3a is rotated to select each of the apertures provided on concentric circles. A motor 3d for inserting a desired stop into the optical path, a light shielding plate 3b for shielding either the left pupil or the right pupil during pupil time division phase difference AF, and a motor 3c for moving the light shielding plate 3b.
Consists of
【0018】瞳時分割位相差AFを行うため、システム
コントロール部7の指示により、絞り円板3aを回転さ
せて光路中に瞳時分割位相差用絞りがくるようにする。
図2は、絞り円板3aと遮光板3bの位置関係を示す図
で、図1と図2の破線で示す円Aは、撮影用光学系の絞
りを開放にしたときの瞳形状を示している。まず、図2
(a)のように、瞳時分割位相差用絞りの右側瞳を、遮
光板3bので塞ぎ、撮影光学系の左側の瞳領域を通過す
る光束よりなる光学像をCCD上に結像し、画像を取り
込む。このときの左の瞳領域を通過した光束よりなるA
F用画像データを左画像1とする。In order to perform the pupil time division phase difference AF, the diaphragm disk 3a is rotated by the instruction of the system control unit 7 so that the pupil time division phase difference stop comes in the optical path.
FIG. 2 is a diagram showing a positional relationship between the stop disk 3a and the light-shielding plate 3b. A circle A shown by a broken line in FIGS. 1 and 2 shows a pupil shape when the stop of the imaging optical system is opened. I have. First, FIG.
As shown in (a), the right pupil of the pupil time-division phase difference stop is closed by the light-shielding plate 3b, and an optical image composed of a light beam passing through the left pupil region of the photographing optical system is formed on the CCD. Take in. A consisting of the light beam that has passed through the left pupil region at this time
The F image data is referred to as a left image 1.
【0019】次に、異なる瞳領域を通過する光束よりな
るAF用画像データを得るため、モータ3cを駆動し、
遮光板3bを図2(b)のように移動し、レンズの撮影
光学系の右側の瞳領域を通過する光束よりなる光学像を
CCD上に結像し、画像を取り込む。このときの右の瞳
領域を通過した光束よりなるAF用画像データを右画像
1とする。Next, in order to obtain AF image data consisting of light beams passing through different pupil regions, the motor 3c is driven,
The light-shielding plate 3b is moved as shown in FIG. 2B, and an optical image composed of a light beam passing through the right pupil region of the photographing optical system of the lens is formed on the CCD, and the image is captured. At this time, the AF image data composed of the light beam that has passed through the right pupil region is defined as a right image 1.
【0020】更に、同じ瞳領域を通過した光束よりなる
AF用画像データを取り込むため、遮光板3bを再び図
2(a)のように移動し、このとき、CCD上に結像す
る画像を取り込む。このときの右の瞳領域を通過した光
束よりなるAF用画像データを左画像2とする。Further, in order to take in AF image data consisting of a light beam passing through the same pupil area, the light-shielding plate 3b is moved again as shown in FIG. 2A, and at this time, an image to be formed on the CCD is taken in. . At this time, the AF image data composed of the luminous flux passing through the right pupil region is defined as a left image 2.
【0021】なお、AF用画像データを取り込む際の露
出は、電子シャッター、図示しないメカシャッター、場
合によっては、瞳時分割位相差用絞りとして瞳面積が異
なるものをいくつか用意したり、補助光を用意してお
き、それらを用いて調整することにより行う。The exposure for taking in the AF image data may be performed by preparing an electronic shutter, a mechanical shutter (not shown), and in some cases, preparing a pupil time-division phase difference diaphragm having a different pupil area or using an auxiliary light. Are prepared and adjusted by using them.
【0022】本例では、瞳分割位相差用絞りと撮影用絞
りを、同一の絞り円板3aを回転することにより、選択
する構造としたが、瞳分割位相差用絞りと撮影用絞りを
別にしてもかまわない。この場合は、露出用の絞り値の
調整として、瞳時分割位相差用絞りとして瞳面積が異な
るものをいくつか用意せず、撮影用絞りを調整すること
で、絞り値を調整することが可能となる。In this embodiment, the aperture for pupil division phase difference and the aperture for photography are selected by rotating the same aperture disk 3a. However, the aperture for pupil division phase difference and the aperture for photography are separately provided. It does not matter. In this case, it is possible to adjust the aperture value by adjusting the shooting aperture instead of preparing several apertures with different pupil areas as pupil time division phase difference apertures for adjusting the aperture value for exposure. Becomes
【0023】ところで、AF用画像データである左画像
1、右画像1、左画像2と、その後行う本撮影までは、
できるだけ短い時間で行われることが望ましい。そこ
で、AF用画像データの取り込みのためのデータ読みだ
しは、本撮影の画像を読み出す時のように、固体撮像素
子の全画面を読みだすと読みだしに時間がかかるので、
焦点検出用に必要な画像の一部分を通常の本撮影の場合
により、高速に読みだす。By the way, the left image 1, right image 1, and left image 2, which are the AF image data, and the subsequent main photographing,
It is desirable to be performed in a time as short as possible. Therefore, reading data for capturing AF image data takes a long time to read the entire screen of the solid-state imaging device, such as when reading an image of a main shooting,
A part of the image necessary for focus detection is read out at a higher speed than in the case of normal main photographing.
【0024】そのような読みだし方を以下に説明する。
図3にインターライン型CCDの概略図を示す。31が
画素、32が垂直電荷転送素子、33が水平電荷転送素
子、34が出力部となっている。画素で光電変換された
信号電荷は、垂直電荷転送素子に送られ、四相駆動パル
スφV1、φV2、φV3およびφV4により水平電荷
転送素子の方向へ順に転送される。水平電荷転送素子
は、垂直電荷転送素子から転送されて来た水平一列分の
信号電荷を二相駆動パルスφH1およびφH2により出
力部に転送し、そこで電圧に変換され出力される。Such a reading method will be described below.
FIG. 3 shows a schematic view of an interline CCD. 31 is a pixel, 32 is a vertical charge transfer element, 33 is a horizontal charge transfer element, and 34 is an output unit. The signal charge photoelectrically converted by the pixel is sent to the vertical charge transfer element, and is sequentially transferred in the direction of the horizontal charge transfer element by four-phase drive pulses φV1, φV2, φV3 and φV4. The horizontal charge transfer element transfers the signal charges of one horizontal line transferred from the vertical charge transfer element to the output section by the two-phase driving pulses φH1 and φH2, where the signal charges are converted into voltages and output.
【0025】図4にCCDの撮像領域の概略図を示す。
本例では、読みだし動作の高速化のため、必要な読みだ
し領域のみ通常の速さで読みだし、それ以外は高速に読
み出す掃き出し転送を行う。41が、通常通りに読みだ
す領域、42および43が、それぞれ前半および後半の
高速掃き出し転送領域となっている。FIG. 4 is a schematic view of an image pickup area of a CCD.
In this example, in order to speed up the read operation, only a necessary read area is read at a normal speed, and in other cases, a sweep transfer for reading at a high speed is performed. 41 is an area to be read out as usual, and 42 and 43 are high-speed sweep transfer areas in the first half and the second half, respectively.
【0026】図5はCCDの垂直電荷転送素子を四相駆
動とした場合に一垂直同期期間分のタイミングチャート
を示している。VDが垂直同期信号で垂直ブランキング
期間をLOW電位で示し、HDが水平同期信号で水平ブ
ランキング期間をLOW電位で示す。φV1、φV2、
φV3およびφV4が、垂直電荷転送素子の四相駆動パ
ルス、51および52が、画素で光電変換された信号電
荷を垂直電荷転送素子に転送する読みだしパルスを示し
ている。四相駆動パルスのうち53および54は、それ
ぞれ、図4の42および43の領域部分の垂直電荷転送
素子に読みだされた信号電荷を高速に転送する高速掃き
出し転送パルスを示している。このようにして必要な読
みだし領域以外を高速に掃き出すことで、部分読みだし
動作の高速化を行うことができる。FIG. 5 is a timing chart for one vertical synchronizing period when the vertical charge transfer element of the CCD is driven in four phases. VD denotes a vertical synchronization signal and a vertical blanking period is indicated by a LOW potential, and HD denotes a horizontal synchronization signal and a horizontal blanking period is indicated by a LOW potential. φV1, φV2,
φV3 and φV4 denote four-phase driving pulses of the vertical charge transfer element, and 51 and 52 denote read pulses for transferring signal charges photoelectrically converted by the pixels to the vertical charge transfer element. Reference numerals 53 and 54 of the four-phase drive pulses indicate high-speed sweep transfer pulses for transferring the signal charges read to the vertical charge transfer elements in the regions 42 and 43 in FIG. 4 at high speed, respectively. By sweeping out the area other than the necessary reading area at high speed in this way, the speed of the partial reading operation can be increased.
【0027】このようにして高速読み出しをした、AF
用画像データである左画像1、右画像1、左画像2を用
いて、相関演算を行いデフォーカス量を求める。以下、
計算のアルゴリズムについて述べる。The AF which has been read out at high speed in this way
Using the left image 1, right image 1, and left image 2, which are the image data for use, a correlation operation is performed to obtain a defocus amount. Less than,
The calculation algorithm will be described.
【0028】初めに、説明を簡単にするため、被写体と
撮影光学系の相対位置が移動していない場合を、例にあ
げて説明する。First, for the sake of simplicity, an example in which the relative position between the subject and the photographing optical system has not moved will be described.
【0029】左の瞳領域を通過した光束よりなる画像デ
ータ(左画像)と右の瞳領域を通過した光束よりなる画
像データ(右画像)を取り込み、その2つの出力データ
の相関をとる。相関のとりかたは、“maxアルゴリズ
ム”と呼ばれるもので、左画像のデータをa(i)(但
し、i=1、2、3、…、n)、右画像のデータをb
(i)(但し、i=1、2、3、…、n)とすると、相
関量c(τ)は、Image data (left image) consisting of a light beam passing through the left pupil region and image data (right image) consisting of a light beam passing through the right pupil region are fetched, and the two output data are correlated. The correlation is called a “max algorithm”. The left image data is represented by a (i) (where i = 1, 2, 3,..., N), and the right image data is represented by b.
(I) (where i = 1, 2, 3,..., N), the correlation amount c (τ) becomes
【0030】[0030]
【外1】 で表わされる。[Outside 1] Is represented by
【0031】ここで、max〔a(i+τ)、b
(i)〕は、a(i+τ)、b(i)の大きいほうの値
で、mは、n個ずつの出力データa(i)、b(i)か
ら抜き出した、相関量を計算するために用いるデータ数
で(m<n)、i0 は、右画像のn個のデータからm個
のデータを抜き出す時、読み飛ばす個数である。Here, max [a (i + τ), b
(I)] is the larger value of a (i + τ) and b (i), and m is for calculating the correlation amount extracted from n output data a (i) and b (i). (M <n), and i 0 is the number of data to be skipped when extracting m data from n data of the right image.
【0032】実際には、まずτ=0のときのc(0)を
計算する。次に、図6のように、左画像の出力データa
(i)から、右にτ=1シフトしたm個のデータを抜き
出し、このデータと、右画像のデータとの相関量c
(1)を計算する。このようにして、τ=0、1、2、
…、Τまで順次相関量c(τ)を順次計算する。この各
相関量c(τ)のうち最小値をとるときのシフト量τ
が、左画像のデータa(i)と右画像のデータb(i)
のずれ量に相当する。更に、ずれ量の検出精度を高める
(ずれ量τを整数の値(pixel)ではなく、小数点
以下の値まで求める)ためには、相関量の最小値とその
前後の値を用いて、補間計算により、ずれ量を計算すれ
ばよい。Actually, first, c (0) when τ = 0 is calculated. Next, as shown in FIG.
From (i), m pieces of data shifted to the right by τ = 1 are extracted, and the correlation amount c between this data and the data of the right image is extracted.
Calculate (1). In this way, τ = 0, 1, 2,
.., Τ are sequentially calculated. The shift amount τ when the minimum value is obtained among the correlation amounts c (τ)
Are the data a (i) of the left image and the data b (i) of the right image
Corresponds to the deviation amount. Furthermore, in order to improve the detection accuracy of the shift amount (calculate the shift amount τ to a value below the decimal point instead of an integer value (pixel)), an interpolation calculation is performed using the minimum value of the correlation amount and values before and after the correlation amount. , The shift amount may be calculated.
【0033】相関演算に用いるデータとしては、複数ラ
インをデータとして用いる時は、例えば、各々対応した
ライン毎に相関演算を行い、求められた相関値群の平均
を求めたり、あるいは、相関演算を行う前に複数のライ
ンデータを上下方向に平均化して1ライン分のデータと
してから相関演算を行ったりして、ずれ量を求めてもよ
い。複数ライン同士の相関演算をとることも可能であ
る。When a plurality of lines are used as data for the correlation calculation, for example, a correlation calculation is performed for each corresponding line, and an average of the obtained correlation value group is obtained. Before performing the calculation, the shift amount may be obtained by averaging a plurality of line data in the vertical direction to obtain data for one line and then performing a correlation operation. It is also possible to calculate a correlation between a plurality of lines.
【0034】また、被写体の模様、コントラスト等によ
る影響、撮影条件の違いによる影響、固体撮像素子に作
り込まれている色フィルタアレイの影響、ノイズによる
影響などを軽減するため、センサーからの出力データに
フィルター処理を施した後、相関演算を行ってもよい。Further, in order to reduce the influence of the pattern of the subject, the contrast, etc., the influence of the difference in photographing conditions, the influence of the color filter array built in the solid-state image sensor, the influence of noise, etc., the output data from the sensor is reduced. May be subjected to a filter operation, and then a correlation operation may be performed.
【0035】光学系によって、ずれ量と像面移動量、デ
フォーカス量との関係は決まっているので、そのずれ量
からデフォーカス量を求め、合焦に必要な繰り出し量を
求めて、光学系のフォーカス制御を行い、合焦でさせ
る。Since the relationship between the shift amount, the image plane movement amount, and the defocus amount is determined by the optical system, the defocus amount is obtained from the shift amount, and the extension amount necessary for focusing is obtained. Focus control is performed, and focus is achieved.
【0036】ここまでは、被写体と光学系の相対移動が
ない場合に、異なる瞳領域を通過した光束よりなる複数
の画像を用いて、焦点検出を行う方法について述べた。The method of performing focus detection using a plurality of images composed of light beams passing through different pupil regions when there is no relative movement between the subject and the optical system has been described above.
【0037】以下、被写体と光学系の相対移動があるか
否かの判定する方法について述べる。Hereinafter, a method for determining whether or not there is a relative movement between the subject and the optical system will be described.
【0038】いま、説明を簡単にするため、図7のよう
に、被写体が光学系の光軸に対して、垂直な面内で等速
直線運動をする場合について考える。AF用画像データ
である左画像1、右画像1、左画像2の取り込み間隔が
短ければ、例え、被写体と光学系の相対移動が等速運動
でなくとも、特に速度変化が激しい場合を除き、等速運
動とみなすことができる。For simplicity of explanation, a case where the subject makes a linear motion at a constant velocity in a plane perpendicular to the optical axis of the optical system as shown in FIG. If the capture interval of the left image 1, the right image 1, and the left image 2, which are the AF image data, is short, even if the relative movement between the subject and the optical system is not a constant speed movement, unless the speed change is particularly severe, It can be regarded as constant velocity motion.
【0039】図8は、被写体と光学系の相対移動がない
場合(図8(a))と、ある場合(図8(b))の、左
画像1、右画像1、左画像2のデータを表わしたもので
ある。FIG. 8 shows the data of the left image 1, the right image 1, and the left image 2 when there is no relative movement between the subject and the optical system (FIG. 8A) and when there is some movement (FIG. 8B). Is expressed.
【0040】被写体と光学系の相対移動があるか否かの
判別には、同じ瞳領域を通過する光束よりなる画像デー
タ、この場合、左画像1と左画像2について、前述した
被写体と撮影光学系の相対位置が移動していない場合に
おいて、左画像と右画像の相関演算を行いずれ量を求め
たのと同じ要領で、相関演算を行い、左画像1と左画像
2のずれ量τを求める。このずれ量がゼロのとき、又は
所定のしきい値範囲内のときは、相対移動がない(図8
(a))と判断して、左画像と右画像のずれ量を相関演
算で求めて、その値からフォーカス量を求める。In order to determine whether or not there is a relative movement between the subject and the optical system, image data consisting of light beams passing through the same pupil region, in this case, for the left image 1 and the left image 2, When the relative position of the system is not moving, the correlation calculation of the left image and the right image is performed in the same manner as that for determining the amount of the line, and the shift amount τ between the left image 1 and the left image 2 is calculated. Ask. When the shift amount is zero or within a predetermined threshold range, there is no relative movement (FIG. 8).
(A)), the shift amount between the left image and the right image is obtained by a correlation operation, and the focus amount is obtained from the value.
【0041】一方、左画像1と左画像2のずれ量τがゼ
ロでないとき、又は所定のしきい値範囲内でないとき
は、相対移動がある(図8(b))と判断する。今、そ
のずれ量τmとする。今、左画像1を取り込んでから右
画像1の取り込むまでの時間と、右画像1を取り込んで
から左画像2の取り込むまでの時間とが等しければ、被
写体が光学系の光軸に対して、垂直な面内で等速直進運
動をしているので、左画像1を取り込んでから右画像1
の取り込むまでの間の移動による、画像上でのずれ量は
τm /2となる。次に、左画像1と右画像2のずれ量τ
0 を前記相関演算で求める。この時、このτ0には、デ
フォーカスによるずれ量と、移動によるずれ量が含まれ
ている。このため、実際のデフォーカスによるずれ量
を、求めるには移動によるずれ量を考慮して、差し引い
てやればよい。本例では、τ=τ0−τm /2がデフォ
ーカスによるずれ量となる。On the other hand, when the deviation τ between the left image 1 and the left image 2 is not zero or is not within a predetermined threshold range, it is determined that there is a relative movement (FIG. 8B). Now, let the deviation amount be τm. Now, if the time from capturing the left image 1 to capturing the right image 1 and the time from capturing the right image 1 to capturing the left image 2 are equal, the subject moves with respect to the optical axis of the optical system. Since a straight-line motion is performed in a vertical plane, the left image 1 is acquired, and then the right image 1 is acquired.
The shift amount on the image due to the movement until the image is taken is τ m / 2. Next, the shift amount τ between the left image 1 and the right image 2
0 is obtained by the correlation operation. At this time, τ0 includes a shift amount due to defocus and a shift amount due to movement. Therefore, in order to obtain the actual shift amount due to defocus, the shift amount may be subtracted in consideration of the shift amount due to movement. In this embodiment, τ = τ0-τ m / 2 is the amount of deviation due to defocusing.
【0042】この値から合焦に必要な繰り出し量を求
め、本撮影までに要するまでの時間で、移動する量を考
慮した上、フォーカス制御を行い、合焦させ後、本撮影
を行う。From this value, the amount of extension necessary for focusing is obtained, and the time required until the actual photographing is taken into consideration, taking into account the amount of movement, focus control, focusing, and then actual photographing.
【0043】本撮影では、絞り円板3aを回転させて、
瞳時分割位相差用絞り光路中から退避させ、開口の異な
る数種類の撮影用絞りの中から、適正露光となる絞りを
選択して撮影を行う。そして記録のために固体撮像素子
のデータを読みだし、信号処理部6で画像信号処理を施
し、必要であれば画像データ圧縮などの処理をして、P
CMCIAスロット8を介して記録媒体に記録する。In the actual photographing, the diaphragm disk 3a is rotated,
The iris is retracted from the optical path of the pupil time-division phase difference aperture, and an aperture for proper exposure is selected from among several types of imaging apertures having different apertures to perform imaging. Then, the data of the solid-state imaging device is read out for recording, subjected to image signal processing by the signal processing unit 6, and if necessary, subjected to processing such as image data compression.
The data is recorded on a recording medium via the CMCIA slot 8.
【0044】なお、この時画像データは信号処理部6で
ファインダ表示のためのビデオ処理が施され、VRAM
13を経て、EVF10に表示される。これにより撮影
者は被写体像を確認することがでる。At this time, the image data is subjected to video processing for finder display in the signal processing section 6 and the VRAM
13 and is displayed on the EVF 10. This allows the photographer to check the subject image.
【0045】本例では、単焦点の撮影レンズを用いた場
合について述べたが、撮影レンズとしてズームレンズを
用いてもよい。In this embodiment, the case where a single focus photographing lens is used has been described, but a zoom lens may be used as the photographing lens.
【0046】異なる瞳領域として左と右(水平方向)で
瞳を時分割する場合について述べたが、上と下(垂直方
向)や、斜め方向に瞳時分割をしてもよく、被写体によ
りこれらを相互に切り替えたり、3つ以上の瞳時分割に
よる画像を用いて焦点検出を行ってもよい。Although the case where the pupil is time-divided in the left and right (horizontal directions) as different pupil regions has been described, pupil time-division may be performed in the upper and lower directions (vertical direction) or in an oblique direction. Or focus detection may be performed using images obtained by three or more pupil time divisions.
【0047】また、瞳領域の切り替え順序として、実施
例では、左右左の順で行ったが、左左右、右左左の順
に、行ってもよい。また、同じ瞳領域について2回画像
の取り込みを行う例について述べたが、3回以上行え
ば、等速運動ではない相対移動についても移動変化など
を知ることが、可能となる。In the embodiment, the switching order of the pupil regions is performed in the order of left and right, but the switching may be performed in the order of left and right and right and left and left. In addition, an example has been described in which an image is captured twice for the same pupil region. However, if the image is captured three or more times, it is possible to know a change in the movement of a relative movement that is not a uniform movement.
【0048】本例では、左画像1と左画像2から、相対
移動によるずれ量を求め、補正する場合について述べた
が、手振れなど速度変化が激しい場合は、左画像1と右
画像1、右画像1と左画像2のずれ量をそれぞれ求め、
その平均値をデフォーカスによるずれ量とみなせば良
い。In this example, the case where the shift amount due to the relative movement is obtained from the left image 1 and the left image 2 and the correction is performed has been described. The shift amount between the image 1 and the left image 2 is obtained,
The average value may be regarded as a shift amount due to defocus.
【0049】[0049]
【発明の効果】以上説明したように、請求項1、3、7
に記載の本発明によれば、焦点検出用の複数の画像を取
り込む際、異なる瞳領域を通過した光束よりなる画像を
各1回ずつ取り込むのとは別に、少なくとも1つの瞳領
域に関しては、同じ瞳領域を通過した光束よりなる画像
を、少なくとも2回は取り込み、被写体と撮影光学系の
相対移動を補正することで、被写体と撮影光学系で相対
移動がある場合でも、時分割撮影における画像上での移
動を補正することができ、合焦を行うことが可能とな
る。As described above, the first, third and seventh aspects of the present invention are described below.
According to the present invention, when capturing a plurality of images for focus detection, apart from capturing an image composed of light beams that have passed through different pupil regions once each, at least one pupil region has the same An image composed of a light beam that has passed through the pupil region is captured at least twice, and the relative movement between the subject and the photographing optical system is corrected. Can be corrected, and focusing can be performed.
【0050】請求項2、4、5、6、8に記載の本発明
によれば、請求項1、3、7の焦点検出を行なうにおけ
る処理を簡単に行なわせることが可能となる。請求項1
0、11、12、13、14に記載の本発明によれば請
求項1、3、7の焦点検出を行なう際に好適な画像取り
込みを行なうことが可能となる。According to the second, fourth, sixth, and eighth aspects of the present invention, it is possible to easily perform the processing for performing the focus detection of the first, third, and seventh aspects. Claim 1
According to the present invention as set forth in claims 0, 11, 12, 13, and 14, it is possible to capture a suitable image when performing the focus detection according to claims 1, 3, and 7.
【図1】本発明に係る焦点検出装置を有するカメラの構
成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a camera having a focus detection device according to the present invention.
【図2】図1に示した瞳位置移動機構を構成する絞り系
を示す構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram showing an aperture system constituting the pupil position moving mechanism shown in FIG.
【図3】インターライン型CCDの概略構成を示す構成
図である。FIG. 3 is a configuration diagram showing a schematic configuration of an interline type CCD.
【図4】CCDの撮像領域を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing an image pickup area of a CCD.
【図5】CCDの駆動動作を説明するための波形図であ
る。FIG. 5 is a waveform chart for explaining a driving operation of the CCD.
【図6】相関演算動作を説明するための説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining a correlation operation.
【図7】本発明の補正動作処理を説明するための説明図
である。FIG. 7 is an explanatory diagram for describing a correction operation process according to the present invention.
【図8】図7とともに本発明の補正動作処理を説明する
ための説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining the correction operation processing of the present invention together with FIG. 7;
【図9】従来の焦点検出装置を示す構成図である。FIG. 9 is a configuration diagram showing a conventional focus detection device.
【図10】従来の焦点検出動作を説明するための説明図
である。FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining a conventional focus detection operation.
1a 撮影レンズのフォーカス用レンズ群 1b 撮影レンズのフォーカス用レンズ群1b以外のレ
ンズ群 2 レンズ繰り出し機構 3 瞳位置移動機構を含むシャッター絞り系 4 CCDと撮像信号処理系 5 A/D変換器 6 デジタル信号処理部 7 システムコントロール部 8 PCMCIA準拠のスロットとそのコントローラ部 9 バッファメモリ 10 電子ビューファインダー 11 EVFのドライバ部 12 D/A変換部 13 VRAM 14 外部白黒液晶 15 EXT.LCDの表示のためのコントローラやド
ライバ1a Focusing lens group of photographing lens 1b Lens group other than focusing lens group 1b of photographing lens 2 Lens extension mechanism 3 Shutter aperture system including pupil position moving mechanism 4 CCD and imaging signal processing system 5 A / D converter 6 Digital Signal processing unit 7 System control unit 8 PCMCIA-compliant slot and its controller unit 9 Buffer memory 10 Electronic viewfinder 11 EVF driver unit 12 D / A conversion unit 13 VRAM 14 External monochrome liquid crystal 15 EXT. Controller and driver for LCD display
Claims (16)
域を介した2つの像を受光する受光部と、該2つの像の
位相差に応じてフォーカス情報を前記受光部の出力に基
づいて演算する演算手段を備え、ピント合わせのための
情報を得るフォーカス状態検出装置において、前記2つ
の瞳領域のうち一方の瞳領域を介して前記受光部で受光
した像に基づく受光部での出力を異なる時間においてそ
れぞれ検出して異なる時間における同一の瞳領域を介し
て受光した像の位相差に応じた情報を求める補正演算部
を設け、該補正演算部での情報により前記異なる瞳領域
を介した像の位相差に対して前記同一の瞳領域を介した
像の位相差を補正した状態でのフォーカス情報を前記演
算手段にて演算することを特徴とするピント合わせ情報
検出装置。1. An optical system, a light receiving unit that receives two images through two different pupil regions of the optical system, and focus information according to a phase difference between the two images to an output of the light receiving unit. A focus state detection device that obtains information for focusing based on an image received by the light receiving unit through one of the two pupil regions. A correction operation unit is provided which detects information at different times and obtains information corresponding to a phase difference of an image received through the same pupil region at different times, and calculates the different pupil regions by the information in the correction operation unit. A focus information detecting device for calculating focus information in a state where the phase difference of the image passing through the same pupil region is corrected with respect to the phase difference of the passing image.
た像の位相差に応じたフォーカスのずれ量に対して補正
演算部で求めた像に位相差に応じたずれ量に相応する量
を減算してフォーカス情報を得る請求項1に記載のピン
ト合わせ情報検出装置。2. The method according to claim 1, wherein the calculating means calculates an amount corresponding to the shift amount corresponding to the phase difference in the image obtained by the correction calculating unit with respect to the focus shift amount corresponding to the phase difference of the image through the different pupil regions. The focusing information detecting device according to claim 1, wherein the focus information is obtained by subtraction.
の領域に時分割で分割し、撮影光学系の異なる瞳領域を
通過する光束よりなる像を撮像素子に投影するための瞳
位置移動手段と、該瞳位置移動手段により少なくとも2
つの異なる瞳領域を通過した光束よりなる少なくとも2
つの光学像を前記撮像素子に受光させ、撮像素子から得
られる前記光学像に基づく少なくとも2つの出力信号を
相関演算して光学系のデフォーカスを求める焦点検出装
置において、前記デフォーカス演算に用いられる2つの
光学像のうち一方の光学像を撮像素子に受光させる瞳領
域から光学像に対する撮像素子の出力信号を異なる時間
で複数回取出し、同一の瞳領域からの光学像に対応する
出力信号を得て該出力信号に基づき補正情報を求め、前
記デフォーカス演算処理に際して被写体と撮影光学系の
相対移動による影響を補正することを特徴とする焦点検
出装置。3. A pupil position moving means for dividing a photographing light beam of the photographing optical system into at least two regions in a time-division manner, and projecting an image composed of light beams passing through different pupil regions of the photographing optical system onto the image sensor. , At least 2
At least two light fluxes having passed through two different pupil regions
A focus detection device that causes the image sensor to receive one optical image and calculates a correlation between at least two output signals based on the optical image obtained from the image sensor and obtains defocus of the optical system; An output signal corresponding to an optical image from the same pupil region is obtained by taking out an output signal of the image sensor for an optical image a plurality of times at different times from a pupil region in which one of the two optical images is received by the image sensor. A focus detection device that obtains correction information based on the output signal and corrects the influence of the relative movement between the subject and the photographing optical system in the defocus calculation process.
前記2つの光学系のうち一方の光学像を撮像素子に受光
させる瞳領域を介した光学像の位相差に関する情報を前
記補正情報として検知する補正情報演算手段を設け、前
記異なる瞳領域からの光学像に基づく前記デフォーカス
に対して前記補正情報分の補正を行い前記被写体と撮影
光学系の相対移動による影響を補正したデフォーカスを
求めることを特徴とする請求項3に記載の焦点検出装
置。4. A method for detecting, as the correction information, information on a phase difference of an optical image through a pupil region that causes an image sensor to receive one optical image of the two optical systems based on the output signals extracted a plurality of times. Correction information calculating means for correcting the defocus based on the optical images from the different pupil regions by the correction information and obtaining a defocus corrected for the influence of the relative movement between the subject and the photographing optical system. The focus detection device according to claim 3, wherein:
光束を2つの領域に分割するための開口部を有し、該開
口部を介した第1と第2の瞳領域の光束よりなる像を撮
像素子に受光させるとともに、第1の瞳領域の光束を受
光した状態での撮像素子の出力を時分割で複数回取出
し、前記補正情報を得ることを特徴とする請求項3また
は4に記載の焦点検出装置。5. The pupil position moving means has an opening in a photographing optical path for dividing a photographing light beam into two regions, and is composed of light beams of first and second pupil regions through the opening. 5. The image pickup device according to claim 3, wherein the image pickup device receives the image, and outputs the output of the image pickup device a plurality of times in a time-division manner while receiving the light flux in the first pupil region to obtain the correction information. The focus detection device as described in the above.
記開口部を撮影光路から退避させることを特徴とする請
求項5に記載の焦点検出装置。6. The focus detection apparatus according to claim 5, wherein said first pupil position moving means retracts said opening from a photographing optical path during photographing.
と、この光学系の撮影光束を少なくとも2つの領域に時
系列的に分割し、撮影光学系の異なる瞳領域を通過する
光束よりなる像を前記撮像素子に投影するための瞳位置
移動手段と、該瞳位置移動手段により少なくとも2つの
異なる瞳領域を通過した光束よりなる光学像を前記撮像
素子上に結像し、その固体撮像素子から得られる少なく
とも2つの出力画像の相関演算により光学系のデフォー
カス量を求め、このデフォーカス量に基づいて前記光学
系のフォーカス制御を行うフォーカス制御手段を備え、
前記異なる瞳領域のうち少なくても1つの瞳領域に関し
ては、同じ瞳領域で少なくとも2回は画像を取り込み、
被写体と撮影光学系の相対移動を補正することを特徴と
する焦点検出装置。7. An image pickup device for photographing, an optical system for photographing, and a photographing light beam of the optical system is divided in time series into at least two regions, and a light beam passing through different pupil regions of the photographing optical system is obtained. Pupil position moving means for projecting an image formed on the image sensor, and an optical image formed of light beams having passed through at least two different pupil regions by the pupil position moving means is formed on the image sensor, and the solid-state imaging is performed. A focus control unit that obtains a defocus amount of the optical system by a correlation operation of at least two output images obtained from the elements, and performs focus control of the optical system based on the defocus amount;
For at least one of the different pupil regions, an image is captured at least twice in the same pupil region,
A focus detection device for correcting a relative movement between a subject and a photographing optical system.
正するに際して、同じ瞳領域で取り込んだ複数の画像を
用いて、被写体と撮影光学系の相対移動を補正すること
を特徴とする請求項7に記載の焦点検出装置。8. The method according to claim 1, wherein when correcting the relative movement between the subject and the photographing optical system, the relative movement between the subject and the photographing optical system is corrected using a plurality of images captured in the same pupil region. 8. The focus detection device according to 7.
正するに際して、同じ瞳領域で取り込んだ複数の画像を
用いて、画像の相関演算により光学系のデフォーカス量
に違いがあるか否かを求め、被写体と撮影光学系の相対
位置が移動しているか否かを判定することを特徴とする
請求項7または8に記載の焦点検出装置。9. When correcting the relative movement between the subject and the photographing optical system, it is determined whether or not there is a difference in the defocus amount of the optical system by correlating the images using a plurality of images captured in the same pupil region. The focus detection apparatus according to claim 7, wherein the focus detection device determines whether or not the relative position between the subject and the photographing optical system has moved.
通過した光束より得られる画像と、同じ瞳領域で少なく
とも2回は画像を取り込む順序として、異なる瞳領域を
通過した光束より得られる画像を取り込んだ後、既に得
られた画像と同じ瞳領域を取り込むことを特徴とする請
求項7、または8、または9に記載の焦点検出装置。10. An image obtained from a light beam having passed through at least two different pupil regions and an image obtained from a light beam having passed through different pupil regions are captured in the same pupil region at least twice. 10. The focus detection device according to claim 7, wherein the same pupil region as an already obtained image is captured.
通過した光束より得られる画像と、同じ瞳領域で少なく
とも2回は画像を取り込む順序として、同じ瞳領域の画
像の取り込みに関しては、少なくとも2回は連続して取
り込むことを特徴とする請求項7、または8、または9
に記載の焦点検出装置。11. An image obtained from a light beam having passed through the at least two different pupil regions and an image capturing order at least twice in the same pupil region. 10. The image data is continuously taken in.
3. The focus detection device according to claim 1.
通過した光束より得られる画像として、水平方向、また
は垂直方向、または斜め方向のいずれかの2つの瞳領域
を用いることを特徴とする請求項7、または8、または
9、または10、または11に記載の焦点検出装置。12. An image obtained from a light beam having passed through at least two different pupil regions, wherein two pupil regions in a horizontal direction, a vertical direction, or an oblique direction are used. , Or 8, or 9, or 10, or 11;
通過した光束より得られる画像として、水平方向、また
は垂直方向、または斜め方向のいずれかの2つの瞳領域
を用いる場合、画像を取り込む順序として、第一の瞳領
域の画像、第二の瞳領域の画像、第一の瞳領域の画像の
順で取り込むことを特徴とする請求項7、または8、ま
たは9に記載の焦点検出装置。13. When two pupil regions in a horizontal direction, a vertical direction, or an oblique direction are used as an image obtained from a light beam that has passed through the at least two different pupil regions, an image capturing order is as follows. 10. The focus detection apparatus according to claim 7, wherein an image of the first pupil area, an image of the second pupil area, and an image of the first pupil area are taken in this order.
通過した光束より得られる画像として、水平方向、また
は垂直方向、または斜め方向のいずれかの2つの瞳領域
を用いる場合、画像を取り込む順序として、第一の瞳領
域の画像、第一の瞳領域の画像、第二の瞳領域の画像の
順で取り込むことを特徴とする請求項7、または8、ま
たは9に記載の焦点検出装置。14. When two horizontal, vertical, or oblique pupil regions are used as an image obtained from a light beam that has passed through the at least two different pupil regions, the order of capturing the images is as follows: 10. The focus detection device according to claim 7, wherein an image of a first pupil region, an image of a first pupil region, and an image of a second pupil region are taken in this order.
は10、または11、または12、または13、または
14に記載の焦点検出装置を備えたカメラ。15. A camera comprising the focus detection device according to claim 7, or 8, or 9, or 10, or 11, or 12, or 13, or 14.
ない又は違いが所定範囲内の時に前記被写体と撮影光学
系の相対移動の補正を禁止することを特徴とする請求項
9に記載の焦点検出装置。16. The focus according to claim 9, wherein the correction of the relative movement between the subject and the photographing optical system is prohibited when there is no difference in the defocus amount of the optical system or the difference is within a predetermined range. Detection device.
Priority Applications (5)
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---|---|---|---|
JP32832096A JPH10170816A (en) | 1996-12-09 | 1996-12-09 | Focusing information detector, focus detector, and camera using the same |
US08/985,212 US6473126B1 (en) | 1996-12-09 | 1997-12-04 | Focusing information detecting device, focus detecting device and camera utilizing the same |
EP97121597A EP0846972B1 (en) | 1996-12-09 | 1997-12-08 | Focus detecting device and camera utilizing the same |
DE69720924T DE69720924T2 (en) | 1996-12-09 | 1997-12-08 | Focus detection device and camera using this device |
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP32832096A JPH10170816A (en) | 1996-12-09 | 1996-12-09 | Focusing information detector, focus detector, and camera using the same |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009122159A (en) * | 2007-11-12 | 2009-06-04 | Nikon Corp | Focus detection device and imaging apparatus |
CN114631057A (en) * | 2019-10-30 | 2022-06-14 | 富士胶片株式会社 | Image pickup apparatus, image pickup optical system, and image pickup method |
-
1996
- 1996-12-09 JP JP32832096A patent/JPH10170816A/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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US11930256B2 (en) | 2019-10-30 | 2024-03-12 | Fujifilm Corporation | Imaging device, imaging optical system, and imaging method |
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