JP2002014277A - 焦点検出装置、撮像装置、焦点検出方法、及び処理プログラムを提供する媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 焦点検出光束にケラレが発生しても良好な焦
点検出を行うことができる焦点検出装置等を提供する。 【解決手段】 撮影レンズ１の瞳の異なる位置を通過し
た光により生成された２つの像に対してフィルタ処理を
行った後に（ステップＳ２０２）第１の相関演算を行う
（ステップＳ２０３）。さらに、前記２つの像のうちの
少なくとも一方の像を補正した後（ステップＳ２０
６）、前記第１の相関演算の結果に基づいて補正後の像
信号に対して第２の相関演算を行い（ステップＳ２０
７）、この第２の相関演算手段の演算結果に基づいて撮
影レンズ１の焦点検出を行う（ステップＳ２０８）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、デジタルスチルカ
メラ等において、レンズの瞳の異なる位置を通過した光
により生成された２つの像に基づいて、前記レンズの焦
点検出を行う焦点検出装置等に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、カメラに採用されている焦点検出
方式には、レンズシャッターカメラに用いられている三
角測距方式、ビデオカメラに用いられているコントラス
ト検出方式、一眼レフカメラに用いられている瞳分割方
式等がある。

【０００３】三角測距方式は、特公昭４７−２３９２９
号公報に開示されているように、被写体に赤外光を投射
し被写体からの反射光を投射光とは異なる位置にある受
光レンズを介してＰＳＤ等のセンサで受光して、その受
光位置から被写体距離を検出するものである。また、コ
ントラスト検出方式は、特公昭３９−５２６５号公報に
開示されているように、撮影レンズの駆動に伴う、イメ
ージセンサで撮像された画像のコントラストの変化を検
出して焦点検出を行うものである。

【０００４】しかしながら、三角測距方式をデジタルス
チルカメラに適用する場合、測距光学系と撮像光学系と
が異なるため、測距光学系の像面と撮像光学系の像面と
を合わせ込まなければならないという欠点がある。ま
た、コントラスト検出方式は、撮影レンズを動かしなが
らイメージセンサにて撮像された画像のコントラストを
検出してその変化量から焦点状態を検出しているため、
例えば焦点状態から大きく離れた状態においては、焦点
検出に時間がかかるばかりか、動いている被写体に対し
ては焦点検出ができないという欠点がある。

【０００５】そこで、これらの欠点の改良を図るものと
して、イメージセンサを用いた瞳分割方式の焦点検出装
置が、特開平７−３１８７９３号公報に開示されている
（第１の従来例）。この瞳分割方式の焦点検出装置は、
大ボケ状態であっても１回の測定でデフォーカス量が検
出できるため、高速な焦点調節が可能となり、有望な方
法であるが、焦点検出光束にケラレ（焦点検出光束の集
光不良）が生じた場合に、焦点検出光束により生成され
た像信号に基づいた相関演算ができなくなり焦点検出が
できなくなる虞れがある。

【０００６】図８は、撮影レンズの光軸外に集光する焦
点検出光束にケラレが発生した様子を示した図である。

【０００７】図中３１は、撮影レンズの射出瞳であり、
瞳を分割するＡ領域とＢ領域の光束により生成される像
に基づいて相関演算が行われるが、Ｂ領域を通過する光
束は像面３０に近いレンズ外形３２によって制限され
る。一方、Ａ領域を通過する光束は像面３０から遠い被
写体側のレンズ外形３３によって制限される。このと
き、Ｂ領域を通過する焦点検出光束がＡ領域を通過する
焦点検出光束よりも少ないため、相関演算を行うための
像信号にアンバランスが生じて相関演算ができなくなっ
てしまう。

【０００８】そこで、同公報においては焦点検出光束に
ケラレが発生した場合の電気信号処理方法が開示されて
おり、焦点検出光束にケラレが発生した場合に生じる低
周波の信号成分を排除するために、検出された電気信号
に高周波成分だけを通すハイパスフィルタ処理を行って
焦点検出を行っている。

【０００９】また、瞳分割された焦点検出光束にケラレ
が発生した場合の像信号の処理方法に関して、特開平５
−１２７０７４号公報に開示されるものがある（第２の
従来例）。同公報においては、焦点検出光束にケラレが
生じた場合に、検出された像信号を撮影レンズの開放Ｆ
ナンバや射出瞳位置等の情報に基づいて、フィルタ処理
を行うフィルタを決定した後、このフィルタでフィルタ
処理を行って焦点検出を行っている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記第
１の従来例（特開平７−３１８７９３号公報）における
焦点検出光束のケラレ対策は、イメージセンサにて検出
された電気信号の低周波成分を排除しているため、人物
の顔のような低周波成分を有する被写体に対しては焦点
検出能力が低い、という問題があった。

【００１１】また、上記第２の従来例（特開平５−１２
７０７４号公報）に開示された焦点検出装置の焦点検出
光束のケラレ対策は、撮影レンズの開放Ｆナンバと射出
瞳位置等に基づいて、像信号を処理するフィルタを決定
することによって行っているが、射出瞳位置が大きく変
化する高倍率ズームレンズ等においては最適なフィルタ
を決定することができない、という問題があった。

【００１２】本発明は上記従来の問題点に鑑み、焦点検
出光束にケラレが発生しても良好な焦点検出を行うこと
ができる焦点検出装置等を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明に係る焦点検出装置では、レン
ズの瞳の異なる位置を通過した光により生成された２つ
の像を比較する比較手段と、前記比較手段の比較結果に
基づいて、前記２つの像のうちの少なくとも一方の像を
補正する補正手段と、前記補正手段で補正された像信号
に対して相関演算を行って前記レンズの焦点検出を行う
焦点検出手段とを備えたことを特徴とする。

【００１４】請求項２記載の発明に係る焦点検出装置で
は、請求項１に記載の焦点検出装置の前記比較手段は、
前記２つの像をそれぞれ差分処理しその値を比較するこ
とを特徴とする。

【００１５】請求項３記載の発明に係る焦点検出装置で
は、レンズの瞳の異なる位置を通過した光により生成さ
れた２つの像に対してフィルタ処理を行うフィルタ手段
と、前記フィルタ手段でフィルタ処理された２つの処理
信号の相関演算を行う第１の相関演算手段と、前記２つ
の像のうちの少なくとも一方の像を補正する補正手段
と、前記第１の相関演算手段の演算結果に基づいて、前
記補正手段による補正後の像信号の相関演算を行う第２
の相関演算手段と、前記第２の相関演算手段の演算結果
に基づいて前記レンズの焦点検出を行う焦点検出手段と
を備えたことを特徴とする。

【００１６】請求項４記載の発明に係る撮像装置では、
請求項１乃至請求項３記載の焦点検出装置を有すること
を特徴とする。

【００１７】請求項５記載の発明に係る焦点検出方法で
は、レンズの瞳の異なる位置を通過した光により生成さ
れた２つの像を比較する比較行程と、前記比較行程の比
較結果に基づいて、前記２つの像のうちの少なくとも一
方の像を補正する補正行程と、前記補正行程で補正され
た像信号に対して相関演算を行って前記レンズの焦点検
出を行う焦点検出行程とを実行することを特徴とする。

【００１８】請求項６記載の発明に係る焦点検出方法で
は、請求項５に記載の焦点検出方法の前記比較行程は、
前記２つの像をそれぞれ差分処理しその値を比較するこ
とを特徴とする。

【００１９】請求項７記載の発明に係る焦点検出方法で
は、レンズの瞳の異なる位置を通過した光により生成さ
れた２つの像に対してフィルタ処理を行うフィルタ行程
と、前記フィルタ行程でフィルタ処理された２つの処理
信号の相関演算を行う第１の相関演算行程と、前記２つ
の像のうちの少なくとも一方の像を補正する補正行程
と、前記第１の相関演算行程の演算結果に基づいて、前
記補正行程による補正後の像信号の相関演算を行う第２
の相関演算行程と、前記第２の相関演算行程の演算結果
に基づいて前記レンズの焦点検出を行う焦点検出行程と
を実行することを特徴とする。

【００２０】請求項８記載の発明に係る処理プログラム
を提供する媒体では、レンズの瞳の異なる位置を通過し
た光により生成された２つの像を比較し、その比較結果
に基づいて前記２つの像のうちの少なくとも一方の像を
補正し、補正された像信号に対して相関演算を行って前
記レンズの焦点検出を行う内容を有することを特徴とす
る。

【００２１】請求項９記載の発明に係る処理プログラム
を提供する媒体では、請求項８に記載の処理プログラム
を提供する媒体前記２つの像の比較は、前記２つの像を
それぞれ差分処理しその値を比較することを特徴とす
る。

【００２２】請求項１０記載の発明に係る処理プログラ
ムを提供する媒体では、レンズの瞳の異なる位置を通過
した光により生成された２つの像に対してフィルタ処理
を行った後に第１の相関演算を行い、前記２つの像のう
ちの少なくとも一方の像を補正した後、前記第１の相関
演算の結果に基づいて補正後の像信号に対して第２の相
関演算を行い、第２の相関演算手段の演算結果に基づい
て前記レンズの焦点検出を行う内容を有することを特徴
とする。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。

【００２４】図１は、本発明の実施形態に係る瞳分割方
式の焦点検出装置を有するデジタルスチルカメラの構成
図である。

【００２５】同図に示すように、このデジタルスチルカ
メラは、被写体を撮影するための撮影レンズ１（レンズ
１ａ及びレンズ１ｂにて構成）と、絞り２及び撮影レン
ズ１の焦点状態を調節するための撮影レンズ駆動機構２
６と、撮影レンズ１を透過した被写体光を受光するイメ
ージセンサ１０と、このイメージセンサ１０を駆動制御
するイメージセンサ制御回路２１と、イメージセンサ１
０にて撮像した画像信号を画像処理する画像処理回路２
４と、撮像された画像を表示するための液晶表示素子９
と、この液晶表示素子９を駆動する液晶表示素子駆動回
路２５と、液晶表示素子９に表示された被写体像を観察
するための接眼レンズ３と、イメージセンサ１０にて撮
像された画像を記録するメモリ回路２２と、画像処理回
路２４にて画像処理された画像をカメラ外部に出力する
ためのインターフェース回路２３と、カメラ全体を制御
するＣＰＵ２０と、撮影者が撮影された画像を記録する
ための操作スイッチＳＷ２とで構成されている。

【００２６】撮影レンズ１は、便宜上２枚のレンズで図
示しているが、実際は多数枚のレンズで構成されてい
る。また、本発明の焦点検出装置の構成要素の１つであ
るイメージセンサは、デジタルスチルカメラのイメージ
センサ１０と兼用するものとする。

【００２７】以下、焦点検出装置の焦点検出方法を図２
を参照して説明する。図２は、図１に示したカメラの焦
点検出光学系の説明図である。

【００２８】撮影レンズ１の予定結像面にイメージセン
サ１０が配置されている。図中のイメージセンサ１０
は、便宜上３画素しか表示してないが、実際は数百万画
素から構成されている。イメージセンサ１０の各画素に
は、マイクロレンズ１１が形成されており、撮影レンズ
１を透過した被写体光の全てを効率よくイメージセンサ
１０の受光部１３に集光するようになっている。

【００２９】マイクロレンズ１１は、撮影レンズ１の瞳
とイメージセンサ１０の受光部１３とが共役となるよう
に設計されている。また、マイクロレンズ１１と受光部
１３との間にはカラーフィルタ１２が形成されていて、
イメージセンサ１０はカラー画像を再生できるようにな
っている。

【００３０】イメージセンサ１０の１画素には、１つの
マイクロレンズ１１及びカラーフィルタ１２に対して２
つの受光部１３ａ、１３ｂが形成されている。ここで、
イメージセンサ１０は、例えば特開平９−４６５９６号
公報に開示されているＣＭＯＳセンサで構成され、１画
素内に２つの受光部（光電変換部）１３ａ、１３ｂと、
その受光部１３ａ、１３ｂ間に不図示の１つのフローテ
ィングディフュージョン部とを有している。さらに、各
受光部１３ａ，１３ｂとフローティングディフュージョ
ン部との間には、不図示の転送スイッチであるＭＯＳト
ランジスタが設けられ、各受光部１３で発生した電荷を
フローティングディフュージョン部に選択的に転送可能
に構成されている。

【００３１】また、１画素中の図中上側の受光部１３ａ
は、マイクロレンズ１１を介して、撮影レンズ１の瞳近
傍に配置されているレンズ１ａの下側の瞳からの光束を
受光するようになっており、一方、図中下側の受光部１
３ｂは、マイクロレンズ１１を介して、撮影レンズ１の
瞳近傍に配置されているレンズ１ａの上側の瞳からの光
束を受光するようになっている。

【００３２】このように焦点検出を行う場合は、イメー
ジセンサ１０の受光部１３ａ、１３ｂにて発生した電荷
を個別にフローティングディフュージョン部に転送して
不図示のアンプを介してイメージセンサ制御回路２１に
出力される。

【００３３】ＣＰＵ２０は、イメージセンサ制御回路２
１にてＡ／Ｄ変換された各受光部１３ａ、１３ｂの出力
信号に基づいて相関演算を行い、撮影レンズ１の焦点状
態を検出する。瞳分割方式の焦点検出方法は、特開平５
−１２７０７４号公報等に開示されているように公知の
技術である。

【００３４】次に、図３のフローチャートに従ってカメ
ラの動作フローを説明する。なお、このフローチャート
に従ったプログラムをカメラ内の不図示の記憶装置に格
納し動作することにより、次の制御方法を実現させるこ
とが可能となる。

【００３５】撮影者が、デジタルスチルカメラのメイン
スイッチ（不図示）をオンすると（ステップＳ１０
０）、ＣＰＵ２０はイメージセンサ制御回路２１に焦点
検出信号を送って、イメージセンサ１０にて撮影レンズ
１の焦点状態を検出する（ステップＳ１０２）。撮影レ
ンズ１の焦点状態が検出されると（ステップＳ１０
２）、ＣＰＵ２０はレンズ駆動機構２６に算出されたデ
フォーカス量に基づいて、撮影レンズ１の焦点調節信号
を送って撮影レンズ１を所定の位置まで駆動して合焦状
態の設定をする（ステップＳ１０３）。

【００３６】撮影レンズ１を所定位置まで駆動し焦点調
節が終了すると、ＣＰＵ２０はイメージセンサ制御回路
２１に撮像信号を送って、イメージセンサ１０にて撮像
を行わせる（ステップＳ１０４）。このとき、イメージ
センサ１０の受光部１３ａ及び１３ｂで発生した電荷
は、画素内部で加算された後、イメージセンサ制御回路
２１に出力される。イメージセンサ１０にて撮像された
画像信号は、イメージセンサ制御回路２１にてＡ／Ｄ変
換された後に画像処理回路２４にて画像処理が行われ
る。画像処理が行われた画像信号は、ＣＰＵ２０を介し
て液晶表示素子駆動回路２５に送られ液晶表示素子９に
表示される（ステップＳ１０５）。撮影者は、接眼レン
ズ３を通して液晶表示素子９に表示された被写体像を観
察することが可能となる。

【００３７】さらに、ＣＰＵ２０は撮像画像を記録する
ための操作スイッチＳＷ２の状態を確認する（ステップ
Ｓ１０６）。撮影者が操作スイッチＳＷ２を操作してい
なければ（ステップＳ１０６）、引き続きＣＰＵ２０は
メインスイッチの状態を確認する（ステップＳ１０
１）。一方、撮影者が被写体を撮影しようとして操作ス
イッチＳＷ２を押したら（ステップＳ１０６）、ＣＰＵ
２０はイメージセンサ制御回路２１に撮像信号を送って
イメージセンサ１０にて本撮像を行う（ステップＳ１０
７）。イメージセンサ制御回路２１によってＡ／Ｄ変換
された画像信号は、画像処理回路２４にて画像処理され
た後、液晶表示素子駆動回路２５に送られ液晶表示素子
９に表示される（ステップＳ１０８）。同時にＣＰＵ２
０は画像信号をメモリ回路２２に記録する（ステップＳ
１０９）。メモリ回路２２に記録された画像信号は、イ
ンターフェース回路２３を介してカメラ外部に出力する
ことが可能となっている。

【００３８】撮影動作が終了し、撮影者がメインスイッ
チをオフすると（ステップＳ１０１）、カメラの電源が
落ちて待機状態となる（ステップＳ１１０）。

【００３９】図４は、図３に示した焦点検出処理（ステ
ップＳ１０２）を示すフローチャートであり、図５は、
本実施形態に係る焦点検出光学系の光路図である。

【００４０】撮影レンズ１の予定結像面に配置されたイ
メージセンサ１０の受光部の内、撮影レンズ１の図５中
下側の瞳を透過した光束が集光する受光部（受光部１３
ａはその一部）の出力は、イメージセンサ制御回路２１
にてＡ／Ｄ変換された後、ＣＰＵ２０へ出力される。同
様に、撮影レンズ１の図５中上側の瞳を透過した光束が
集光する受光部（受光部１３ｂはその一部）の出力は、
イメージセンサ制御回路２１にてＡ／Ｄ変換された後、
ＣＰＵ２０へ出力される。

【００４１】ＣＰＵ２０は、同一のカラーフィルタを有
した各受光部より出力された焦点検出信号より、撮影レ
ンズ１の下側の瞳を透過した焦点検出光束による被写体
像であるＡ像を生成し、同様に撮影レンズ１の上側の瞳
を透過した焦点検出光束による被写体像であるＢ像を生
成する（ステップＳ２０１）。

【００４２】ところで、図５に示すように撮影レンズ１
を構成するレンズ１ｂがイメージセンサ１０側に繰り込
まれた場合、撮影レンズ１の上側の瞳を通過する焦点検
出光束の一部に、撮影レンズ１のイメージセンサ１０に
近いレンズ１ｂの外形でケラレが発生するため、焦点検
出光束により生成される像の強度が変化する。

【００４３】図６（ａ），（ｂ）は、焦点検出光束によ
り生成された被写体像出力を示すグラフであり、同図に
示すように、焦点検出光束にケラレがないＡ像の信号出
力ｆａ（ｘ）（図６（ａ））に対して、焦点検出光束の
一部にケラレが生じているＢ像の信号出力ｆｂ（ｘ）
（図６（ｂ））は、ある値δｆだけ低く出力される。そ
のため、これら２像を用いて相関演算を行っても２像の
一致度が低いため、２像の像ずれ量は精度良く算出され
ず焦点検出はできない。

【００４４】そこで、ＣＰＵ２０は、焦点検出光束によ
り生成された被写体像であるＡ像並びにＢ像に対して、
差分によるフィルタ処理を行い、各像に含まれる低周波
成分の排除を行う（ステップＳ２０２）。図７（ａ），
（ｂ）は、差分信号の出力を示すグラフであり、同図
（ａ）はＡ像の差分信号出力ｆａ’（ｘ）であり、同図
（ｂ）はＢ像の差分信号出力ｆｂ’（ｘ）を表してい
る。

【００４５】さらに、ＣＰＵ２０は、Ａ像の差分信号出
力ｆａ’（ｘ）とＢ像の差分信号出力ｆｂ’（ｘ）を用
いて相関演算を行う（ステップＳ２０３）。このとき、
焦点検出光束による生成像のうち光束のケラレによる低
周波成分δｆは排除されているため、Ａ像の差分信号出
力ｆａ’（ｘ）とＢ像の差分信号出力ｆｂ’（ｘ）との
一致度が良好であり、２像の差分出力の像ずれ量Δｘ１
が精度良く算出される。

【００４６】Ａ像の差分信号出力ｆａ’（ｘ）とＢ像の
差分信号出力ｆｂ’（ｘ）の像ずれ量Δｘ１が算出され
ると（ステップＳ２０３）、ＣＰＵ２０は、Ａ像信号出
力ｆａ（ｘ）の極値ｘａ１、ｘａ２、ｘａ３、ｘａ４と
Ｂ像信号出力ｆｂ’（ｘ）の極値ｘｂ１、ｘｂ２、ｘｂ
３を検出する（ステップＳ２０４）。ここで、先に求め
た２像の差分信号出力の像ずれ量Δｘ１より、２像の極
値の対応づけを行う。具体的には、Ｂ像の極値に像ずれ
量Δｘ１を加えた座標とほぼ一致するＡ像の極値を探し
出す。

【００４７】極値座標において、 xa2≒xb1+Δx1 xa3≒xb2+Δx1 xa4≒xb3+Δx1 の関係を満足することが明らかになると、ＣＰＵ２０
は、２像の対応する３組の極値座標の信号出力値を比較
して信号強度差δｆを算出する（ステップＳ２０５）。
ここで、信号強度差δｆを座標ｘの一次関数と仮定する
と、 δf(x)=a×x+b となる。ここで、ａは比例係数、ｂは定数項であり、最
小二乗近似より、 a=(3×k1-k2×k3)/(3×k4-k2²) b=(k3×k4-k1×k2)/(3×k4-k2²) となる。ここで、 k1=xb1×(fa(xa2)-fb(xb1))+xb2×(fa(xa3)-fb(xb2))+x
b3×(fa(xa4)-fb(xb3)) k2=xb1+xb2+xb3 k3=fa(xa2)-fb(xb1)+fa(xa3)-fb(xb2)+fa(xa4)-fb(xb3) k4=xb1²+xb2²+xb3² である。ここで、図２に示すような焦点検出光束にケラ
レが発生しないような状態では、２像の信号強度差δｆ
はゼロとなる。

【００４８】このようにして、２像の対応する３組の極
値座標の信号出力値を比較して信号強度差δｆを算出す
ると（ステップＳ２０５）、ＣＰＵ２０は、算出された
信号強度差δｆを用いてケラレが発生した焦点検出光束
による生成像であるＢ像の信号補正を行う（ステップＳ
２０６）。すなわち、Ｂ像の信号出力ｆｂ（ｘ）は、 fb(x)←fb(x)+δf(x) と置き換えられる。ここで、最初に生成された像信号出
力ｆａ（ｘ）、ｆｂ（ｘ）は、元々被写体の低周波成分
を含んでいるため、信号補正後のＢ像信号出力ｆｂ
（ｘ）にも被写体の低周波成分は含まれている。

【００４９】像信号の補正が終了すると（ステップＳ２
０６）、ＣＰＵ２０は、Ａ像信号出力ｆａ（ｘ）と補正
後のＢ像信号出力ｆｂ（ｘ）の相関演算を行う（ステッ
プＳ２０７）。このとき、大まかな像ずれ量Δ１は先の
差分信号出力による相関演算時に求められているため、
各像の相関をとる上での初期のシフト量は像ずれ量Δ１
から求められ、演算時間を短縮することが可能である。

【００５０】Ａ像信号出力ｆａ（ｘ）と補正後のＢ像信
号出力ｆｂ（ｘ）の相関演算を行って像ずれ量Δ２が算
出されると（ステップＳ２０７）、ＣＰＵ２０は、その
像ずれ量Δ２に基づいて撮影レンズ１のデフォーカス量
を算出する（ステップＳ２０８）。撮影レンズ１のデフ
ォーカス量が算出されると（ステップＳ２０８）、メイ
ンルーチンに復帰し、撮影レンズ１の焦点調節が行われ
る。

【００５１】ところで、イメージセンサ１０にて受光さ
れた焦点検出光束は、カラーフィルタ１２を介している
ため、各カラーフィルタ毎に算出された撮影レンズ１の
デフォーカス量は平均されて使用される。

【００５２】このように本実施形態によれば、撮影レン
ズ１の瞳の異なる位置を通過した光により生成される２
つの像信号をフィルタ処理し、そのフィルタ処理した２
つの処理信号の第１の相関演算を行って、２つの像信号
のうちの少なくとも一方の像信号を補正する。そして、
前記第１の相関演算の結果に基づいて補正後の像信号の
第２の相関演算を行い、この演算の結果に基づいて撮影
レンズ１の焦点検出を行うようにしたので、ケラレが発
生した焦点検出光束により生成された像を容易に補正す
ることができ、焦点検出光束にケラレが発生しても短時
間に良好な焦点検出が可能である。

【００５３】なお、本実施形態においては、Ａ像、Ｂ像
の信号強度差を算出する際、Ａ像、Ｂ像の極値に注目し
て各像信号出力の比較計算を行ったが、任意の座標の信
号出力を比較して信号強度差を求めてもかまわない。

【００５４】本発明は、上述した実施形態の装置に限定
されず、複数の機器から構成されるシステムに適用して
も、１つの機器から成る装置に適用してもよい。前述し
た実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラム
コードを記憶した記憶媒体をシステムあるいは装置に供
給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（また
はＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラム
コードを読み出し実行することによっても、完成される
ことは言うまでもない。

【００５５】この場合、記憶媒体から読み出されたプロ
グラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現する
ことになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体
は本発明を構成することになる。プログラムコードを供
給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピー
（登録商標）ディスク、ハードディスク、光ディスク、
光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テー
プ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭを用いることがで
きる。また、コンピュータが読み出したプログラムコー
ドを実行することにより、前述した実施形態の機能が実
現されるだけではなく、そのプログラムコードの指示に
基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳなどが実際
の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述
した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは
言うまでもない。

【００５６】さらに、記憶媒体から読み出されたプログ
ラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボー
ドやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わ
るメモリに書き込まれた後、次のプログラムコードの指
示に基づき、その拡張機能を拡張ボードや拡張ユニット
に備わるＣＰＵなどが処理を行って実際の処理の一部ま
たは全部を行い、その処理によって前述した実施形態の
機能が実現される場合も含まれることは言うまでもな
い。

【００５７】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１、請求項
５及び請求項８記載の発明によれば、レンズの瞳の異な
る位置を通過した光により生成された２つの像を比較
し、その比較結果に基づいて前記２つの像のうちの少な
くとも一方の像を補正し、補正された像信号に対して相
関演算を行って前記レンズの焦点検出を行うようにした
ので、焦点検出光束にケラレが発生しても常に良好な焦
点検出を行うことが可能である。例えば、人物の顔のよ
うな低周波成分を有する被写体に対しても、また高倍率
ズームレンズ等を使用する場合であっても、焦点検出能
力を高くすることができる。

【００５８】請求項２、請求項６及び請求項９記載の発
明によれば、２つの像をそれぞれ差分処理しその値を比
較するようにしたので、ケラレが発生した焦点検出光束
により生成された像を容易に補正することが可能であ
る。

【００５９】請求項３、請求項７及び請求項１０記載の
発明によれば、レンズの瞳の異なる位置を通過した光に
より生成された２つの像に対してフィルタ処理を行った
後に第１の相関演算を行い、前記２つの像のうちの少な
くとも一方の像を補正した後、前記第１の相関演算の結
果に基づいて補正後の像信号に対して第２の相関演算を
行うようにしたので、焦点検出光束にケラレが発生して
も短時間に良好な焦点検出を行うことが可能である。

【００６０】請求項４記載の発明によれば、請求項１乃
至請求項３記載の焦点検出装置を有するので、高品質の
撮像表示が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る瞳分割方式の焦点検出
装置を有するデジタルスチルカメラの構成図である。

【図２】図１に示したカメラの焦点検出光学系の説明図
である。

【図３】実施形態に係るカメラの動作を示すフローチャ
ートである。

【図４】図３に示した焦点検出処理（ステップＳ１０
２）を示すフローチャートである。

【図５】実施形態に係る焦点検出光学系の光路図であ
る。

【図６】焦点検出光束により生成された被写体像出力を
示す図である。

【図７】差分信号の出力図である。

【図８】撮影レンズの光軸外に集光する焦点検出光束に
ケラレが発生した様子を示した図である。

【符号の説明】

１ 撮影レンズ ２ 絞り ３ 接眼レンズ ９ 液晶表示素子 １０ イメージセンサ ２０ ＣＰＵ ２１ イメージセンサ制御回路 ２２ メモリ回路 ２３ インターフェース回路 ２４ 画像処理回路 ２５ 液晶表示素子駆動回路 ２６ レンズ駆動機構

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レンズの瞳の異なる位置を通過した光に
   より生成された２つの像を比較する比較手段と、 前記比較手段の比較結果に基づいて、前記２つの像のう
   ちの少なくとも一方の像を補正する補正手段と、 前記補正手段で補正された像信号に対して相関演算を行
   って前記レンズの焦点検出を行う焦点検出手段とを備え
   たことを特徴とする焦点検出装置。
2. 【請求項２】 前記比較手段は、前記２つの像をそれぞ
   れ差分処理しその値を比較することを特徴とする請求項
   １に記載の焦点検出装置。
3. 【請求項３】 レンズの瞳の異なる位置を通過した光に
   より生成された２つの像に対してフィルタ処理を行うフ
   ィルタ手段と、 前記フィルタ手段でフィルタ処理された２つの処理信号
   の相関演算を行う第１の相関演算手段と、 前記２つの像のうちの少なくとも一方の像を補正する補
   正手段と、 前記第１の相関演算手段の演算結果に基づいて、前記補
   正手段による補正後の像信号の相関演算を行う第２の相
   関演算手段と、 前記第２の相関演算手段の演算結果に基づいて前記レン
   ズの焦点検出を行う焦点検出手段とを備えたことを特徴
   とする焦点検出装置。
4. 【請求項４】 請求項１乃至請求項３記載の焦点検出装
   置を有することを特徴とする撮像装置。
5. 【請求項５】 レンズの瞳の異なる位置を通過した光に
   より生成された２つの像を比較する比較行程と、 前記比較行程の比較結果に基づいて、前記２つの像のう
   ちの少なくとも一方の像を補正する補正行程と、 前記補正行程で補正された像信号に対して相関演算を行
   って前記レンズの焦点検出を行う焦点検出行程とを実行
   することを特徴とする焦点検出方法。
6. 【請求項６】 前記比較行程は、前記２つの像をそれぞ
   れ差分処理しその値を比較することを特徴とする請求項
   ５に記載の焦点検出方法。
7. 【請求項７】 レンズの瞳の異なる位置を通過した光に
   より生成された２つの像に対してフィルタ処理を行うフ
   ィルタ行程と、 前記フィルタ行程でフィルタ処理された２つの処理信号
   の相関演算を行う第１の相関演算行程と、 前記２つの像のうちの少なくとも一方の像を補正する補
   正行程と、 前記第１の相関演算行程の演算結果に基づいて、前記補
   正行程による補正後の像信号の相関演算を行う第２の相
   関演算行程と、 前記第２の相関演算行程の演算結果に基づいて前記レン
   ズの焦点検出を行う焦点検出行程とを実行することを特
   徴とする焦点検出方法。
8. 【請求項８】 レンズの瞳の異なる位置を通過した光に
   より生成された２つの像を比較し、その比較結果に基づ
   いて前記２つの像のうちの少なくとも一方の像を補正
   し、補正された像信号に対して相関演算を行って前記レ
   ンズの焦点検出を行う内容を有することを特徴とする処
   理プログラムを提供する媒体。
9. 【請求項９】 前記２つの像の比較は、前記２つの像を
   それぞれ差分処理しその値を比較することを特徴とする
   請求項８に記載の処理プログラムを提供する媒体。
10. 【請求項１０】 レンズの瞳の異なる位置を通過した光
    により生成された２つの像に対してフィルタ処理を行っ
    た後に第１の相関演算を行い、前記２つの像のうちの少
    なくとも一方の像を補正した後、前記第１の相関演算の
    結果に基づいて補正後の像信号に対して第２の相関演算
    を行い、第２の相関演算手段の演算結果に基づいて前記
    レンズの焦点検出を行う内容を有することを特徴とする
    処理プログラムを提供する媒体。