JP2003140024A - Focus detector - Google Patents
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- Automatic Focus Adjustment (AREA)
- Focusing (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、撮影光学系の焦点
調節状態を検出する焦点検出装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a focus detecting device for detecting a focus adjustment state of a photographing optical system.
【0002】[0002]
【従来の技術】焦点検出光学系により結像された被写体
像を電荷蓄積型光電変換装置(以下、イメージセンサー
と呼ぶ)で受光し、イメージセンサー出力を演算処理し
て撮影光学系の予定焦点面に対する被写体像面のデフォ
ーカス量を検出し、このデフォーカス量に応じて撮影レ
ンズを駆動することにより撮影光学系を合焦させるカメ
ラの自動焦点調節装置が知られている。2. Description of the Related Art A subject image formed by a focus detection optical system is received by a charge storage type photoelectric conversion device (hereinafter referred to as an image sensor), an output of the image sensor is arithmetically processed, and a planned focal plane of a photographing optical system. There is known an automatic focus adjusting device for a camera which detects a defocus amount of a subject image surface with respect to the, and drives a photographing lens according to the defocus amount to focus an image pickup optical system.
【0003】この種の自動焦点調節装置では、デフォー
カス量検出の可否や検出結果のデフォーカス量の信頼性
は、被写体の光輝度分布であるコントラストの高さに大
きく依存している。したがって、被写体のコントラスト
を最適にイメージセンサー出力に反映させる必要があ
る。例えば図7(a)に示すような光輝度分布の被写体に
対しては、図7(c)に示すようなイメージセンサー出力
になるのが望ましい。図7において、Vsatは光電変換
素子の飽和電圧レベルを示す。In this type of automatic focusing apparatus, whether or not the defocus amount can be detected and the reliability of the defocus amount as the detection result depend largely on the high contrast of the light luminance distribution of the object. Therefore, it is necessary to optimally reflect the contrast of the subject in the output of the image sensor. For example, for a subject having a light intensity distribution as shown in FIG. 7A, it is desirable that the image sensor output as shown in FIG. 7C be obtained. In FIG. 7, Vsat represents the saturation voltage level of the photoelectric conversion element.
【0004】ところが、蓄積時間が短いと、図7(b)に
示すようにイメージセンサー出力のコントラストが低く
なってしまう。逆に蓄積時間が長いと、図7(d)に示す
ようにイメージセンサー出力の本来あるべきコントラス
トがなくなってしまう。したがって、適当な大きさのイ
メージセンサー出力を得る必要があり、そのために適当
な蓄積時間で電荷蓄積を行わなければならない。However, when the accumulation time is short, the contrast of the image sensor output becomes low as shown in FIG. 7 (b). On the contrary, if the accumulation time is long, the original contrast of the image sensor output is lost as shown in FIG. Therefore, it is necessary to obtain an image sensor output of an appropriate size, and for that purpose, charge must be accumulated at an appropriate accumulation time.
【0005】適当な電荷蓄積時間を求めるために、前回
の電荷蓄積動作における蓄積時間とイメージセンサー出
力とに基づいて、次回の電荷蓄積動作におけるイメージ
センサー出力のピーク値などが適当な値になるような蓄
積時間を算出する方法がある。例えば図7(b)に示すよ
うなイメージセンサー出力が得られ、そのときの蓄積時
間がTb、イメージセンサーピーク出力がVbであった
とする。この場合は、次回の電荷蓄積動作において図7
(c)に示すような適当なイメージセンサー出力を得るに
は、電荷蓄積時間をIn order to obtain an appropriate charge storage time, the peak value of the image sensor output in the next charge storage operation becomes an appropriate value based on the storage time in the previous charge storage operation and the image sensor output. There is a method of calculating a specific accumulation time. For example, it is assumed that the image sensor output as shown in FIG. 7B is obtained, the accumulation time at that time is Tb, and the image sensor peak output is Vb. In this case, in the next charge accumulation operation, as shown in FIG.
To obtain an appropriate image sensor output as shown in (c), the charge storage time
【数1】Tc=(Vc/Vb)・Tb
とすればよい。ここで、Vcは目標値でVc=A・Vs
at、Aは1未満の正数であり、このAの大きさでイメ
ージセンサー出力の”適当な大きさ”が決定する。Aが
小さいと常にイメージセンサー出力のコントラストが低
くなってしまい、逆にAが大きいと被写体の明るさが少
し明るく変化しただけですぐにイメージセンサー出力が
飽和してしまう。ただし、以上のイメージセンサー出力
の大きさには暗電流などのノイズ成分は含まれていない
ものとする。この方法を以後AGC(Auto Gain Contro
ll)と呼ぶ。## EQU1 ## Tc = (Vc / Vb) .Tb. Here, Vc is a target value, and Vc = A · Vs
At and A are positive numbers less than 1, and the "appropriate size" of the image sensor output is determined by the size of A. If A is small, the contrast of the image sensor output will always be low, and conversely, if A is large, the image sensor output will be saturated immediately with a slight change in the brightness of the subject. However, it is assumed that the above-mentioned image sensor output does not include noise components such as dark current. This method will be referred to as AGC (Auto Gain Contro
ll).
【0006】ところで、こうして制御して得たイメージ
センサー出力を常にすべて焦点検出演算に使用するとは
限らない。例えば図8(a)に示すようにビル群の手前に
人が立っているような撮影シーンでは、焦点検出領域3
1を通過した被写体からの光束をイメージセンサーで受
光した場合に、イメージセンサー出力は図8(b)に示す
ように高周波になる。以後、このような被写体を高周波
被写体と呼ぶ。なお、図8(b)において、Vsatはイメ
ージセンサー出力の飽和レベル、a1およびa3はイメ
ージセンサーの周辺部範囲、a2はイメージセンサーの
中央部範囲をそれぞれ示す。このような場合には、イメ
ージセンサー中央部の比較的狭い範囲の画素出力だけで
もデフォーカス量を十分に検出できる。イメージセンサ
ーの全範囲の画素出力を用いて焦点検出演算を行うと、
背景などの周辺の被写体のデフォーカス量が大きく異な
る場合に、かえって誤差を生じる原因になる。By the way, not all the image sensor outputs obtained by the above control are always used for the focus detection calculation. For example, in a shooting scene in which a person stands in front of a group of buildings as shown in FIG.
When the image sensor receives the light flux from the subject that has passed through 1, the image sensor output has a high frequency as shown in FIG. 8B. Hereinafter, such a subject is referred to as a high frequency subject. In FIG. 8B, Vsat indicates the saturation level of the image sensor output, a1 and a3 indicate the peripheral area of the image sensor, and a2 indicates the central area of the image sensor. In such a case, the defocus amount can be sufficiently detected only by the pixel output in a relatively narrow range in the central portion of the image sensor. When focus detection calculation is performed using the pixel output of the entire range of the image sensor,
When the defocus amount of the surrounding subject such as the background is greatly different, it causes an error.
【0007】しかし、図9(a)に示すような遠くの山並
みを撮影するシーンでは、焦点検出領域31を通過した
被写体からの光束をイメージセンサーで受光した場合
に、イメージセンサー出力は図9(b)に示すように低周
波になる。以後、このような被写体を低周波被写体と呼
ぶ。なお、図9(b)において、Vsatはイメージセンサ
ー出力の飽和レベル、a1およびa3はイメージセンサ
ーの周辺部範囲、a2はイメージセンサーの中央部範囲
をそれぞれ示す。低周波被写体の場合には、狭い範囲の
画素出力だけでは低周波の周期の一部のデータしか得ら
れないので、焦点検出演算ができない。このような場合
には、イメージセンサーの全範囲の画素出力を用いて焦
点検出演算を行う必要がある。したがって、まずイメー
ジセンサー中央部の画素出力で焦点検出演算を行い、演
算結果が得られないか、または演算結果の信頼性が低い
場合に全範囲の画素出力で焦点検出演算をやり直す方法
がある。なお、このような場合にはイメージセンサー中
央部の画素出力を用いてAGCを行う。However, in a scene where a distant mountain range is photographed as shown in FIG. 9A, when the image sensor receives the light flux from the subject that has passed through the focus detection area 31, the image sensor output is as shown in FIG. It becomes a low frequency as shown in b). Hereinafter, such a subject is referred to as a low frequency subject. In FIG. 9B, Vsat indicates the saturation level of the image sensor output, a1 and a3 indicate the peripheral area of the image sensor, and a2 indicates the central area of the image sensor. In the case of a low-frequency subject, focus detection calculation cannot be performed because only a part of data in a low-frequency cycle can be obtained by only outputting pixels in a narrow range. In such a case, it is necessary to perform focus detection calculation using the pixel outputs of the entire range of the image sensor. Therefore, there is a method in which the focus detection calculation is first performed with the pixel output in the central portion of the image sensor, and the focus detection calculation is redone with the pixel output in the entire range when the calculation result is not obtained or the reliability of the calculation result is low. In such a case, AGC is performed using the pixel output at the center of the image sensor.
【0008】一方、被写体像をフィルムなどに露光する
ために、被写体からの光束のフィルム面上での照度を測
定するカメラの測光装置が知られている。一般的なカメ
ラの測光装置では、非露光時のみ撮影光学系内にミラー
を挿入してフィルム等価面に設置した拡散板へ被写体か
らの光束を導き、拡散板で拡散された光束の一部を光電
変換装置により測定して照度を測定する。なお、測光用
の光電変換装置にはSPD(Silicon Photo Diode)を
使用する場合が多い。On the other hand, there is known a photometric device for a camera which measures the illuminance of a light flux from a subject on the film surface in order to expose a subject image on a film or the like. In a general camera photometric device, a mirror is inserted into the photographic optical system only during non-exposure to guide the light flux from the subject to a diffusing plate installed on the film equivalent surface, and a part of the light flux diffused by the diffusing plate is used. The illuminance is measured by measuring with a photoelectric conversion device. An SPD (Silicon Photo Diode) is often used as a photoelectric conversion device for photometry.
【0009】ところが、カメラの測光装置は一般的にフ
ァインダー部に内蔵されることが多く、カメラにファイ
ンダーを装着しないで撮影を行う場合や、測光装置を装
備していないファインダーをカメラに装着した場合に
は、この測光機能が使えない。However, the photometric device of a camera is generally built in the viewfinder section, and when taking a picture without mounting the viewfinder on the camera or when mounting a viewfinder not equipped with the photometric device on the camera. This photo metering function cannot be used with.
【0010】このような問題を解決するために焦点検出
用のイメージセンサー出力を測光に利用する方法が提案
されている(例えば特開平6−175186号公報参
照)。測光センサーは被写界の広い範囲からの光束を受
光するが、焦点検出用イメージセンサーはラインセンサ
ーであるから、被写界のごく一部の範囲からの光束を受
光する。したがって、焦点検出用イメージセンサーの画
素出力を測光に利用する場合には、なるべくイメージセ
ンサーの全範囲の画素出力に基づいて測光演算をするこ
とが望ましい。In order to solve such a problem, a method of utilizing the output of an image sensor for focus detection for photometry has been proposed (for example, see Japanese Patent Laid-Open No. 6-175186). The photometric sensor receives light beams from a wide range of the object field, but the focus detection image sensor is a line sensor, and thus receives light beams from a very small range of the object field. Therefore, when the pixel output of the focus detection image sensor is used for photometry, it is desirable to perform the photometric calculation based on the pixel output of the entire range of the image sensor as much as possible.
【0011】[0011]
【発明が解決しようとする課題】測光センサーにはSP
D(Silicon Photo Diode)のような非蓄積型の光電変
換装置が用いられる場合が多い。この非蓄積型の光電変
換装置は、検出可能な輝度範囲において被写界の実際の
輝度とセンサー出力とが1対1に対応している。したが
って、測光センサーの出力がオーバーフローレベルに達
していれば、被写体輝度が検出限界以上に明るい輝度で
あると認識でき、露出を最小に制御すればよい。逆に、
測光センサー出力が0の場合は、被写体輝度が検出限界
よりも暗い輝度であると認識でき、露出を最大に制御す
ればよい。The photometric sensor has an SP.
A non-accumulation type photoelectric conversion device such as a D (Silicon Photo Diode) is often used. In this non-accumulation type photoelectric conversion device, the actual brightness of the object scene and the sensor output have a one-to-one correspondence in the detectable brightness range. Therefore, if the output of the photometric sensor has reached the overflow level, it can be recognized that the subject brightness is brighter than the detection limit, and the exposure should be controlled to the minimum. vice versa,
When the photometric sensor output is 0, it can be recognized that the subject brightness is darker than the detection limit, and the exposure should be controlled to the maximum.
【0012】一方、焦点検出用イメージセンサーにはC
CDセンサーのような電荷蓄積型の光電変換装置が用い
られる場合が多い。この電荷蓄積型の光電変換装置は、
被写界の実際の輝度とイメージセンサー出力とが1対1
に対応していない。被写界が暗くても電荷蓄積時間を長
くすればイメージセンサー出力がオーバーフローするこ
ともあるし、逆に被写界が明るくても電荷蓄積時間を短
くするとイメージセンサー出力はほぼ0になってしま
う。On the other hand, the focus detection image sensor has C
A charge storage type photoelectric conversion device such as a CD sensor is often used. This charge storage type photoelectric conversion device is
1: 1 between the actual brightness of the scene and the image sensor output
Does not correspond to. Even if the scene is dark, the image sensor output may overflow if the charge accumulation time is lengthened, and conversely, if the charge accumulation time is shortened even if the scene is bright, the image sensor output becomes almost zero. .
【0013】今、図5に示すような暗い部屋の明るい窓
辺に人がいる撮影シーンを考える。焦点検出領域31を
通過した被写体からの光束をイメージセンサーで受光
し、イメージセンサー中央部でAGC制御を行うと、背
景が高輝度のために図6(a)の波形のようにイメージセ
ンサー周辺部範囲a1の画素出力がオーバーフローして
しまう。しかし、主要被写体に対応するイメージセンサ
ー中央部範囲a2の画素出力は最適なレベルとなり、焦
点検出装置はこの主要被写体に焦点を合わせることがで
きる。Now, consider a shooting scene in which a person is on the bright window side of a dark room as shown in FIG. When the image sensor receives the light flux from the subject that has passed through the focus detection area 31 and the AGC control is performed in the central portion of the image sensor, the background is high in brightness, so that the peripheral portion of the image sensor has a waveform as shown in FIG. The pixel output in the range a1 overflows. However, the pixel output in the central area a2 of the image sensor corresponding to the main subject is at an optimum level, and the focus detection device can focus on this main subject.
【0014】ところが、イメージセンサー周辺部範囲a
1に対応する明るい背景は、例えば最適な画素出力が得
られたセンサー中央部範囲a2に対応する主要被写体の
4倍の明るさだからオーバーフローしたのか、10倍の
明るさだからオーバーフローしたのかは不明であり、こ
のイメージセンサー周辺部範囲a1のオーバーフローし
た画素出力に基づいて測光演算を行うと、正確な輝度値
が算出できない。このような場合に、イメージセンサー
の全範囲a1〜a3の画素出力を用いてAGC制御を行
うと、図6(b)に示すようにセンサー中央部範囲a2に
対応する主要被写体の画素出力が小さくなって、焦点検
出が行えなくなってしまう。However, the range a around the image sensor
It is not clear whether the bright background corresponding to 1 overflows because it is 4 times as bright as the main subject corresponding to the sensor central range a2 where the optimum pixel output is obtained, or because it is 10 times brighter than the main subject. Therefore, if a photometric calculation is performed based on the overflowed pixel output in the peripheral area a1 of the image sensor, an accurate luminance value cannot be calculated. In such a case, if AGC control is performed using the pixel outputs of the entire range a1 to a3 of the image sensor, the pixel output of the main subject corresponding to the sensor central range a2 is small as shown in FIG. 6B. Therefore, focus detection cannot be performed.
【0015】本発明の目的は、焦点検出用イメージセン
サーの出力を測光に利用し、イメージセンサー出力の一
部がオーバーフローした場合でも最適な露出値を算出す
ることにある。It is an object of the present invention to utilize the output of the image sensor for focus detection for photometry and calculate an optimum exposure value even when a part of the output of the image sensor overflows.
【0016】[0016]
【課題を解決するための手段】(1) 請求項1の発明
は、複数の光電変換素子を有し、被写体像の光強度分布
に応じた画像信号を出力するイメージセンサーと、被写
体からの光束を前記イメージセンサーへ導き、前記イメ
ージセンサー上に被写体像を結像させる焦点検出光学系
と、前記イメージセンサーの出力信号に基づいて撮影光
学系の焦点調節状態を演算する焦点検出演算手段と、前
記イメージセンサーの出力信号に基づいて測光値を演算
する測光演算手段とを備えた焦点検出装置において、前
記測光演算手段は、前記イメージセンサーの複数の光電
変換素子の中から、前記イメージセンサーの出力信号に
応じて測光値演算に用いる範囲を決定し、その範囲に含
まれる光電変換素子の出力に基づいて測光値を演算す
る。
(2) 請求項2の焦点検出装置は、前記測光演算手段
によって、前記イメージセンサーの出力が所定値を超え
ない範囲を測光値演算に用いる範囲に決定するようにし
たものである。
(3) 請求項3の焦点検出装置は、前記測光演算手段
によって、前記イメージセンサーに含まれる複数の光電
変換素子を、前記焦点検出光学系の光軸近傍の中央部と
前記光軸から離れた周辺部とに範囲を分け、出力が所定
値を超える光電変換素子が前記中央部範囲になく且つ前
記周辺部範囲にある場合には、前記中央部範囲に含まれ
る光電変換素子の出力に基づいて測光値を演算するよう
にしたものである。
(4) 請求項4の焦点検出装置は、前記測光演算手段
によって、前記イメージセンサーに含まれる複数の光電
変換素子を、前記焦点検出光学系の光軸近傍の中央部と
前記光軸から離れた周辺部とに範囲を分け、出力が所定
値を超える光電変換素子が前記中央部範囲にある場合に
は、前記中央部と前記周辺部の両範囲に含まれる光電変
換素子の出力に基づいて測光値を演算し、出力が所定値
を超える光電変換素子が前記中央部と前記周辺部のいず
れの範囲にもない場合には、前記中央部と前記周辺部の
両範囲に含まれる光電変換素子の出力に基づいて測光値
を演算するようにしたものである。
(5) 請求項5の焦点検出装置は、前記所定値を、前
記イメージセンサーの光電変換素子の飽和レベルとした
ものである。According to a first aspect of the invention, an image sensor having a plurality of photoelectric conversion elements, which outputs an image signal according to a light intensity distribution of a subject image, and a light flux from the subject. A focus detection optical system for forming a subject image on the image sensor, focus detection calculation means for calculating the focus adjustment state of the photographing optical system based on the output signal of the image sensor, In a focus detection device including a photometric calculation unit that calculates a photometric value based on the output signal of the image sensor, the photometric calculation unit is an output signal of the image sensor from among a plurality of photoelectric conversion elements of the image sensor. The range used for the photometric value calculation is determined in accordance with the above, and the photometric value is calculated based on the output of the photoelectric conversion element included in the range. (2) In the focus detection device of the second aspect, the photometric calculation means determines a range in which the output of the image sensor does not exceed a predetermined value as a range used for the photometric value calculation. (3) In the focus detection device of claim 3, the photometric calculation means separates the plurality of photoelectric conversion elements included in the image sensor from a central portion near the optical axis of the focus detection optical system and the optical axis. When the range is divided into the peripheral part and the photoelectric conversion element whose output exceeds a predetermined value is not in the central part range and is in the peripheral part range, based on the output of the photoelectric conversion elements included in the central part range. The photometric value is calculated. (4) In the focus detection device according to claim 4, the photometric calculation means separates the plurality of photoelectric conversion elements included in the image sensor from a central portion near the optical axis of the focus detection optical system and the optical axis. When the photoelectric conversion element whose output is greater than a predetermined value is in the central area, the photometry is performed based on the outputs of the photoelectric conversion elements included in both the central area and the peripheral area. When the value is calculated and the photoelectric conversion element whose output exceeds a predetermined value is not in any of the central portion and the peripheral portion, the photoelectric conversion elements included in both the central portion and the peripheral portion are included. The photometric value is calculated based on the output. (5) In the focus detection device of the fifth aspect, the predetermined value is the saturation level of the photoelectric conversion element of the image sensor.
【0017】[0017]
【発明の実施の形態】図1は一実施の形態の構成を示
し、図2は一実施の形態の焦点検出領域の配置を示す。
一実施の形態の焦点検出装置は、図2(a)に示すよう
に、撮影画面内の中央部と左右上下の周辺部に5個の焦
点検出領域21〜25が設定されており、各焦点検出領
域21〜25において撮影レンズの焦点検出を行うこと
ができる。この一実施の形態では、これらの各焦点検出
領域21〜25に対応して図2(b)に示すような一対の
ライン・イメージセンサーが設けられる。ライン・イメ
ージセンサーは複数の画素(光電変換素子)が1列に配
列されたイメージセンサーであり、この明細書では単に
イメージセンサーと呼ぶ。図2(b)に示す一対のイメー
ジセンサーにおいて、a2とb2をセンサーの中央部範
囲と呼び、a1,a3,b1,b3をセンサーの周辺部
範囲と呼ぶ。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows the configuration of one embodiment, and FIG. 2 shows the arrangement of focus detection areas of one embodiment.
As shown in FIG. 2 (a), the focus detection device according to the embodiment has five focus detection regions 21 to 25 set in the central part and the left, right, upper, and lower peripheral parts in the photographing screen, and Focus detection of the taking lens can be performed in the detection areas 21 to 25. In this embodiment, a pair of line image sensors as shown in FIG. 2B are provided corresponding to the respective focus detection areas 21 to 25. The line image sensor is an image sensor in which a plurality of pixels (photoelectric conversion elements) are arranged in one row, and is simply referred to as an image sensor in this specification. In the pair of image sensors shown in FIG. 2B, a2 and b2 are called the central area of the sensor, and a1, a3, b1, b3 are called the peripheral area of the sensor.
【0018】なお、この一実施の形態では複数の画素
(光電変換素子)が1列に配列されたライン・イメージ
センサーを例に上げて説明するが、複数の画素が二次元
状に配列されたエリア・イメージセンサーに対しても本
願発明を適用することができる。In this embodiment, a line image sensor in which a plurality of pixels (photoelectric conversion elements) are arranged in one line will be described as an example. However, a plurality of pixels are arranged two-dimensionally. The present invention can also be applied to an area image sensor.
【0019】図1において、上述した各焦点検出領域2
1〜25内の被写体からの光束は、対物レンズ1および
焦点検出光学系2を通って各焦点検出領域21〜25に
対応したイメージセンサー3a〜3e上に結像される。
各イメージセンサー3a〜3eはそれぞれ、図2(b)に
示すような一対のライン・イメージセンサーから構成さ
れている。イメージセンサー群3の出力はA/D変換部
4でA/D変換された後、演算部5へ送られる。In FIG. 1, each focus detection area 2 described above is used.
Light fluxes from the subjects within 1 to 25 pass through the objective lens 1 and the focus detection optical system 2 and are imaged on the image sensors 3a to 3e corresponding to the focus detection areas 21 to 25.
Each of the image sensors 3a to 3e is composed of a pair of line image sensors as shown in FIG. 2 (b). The output of the image sensor group 3 is A / D converted by the A / D converter 4 and then sent to the calculator 5.
【0020】演算部5には焦点検出演算部6、イメージ
センサー測光値演算部7および焦点検出領域自動選択部
8が設けられる。焦点検出演算部6では、A/D変換部
4でA/Dされた各イメージセンサー3a〜3eの出力
に基づいて焦点検出演算を行い、各焦点検出領域21〜
25のデフォーカス量を算出する。イメージセンサー測
光値演算部7は、各イメージセンサー3a〜3eの制御
データと出力とに基づいて測光値を算出する。The calculation section 5 is provided with a focus detection calculation section 6, an image sensor photometric value calculation section 7 and a focus detection area automatic selection section 8. The focus detection calculation unit 6 performs focus detection calculation based on the outputs of the image sensors 3a to 3e A / D by the A / D conversion unit 4, and the focus detection regions 21 to 21.
The defocus amount of 25 is calculated. The image sensor photometric value calculation unit 7 calculates the photometric value based on the control data and outputs of the image sensors 3a to 3e.
【0021】焦点検出領域手動選択部12は、5個の焦
点検出領域21〜25の中から撮影者が任意の領域を選
択するための操作部材である。演算部5の焦点検出領域
自動選択部8は、焦点検出領域手動選択部12により選
択された焦点検出領域と焦点検出演算部6による演算結
果とに基づいて、レンズ駆動の対象とすべき焦点検出領
域を自動的に選択する。イメージセンサー駆動制御部9
は演算部5の出力に基づいてイメージセンサー群3を駆
動制御する。また、レンズ駆動制御部10は演算部5で
算出したデフォーカス量に基づいてモーター11を駆動
し、対物レンズ1を合焦駆動する。The focus detection area manual selection unit 12 is an operation member for the photographer to select an arbitrary area from the five focus detection areas 21 to 25. The focus detection area automatic selection unit 8 of the calculation unit 5 detects a focus to be a lens drive target based on the focus detection area selected by the focus detection area manual selection unit 12 and the calculation result by the focus detection calculation unit 6. Automatically select the area. Image sensor drive controller 9
Drives and controls the image sensor group 3 based on the output of the calculation unit 5. Further, the lens drive control unit 10 drives the motor 11 based on the defocus amount calculated by the calculation unit 5 to drive the objective lens 1 in focus.
【0022】測光センサー13は不図示のカメラのファ
インダー部に設置され、被写体からの光束を受光し、光
電変換して出力する。測光センサー13の出力はA/D
変換部14でA/D変換された後、測光センサー測光値
演算部15へ送られる。測光センサー測光値演算部15
は、測光センサー13の出力に基づいて測光値を算出す
る。また、測光センサー有無検出部16は測光センサー
13の有無を検出し、検出結果を露出制御部17へ送
る。露出制御部17は、イメージセンサー測光値演算部
7、測光センサー測光値演算部15および測光センサー
有無検出部16の出力に基づいて露出値を演算し、対物
レンズ1の絞り(不図示)やシャッタースピードを制御
する。The photometric sensor 13 is installed in a finder section of a camera (not shown), receives a light beam from a subject, photoelectrically converts it, and outputs it. The output of the photometric sensor 13 is A / D
After being A / D converted by the conversion unit 14, it is sent to the photometric sensor photometric value calculation unit 15. Photometric sensor Photometric value calculator 15
Calculates the photometric value based on the output of the photometric sensor 13. Further, the photometric sensor presence / absence detection unit 16 detects the presence / absence of the photometric sensor 13 and sends the detection result to the exposure control unit 17. The exposure control unit 17 calculates an exposure value based on the outputs of the image sensor photometric value calculation unit 7, the photometric sensor photometric value calculation unit 15 and the photometric sensor presence / absence detection unit 16, and the aperture (not shown) of the objective lens 1 or the shutter. Control the speed.
【0023】なお、演算部5の焦点検出演算部6、イメ
ージセンサー測光値演算部7および焦点検出領域自動選
択部8と、測光センサー測光値演算部15、露出制御部
17は、単一もしくは複数のマイクロコンピューターと
メモリなどの周辺部品から構成され、マイクロコンピュ
ーターのソフトウエア形態により実現される。The focus detection calculation unit 6, the image sensor photometric value calculation unit 7, the focus detection area automatic selection unit 8, the photometric sensor photometric value calculation unit 15, and the exposure control unit 17 of the calculation unit 5 are single or plural. It is composed of the microcomputer and peripheral parts such as memory, and is realized by the software form of the microcomputer.
【0024】図3は焦点検出処理プログラムを示すフロ
ーチャート、図4は測光値演算サブルーチンを示すフロ
ーチャートである。これらのフローチャートにより、一
実施の形態の動作を説明する。カメラのレリーズボタン
(不図示)の半押し操作が行われると、一実施の形態の
焦点検出装置は図2に示す焦点検出処理プログラムの実
行を開始する。FIG. 3 is a flow chart showing a focus detection processing program, and FIG. 4 is a flow chart showing a photometric value calculation subroutine. The operation of one embodiment will be described with reference to these flowcharts. When the release button (not shown) of the camera is half-pressed, the focus detection apparatus according to the embodiment starts executing the focus detection processing program shown in FIG.
【0025】図3のステップ11において、演算部5は
イメージセンサー駆動制御部9に対して各イメージセン
サー3a〜3eの電荷蓄積時間Tの初期値T0などの初
期データを与える。なお、電荷蓄積時間Tの初期値T0
は適当な所定値でもよいし、被写体が明るい場合にイメ
ージセンサー出力が飽和しないように最短蓄積時間とし
てもよい。ステップ12で、イメージセンサー駆動制御
部9は、与えられた蓄積時間T(初回はT0)にしたが
ってイメージセンサー群3の電荷蓄積動作を行う。In step 11 of FIG. 3, the calculation section 5 gives the image sensor drive control section 9 initial data such as the initial value T0 of the charge storage time T of each of the image sensors 3a to 3e. The initial value T0 of the charge storage time T
May be an appropriate predetermined value, or may be the shortest accumulation time so that the output of the image sensor is not saturated when the subject is bright. In step 12, the image sensor drive control unit 9 performs the charge accumulation operation of the image sensor group 3 according to the given accumulation time T (T0 for the first time).
【0026】ステップ13では、演算部5が焦点検出領
域手動選択部12で選択された領域のイメージセンサー
出力の読み出しを要求する。撮影者が例えば図2(a)の
焦点検出領域21を手動選択した場合は、イメージセン
サーの選択番号[i](=3a〜3e)は3aとなる。イ
メージセンサー駆動制御部9は、演算部5の要求にした
がってイメージセンサー[i]の画素データを読み出す。In step 13, the calculation section 5 requests the reading of the image sensor output of the area selected by the focus detection area manual selection section 12. When the photographer manually selects, for example, the focus detection area 21 in FIG. 2A, the selection number [i] (= 3a to 3e) of the image sensor is 3a. The image sensor drive controller 9 reads the pixel data of the image sensor [i] according to the request of the calculator 5.
【0027】続くステップ14で、演算部5は、読み出
されたイメージセンサー[i]の出力がイメージセンサー
中央部範囲a2、b2と周辺部範囲a1、a3、b1、
b3でオーバーフローしているか否かを確認する。な
お、この明細書では、例えば図6(a)に示すように、イ
メージセンサーの光電変換素子出力が飽和レベルVsat
を超えた状態をオーバーフローと呼ぶ。例えばセンサー
中央部範囲a2とb2のどちらか一方にオーバーフロー
している画素があれば、センサー中央部範囲はオーバー
フローしていると判断する。また、センサー周辺部範囲
a1,a3,b1,b3のいずれかの領域にオーバーフ
ローしている画素があれば、センサー周辺部範囲はオー
バーフローしていると判断する。ステップ15で、演算
部5は、読み出したイメージセンサー出力の全範囲a
1,a2,a3,b1,b2,b3におけるピーク値と
中央部範囲a2,b2におけるピーク値とを検出する。
この明細書では、イメージセンサー全範囲におけるピー
ク値を全範囲ピーク値、イメージセンサー中央部範囲に
おけるピーク値を中央部ピーク値と呼ぶ。In the following step 14, the arithmetic unit 5 outputs the read output of the image sensor [i] to the central areas a2, b2 of the image sensor and the peripheral areas a1, a3, b1 ,.
It is confirmed whether or not it overflows at b3. In this specification, for example, as shown in FIG. 6A, the photoelectric conversion element output of the image sensor is at the saturation level Vsat.
The state of exceeding is called overflow. For example, if there is an overflow pixel in one of the sensor central range a2 and b2, it is determined that the sensor central range has overflowed. Further, if there is an overflow pixel in any one of the sensor peripheral area a1, a3, b1, b3, it is determined that the sensor peripheral area overflows. In step 15, the calculation unit 5 determines the entire range a of the read image sensor output.
The peak values in 1, a2, a3, b1, b2, b3 and the peak values in the central range a2, b2 are detected.
In this specification, the peak value in the entire range of the image sensor is called the full range peak value, and the peak value in the central part of the image sensor is called the central part peak value.
【0028】ステップ16において、演算部5は、読み
出したイメージセンサー[i]の出力に対する焦点検出要
求があるか否かを確認する。撮影者により手動選択され
た焦点検出領域に対応するイメージセンサー[i]に対し
ては焦点検出演算を行う。ステップ17で焦点検出演算
部6が焦点検出演算を行い、続くステップ18で焦点検
出が可能であったか否か、さらに焦点検出結果に信頼性
があるか否かを判定する。信頼性のある焦点検出結果が
得られた場合は、焦点検出領域自動選択部8が焦点検出
領域手動選択部12による選択領域を自動選択領域に設
定してステップ19へ進む。ステップ19では、レンズ
駆動制御部10が焦点検出結果に基づいてモーター11
を駆動し、対物レンズ1を合焦駆動する。一方、ステッ
プ18で信頼性のある焦点検出結果が得られなかった場
合は、レンズ駆動を行わずにステップ20へ進む。In step 16, the calculation section 5 confirms whether or not there is a focus detection request for the read output of the image sensor [i]. The focus detection calculation is performed on the image sensor [i] corresponding to the focus detection area manually selected by the photographer. In step 17, the focus detection calculation unit 6 performs focus detection calculation, and in the following step 18, it is determined whether or not focus detection was possible, and whether or not the focus detection result is reliable. When a reliable focus detection result is obtained, the focus detection area automatic selection unit 8 sets the selection area by the focus detection area manual selection unit 12 as the automatic selection area, and the process proceeds to step 19. In step 19, the lens drive control unit 10 determines the motor 11 based on the focus detection result.
To drive the objective lens 1 in focus. On the other hand, if a reliable focus detection result is not obtained in step 18, the lens drive is not performed and the process proceeds to step 20.
【0029】ステップ20では、測光センサー有無検出
部16により測光センサー13の有無を検出する。測光
センサー13がある場合は、測光センサー13の出力は
A/D変換部14でA/D変換され、測光センサー測光
値演算部15へ送られる。測光センサー測光値演算部1
5は、演算結果の測光センサー測光値を露出制御部17
へ出力する。露出制御部17は、測光センサー測光値に
基づいて対物レンズ1の絞り(不図示)を決定するとと
もに、フィルムやエリア・イメージセンサーなどの画像
記録部材を遮光しているシャッターのシャッター速度を
決定する。一方、ステップ20で測光センサーが無いと
判定された場合はステップ21へ進み、イメージセンサ
ー測光値演算部7が図4に示すサブルーチンを実行し、
イメージセンサー出力に基づいて測光値を演算する。こ
の測光値演算処理については後述する。In step 20, the presence / absence of the photometric sensor 13 is detected by the photometric sensor presence / absence detection unit 16. If the photometric sensor 13 is present, the output of the photometric sensor 13 is A / D converted by the A / D conversion unit 14 and sent to the photometric sensor photometric value calculation unit 15. Photometric sensor Photometric value calculator 1
5 is the exposure control unit 17 which indicates the photometric value of the photometric sensor as the calculation result.
Output to. The exposure control unit 17 determines the aperture (not shown) of the objective lens 1 based on the photometric value of the photometric sensor, and also determines the shutter speed of the shutter that shields the image recording member such as the film or the area / image sensor. . On the other hand, if it is determined in step 20 that there is no photometric sensor, the process proceeds to step 21, and the image sensor photometric value calculation unit 7 executes the subroutine shown in FIG.
Calculates the photometric value based on the image sensor output. This photometric value calculation processing will be described later.
【0030】ステップ22で、すべてのイメージセンサ
ー3a〜3eに対して上述した焦点検出処理が終了した
か否かを確認し、焦点検出処理が残っているイメージセ
ンサーがあればステップ13へ戻り、上述した焦点検出
処理を繰り返す。焦点検出処理を開始して手動選択領域
の焦点検出を終了した段階では、他の焦点検出領域に対
する焦点検出処理はまだ終了していないのでステップ1
3へ戻る。ステップ13〜15において他の焦点検出領
域に対応するイメージセンサー出力を読み出し、オーバ
ーフロー、全範囲ピーク値および中央部ピーク値を検出
する。In step 22, it is confirmed whether or not the focus detection processing described above has been completed for all the image sensors 3a to 3e. If there is an image sensor for which focus detection processing remains, the process returns to step 13 and The focus detection process is repeated. At the stage where the focus detection processing is started and the focus detection of the manually selected area is completed, the focus detection processing for other focus detection areas is not yet completed, so step 1
Return to 3. In steps 13 to 15, the image sensor output corresponding to another focus detection area is read to detect the overflow, the full range peak value, and the central peak value.
【0031】ステップ16において、演算部5は読み出
したイメージセンサー[i]の出力に対する焦点検出要求
があるか否かを確認する。ここで、手動選択した焦点検
出領域で焦点検出結果が得られなければ、他の焦点検出
領域で焦点検出演算を行う必要があるので焦点検出要求
を行う。また、焦点検出処理を開始してから1回目の電
荷蓄積制御を行った後は、手動選択した焦点検出領域で
焦点検出結果が得られたら、他の焦点検出領域で焦点検
出演算を行う必要はないので、他の焦点検出領域に対応
したイメージセンサーに対して焦点検出要求を行わな
い。さらに、焦点検出処理を開始してから2回目の電荷
蓄積制御を行った後は、手動選択領域が前回の焦点検出
動作時と同一の被写体を捕捉しているかどうかを確認す
る。前回までの焦点検出動作の結果、すなわち主要被写
体はカメラに対して静止しているか、またはどれくらい
の速度で動いているか、レンズ駆動はどれくらいの速度
で行っているかなどに基づいて予測されるデフォーカス
量に近ければ、前回の焦点検出処理時と同一の被写体を
捕捉していると判断できる。しかし、予測デフォーカス
量と今回の演算結果のデフォーカス量とが大きく異なる
場合は、捕捉したい主要被写体を焦点検出領域から外し
てしまったと考えられる。その場合は、他の焦点検出領
域に対応したイメージセンサーに対して焦点検出要求を
行う。In step 16, the arithmetic unit 5 confirms whether or not there is a focus detection request for the read output of the image sensor [i]. Here, if the focus detection result is not obtained in the manually selected focus detection area, it is necessary to perform the focus detection calculation in another focus detection area, so the focus detection request is issued. Further, after performing the first charge accumulation control after starting the focus detection processing, if a focus detection result is obtained in the manually selected focus detection area, it is not necessary to perform focus detection calculation in another focus detection area. Since there is no focus detection request, no focus detection request is issued to the image sensor corresponding to another focus detection area. Further, after performing the second charge accumulation control after starting the focus detection processing, it is confirmed whether or not the manually selected area captures the same subject as in the previous focus detection operation. Predicted defocus based on the result of the focus detection operation up to the previous time, that is, whether the main subject is still with respect to the camera, how fast it is moving, how fast the lens is driven, etc. If it is close to the amount, it can be determined that the same subject as in the previous focus detection process is captured. However, when the predicted defocus amount and the defocus amount of the current calculation result are significantly different, it is considered that the main subject to be captured is removed from the focus detection area. In that case, a focus detection request is issued to the image sensor corresponding to another focus detection area.
【0032】このようにして主要被写体を捕捉している
と考えられる焦点検出領域が見つかったら、焦点検出領
域自動選択部8がその領域を自動選択領域に設定する。
焦点検出要求がある場合は前回の焦点検出処理時と同様
にステップ17へ進み、焦点検出要求がない場合はステ
ップ20へ進む。ステップ20から21において、上述
したように測光センサーの有無を確認し、測光センサー
がない場合はイメージセンサー出力に基づいて測光値を
演算する。In this way, when the focus detection area which is considered to capture the main subject is found, the focus detection area automatic selection unit 8 sets the area as the automatic selection area.
If there is a focus detection request, the process proceeds to step 17 as in the previous focus detection process, and if there is no focus detection request, the process proceeds to step 20. In steps 20 to 21, the presence or absence of the photometric sensor is confirmed as described above, and if the photometric sensor is not present, the photometric value is calculated based on the image sensor output.
【0033】ステップ22ですべてのイメージセンサー
3a〜3eに対する処理が終了したかどうかを確認し、
すべてのイメージセンサー3a〜3eに対する処理が終
了したらステップ23へ進む。ステップ23では、演算
部5が各イメージセンサー3a〜3eごとに前回の電荷
蓄積動作時の中央部ピーク値と電荷蓄積時間とに基づい
て次回の電荷蓄積時間を算出する。その後、ステップ1
2へ戻って次の電荷蓄積動作と焦点検出処理を行う。In step 22, it is confirmed whether or not the processing for all the image sensors 3a to 3e is completed,
When the processing for all the image sensors 3a to 3e is completed, the process proceeds to step 23. In step 23, the calculation unit 5 calculates the next charge accumulation time for each of the image sensors 3a to 3e based on the central peak value and the charge accumulation time during the previous charge accumulation operation. Then step 1
Returning to step 2, the next charge accumulation operation and focus detection processing is performed.
【0034】次に、図4によりイメージセンサー測光値
演算部7における測光値演算処理を説明する。ステップ
21において、焦点検出用補助光が点灯中か、あるいは
電荷蓄積中に蓄積を中断するような割り込みがあったか
どうかを判定し、補助光点灯中または割り込みがあった
場合はステップ22へ進む。被写体が暗くてイメージセ
ンサー出力が十分に得られない場合、または十分な出力
を得るためには長い電荷蓄積時間が必要となり焦点検出
動作の応答性が悪くなるような場合には、焦点検出用補
助光(不図示)を点灯して被写体を照明する。しかし、
補助光点灯により照明された被写体では正確な輝度が得
られないので、焦点検出用補助光が点灯中の場合はイメ
ージセンサー出力に基づく測光値の演算を行わない。ま
た画像記録部材への露光動作により電荷蓄積が中断され
た場合は、同様にイメージセンサー出力に基づく測光値
の演算を行わない。ステップ22の処理1とは測光値演
算をしない、つまり何もしないでサブルーチンを終了す
ることである。Next, the photometric value calculation processing in the image sensor photometric value calculation section 7 will be described with reference to FIG. In step 21, it is judged whether or not the focus detection auxiliary light is on, or whether there is an interrupt that interrupts the accumulation during charge accumulation. If the auxiliary light is on or there is an interrupt, the routine proceeds to step 22. When the subject is dark and the image sensor output cannot be obtained sufficiently, or when long charge storage time is required to obtain sufficient output and the response of the focus detection operation deteriorates, the focus detection auxiliary A light (not shown) is turned on to illuminate the subject. But,
Since accurate luminance cannot be obtained for a subject illuminated by turning on the auxiliary light, the photometric value is not calculated based on the image sensor output when the focus detecting auxiliary light is on. Further, when the charge accumulation is interrupted by the exposure operation to the image recording member, the calculation of the photometric value based on the image sensor output is not similarly performed. The processing 1 of step 22 is to end the subroutine without performing photometric value calculation, that is, without doing anything.
【0035】一方、補助光が点灯されておらず、電荷蓄
積を中断する割り込みもなかった場合はステップ23へ
進み、イメージセンサー[i]の全範囲a1,a2,a
3,b1,b2,b3においてオーバーフロー画素が発
見されたか否かを確認する。オーバーフロー画素がなか
った場合はステップ24へ進み、全範囲ピーク値をノイ
ズレベルと比較する。全範囲ピーク値がノイズレベルよ
りも大きい場合はステップ26へ進み、処理2を行う。
つまり、イメージセンサー[i]の全範囲でオーバーフロ
ー画素がない場合は、全範囲の画素出力に基づいて測光
値を演算する。一方、イメージセンサー[i]の全範囲ピ
ーク値がノイズレベルよりも小さい場合はステップ25
へ進み、電荷蓄積時間が最長になっているか否かを確認
する。最長になっている場合には、これ以上電荷蓄積時
間を長くしてもイメージセンサー出力を大きくすること
はできないので、ステップ26へ進んで測光値を演算す
る。逆に電荷蓄積時間が最長になっていない場合は、電
荷蓄積時間をさらに長くすれば適切なイメージセンサー
出力が得られる可能性があり、ステップ27へ進んで処
理1を行う。つまり、測光値を演算しない。On the other hand, if the auxiliary light is not turned on and there is no interruption for interrupting the charge accumulation, the process proceeds to step 23, and the entire range a1, a2, a of the image sensor [i] is
It is confirmed whether or not an overflow pixel is found in 3, b1, b2, b3. If there is no overflow pixel, the process proceeds to step 24, and the full range peak value is compared with the noise level. When the peak value of the entire range is larger than the noise level, the process proceeds to step 26 and the process 2 is performed.
That is, when there is no overflow pixel in the entire range of the image sensor [i], the photometric value is calculated based on the pixel output of the entire range. On the other hand, if the full range peak value of the image sensor [i] is smaller than the noise level, step 25.
Proceed to and check if the charge storage time is the longest. If it is the longest, the image sensor output cannot be increased even if the charge storage time is further lengthened, so the routine proceeds to step 26, where the photometric value is calculated. On the contrary, if the charge storage time is not the longest, there is a possibility that an appropriate image sensor output can be obtained by further increasing the charge storage time, and the process proceeds to step 27 to perform the process 1. That is, the photometric value is not calculated.
【0036】ステップ23でオーバーフロー画素があっ
た場合はステップ28へ進み、イメージセンサー[i]の
中央部範囲a2,b2にオーバーフロー画素があったか
否かを確認する。センサー中央部範囲a2、b2にオー
バーフロー画素がなかった場合はステップ29へ進み、
中央部ピーク値をノイズレベルと比較する。中央部ピー
ク値がノイズレベルよりも大きい場合はステップ31へ
進み、処理3を行う。つまり、イメージセンサー[i]の
周辺部だけにオーバーフロー画素があった場合は、イメ
ージセンサー[i]の中央部範囲a2、b2の画素出力に
基づいて測光値を演算する。一方、中央部ピーク値がノ
イズレベルよりも小さい場合はステップ30へ進み、電
荷蓄積時間が最長になっているか否かを確認する。電荷
蓄積時間が最長になっている場合は、これ以上電荷蓄積
時間を長くしてもイメージセンサー出力を大きくするこ
とはできないので、ステップ31へ進んで測光値を演算
する。蓄積時間が最長になっていない場合は、電荷蓄積
時間をさらに長くすれば適切なイメージセンサー出力が
得られる可能性があるので、ステップ27へ進んで処理
1を行う。つまり、測光値を演算しない。If there is an overflow pixel in step 23, the process proceeds to step 28, and it is confirmed whether or not there is an overflow pixel in the central areas a2 and b2 of the image sensor [i]. If there are no overflow pixels in the sensor central areas a2 and b2, the process proceeds to step 29,
The central peak value is compared with the noise level. If the central peak value is larger than the noise level, the process proceeds to step 31 and process 3 is performed. That is, when there is an overflow pixel only in the peripheral portion of the image sensor [i], the photometric value is calculated based on the pixel output of the central range a2, b2 of the image sensor [i]. On the other hand, if the central peak value is smaller than the noise level, the process proceeds to step 30 and it is confirmed whether the charge storage time is the longest. If the charge storage time is the longest, the output of the image sensor cannot be increased even if the charge storage time is further lengthened. Therefore, the process proceeds to step 31 to calculate the photometric value. If the accumulation time is not the maximum, there is a possibility that an appropriate image sensor output can be obtained by further increasing the charge accumulation time. Therefore, the processing proceeds to step 27 and processing 1 is performed. That is, the photometric value is not calculated.
【0037】ステップ28でイメージセンサー[i]の中
央部範囲a2,b2でオーバーフロー画素が発見された
場合はステップ32へ進み、電荷蓄積時間が最短になっ
ているか否かを確認する。電荷蓄積時間が最短になって
いる場合は、これ以上電荷蓄積時間を短くしてもイメー
ジセンサー出力を小さくすることはできないので、ステ
ップ33へ進んで測光値を演算する。つまり、イメージ
センサー中央部範囲にオーバーフロー画素があった場合
は、イメージセンサー[i]の全範囲の画素出力に基づい
て測光値を演算する。電荷蓄積時間が最短になっていな
い場合は、電荷蓄積時間をさらに短くすれば適切なイメ
ージセンサー出力が得られる可能性があり、ステップ3
4へ進んで処理1を行う。つまり、測光値を演算しな
い。以上のようにしてイメージセンサー出力に基づいて
測光値を演算した後、図2に示す焦点検出処理プログラ
ムへリターンする。If overflow pixels are found in the central areas a2, b2 of the image sensor [i] in step 28, the process proceeds to step 32, and it is confirmed whether or not the charge storage time is the shortest. If the charge storage time is the shortest, the output of the image sensor cannot be reduced even if the charge storage time is further shortened, and therefore the process proceeds to step 33 to calculate the photometric value. That is, when there is an overflow pixel in the central area of the image sensor, the photometric value is calculated based on the pixel output of the entire area of the image sensor [i]. If the charge storage time is not the shortest, it may be possible to obtain an appropriate image sensor output by further shortening the charge storage time.
The process proceeds to step 4 and the process 1 is performed. That is, the photometric value is not calculated. After the photometric value is calculated based on the image sensor output as described above, the process returns to the focus detection processing program shown in FIG.
【0038】最後に、イメージセンサー出力に基づいて
測光値を演算する方法を説明する。イメージセンサー
[i]の全範囲の画素出力に基づいて測光値を演算する場
合は、全範囲の画素出力平均値を求めてVavg[i]へ代
入する。また、イメージセンサー[i]の中央部範囲a
2、b2の画素出力に基づいて測光値を演算する場合
は、センサー中央部範囲a2、b2の画素出力平均値を
求めてVavg[i]へ代入する。さらに、このときの電荷
蓄積時間をTx[i]、装置のオフセットをOfsとする
と、イメージセンサー測光値AFBV[i]は次式により
求められる。Finally, a method of calculating a photometric value based on the image sensor output will be described. Image sensor
When the photometric value is calculated based on the pixel output of the entire range of [i], the average value of the pixel output of the entire range is calculated and substituted into Vavg [i]. Also, the central area a of the image sensor [i]
When the photometric value is calculated based on the pixel outputs of 2 and b2, the pixel output average value of the sensor central range a2 and b2 is calculated and substituted into Vavg [i]. Further, when the charge storage time at this time is Tx [i] and the offset of the device is Ofs, the image sensor photometric value AFBV [i] is obtained by the following equation.
【数2】 AFBV[i]=log2(Vavg[i]/Tx[i])+Ofs## EQU00002 ## AFBV [i] = log 2 (Vavg [i] / Tx [i]) + Ofs
【0039】このように、イメージセンサー3a〜3e
の複数の光電変換素子の中から、イメージセンサー出力
の画像信号に応じて測光値演算に用いる範囲を決定し、
その範囲に含まれる光電変換素子の出力に基づいて測光
値を演算するようにしたので、画像信号がオーバーフロ
ーした光電変換素子の範囲を除外することができ、焦点
検出用イメージセンサーの出力を測光に利用して最適な
露出値を算出することができる。As described above, the image sensors 3a to 3e
From a plurality of photoelectric conversion elements of, determine the range used for the photometric value calculation according to the image signal of the image sensor output,
Since the photometric value is calculated based on the output of the photoelectric conversion element included in that range, the range of the photoelectric conversion element in which the image signal overflows can be excluded, and the output of the focus detection image sensor is used for photometry. The optimum exposure value can be calculated using this.
【0040】特許請求の範囲の構成要素と一実施の形態
の構成要素との対応関係は次の通りである。すなわち、
イメージセンサー3a〜3eがイメージセンサーを、焦
点検出光学系2が焦点検出光学系を、焦点検出演算部6
が焦点検出演算手段を、イメージセンサー測光値演算部
7が測光演算手段をそれぞれ構成する。Correspondence between the constituent elements of the claims and the constituent elements of the embodiment is as follows. That is,
The image sensors 3a to 3e are image sensors, the focus detection optical system 2 is a focus detection optical system, and the focus detection calculation unit 6
Represents the focus detection calculation means, and the image sensor photometric value calculation section 7 constitutes the photometry calculation means.
【0041】なお、上述した一実施の形態では、光電変
換素子出力が飽和レベルVsatを超えた場合、つまり光
電変換素子出力がオーバーフローした場合に、その光電
変換素子を含む範囲を除外して測光値を演算する例を示
したが、光電変換素子の飽和レベルVsatよりも低い所
定のレベルを設け、光電変換素子出力がその所定レベル
を超えた場合に、その光電変換素子を含む範囲を除外し
て測光値を演算するようにしてもよい。In the above-described embodiment, when the photoelectric conversion element output exceeds the saturation level Vsat, that is, when the photoelectric conversion element output overflows, the range including the photoelectric conversion element is excluded and the photometric value is excluded. However, if a predetermined level lower than the saturation level Vsat of the photoelectric conversion element is provided and the output of the photoelectric conversion element exceeds the predetermined level, the range including the photoelectric conversion element is excluded. The photometric value may be calculated.
【0042】[0042]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、例
えば画像信号がオーバーフローした光電変換素子の範囲
を除外することができ、焦点検出用イメージセンサーの
出力を測光に利用して最適な露出値を算出することがで
きる。As described above, according to the present invention, for example, the range of the photoelectric conversion element in which the image signal overflows can be excluded, and the output of the focus detection image sensor can be used for photometry to obtain the optimum exposure. The value can be calculated.
【図1】 一実施の形態の焦点検出領域の配置と一対の
ライン・イメージセンサーの領域分割を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an arrangement of focus detection areas and area division of a pair of line image sensors according to an embodiment.
【図2】 一実施の形態の構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a configuration of an embodiment.
【図3】 一実施の形態の焦点検出処理プログラムを示
すフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart showing a focus detection processing program according to an embodiment.
【図4】 一実施の形態の測光値演算サブルーチンを示
すフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart showing a photometric value calculation subroutine of one embodiment.
【図5】 暗い部屋の明るい窓辺に人がいるシーンを示
す図である。FIG. 5 is a diagram showing a scene in which a person is on a bright window side of a dark room.
【図6】 図5に示す被写界に対してイメージセンサー
中央部の画素出力を用いてAGCを行った場合のイメー
ジセンサー出力(a)と、イメージセンサー全範囲の画素
出力を用いてAGCを行った場合のイメージセンサー出
力(b)を示す図である。FIG. 6 shows an image sensor output (a) in the case where AGC is performed using the pixel output at the center of the image sensor for the object field shown in FIG. 5, and the AGC is performed using the pixel output in the entire range of the image sensor. It is a figure which shows the image sensor output (b) at the time of performing.
【図7】 被写体のコントラストとイメージセンサー出
力の関係を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a relationship between a subject contrast and an image sensor output.
【図8】 ビルの手前に人が立っている場合の撮影シー
ン(a)と、そのような撮影シーンでのイメージセンサー
出力(b)を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a shooting scene (a) when a person is standing in front of a building and an image sensor output (b) in such a shooting scene.
【図9】 低周波被写体(a)と、そのような低周波被写
体のイメージセンサー出力(b)を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a low frequency object (a) and an image sensor output (b) of such a low frequency object.
1 対物レンズ 2 焦点検出光学系 3 イメージセンサー群 3a〜3e イメージセンサー 4 A/D変換部 5 演算部 6 焦点検出演算部 7 イメージセンサー測光値演算部 8 焦点検出領域自動選択部 9 イメージセンサー駆動制御部 10 レンズ駆動制御部 11 モーター 12 焦点検出領域手動選択部 13 測光センサー 14 A/D変換部 15 測光センサー測光値演算部 16 測光センサー有無検出部 17 露出制御部 21〜25 焦点検出領域 1 Objective lens 2 Focus detection optical system 3 image sensor group 3a-3e image sensor 4 A / D converter 5 computing section 6 Focus detection calculation unit 7 Image sensor metering value calculator 8 Focus detection area automatic selection unit 9 Image sensor drive controller 10 Lens drive controller 11 motors 12 Focus detection area manual selection section 13 Photometric sensor 14 A / D converter 15 Photometric sensor Photometric value calculator 16 Photometric sensor presence detector 17 Exposure control section 21-25 Focus detection area
Claims (5)
強度分布に応じた画像信号を出力するイメージセンサー
と、 被写体からの光束を前記イメージセンサーへ導き、前記
イメージセンサー上に被写体像を結像させる焦点検出光
学系と、 前記イメージセンサーの出力信号に基づいて撮影光学系
の焦点調節状態を演算する焦点検出演算手段と、 前記イメージセンサーの出力信号に基づいて測光値を演
算する測光演算手段とを備えた焦点検出装置において、 前記測光演算手段は、前記イメージセンサーの複数の光
電変換素子の中から、前記イメージセンサーの出力信号
に応じて測光値演算に用いる範囲を決定し、その範囲に
含まれる光電変換素子の出力に基づいて測光値を演算す
ることを特徴とする焦点検出装置。1. An image sensor having a plurality of photoelectric conversion elements, which outputs an image signal according to a light intensity distribution of a subject image, and a light flux from the subject is guided to the image sensor, and the subject image is formed on the image sensor. A focus detection optical system for forming an image, focus detection calculation means for calculating the focus adjustment state of the photographing optical system based on the output signal of the image sensor, and photometry for calculating a photometric value based on the output signal of the image sensor. In the focus detection device including a calculation means, the photometric calculation means determines a range to be used for the photometric value calculation according to an output signal of the image sensor from among the plurality of photoelectric conversion elements of the image sensor, A focus detection device, which calculates a photometric value based on an output of a photoelectric conversion element included in a range.
定値を超えない範囲を測光値演算に用いる範囲に決定す
ることを特徴とする焦点検出装置。2. The focus detection device according to claim 1, wherein the photometric calculation means determines a range in which the output of the image sensor does not exceed a predetermined value as a range used for the photometric value calculation. Detection device.
複数の光電変換素子を、前記焦点検出光学系の光軸近傍
の中央部と前記光軸から離れた周辺部とに範囲を分け、 出力が所定値を超える光電変換素子が前記中央部範囲に
なく且つ前記周辺部範囲にある場合には、前記中央部範
囲に含まれる光電変換素子の出力に基づいて測光値を演
算することを特徴とする焦点検出装置。3. The focus detection device according to claim 1, wherein the photometric calculation means includes a plurality of photoelectric conversion elements included in the image sensor, a central portion near an optical axis of the focus detection optical system, and the optical sensor. When the photoelectric conversion element whose output exceeds a predetermined value is not in the central area range and is in the peripheral area, the area of the photoelectric conversion element included in the central area is divided into a peripheral area distant from the axis. A focus detection device characterized by calculating a photometric value based on an output.
複数の光電変換素子を、前記焦点検出光学系の光軸近傍
の中央部と前記光軸から離れた周辺部とに範囲を分け、 出力が所定値を超える光電変換素子が前記中央部範囲に
ある場合には、前記中央部と前記周辺部の両範囲に含ま
れる光電変換素子の出力に基づいて測光値を演算し、出
力レベルが所定値を超える光電変換素子が前記中央部と
前記周辺部のいずれの範囲にもない場合には、前記中央
部と前記周辺部の両範囲に含まれる光電変換素子の出力
に基づいて測光値を演算することを特徴とする焦点検出
装置。4. The focus detection device according to claim 1, wherein the photometric calculation means includes a plurality of photoelectric conversion elements included in the image sensor, a central portion near an optical axis of the focus detection optical system, and the optical sensor. When the range is divided into the peripheral part away from the axis and the output exceeds the predetermined value in the central part range, the output of the photoelectric conversion elements included in both the central part and the peripheral part. If there is no photoelectric conversion element whose output level exceeds a predetermined value in any of the central portion and the peripheral portion, it is included in both the central portion and the peripheral portion. A focus detection device, which calculates a photometric value based on the output of a photoelectric conversion element.
検出装置において、 前記所定値を、前記イメージセンサーの光電変換素子の
飽和レベルとすることを特徴とする焦点検出装置。5. The focus detection device according to claim 2, wherein the predetermined value is a saturation level of a photoelectric conversion element of the image sensor.
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