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JP5653080B2 - Focus detection apparatus and focus detection method - Google Patents
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Description

本発明は、カメラ等の焦点検出装置に関する。   The present invention relates to a focus detection apparatus such as a camera.

従来から、位相差検出方式を用いたカメラの自動焦点検出装置が知られている。位相差検出方式は、撮影レンズの異なる射出瞳領域を通過した被写体からの光束を一対のAFセンサー上に結像させ、光電変換して得られた一対の被写体像の相対位置を演算することで(以下、位相差演算という)、撮影レンズのデフォーカス量を検出する。   2. Description of the Related Art Conventionally, a camera automatic focus detection apparatus using a phase difference detection method is known. In the phase difference detection method, a light beam from a subject that has passed through different exit pupil regions of the photographing lens is imaged on a pair of AF sensors, and a relative position between a pair of subject images obtained by photoelectric conversion is calculated. (Hereinafter, referred to as phase difference calculation), the defocus amount of the taking lens is detected.

また、AFセンサー以外の多分割の受光センサーを用いた被写体追尾自動焦点検出装置がある。被写体追尾自動焦点検出装置は、撮影画像中の追尾対象画像を参照画像として記憶し、繰り返し撮像される画像と参照画像から被写体位置を検出する被写体認識機能を備え、この被写体位置について焦点検出を行う。   There is also a subject tracking automatic focus detection device using a multi-part light receiving sensor other than the AF sensor. The subject tracking automatic focus detection apparatus stores a tracking target image in a photographed image as a reference image, and has a subject recognition function for detecting a subject position from repeatedly captured images and reference images, and performs focus detection on the subject position. .

特許文献1では、移動物体を自動的に追尾して焦点検出または焦点調節を行う装置が開示されている。特許文献1の装置は、測距素子とは別の第2撮像素子からの画像を用いて移動している被写体位置を追尾し、検出した被写体位置に対応する測距素子からの信号を用いて焦点調整を行う。   Patent Document 1 discloses an apparatus that automatically tracks a moving object and performs focus detection or focus adjustment. The apparatus of Patent Document 1 tracks a moving subject position using an image from a second imaging element different from the ranging element, and uses a signal from the ranging element corresponding to the detected subject position. Adjust the focus.

特開2009−010672号公報JP 2009-010672A

しかしながら、特許文献1の焦点検出装置は第2撮像素子を必要とし、コストアップとなる。また、測光用センサーと被写体認識用センサーとを兼用したとしても、被写体認識機能を実現するには、測光用センサーを多分割画素で構成する必要がある。このため、従来の測光センサーと比較して大幅なコストアップとなる。   However, the focus detection apparatus of Patent Document 1 requires a second image sensor, which increases costs. Even if the photometric sensor and the subject recognition sensor are used together, the photometric sensor needs to be configured with multi-divided pixels in order to realize the subject recognition function. For this reason, the cost is significantly increased as compared with the conventional photometric sensor.

そこで本発明は、低コストで被写体認識機能および追尾機能を備えた焦点検出装置を提供する。   Accordingly, the present invention provides a focus detection apparatus having a subject recognition function and a tracking function at low cost.

本発明の一側面としての焦点検出装置は、遮光画素を有し、撮影レンズを通過した光束から得られた像信号を複数の画素に蓄積するエリアセンサーと、前記エリアセンサーを第1のブロックとして構成する第1パターンおよび前記第1のブロックよりも多い第2のブロックとして構成する第2パターンから一つのパターンを選択する選択手段と、前記選択手段により選択された前記第1パターンの画素信号のうち最も大きい信号と前記遮光画素から得られた遮光画素信号とを用いて第1の信号を検出する第1検出手段と、前記選択手段により選択された前記第2パターンの各ブロックにおいて画素信号のうち最も大きい信号と最も小さい信号とを用いて第2の信号を検出する第2検出手段と、
前記第1の信号に基づいて前記第1のブロックの蓄積時間の制御を、前記第2の信号に基づいて前記第2のブロックの蓄積時間の制御を行う蓄積制御手段と、前記蓄積時間に基づいて得られた前記第1パターン画素信号を被写体認識用信号として記憶し、前記蓄積時間に基づいて得られた前記第2パターン画素信号を焦点検出用信号として記憶する記憶手段と、前記被写体認識用信号に基づいて被写体の位置を認識し、該被写体の位置に相当する前記第2パターンの一つのブロックにおける焦点検出用信号に基づいてデフォーカス量を算出する算出手段と、を有する。
A focus detection device according to one aspect of the present invention includes an area sensor that has a light-shielding pixel and accumulates an image signal obtained from a light beam that has passed through a photographing lens in a plurality of pixels, and the area sensor is a first block. Selection means for selecting one pattern from a first pattern to be configured and a second pattern to be configured as a second block larger than the first block; and a pixel signal of the first pattern selected by the selection means First detection means for detecting the first signal using the largest signal and the light-shielded pixel signal obtained from the light-shielded pixel, and the pixel signal in each block of the second pattern selected by the selection means Second detection means for detecting the second signal using the largest signal and the smallest signal,
Based on the storage time, storage control means for controlling the storage time of the first block based on the first signal, control of the storage time of the second block based on the second signal, and Storage means for storing the pixel signal of the first pattern obtained as a subject recognition signal and storing the pixel signal of the second pattern obtained based on the accumulation time as a focus detection signal; Calculation means for recognizing the position of the subject based on the recognition signal and calculating a defocus amount based on the focus detection signal in one block of the second pattern corresponding to the position of the subject.

本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施例において説明される。   Other objects and features of the present invention are illustrated in the following examples.

本発明によれば、低コストで被写体認識機能および追尾機能を備えた焦点検出装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a focus detection device having a subject recognition function and a tracking function at low cost.

本実施例におけるAFセンサーの構成図である。It is a block diagram of the AF sensor in a present Example. 本実施例におけるカメラの構成図である。It is a block diagram of the camera in a present Example. 本実施例におけるカメラの光学構成図である。It is an optical block diagram of the camera in a present Example. 本実施例における焦点検出の際の光学構成図である。It is an optical block diagram in the case of the focus detection in a present Example. 本実施例のAFセンサーにおけるエリアセンサーの配置図である。FIG. 3 is an arrangement diagram of area sensors in the AF sensor of the present embodiment. 本実施例における焦点検出用視野と被写体認識用視野の配置図である。FIG. 6 is a layout diagram of a focus detection visual field and a subject recognition visual field in the present embodiment. 本実施例における焦点検出動作のフロー図である。It is a flowchart of the focus detection operation | movement in a present Example. 本実施例における蓄積動作のサブルーチンフロー図である。It is a subroutine flowchart of the accumulation | storage operation | movement in a present Example. 本実施例におけるP−B信号処理の説明図である。It is explanatory drawing of the PB signal process in a present Example. 本実施例における焦点検出動作の画像の一例である。It is an example of the image of the focus detection operation | movement in a present Example. 本実施例における焦点検出用信号の出力処理の説明図である。It is explanatory drawing of the output process of the signal for focus detection in a present Example.

以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In each figure, the same members are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

まず、本実施例におけるカメラについて説明する。図2は、本実施例におけるカメラの構成を示すブロック図である。カメラ用マイクロコンピュータ(以下、「CPU」という。)100には、カメラに設けられた各種のスイッチ群214からの信号を検知するための信号入力回路204が接続されている。またCPU100には、撮像センサー206、測光センサー207(AEセンサー)、シャッタマグネット218a、218bを制御するためのシャッタ制御回路208、および、AFセンサー101が接続されている。更にCPU100は、レンズ通信回路205を介して撮影レンズ(不図示)との間で信号215の伝送がなされ、焦点位置や絞りの制御を行う。カメラの動作は、スイッチ群214の設定により決定される。   First, the camera in the present embodiment will be described. FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the camera in this embodiment. A signal input circuit 204 for detecting signals from various switch groups 214 provided in the camera is connected to the camera microcomputer (hereinafter referred to as “CPU”) 100. The CPU 100 is connected to an image sensor 206, a photometric sensor 207 (AE sensor), a shutter control circuit 208 for controlling the shutter magnets 218a and 218b, and the AF sensor 101. Further, the CPU 100 transmits a signal 215 to and from a photographing lens (not shown) via the lens communication circuit 205, and controls the focal position and the diaphragm. The operation of the camera is determined by the setting of the switch group 214.

AFセンサー101は、画素を二次元に並べて構成されたエリアセンサーを有する。CPU100は、エリアセンサーで得られた被写体のコントラスト分布に基づいてデフォーカス量を検出し、撮影レンズの焦点位置を制御する。また、AFセンサー101は、被写体認識のための画像を撮像する機能も有する。   The AF sensor 101 has an area sensor configured by arranging pixels in two dimensions. The CPU 100 detects the defocus amount based on the contrast distribution of the subject obtained by the area sensor, and controls the focal position of the photographing lens. The AF sensor 101 also has a function of capturing an image for subject recognition.

CPU100は、測光センサー207により検出された被写体の輝度に基づいて、撮影レンズの絞り値やシャッタスピードを決定する。またCPU100は、レンズ通信回路205を介して絞り値制御を行い、また、シャッタ制御回路208を介してシャッタマグネット218a、218bの通電時間を制御してシャッタスピード制御を行う。更にCPU100は、撮像センサー206を制御して撮影動作を行う。CPU100には、AFセンサー101からの画像に基づいて被写体の認識および追尾動作を行うための被写体認識回路209が内蔵されている。またCPU100には、カメラ動作を制御するためのプログラムを格納したROM、変数を記憶するためのRAM、諸パラメータを記憶するためのEEPROM(電気的消去、書き込み可能メモリ)などの記憶回路210が内蔵されている。   The CPU 100 determines the aperture value and shutter speed of the photographing lens based on the luminance of the subject detected by the photometric sensor 207. The CPU 100 performs aperture value control via the lens communication circuit 205, and controls shutter speed control by controlling the energization time of the shutter magnets 218a and 218b via the shutter control circuit 208. Further, the CPU 100 controls the image sensor 206 to perform a shooting operation. The CPU 100 incorporates a subject recognition circuit 209 for performing subject recognition and tracking operations based on the image from the AF sensor 101. The CPU 100 has a built-in storage circuit 210 such as a ROM storing a program for controlling camera operations, a RAM for storing variables, and an EEPROM (electrically erasable and writable memory) for storing various parameters. Has been.

次に、本実施例におけるカメラの光学構成について説明する。図3は、カメラの光学構成図である。撮影レンズ300を介して入射した被写体からの光束の大部分はクイックリターンミラー305で上方に反射され、ファインダスクリーン303上に結像する。カメラのユーザーは、この像をペンタプリズム301および接眼レンズ302を介して観察する。   Next, the optical configuration of the camera in the present embodiment will be described. FIG. 3 is an optical configuration diagram of the camera. Most of the light beam from the subject incident through the photographing lens 300 is reflected upward by the quick return mirror 305 and forms an image on the finder screen 303. The user of the camera observes this image through the pentaprism 301 and the eyepiece lens 302.

撮影光束の一部はクイックリターンミラー305を透過し、後方のサブミラー306で下方へ曲げられ、視野マスク307、フィールドレンズ311、絞り308、および、二次結像レンズ309を経て、AFセンサー101上に結像する。CPU100は、この像を光電変換して得られる像信号を処理することで、撮影レンズ300の焦点状態を検出することができる。撮影に際しては、クイックリターンミラー305が跳ね上がり、撮影光束の全てが撮像センサー206上に結像され、被写体像の露光が行われる。   A part of the imaging light beam passes through the quick return mirror 305 and is bent downward by the rear sub-mirror 306, passes through the field mask 307, the field lens 311, the diaphragm 308, and the secondary imaging lens 309, and then on the AF sensor 101. To form an image. The CPU 100 can detect the focus state of the photographic lens 300 by processing an image signal obtained by photoelectrically converting this image. At the time of shooting, the quick return mirror 305 jumps up, and all of the shooting light beam is imaged on the image sensor 206, and the subject image is exposed.

本実施例における焦点検出方式としては周知の位相差検出方式が用いられ、画面内の異なる複数の領域の焦点状態を検出することが可能である。図4は、焦点検出の際の光学系の詳細な構成図である。撮影レンズ300を通過した被写体からの光束は、サブミラー306で反射され、撮像面と共役な面にある視野マスク307の近傍に一旦結像する。図4は、サブミラー306で反射されて折り返された光路を展開して示している。視野マスク307は、画面内の焦点検出領域(測距点)以外の余分な光を遮光するために用いられる部材である。   As a focus detection method in this embodiment, a known phase difference detection method is used, and it is possible to detect the focus states of a plurality of different areas in the screen. FIG. 4 is a detailed configuration diagram of the optical system in focus detection. The light beam from the subject that has passed through the photographic lens 300 is reflected by the sub-mirror 306 and once forms an image in the vicinity of the field mask 307 in a plane conjugate with the imaging surface. FIG. 4 shows a developed optical path reflected by the sub-mirror 306 and turned back. The field mask 307 is a member used to shield extra light other than the focus detection area (ranging point) in the screen.

フィールドレンズ311は、絞り308の各開口部を撮影レンズ300の射出瞳付近に結像する作用を有する。絞り308の後方には、1対の2つのレンズから構成された二次結像レンズ309が配置されており、それぞれのレンズは絞り308の各開口部に対応している。視野マスク307、フィールドレンズ311、絞り308、および、二次結像レンズ309を通過した各光束は、AFセンサー101上のエリアセンサーに結像する。AFセンサー101は、撮影画面内の異なる被写体からの光束も結像可能に構成されている。   The field lens 311 has a function of forming an image of each aperture of the diaphragm 308 near the exit pupil of the photographing lens 300. A secondary imaging lens 309 including a pair of two lenses is disposed behind the stop 308, and each lens corresponds to each opening of the stop 308. Each light beam that has passed through the field mask 307, the field lens 311, the stop 308, and the secondary imaging lens 309 forms an image on the area sensor on the AF sensor 101. The AF sensor 101 is configured to be able to form an image of light beams from different subjects in the shooting screen.

ここで、撮影画面内におけるAFセンサー101上のエリアセンサーの視野について、図5および図6を参照しながら説明する。図5は、AFセンサー101におけるエリアセンサーの配置図である。エリアセンサー102a、102bは、複数の画素を二次元に並べて構成されており、撮影レンズ300を通過した光束から得られた像信号を複数の画素に蓄積する。エリアセンサー102a、102bは、二次結像レンズ309により光学的に対の関係になっている。図6は、ファインダ視野とAFセンサー視野(被写体認識用視野、焦点検出用視野)の位置関係を示す図である。図6(a)は、エリアセンサー102a、102bにおける被写体認識用視野502であり、ファインダ視野501の略全域からの光を受光している。一方、図6(b)は、エリアセンサー102a、102bにおける焦点検出用視野503であり、視野全体の大きさは同じであるが、エリアセンサー102a、102bを所定の大きさのブロックで5×5に分割し、25ブロックの視野を形成している。このように、焦点検出用視野503は、25点の測距点に対応して設けられている。以下の説明では、図6(a)を第1パターン、図6(b)を第2パターンという。   Here, the field of view of the area sensor on the AF sensor 101 in the shooting screen will be described with reference to FIGS. 5 and 6. FIG. 5 is a layout diagram of area sensors in the AF sensor 101. The area sensors 102a and 102b are configured by two-dimensionally arranging a plurality of pixels, and accumulate an image signal obtained from a light beam that has passed through the photographing lens 300 in the plurality of pixels. The area sensors 102 a and 102 b are optically paired by the secondary imaging lens 309. FIG. 6 is a diagram showing the positional relationship between the finder field and the AF sensor field (subject recognition field, focus detection field). FIG. 6A shows a subject recognition visual field 502 in the area sensors 102 a and 102 b, and receives light from substantially the entire finder visual field 501. On the other hand, FIG. 6B is a focus detection visual field 503 in the area sensors 102a and 102b, and the size of the entire visual field is the same, but the area sensors 102a and 102b are 5 × 5 in blocks of a predetermined size. To form a field of view of 25 blocks. Thus, the focus detection visual field 503 is provided corresponding to the 25 distance measuring points. In the following description, FIG. 6A is referred to as a first pattern, and FIG. 6B is referred to as a second pattern.

次に、図1のブロック図を参照して、AFセンサー101の詳細な回路構成について説明する。エリアセンサー102a、102bは、被写体像を受光するための開口画素と、遮光されたOB画素(遮光画素)で構成されている。二次結像レンズ309により結像した被写体像は、エリアセンサー102a、102bで光電変換され、電圧に変換された信号がエリアセンサー102a、102bに蓄積される。   Next, a detailed circuit configuration of the AF sensor 101 will be described with reference to the block diagram of FIG. The area sensors 102a and 102b are composed of aperture pixels for receiving a subject image and light-shielded OB pixels (light-shielded pixels). The subject image formed by the secondary imaging lens 309 is photoelectrically converted by the area sensors 102a and 102b, and signals converted into voltages are accumulated in the area sensors 102a and 102b.

ブロック選択回路103(選択手段)は、エリアセンサー102a、102bを所定のパターン(分割パターン)でブロックを分割する。分割パターンは、図6(a)および図6(b)を参照して説明した2つの分割パターン(第1パターン、第2パターン)である。すなわち、ブロック選択回路103は、エリアセンサー102a、102bを単一のブロックとして構成する第1パターンおよび複数のブロックとして構成する第2パターンから一つのパターンを選択する。ブロック選択回路103は、各ブロックに対応した画素群の蓄積信号を後述のP−B信号検出回路104、P−OB信号検出回路105、第1フレームメモリ108a、108b、および、第2フレームメモリ109a、109bへ送信する機能を有する。   The block selection circuit 103 (selection means) divides the blocks of the area sensors 102a and 102b with a predetermined pattern (division pattern). The division patterns are the two division patterns (first pattern and second pattern) described with reference to FIGS. 6 (a) and 6 (b). That is, the block selection circuit 103 selects one pattern from the first pattern that configures the area sensors 102a and 102b as a single block and the second pattern that configures as a plurality of blocks. The block selection circuit 103 uses the P-B signal detection circuit 104, the P-OB signal detection circuit 105, the first frame memories 108a and 108b, and the second frame memory 109a to be described later. , 109b.

P−B信号検出回路104は、第2パターン(BLK1〜BLK25)の各ブロック内の画素信号を処理してP−B信号を検出する。ここで、図9を参照してP−B信号の検出方法について詳述する。図9は、エリアセンサー102aのブロック(BLK1〜BLK3)の画素群に注目し、各ブロックの画素信号を処理した像信号を示す図である。各ブロックには、複数の画素が二次元に並べられている。なお、エリアセンサー102bの構成もエリアセンサー102aと同様である。図9において縦方向を列、横方向を行と定義すると、P−B信号検出回路104は、同列に含まれる画素信号を加算した射像信号を演算する。そしてP−B信号検出回路104は、各ブロック内の射像信号のうち最も大きい信号(ピーク信号)と最も小さい信号(ボトム信号)の差分信号(P−B信号)を検出する。   The P-B signal detection circuit 104 processes a pixel signal in each block of the second pattern (BLK1 to BLK25) to detect a P-B signal. Here, a method for detecting the P-B signal will be described in detail with reference to FIG. FIG. 9 is a diagram showing image signals obtained by processing the pixel signals of each block while paying attention to the pixel groups of the blocks (BLK1 to BLK3) of the area sensor 102a. In each block, a plurality of pixels are arranged two-dimensionally. The configuration of the area sensor 102b is the same as that of the area sensor 102a. In FIG. 9, if the vertical direction is defined as a column and the horizontal direction is defined as a row, the P-B signal detection circuit 104 calculates a projection signal obtained by adding pixel signals included in the same column. The P-B signal detection circuit 104 detects a difference signal (P-B signal) between the largest signal (peak signal) and the smallest signal (bottom signal) among the projection signals in each block.

図1において、P−OB信号検出回路105は、第1パターン、すなわちエリアセンサー102a、102bの全画素信号のうち最も大きい信号(ピーク信号)とOB画素信号(遮光画素信号)の差分信号(P−OB信号)を検出する。蓄積停止判定回路106は、P−B信号またはP−OB信号に基づいて蓄積停止タイミングを判定する。   In FIG. 1, the P-OB signal detection circuit 105 has a first pattern, that is, a difference signal (P) between the largest signal (peak signal) and the OB pixel signal (light-shielded pixel signal) among all the pixel signals of the area sensors 102a and 102b. -OB signal) is detected. The accumulation stop determination circuit 106 determines the accumulation stop timing based on the P-B signal or the P-OB signal.

増幅回路107(増幅手段)は、エリアセンサー102bの画素信号を第1フレームメモリ108b、第2フレームメモリ109bに記憶する際に、画素信号を増幅するための回路である。増幅回路107は、増幅率として×1と×4の2つの増幅率(第1増幅率、第2増幅率)の間で切り替え可能に構成されている。例えば増幅回路107は、第1パターンを選択して得られた画素信号を第1増幅率で増幅して被写体認識用信号を生成し、第2パターンを選択して得られた画素信号を第1増幅率とは異なる第2増幅率で増幅して焦点検出用信号を生成する。なお、第1増幅率及び第2増幅率としては×1と×4に限定されるものではなく、他の増幅率であってもよい。   The amplifying circuit 107 (amplifying means) is a circuit for amplifying the pixel signal when the pixel signal of the area sensor 102b is stored in the first frame memory 108b and the second frame memory 109b. The amplifier circuit 107 is configured to be switchable between two amplification factors (first amplification factor and second amplification factor) of × 1 and × 4. For example, the amplifier circuit 107 generates a subject recognition signal by amplifying the pixel signal obtained by selecting the first pattern with the first amplification factor, and the pixel signal obtained by selecting the second pattern is the first. A focus detection signal is generated by amplification at a second amplification factor different from the amplification factor. The first amplification factor and the second amplification factor are not limited to x1 and x4, and other amplification factors may be used.

第1フレームメモリ108a、108b(記憶手段)は、被写体認識用信号を記憶する回路であり、第1パターンを選択して得られた画面全体の信号(画素信号)を一括して被写体認識用信号として記憶する。また第1フレームメモリ108a、108bは、P−OB信号検出回路105で検出したOB画素信号についても画素信号と同時に記憶する。第2フレームメモリ109a、109b(記憶手段)は、焦点検出用信号を記憶する回路であり、25点の測距点に対応した第2パターンを選択して得られたブロック(BLK1〜BLK25)毎の信号(画素信号)を焦点検出用信号として記憶する。また第2フレームメモリ109a、109bは、P−B信号検出回路104で検出したブロック毎のボトム信号についても画素信号と同時に記憶する。   The first frame memories 108a and 108b (storage means) are circuits for storing a subject recognition signal. The signals for the entire screen (pixel signals) obtained by selecting the first pattern are collectively displayed as a subject recognition signal. Remember as. The first frame memories 108 a and 108 b also store the OB pixel signal detected by the P-OB signal detection circuit 105 at the same time as the pixel signal. The second frame memories 109a and 109b (storage means) are circuits for storing focus detection signals, and each block (BLK1 to BLK25) obtained by selecting a second pattern corresponding to 25 distance measuring points. (Pixel signal) is stored as a focus detection signal. The second frame memories 109a and 109b also store the bottom signal for each block detected by the P-B signal detection circuit 104 at the same time as the pixel signal.

CPU100の制御により第1シフトレジスタ110を駆動することで、第1フレームメモリ108a、108bに記憶されている被写体認識用信号が順番に選択され、OB基準出力回路111へ送られる。OB基準出力回路111は、第1フレームメモリ108a、108bに記憶された画素信号を、第1フレームメモリ108a、108bに記憶されたOB信号基準にクランプし、信号増幅の処理を行って出力する。OB基準出力回路111から出力される画素信号は、CPU100におけるAD変換器(不図示)によりAD変換される。   By driving the first shift register 110 under the control of the CPU 100, the subject recognition signals stored in the first frame memories 108a and 108b are selected in order and sent to the OB reference output circuit 111. The OB reference output circuit 111 clamps the pixel signals stored in the first frame memories 108a and 108b to the OB signal reference stored in the first frame memories 108a and 108b, performs signal amplification processing, and outputs the result. The pixel signal output from the OB reference output circuit 111 is AD converted by an AD converter (not shown) in the CPU 100.

CPU100により第2シフトレジスタ112を駆動することで、第2フレームメモリ109a、109bに記憶されている焦点検出用信号が順番に選択され、ボトム基準出力回路113へ送られる。ボトム基準出力回路113は、第2フレームメモリ109a、109bに記憶された画素信号を、第2フレームメモリ109a、109bに記憶されたボトム信号基準にクランプし、信号増幅の処理を行って出力する。ボトム基準出力回路113から出力される画素信号は、CPU100におけるAD変換器(不図示)によりAD変換される。   By driving the second shift register 112 by the CPU 100, the focus detection signals stored in the second frame memories 109a and 109b are sequentially selected and sent to the bottom reference output circuit 113. The bottom reference output circuit 113 clamps the pixel signals stored in the second frame memories 109a and 109b to the bottom signal reference stored in the second frame memories 109a and 109b, performs signal amplification processing, and outputs the result. The pixel signal output from the bottom reference output circuit 113 is AD converted by an AD converter (not shown) in the CPU 100.

以上のように構成された焦点検出装置(カメラ)による焦点検出動作について、図7のフローチャートを参照しながら詳細に説明する。まず、ステップS101において、CPU100からの制御命令を受信したAFセンサー101により、信号蓄積サブルーチンが実行される。すなわちCPU100は、スイッチ群214の操作により焦点検出の開始信号を受信すると、AFセンサー101を制御して信号蓄積動作を行う。   The focus detection operation by the focus detection apparatus (camera) configured as described above will be described in detail with reference to the flowchart of FIG. First, in step S101, a signal accumulation subroutine is executed by the AF sensor 101 that has received a control command from the CPU 100. That is, when the CPU 100 receives a focus detection start signal by operating the switch group 214, the CPU 100 controls the AF sensor 101 to perform a signal accumulation operation.

図8は、AFセンサー101による信号蓄積サブルーチンのフロー図である。信号蓄積サブルーチン(ステップS101)では、まずステップS201において、AFセンサー101内の制御回路によって、エリアセンサー102a、102bの信号蓄積を開始する。次にステップS202において、ブロック選択回路103による分割パターンを第2パターンに設定する。   FIG. 8 is a flowchart of a signal accumulation subroutine by the AF sensor 101. In the signal accumulation subroutine (step S101), first, in step S201, signal accumulation of the area sensors 102a and 102b is started by the control circuit in the AF sensor 101. In step S202, the division pattern by the block selection circuit 103 is set to the second pattern.

ステップS203では、ステップS202で選択した第2パターン(25分割)の各ブロックの蓄積停止判定が行われる。ブロック選択回路103は、各ブロック(BLK1〜BLK25)の信号をP−B信号検出回路104へ送信し、P−B信号検出回路104によりP−B信号が検出される。各ブロックのP−B信号は、蓄積停止判定回路106で停止レベルと比較され、P−B信号が停止レベル以上である場合には、ステップS204へ進む。一方、P−B信号が停止レベルに達していない場合には、蓄積信号が不十分であると判定し、ステップS206へ進む。ステップS204では、増幅回路107の増幅率(第2増幅率)を×1に設定する。   In step S203, the storage stop determination of each block of the second pattern (25 divisions) selected in step S202 is performed. The block selection circuit 103 transmits the signal of each block (BLK1 to BLK25) to the P-B signal detection circuit 104, and the P-B signal detection circuit 104 detects the P-B signal. The P-B signal of each block is compared with the stop level by the accumulation stop determination circuit 106. If the P-B signal is equal to or higher than the stop level, the process proceeds to step S204. On the other hand, if the P-B signal has not reached the stop level, it is determined that the accumulated signal is insufficient, and the process proceeds to step S206. In step S204, the amplification factor (second amplification factor) of the amplifier circuit 107 is set to x1.

ステップS205では、ステップS203で蓄積停止判定されたブロックの画素信号を、第2フレームメモリ109a、109bに記憶する。同時に、P−B信号検出回路104により検出されたボトム信号を第2フレームメモリ109a、109bに記憶する。第2フレームメモリ109a、109bには、焦点検出用に25分割されたブロック毎に十分なP−B信号量を有する画素信号が記憶される。したがって、ブロック間の信号は不連続な信号となる。   In step S205, the pixel signal of the block determined to stop accumulation in step S203 is stored in the second frame memories 109a and 109b. At the same time, the bottom signal detected by the P-B signal detection circuit 104 is stored in the second frame memories 109a and 109b. In the second frame memories 109a and 109b, pixel signals having a sufficient P-B signal amount for each block divided into 25 for focus detection are stored. Therefore, the signal between blocks becomes a discontinuous signal.

ステップS206では、ブロック選択回路103による分割パターンを第1パターンに設定する。ステップS207では、ステップS206で選択した第1パターン(分割なし)で蓄積停止判定を行う。ブロック選択回路103は、エリアセンサー102a、102bの全画素の信号をP−OB信号検出回路105へ送り、P−OB信号検出回路105によりP−OB信号が検出される。P−OB信号は、蓄積停止判定回路106で停止レベルと比較され、P−OB信号が停止レベル以上である場合には、ステップS208へ進む。一方、P−OB信号が停止レベルに達していない場合には、蓄積信号が不十分であると判定され、ステップS210へ進む。ステップS208では、増幅回路107の増幅率(第1増幅率)を×4に設定する。   In step S206, the division pattern by the block selection circuit 103 is set to the first pattern. In step S207, accumulation stop determination is performed with the first pattern (no division) selected in step S206. The block selection circuit 103 sends the signals of all the pixels of the area sensors 102a and 102b to the P-OB signal detection circuit 105, and the P-OB signal detection circuit 105 detects the P-OB signal. The P-OB signal is compared with the stop level by the accumulation stop determination circuit 106. If the P-OB signal is equal to or higher than the stop level, the process proceeds to step S208. On the other hand, if the P-OB signal has not reached the stop level, it is determined that the accumulated signal is insufficient, and the process proceeds to step S210. In step S208, the amplification factor (first amplification factor) of the amplifier circuit 107 is set to x4.

ステップS209では、ステップS207で蓄積停止判定された全画素信号を、第1フレームメモリ108a、108bに記憶する。同時に、P−OB信号検出回路105により検出されたOB信号を第1フレームメモリ108a、108bに記憶する。第1フレームメモリ108aには、被写体認識用としてエリアセンサー102aの全画素信号が同時に記憶される。このため、画素信号は連続信号となる。第1フレームメモリ108bには、被写体認識用としてエリアセンサー102bの全画素信号を×4増幅処理し、同時に記憶される。この画素信号は×4に増幅処理されているため暗い被写体の認識処理に適している。   In step S209, all the pixel signals determined to stop accumulation in step S207 are stored in the first frame memories 108a and 108b. At the same time, the OB signal detected by the P-OB signal detection circuit 105 is stored in the first frame memories 108a and 108b. In the first frame memory 108a, all pixel signals of the area sensor 102a are simultaneously stored for subject recognition. For this reason, the pixel signal is a continuous signal. In the first frame memory 108b, all pixel signals of the area sensor 102b are subjected to x4 amplification processing for subject recognition and stored simultaneously. Since this pixel signal is amplified to x4, it is suitable for dark object recognition processing.

ステップS210では、第1パターンおよび第2パターンの全てのブロックについて第1および第2フレームメモリへの記憶動作が行われたか否かの判定が行われる。いずれかのブロックの画素信号の記憶動作が終了していない場合には、ステップS202へ戻り、記憶動作が終了していないブロックについて蓄積および蓄積停止判定動作を繰り返し行う。一方、全てのブロックの記憶動作が終了した場合は、図7のメインフローに戻る。   In step S210, it is determined whether or not the storage operation to the first and second frame memories has been performed for all the blocks of the first pattern and the second pattern. If the storage operation of the pixel signal of any block is not completed, the process returns to step S202, and the accumulation and accumulation stop determination operations are repeated for the block for which the storage operation is not completed. On the other hand, when the storage operation of all the blocks is completed, the process returns to the main flow of FIG.

図7において、ステップS102では、CPU100により、被写体認識用信号として第1フレームメモリ108a、108bに記憶されている画素信号の読出しを行う。CPU100の指令により第1シフトレジスタ110を駆動することで、第1フレームメモリ108a、108bの画素信号が1画素毎に順番に選択され、OB基準出力回路111へ送られる。また、第1フレームメモリ108a、108bに記憶されたOB信号基準にクランプされ信号増幅処理が行われた画素信号をCPU100内のAD変換器(不図示)によりAD変換する。このように被写体認識用信号は、遮光画素から得られた信号を基準として生成される。   In FIG. 7, in step S102, the CPU 100 reads out pixel signals stored in the first frame memories 108a and 108b as subject recognition signals. By driving the first shift register 110 in accordance with a command from the CPU 100, the pixel signals in the first frame memories 108a and 108b are selected in order for each pixel and sent to the OB reference output circuit 111. In addition, the pixel signal clamped to the OB signal reference stored in the first frame memories 108a and 108b and subjected to the signal amplification processing is AD converted by an AD converter (not shown) in the CPU 100. In this way, the subject recognition signal is generated based on the signal obtained from the light-shielded pixel.

ステップS103では、ステップS102にて得られた画素信号(被写体認識用信号)に基づいて、CPU100内の被写体認識回路209による被写体認識処理が行われる。被写体認識回路209は、ステップS102にて得られた画素信号に基づいて画像を生成し、予め記憶されている被写体の参照画像と比較することで被写体の位置を検出する。また、検出した被写体位置から測距点が決定される。ステップS104では、ステップS103で検出された被写体の位置に対応した画像信号を、新たな被写体の参照画像として更新し記憶する。   In step S103, subject recognition processing by the subject recognition circuit 209 in the CPU 100 is performed based on the pixel signal (subject recognition signal) obtained in step S102. The subject recognition circuit 209 detects the position of the subject by generating an image based on the pixel signal obtained in step S102 and comparing it with a reference image of the subject stored in advance. A distance measuring point is determined from the detected subject position. In step S104, the image signal corresponding to the position of the subject detected in step S103 is updated and stored as a new subject reference image.

ステップS105では、CPU100により、焦点検出用信号として第2フレームメモリ109a、109bに記憶されている画素信号の読出しを行う。ステップS103で決定された測距点のブロックから画素信号を読み出すため、第2シフトレジスタ112を駆動する。このとき、第2フレームメモリ109a、109bの1画素毎の画素信号が順次選択され、ボトム基準出力回路113へ送られる。また、第2フレームメモリ109a、109bに記憶されたボトム信号基準にクランプされ信号増幅処理した画素信号をCPU100内のAD変換器(不図示)でAD変換する。このように、焦点検出用信号は、第2パターンを構成する複数のブロックにおいて最も小さい信号を基準として生成される。   In step S105, the CPU 100 reads out pixel signals stored in the second frame memories 109a and 109b as focus detection signals. The second shift register 112 is driven in order to read out the pixel signal from the block of distance measuring points determined in step S103. At this time, pixel signals for each pixel in the second frame memories 109 a and 109 b are sequentially selected and sent to the bottom reference output circuit 113. Further, the pixel signal clamped to the bottom signal reference stored in the second frame memories 109a and 109b and subjected to signal amplification processing is AD-converted by an AD converter (not shown) in the CPU 100. As described above, the focus detection signal is generated based on the smallest signal in the plurality of blocks constituting the second pattern.

次にステップS106において、CPU100は、ステップS105にてAD変換した画素信号に基づいて相関演算を行い、デフォーカス量を算出する。このようにCPU100は、被写体認識用信号に基づいて被写体の位置を認識し、被写体の位置に相当する第2パターンの一つのブロックにおける焦点検出用信号に基づいてデフォーカス量を算出する算出手段である。またステップS107において、CPU100は、ステップS106にて算出したデフォーカス量に基づいて、レンズ通信回路205を介して撮影レンズ300のフォーカスレンズの駆動制御を行う。   Next, in step S106, the CPU 100 calculates a defocus amount by performing a correlation calculation based on the pixel signal subjected to AD conversion in step S105. In this way, the CPU 100 is a calculating unit that recognizes the position of the subject based on the subject recognition signal and calculates the defocus amount based on the focus detection signal in one block of the second pattern corresponding to the subject position. is there. In step S107, the CPU 100 performs drive control of the focus lens of the photographing lens 300 via the lens communication circuit 205 based on the defocus amount calculated in step S106.

ステップS108では、焦点検出動作を継続するか否かの判定を行う。CPU100は、スイッチ群214の操作により焦点検出の継続信号を受信した場合にはステップS101へ戻り、被写体認識動作および焦点検出動作を繰り返す。一方、CPU100は、スイッチ群214の操作により焦点検出の終了信号を受信した場合には、一連の焦点検出動作を終了する。   In step S108, it is determined whether or not to continue the focus detection operation. When the CPU 100 receives a focus detection continuation signal by operating the switch group 214, the CPU 100 returns to step S101 and repeats the subject recognition operation and the focus detection operation. On the other hand, when the CPU 100 receives a focus detection end signal by operating the switch group 214, the CPU 100 ends a series of focus detection operations.

次に、図7の焦点検出動作のフローについて、図10および図11を参照しながら実際の画素信号の一例を用いて説明する。図10(a)〜(c)は、ステップS101〜S108の一連の動作を行って、第1フレームメモリ108aから読み出された画素信号から生成した画像である。第1フレームメモリ108aから得られた画素信号は、ブロック分割されておらず、かつ、OB画素信号を基準とした信号である。このため、図10(a)〜(c)に示される画像は、互いに輝度分布の相関性が高い画像である。   Next, the flow of the focus detection operation in FIG. 7 will be described using an example of an actual pixel signal with reference to FIGS. 10 and 11. FIGS. 10A to 10C are images generated from pixel signals read from the first frame memory 108a by performing a series of operations in steps S101 to S108. The pixel signal obtained from the first frame memory 108a is not divided into blocks and is a signal based on the OB pixel signal. For this reason, the images shown in FIGS. 10A to 10C are images having a high correlation in luminance distribution with each other.

まず、1回目の信号蓄積動作で第1フレームメモリ108aから画素信号を読み出す(ステップS101、S102)。CPU100は、読み出された画素信号から図10(a)の画像を生成し、予め記憶されている参照画像と比較することで、被写体の位置を決定する。本実施例では、BLK9付近に被写体が存在することを検出し、BLK9付近の画像を新たな参照画像として記憶する(ステップS103、S104)。   First, a pixel signal is read from the first frame memory 108a in the first signal accumulation operation (steps S101 and S102). The CPU 100 determines the position of the subject by generating the image of FIG. 10A from the read pixel signal and comparing it with a reference image stored in advance. In the present embodiment, it is detected that a subject exists near BLK9, and an image near BLK9 is stored as a new reference image (steps S103 and S104).

次に、第2フレームメモリ109aからBLK9の信号を読み出し、読み出された信号に基づいてフォーカス動作を行う(ステップS105〜S107)。図11は、第2フレームメモリ109aにおけるBLK9からの画素信号である。第2フレームメモリ109aから読み出された画素信号は、ブロック内のP−B信号が停止レベル以上になるように蓄積制御される。焦点検出する際の相関演算において、DC成分は不要な信号である。一方、コントラスト成分であるP−B信号は、相関演算の精度を左右する。このため本実施例では、焦点検出用信号はボトム基準でクランプして増幅処理することでDC成分をカットし、P−B信号を増幅している。   Next, the BLK9 signal is read from the second frame memory 109a, and a focusing operation is performed based on the read signal (steps S105 to S107). FIG. 11 shows pixel signals from BLK9 in the second frame memory 109a. The pixel signals read from the second frame memory 109a are subjected to accumulation control so that the P-B signal in the block becomes equal to or higher than the stop level. In correlation calculation at the time of focus detection, a DC component is an unnecessary signal. On the other hand, the P-B signal, which is a contrast component, affects the accuracy of correlation calculation. For this reason, in this embodiment, the focus detection signal is clamped with the bottom reference and amplified to cut the DC component, and the P-B signal is amplified.

次に、2回目の蓄積動作で第1フレームメモリ108aから画素信号を読み出す(ステップS101〜S102)。読み出された信号から図10(b)の画像を生成し、予め記憶されている参照画像と比較することで、BLK12付近に被写体が存在することを検出する。そして、BLK12付近の画像を新たな参照画像として記憶する(ステップS103〜S104)。また、第2フレームメモリ109aからBLK12の信号を読み出し、読み出した信号に基づきフォーカス動作を行う(ステップS105〜S107)。   Next, the pixel signal is read from the first frame memory 108a in the second accumulation operation (steps S101 to S102). The image shown in FIG. 10B is generated from the read signal, and compared with a reference image stored in advance, it is detected that a subject exists in the vicinity of BLK12. Then, the image near BLK12 is stored as a new reference image (steps S103 to S104). Further, the BLK12 signal is read from the second frame memory 109a, and the focus operation is performed based on the read signal (steps S105 to S107).

さらに3回目の蓄積動作で、第1フレームメモリ108aから画素信号を読み出す(ステップS101〜S102)。読み出された信号から図10(c)の画像を生成し、予め記憶されている参照画像と比較することで、BLK19付近に被写体が存在することを検出する。そして、BLK19付近の画像を新たな参照画像として記憶する(ステップS103〜S104)。また、第2フレームメモリ109aからBLK19の信号を読み出し、読み出された信号に基づきフォーカス動作を行う(ステップS105〜S107)。   Further, the pixel signal is read from the first frame memory 108a in the third accumulation operation (steps S101 to S102). The image shown in FIG. 10C is generated from the read signal, and compared with a reference image stored in advance, it is detected that a subject exists in the vicinity of BLK19. Then, the image near BLK19 is stored as a new reference image (steps S103 to S104). Further, the BLK19 signal is read from the second frame memory 109a, and the focus operation is performed based on the read signal (steps S105 to S107).

本実施例では、第1フレームメモリ108aに記憶されている信号から画像を生成しているが、参照画像が暗いと判断された場合は、増幅処理された信号が記憶されている第1フレームメモリ108bからの信号により画像を生成しても良い。また、第1フレームメモリ108a、108bに記憶されている信号を合成して画像を生成しても良い。   In this embodiment, an image is generated from the signal stored in the first frame memory 108a. If it is determined that the reference image is dark, the first frame memory in which the amplified signal is stored. An image may be generated by the signal from 108b. Further, an image may be generated by combining signals stored in the first frame memories 108a and 108b.

以上のように、AFセンサー101に焦点検出用画素信号と被写体認識用信号を蓄積可能に構成することで、被写体認識用のセンサーを別途設けなくても、移動する被写体位置を追尾し、検出した被写体位置に対応した焦点調整を行うことができる。また、焦点検出用信号は、エリアセンサー102a、102bをブロック分割して、ブロック毎に蓄積制御し、さらにボトム信号基準でP−B信号を増幅処理することで、精度よく焦点検出することができる。さらに、被写体認識用信号は、エリアセンサー102a、102b全体で一括して蓄積制御し、OB画素信号基準で出力することで、連続して得られた画像は輝度分布の相関性が高く、精度良く被写体認識することができる。さらに、複数のフレームメモリを備えることで、一度の信号蓄積動作で焦点検出用信号と被写体認識用信号の両方が得られ、焦点検出に係わる時間を短縮することができる。   As described above, by configuring the AF sensor 101 so that the focus detection pixel signal and the subject recognition signal can be accumulated, the moving subject position is tracked and detected without providing a subject recognition sensor separately. Focus adjustment corresponding to the subject position can be performed. Further, the focus detection signal can be detected with high accuracy by dividing the area sensors 102a and 102b into blocks, controlling the accumulation for each block, and further amplifying the P-B signal based on the bottom signal. . Furthermore, subject recognition signals are collectively controlled by the entire area sensors 102a and 102b and output on the basis of the OB pixel signal, so that images obtained continuously have high correlation in luminance distribution and high accuracy. The subject can be recognized. Further, by providing a plurality of frame memories, both the focus detection signal and the subject recognition signal can be obtained by a single signal accumulation operation, and the time for focus detection can be shortened.

本実施例では、スチルカメラについて説明したが、本技術の焦点検出装置および測光装置はスチルカメラだけでなく、動画撮影を行うカムコーダ(ムービーカメラ)、各種検査カメラ、監視カメラ、内視鏡カメラ、ロボット用カメラ等にも適用可能である。また、撮像センサーに焦点検出機能を備えた装置に適用してもよい。本実施例は、カメラの焦点検出装置を提供するものであり、特にスチルカメラやムービーカメラに有用である。   In this embodiment, the still camera has been described. However, the focus detection device and the photometry device of the present technology are not only a still camera, but also a camcorder (movie camera) that performs moving image shooting, various inspection cameras, a surveillance camera, an endoscope camera, It can also be applied to robot cameras. Moreover, you may apply to the apparatus provided with the focus detection function in the imaging sensor. This embodiment provides a camera focus detection device, and is particularly useful for a still camera and a movie camera.

本実施例によれば、被写体認識機能と焦点検出機能を1つのAFセンサーで兼用することで、低コストで被写体追尾機能を持った焦点検出装置を提供できる。さらに、AFセンサーに被写体認識用信号の蓄積制御モードおよび出力モードと、焦点検出用信号の蓄積制御モードおよび出力モードを備えることで、被写体認識精度と焦点検出精度を共に向上することができる。   According to the present embodiment, by using the subject recognition function and the focus detection function together with one AF sensor, a focus detection device having a subject tracking function can be provided at low cost. Furthermore, by providing the AF sensor with a subject recognition signal accumulation control mode and output mode and a focus detection signal accumulation control mode and output mode, both subject recognition accuracy and focus detection accuracy can be improved.

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である   As mentioned above, although preferable embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these embodiment, A various deformation | transformation and change are possible within the range of the summary.

100:CPU
101:AFセンサー
102a、102b:エリアセンサー
103:ブロック選択回路
108a、108b:第1フレームメモリ
109a、109b:第2フレームメモリ
100: CPU
101: AF sensor 102a, 102b: Area sensor 103: Block selection circuit 108a, 108b: First frame memory 109a, 109b: Second frame memory

Claims (5)

遮光画素を有し、撮影レンズを通過した光束から得られた像信号を複数の画素に蓄積するエリアセンサーと、
前記エリアセンサーを第1のブロックとして構成する第1パターンおよび前記第1のブロックよりも多い第2のブロックとして構成する第2パターンから一つのパターンを選択する選択手段と、
前記選択手段により選択された前記第1パターンの画素信号のうち最も大きい信号と前記遮光画素から得られた遮光画素信号とを用いて第1の信号を検出する第1検出手段と、
前記選択手段により選択された前記第2パターンの各ブロックにおいて画素信号のうち最も大きい信号と最も小さい信号とを用いて第2の信号を検出する第2検出手段と、
前記第1の信号に基づいて前記第1のブロックの蓄積時間の制御を、前記第2の信号に基づいて前記第2のブロックの蓄積時間の制御を行う蓄積制御手段と、
前記蓄積時間に基づいて得られた前記第1パターン画素信号を被写体認識用信号として記憶し、前記蓄積時間に基づいて得られた前記第2パターン画素信号を焦点検出用信号として記憶する記憶手段と、
前記被写体認識用信号に基づいて被写体の位置を認識し、該被写体の位置に相当する前記第2パターンの一つのブロックにおける焦点検出用信号に基づいてデフォーカス量を算出する算出手段と、
を有することを特徴とする焦点検出装置。
An area sensor that has a light-shielding pixel and accumulates an image signal obtained from a light beam that has passed through a photographing lens in a plurality of pixels;
Selection means for selecting one pattern from a first pattern that constitutes the area sensor as a first block and a second pattern that constitutes a second block that is larger than the first block ;
First detection means for detecting a first signal using the largest signal among the pixel signals of the first pattern selected by the selection means and the light-shielded pixel signal obtained from the light-shielded pixels;
Second detection means for detecting a second signal using the largest signal and the smallest signal among the pixel signals in each block of the second pattern selected by the selection means;
Accumulation control means for controlling the accumulation time of the first block based on the first signal, and controlling the accumulation time of the second block based on the second signal;
Storing said pixel signal of said first pattern obtained based on the accumulated time stored as object recognition signal, and stores the pixel signal of the second pattern obtained on the basis of the accumulation time as the focus detection signal Means,
Calculating means for recognizing the position of the subject based on the subject recognition signal and calculating a defocus amount based on the focus detection signal in one block of the second pattern corresponding to the position of the subject;
A focus detection apparatus comprising:
記被写体認識用信号は、前記遮光画素号を基準として生成されることを特徴とする請求項1に記載の焦点検出装置。 Before Symbol object recognition signal, focus detecting apparatus according to claim 1, characterized in that it generated the light shielding pixel No. signal as a reference. 前記焦点検出用信号は、前記第2パターンを構成する前記第2のブロックにおいて最も小さい信号を基準として生成されることを特徴とする請求項1または2に記載の焦点検出装置。 The focus detection apparatus according to claim 1, wherein the focus detection signal is generated on the basis of the smallest signal in the second block constituting the second pattern. 前記第1パターンを選択して得られた前記画素信号を第1増幅率で増幅して前記被写体認識用信号を生成し、前記第2パターンを選択して得られた前記画素信号を第1増幅率とは異なる第2増幅率で増幅して前記焦点検出用信号を生成する増幅手段を更に有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の焦点検出装置。   The pixel signal obtained by selecting the first pattern is amplified by a first amplification factor to generate the subject recognition signal, and the pixel signal obtained by selecting the second pattern is first amplified. 4. The focus detection apparatus according to claim 1, further comprising amplification means for generating the focus detection signal by amplifying at a second amplification factor different from the rate. 5. 撮影レンズを通過した光束から得られた像信号を遮光画素を有するエリアセンサーの複数の画素に蓄積するステップと、
前記エリアセンサーを第1のブロックとして構成する第1パターンおよび前記第1のブロックよりも多い第2のブロックとして構成する第2パターンから一つのパターンを選択するステップと、
選択された前記第1パターンの画素信号のうち最も大きい信号と前記遮光画素から得られた遮光画素信号とを用いて第1の信号を検出するステップと、
選択された前記第2パターンの各ブロックにおいて画素信号のうち最も大きい信号と最も小さい信号とを用いて第2の信号を検出するステップと、
前記第1の信号に基づいて前記第1のブロックの蓄積時間の制御を、前記第2の信号に基づいて前記第2のブロックの蓄積時間の制御を行うステップと、
前記蓄積時間に基づいて得られた前記第1パターンの前記画素信号を被写体認識用信号として記憶し、前記蓄積時間に基づいて得られた前記第2パターン画素信号を焦点検出用信号として記憶するステップと、
前記被写体認識用信号に基づいて被写体の位置を認識し、該被写体の位置に相当する前記第2パターンの一つのブロックにおける焦点検出用信号に基づいてデフォーカス量を算出するステップと、を有することを特徴とする焦点検出方法。
Accumulating an image signal obtained from a light beam that has passed through a photographing lens in a plurality of pixels of an area sensor having a light-shielding pixel ;
Selecting one pattern from a first pattern that constitutes the area sensor as a first block and a second pattern that constitutes a second block that is larger than the first block ;
Detecting the first signal using the largest signal among the selected pixel signals of the first pattern and the light-shielded pixel signal obtained from the light-shielded pixel;
Detecting a second signal using a largest signal and a smallest signal among pixel signals in each block of the selected second pattern;
Controlling the accumulation time of the first block based on the first signal, and controlling the accumulation time of the second block based on the second signal;
The pixel signal of the first pattern obtained on the basis of the accumulation time is stored as an object recognition signal, and stores the pixel signal of the second pattern obtained on the basis of the accumulation time as the focus detection signal Steps,
Recognizing the position of the subject based on the subject recognition signal, and calculating a defocus amount based on the focus detection signal in one block of the second pattern corresponding to the subject position. A focus detection method characterized by the above.
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