JPH04177228A

JPH04177228A - 合焦点検出装置

Info

Publication number: JPH04177228A
Application number: JP30518090A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Kodama; 児玉　晋一; Yasushi Toizumi; 戸泉　安司; Hisashi Goto; 尚志後藤; Masabumi Yamazaki; 正文山崎
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1990-11-09
Filing date: 1990-11-09
Publication date: 1992-06-24

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は合焦点検出装置に関し、特に映像信号を用い
て合焦点を検出して撮影光学系を駆動する合焦点検出装
置に関するものである。

［従来の技術］従来より、カメラ等に使用されている位相差方式の合焦
点検出方式は、ピントの状態に応じて変化する２像の間
隔を検出することで合焦検出を行っている。この位相差
方式の合焦検出に於ける像の様子を第８図ＣＢ）〜（ｃ
）に示す。図に於いて、撮影光学系をＴＬ、視野マスク
をＳＭ、２次光学系をＣＬ（コンデンサレンズ）及びＳ
Ｌ（セパレータレンズ）、ＣＣＤ等から成る光電変換素
子をＳとする。また、ＩＨは像高を表しており、後述す
るようにピント状態により変化するものである。上記視
野マスクＳＭは、測距エリア以外からの迷光の防止のた
めに配置されたものである。

尚、第８図（ａ）は前ピン状態（ＴＬが至近側、物点が
無限側）、同図（ｂ）は合焦状態、同図（ｃ）は後ビン
状態（ＴＬが無限側、物点が至近側）を示している。更
にＤｒ、Ｉ２及び１３（Ｎ　＋　＜ｊ！　２　＜Ｉ　ｓ
　）は、同図（ａ）　〜（ｃ）のそれぞれのピント状態
に於ける２像間隔を表しているもので、Ｉ　２は合焦値
である。

例えば、第８図（ａ）に示されるような前ピン状態であ
った場合、２像のうちの片側の像を作成する光束が視野
マスクＳＭでけられるので、２像に対応する光電変換素
子Ｓの出力が異なった形状を示す。したがって、この２
像の形状より２像間隔を求めようとすると、正確な２像
間隔が求められないことになる。つまり、像高が高くな
ると視野マスクＳＭにけられる光束が発生し、正確な合
焦点検出ができなくなる。しかしながら、像高が高い場
合には、像が大きくぼやけた状態であるから、もともと
正確な２像間隔は得られず、この対策として次のような
技術が知られている。すなわち、撮影光学系を当初の位
置から所定方向に移動させ、また終端に達した後に逆方
向に移動させなから測距を繰返し、合焦検出可能な位置
を探す技術であり、−船釣に公知である（特開昭５７−
１９６２１９号参照）。したがって、フォーカスエリア
を画面中心としている合焦検出装置に於いて、このけら
れについては、あまり問題とされていなかった。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、任意の位置にフォーカスエリアを設定可
能な広視野なエリアオートフォーカス（エリアＡＦ）に
於いては、上述したけられの問題か顕著なものとなる。

すなわち、例えば第９図（ａ）〜（Ｃ）に示されるよう
に、フォーカスエリア（図の斜線部）を設定した位置を
移動させると、第９図（ａ）〜（Ｃ）にそれぞれ対応し
て第１０図（ａ）〜（Ｃ）に示されるように、中心光軸
が立ってきて、前ピン状態（Ｆ　Ｆ）に於いて撮影光学
系ＴＬ上のＢ点からの光束が、中心部に比べてけられや
すくなる。したがって、周辺部のフォーカスエリアを設
定した場合は、後ピン状態（ＢＦ）で合焦検出かてきた
としても、前ピン状態では像はあまりほやけていないに
もかかわらず検出不可能という現象が起こり得る。

この場合、上記特開昭５７−１９６２１９号に示される
如き手段を用いると、レンズを駆動しなから測距を行う
ので、迅速なレンズ駆動を行うことができず、検出可能
位置を見つけるまでに時間を要する。

また、けられによって検出不可能になったのであれば、
例えば後ピン状態にレンズを移動させるだけで検出可能
になるのであるから、上述したようなサーチ動作は、時
間的無駄が多いものであった。

この発明は上記のような点に鑑みてなされたもので、広
視野なエリアオートフォーカスに於いて、周辺部にフォ
ーカスエリアが設定されている場合でも、正確に且つ迅
速なフォーカス動作を可能にした合焦点検出装置を提供
することを目的とする。

［課題を解決するための手段］すなわちこの発明は、像面の任意の位置にフォーカスエ
リアを設定するフォーカスエリア設定手段を備えた位相
差方式のカメラの合焦点検出装置に於いて、該フォーカ
スエリア設定手段により設定されたフォーカスエリアの
位置情報に応じて測距光束がけられないレンズ位置情報
を記憶した記憶手段と、合焦検出の可能、不可能を判別
する手段と、この判別手段からの合焦可能信号を受けた
ときレンズを上記測距光束がけられない位置まで移動さ
せるレンズ駆動手段とを具備することを特徴とする。

［作　用コこの発明の合焦点検出装置は、フォーカスエリア位置に
対応して、光束がけられないレンズ位置の情報を記憶手
段内に記憶させておき、非合焦時には設定されているフ
ォーカスエリア位置に基いて光束がけられない位置を読
出し、その読出した位置へレンズを移動させて再度測距
するようにしている。

［実施例］以下図面を参照して、この発明の詳細な説明する。

第１図は、この発明の一実施例の概念を示すブロック構
成図である。同図に於いて、合焦点検出装置は、撮影光
学系１１と、この撮影光学系１１からの不必要な光束を
制限する視野マスク１２と、この視野マスク１２を通過
した光束を結像させるべく２次光学系１３と、この２次
光学系１３により結像した像を電気信号に変換する光電
変換素子１４とを有している。更にこの合焦点検出装置
は、上記撮影光学系１１を駆動する撮影光学系回路１５
、上記光電変換素子１４の領域設定等の処理を行う処理
回路１６、フォーカスエリアを設定してフォーカスエリ
ア情報を上記処理回路Ｉ８に出力するフォーカスエリア
設定装置１７と、上記撮影光学系回路１５及び処理回路
１６を制御するレンズＣＰＵ　（ＬＣＰＵ）１８及び後
述するレンズ位置を記憶するＲＯＭ１９とを有した構成
となっている。上記処理回路１Ｂは、上記フォーカスエ
リア設定装置１７よりフォーカスエリアの設定位置情報
が入力されて上記光電変換素子工４の必要領域を設定す
ると共に、この光電変換素子１４を電気的に駆動して光
電変換素子１４の任意の領域から像の信号を読出して相
関演算にて合焦点を検出する。そして、ＬＣＰＵ１８が
、撮影光学系１１の位置情報にて撮影光学系回路１５に
処理回路１６から駆動情報を出力するようになっている
。

このような構成に於いて、ＩＩ距動作を行って合焦検出
動作の可能な場合、ＬＣＰ０１８は、従来の如く光電変
換素子１４からの出力に基いて処理回路１６、撮影光学
系回路１５を介して撮影光学系１１を駆動する。一方、
合焦検出動作が不可能な場合、ＬＣＰＵ１８は、フォー
カス−エリア設定袋５１１７からの出力に基き、撮影光
学系１１からの光束が、視野マスク１２でけられない位
置まで撮影光学系１１を移動させた後、再度測距動作を
行わせる。

次に、この発明の合焦点検出装置をカメラに適用した場
合について説明する。第２図は、この合焦点検出装置を
適用した一眼レフレックスカメラの外観斜視図であり、
カメラ本体２０、レンズ２１、レリーズ釦２２、ファイ
ンダ２３等で構成されている。

加えて、このカメラ本体２０の後面には、所望のフォー
カスエリアを指定するためのフォーカスエリア指定操作
部材２４が設けられている。このフォーカスエリア指定
操作部材２４は、フォーカスエリアをスムーズに移動可
能なものである。

第３図は、第２図のカメラのファインダ２３に捕らえら
れた像の例を示したものである。初期状態では、フォー
カスエリアＦＡはファインダ２３内の像の中央部にあり
、フォーカスエリア指定操作部材２４を操作することに
より、このエリアＦＡを任意の位置に設定することがで
きる。また、そのときの設定情報、（（Ｘ、Ｙ）座標）
は撮影光学系１１の初期位置情報、ファインダ２３内表
示情報、光電変換素子１４上での位置情報となる。フォ
ーカスエリア指定操作部材２４に関しては、特願平２−
２３５０７４号に開示されている方式を使用すると便利
である。

第４図は、上記フォーカスエリア設定装置及びその周辺
部のブロック図である。同図に於いて、上記処理回路２
０及びフォーカスエリア設定装置１７は、カメラ本体２
０内に設けられている。これに対し、撮影光学系回路１
５に対する情報通信、処理を行うＬＣＰＵ１８、フォー
カスエリア位置情報に対する光束のけられかないレンズ
位置情報を記憶しているＲＯＭ１９、レンズの位置を検
出するレンズ位置検出エンコーダ２５、上記撮影光学系
１１を駆動する駆動回路２６は、レンズ２１内に設けら
れている。

次に、第５図のフローチャートを参照して、フォーカス
エリア設定について説明する。

先ず、ステップＳ１にてフォーカスエリアが設定された
か否か、その設定信号が判定され、該設定信号がある場
合はステップＳ２に進んで新規のフォーカスエリア情報
を読込む。ステップＳ１にて設定信号がない場合は、新
規のフォーカスエリア情報は読込まずにステップＳ２を
スキップしてステップＳ３に進む。このステップＳ３で
は、フォーカスエリアの位置情報が、処理回路１Ｂから
ＬＣＰ０１８に転送される。そして、ステップＳ４にて
、レリーズ釦２２によるファーストレリーズオンがなさ
れたか否かが判定される。ここでファーストレリーズが
オンであると判定されればステップＳ５に進むが、オフ
であると判定された場合はステップＳ１に戻る。

ステップＳ５では、フォーカスエリアに相当する光電変
換素子１４の信号が読出されて、処理回路１６内で２像
間隔が求められるべく２像の相関演算が行われる。この
相関演算は、例えば特公昭６２−７５２３号に示されて
いる。次いで、ステップＳ６にて、２像相関演算の信頼
度の評価を行うべく合焦点検出可能か否かの判定が行わ
れる。二二で合焦点検出可能の場合は、ステップＳ７に
進んで上記２像間隔より、レンズ移動量を算出する。

そして、ＬＣＰＵＬ８の指示によって、撮影光学系回路
１５が上記算出された値に基いて撮影光学系１１を該当
する位置に移動させるべく駆動する。

一方、ステップＳで合焦点検出が不可能となった場合は
、ステップＳ９に進む。このステップＳ９で、ＬＣＰＵ
１８にてフォーカスエリア情報とレンズ位置情報から、
像が形成される位置に撮影光学系ＩＩが入っているか否
かが、ＲＯＭ１９内に記憶されている情報を基に判定さ
れる。そして、ステップＳ９にて、像がけられる位置に
撮影光学系ｉｔが停止している場合、ステップＳＩＯに
進み、ＲＯＭ１９に基いて、撮影光学系回路１５の駆動
により像がけられない位置まで撮影光学系１１を駆動し
た後、ステップＳ４に戻る。一方、ステップＳ９にて像
がけられない位置に撮影光学系１１がある場合は、ステ
ップＳｌｌに進んでＲＯＭ１Ｑ内の情報に基き、像がけ
られない範囲に於いて撮影光学系１１の走査（レンズス
キャン）が行われた後、ステップＳ４に戻る。

第６図は、第５図のステップＳＬＯのサブルーチンであ
り、けられ時のレンズ駆動が行われる場合、先ずステッ
プＳＴＩで撮影光学系１１の現在位置か読込まれる。次
いで、ステップＳＴ２でフォーカスエリアが読込まれた
後、ステップＳＴ３でフォーカスエリアに対応した光束
かけられないレンズ位置が読込まれる。そして、ステッ
プＳＴ４に於いて撮影光学系１１を光束がけられない位
置まで移動させる駆動量が演算される。こうして、算出
された駆動量に従って、撮影光学系ＩＩは撮影光学系回
路１５により該当する位置に移動されるべ（駆動される
。

上述した２像の相関演算について、第７図（ａ）〜（ｃ
）を参照して簡単に説明する。光電変換素子１４は、例
えば第７図（ａ）に示されるように偏芯した２像（Ａ、
Ｂ）を写しているものとする。

そして、これらの２像（Ａ、Ｂ）のフォーカスエリアに
対応して第７図（ｂ）に示されるような信号■及び■が
読出される。尚、図中ｇ′は上記２像（ＡＳＢ）の間隔
を表している。そして、これにより、第７図（Ｃ）に示
されるように、２像のずれ量（この場合１）に基いて、
相関演算値が求められる。

尚、同実施例ではフォーカスエリアの位置と撮影光学系
の最適範囲をＲＯＭにて記憶しているが、その他の記憶
装置に記憶したり、または何点かだけ記憶させて他は補
間演算等により近似式にて求めるようにしてもよい。ま
た、゛撮影光学系を最適範囲に移動するタイミングは、
ファーストレリーズの後であってもよい。

このように構成することにより、フォーカスエリアの位
置情報を基に、撮影゛光学系の初期位置範囲を最適化す
ることで、より短時間に正確な合焦点検出を行うことが
できる。

また、撮影光学系を最適駆動することにより、センサの
小型化を図ることができる。

［発明の効果］以上のようにこの発明によれば、広視野なエリアオート
フォーカスに於いて、周辺部にフォーカスエリアが設定
されている場合でも、正確に且つ迅速なフォーカス動作
を可能にした合焦点検出装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の概念を示すブロック構成
図、第２図はこの発明の合焦点検出装置を適用した一眼
レフレックスカメラの外観斜視図、第３図は第２図のカ
メラのファインダに捕らえられた像の例を示した図、第
４図は第１図のフォーカスエリア設定装置及びその周辺
部のブロック図、第５図及び第６図はフォーカスエリア
設定の動作を説明するフローチャート、第７図（ａ）〜
（Ｃ）はフォーカスエリア内の２像の相関演算の説明図
、第８図は従来の位相差方式の合焦検出に於ける像の様
子を示した図、第９図（ａ）〜（ｃ）及び第１０図（ａ
）〜（Ｃ）は、それぞれフォーカスエリアの設定位置と
対応する像の合焦状態を示した図である。１１・・・撮影光学系、１２・・・視野マスク、１３・
・・２次光学系、１４・・・光電変換素子、１５・・・
撮影光学系回路、１Ｂ・・・処理回路、１７・・・フォ
ーカスエリア設定装置、１８・・・レンズＣＰＵ　（Ｌ
ＣＰＵ）　、１９・・・ＲＯＭ。２０・・・カメラ本体、２１・・・レンズ、２２・・・
レリーズ釦、２３・・・ファインダ、２４・・・フォー
カスエリア指定操作部材、２５・・・レンズ位置エンコ
ーダ、２Ｂ・・・駆動回路。出願人代理人　弁理士　坪井　　淳第１図第２図　　　　　　ｗＥ３図第４図第５図猛第７図（ａ）第７図（ｂ）第７図（Ｃ）第１０図

Claims

【特許請求の範囲】像面の任意の位置にフォーカスエリアを設定するフォー
カスエリア設定手段を備えた位相差方式のカメラの合焦
点検出装置に於いて、該フォーカスエリア設定手段により設定されたフォーカ
スエリアの位置情報に応じて測距光束がけられないレン
ズ位置情報を記憶した記憶手段と、合焦検出の可能、不
可能を判別する手段と、この判別手段からの合焦可能信
号を受けたときレンズを上記測距光束がけられない位置
まで移動させるレンズ駆動手段とを具備することを特徴とする合焦点検出装置。