JPH04253015A - 位相差オートフォーカス装置 - Google Patents
位相差オートフォーカス装置Info
- Publication number
- JPH04253015A JPH04253015A JP2678291A JP2678291A JPH04253015A JP H04253015 A JPH04253015 A JP H04253015A JP 2678291 A JP2678291 A JP 2678291A JP 2678291 A JP2678291 A JP 2678291A JP H04253015 A JPH04253015 A JP H04253015A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- correlation
- sensor
- autofocus
- phase difference
- automatic focusing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 9
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 7
- 230000004907 flux Effects 0.000 abstract description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 7
- 238000001444 catalytic combustion detection Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000011514 reflex Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B2227/00—Photographic printing apparatus
- G03B2227/32—Projection printing apparatus, e.g. enlarging apparatus, copying camera
- G03B2227/325—Microcapsule copiers
Landscapes
- Focusing (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は位相差オートフォーカス
装置に関し、測距精度を向上させるようにしたものであ
る。
装置に関し、測距精度を向上させるようにしたものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】一眼レフカメラや一部のビデオカメラで
は、自動焦点調節装置として位相差によるオートフォカ
ス装置を採用しているものが多い。ここで位相差オート
フォーカス装置の原理を図５を参照して説明する。図５
に示すように、撮影レンズ１の領域のうち光軸２を間に
して対称な２つの領域を通過した２つの光束φ１，φ２
を、予定結像面３よりも後方（図中右方）に配置したコ
ンデンサレンズ４に入射する。コンデンサレンズ４の後
方には一対の再結像レンズ５ａ，５ｂを配置し、再結像
レンズ５ａ，５ｂの結像面にＣＣＤラインセンサで形成
したオートフォーカス（ＡＦ）センサ６を配置している
。このため、コンデンサレンズ４を通過した光束φ１，
φ２は再結像レンズ５ａ，５ｂを通りＡＦセンサ６に至
り、予定結像面３の近傍にできている空中像をＡＦセン
サ６上に再結像している。
は、自動焦点調節装置として位相差によるオートフォカ
ス装置を採用しているものが多い。ここで位相差オート
フォーカス装置の原理を図５を参照して説明する。図５
に示すように、撮影レンズ１の領域のうち光軸２を間に
して対称な２つの領域を通過した２つの光束φ１，φ２
を、予定結像面３よりも後方（図中右方）に配置したコ
ンデンサレンズ４に入射する。コンデンサレンズ４の後
方には一対の再結像レンズ５ａ，５ｂを配置し、再結像
レンズ５ａ，５ｂの結像面にＣＣＤラインセンサで形成
したオートフォーカス（ＡＦ）センサ６を配置している
。このため、コンデンサレンズ４を通過した光束φ１，
φ２は再結像レンズ５ａ，５ｂを通りＡＦセンサ６に至
り、予定結像面３の近傍にできている空中像をＡＦセン
サ６上に再結像している。
【０００３】ＡＦセンサ６の基準部Ｓと参照部Ｒにそれ
ぞれ形成した２つの像は、予定焦点面よりも前方に結像
するいわゆる前ピンの場合には光軸２に近くなって互い
に接近し、逆に後ピンの場合にはそれぞれ光軸２から離
れる。ピントが合った場合は、２つの像の互いに対応し
合う２点の間隔は、光学系の構成によって規定される特
定の距離（基線長Ｌ）となる。そして基準部Ｓの光分布
と参照部Ｒの光分布について相関を求める。つまり基準
部Ｓの各受光素子に蓄積された電荷分布と、参照部Ｒの
各受光素子に蓄積された電荷分布との相関演算を行うの
であり、このとき参照部Ｒの受光素子の位置を基準部Ｓ
の受光素子の位置に対し相対的にシフトして最良相関の
得られるシフト位置（即ち２つの像の間隔）を求める。 図６は相関値とシフト量との一例を示しており、相関度
の高いシフト位置にて相関値が小さくなっており、最小
相関値位置と基線長位置の間隔から、２つの像位置（こ
れはデフォーカス量に比例している）を求める。なお、
精度の高い像間隔を求めるために補間計算も行う。この
ようにしてデフォーカス量を基に合焦させるようレンズ
駆動を行う。
ぞれ形成した２つの像は、予定焦点面よりも前方に結像
するいわゆる前ピンの場合には光軸２に近くなって互い
に接近し、逆に後ピンの場合にはそれぞれ光軸２から離
れる。ピントが合った場合は、２つの像の互いに対応し
合う２点の間隔は、光学系の構成によって規定される特
定の距離（基線長Ｌ）となる。そして基準部Ｓの光分布
と参照部Ｒの光分布について相関を求める。つまり基準
部Ｓの各受光素子に蓄積された電荷分布と、参照部Ｒの
各受光素子に蓄積された電荷分布との相関演算を行うの
であり、このとき参照部Ｒの受光素子の位置を基準部Ｓ
の受光素子の位置に対し相対的にシフトして最良相関の
得られるシフト位置（即ち２つの像の間隔）を求める。 図６は相関値とシフト量との一例を示しており、相関度
の高いシフト位置にて相関値が小さくなっており、最小
相関値位置と基線長位置の間隔から、２つの像位置（こ
れはデフォーカス量に比例している）を求める。なお、
精度の高い像間隔を求めるために補間計算も行う。この
ようにしてデフォーカス量を基に合焦させるようレンズ
駆動を行う。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述した位相差オート
フォーカス装置においては、相関演算の分解能はＡＦセ
ンサ６の受光素子のピッチに依存しており測距精度に限
界がある。ちなみに受光素子のピッチはＡＦセンサの種
類によって異なるが、２０〜４０μｍ程度である。
フォーカス装置においては、相関演算の分解能はＡＦセ
ンサ６の受光素子のピッチに依存しており測距精度に限
界がある。ちなみに受光素子のピッチはＡＦセンサの種
類によって異なるが、２０〜４０μｍ程度である。
【０００５】このように分解能に限界があるため、図７
に示すように連続したコントラストパターン（ピッチや
幅は同じではない）の被写体（例えば「たれ幕」など）
に対し測距すると、ＡＦセンサ面に投影されるパターン
幅が、センサピッチや相関シフト量に対して、ある条件
範囲のときに、測定誤差を生じることがある。このこと
を図８を参照して説明する。図８は、図７に示すような
コントラストパターンの被写体を測距したときの相関値
とシフト量との関係を示している。図８中で実線は真の
相関値変化、すなわちＡＦセンサのピッチが無限に小さ
く、シフト量のステップが無限に小さい場合の相関値変
化を示している。それに対し、×印はＡＦセンサのピッ
チが有限ピッチで、シフト量のステップもそれに従って
同ピッチ（×印と×印の間隔）で得られた相関値を示し
ている。図８でわかるように真の相関値の最小位置はＡ
ポイントであるにもかかわらず、実際に得られた相関値
で判断すると、ポイントＡよりもポイントＢの方が相関
度が高い（相関値が小さい）と誤判定してしまい、測定
を誤ってしまう。ＡＦセンサの受光素子ピッチが現状の
ものより細かくなればこのような誤判定は起こりにくく
なるが、現実には受光素子ピッチには限界がある。つま
り、ピッチ自体は細かくしたいのは当然であるが、あま
り細かくなって低照度時の出力電流が減少することや、
製作上の問題等で、現状のピッチが決まっているのであ
る。
に示すように連続したコントラストパターン（ピッチや
幅は同じではない）の被写体（例えば「たれ幕」など）
に対し測距すると、ＡＦセンサ面に投影されるパターン
幅が、センサピッチや相関シフト量に対して、ある条件
範囲のときに、測定誤差を生じることがある。このこと
を図８を参照して説明する。図８は、図７に示すような
コントラストパターンの被写体を測距したときの相関値
とシフト量との関係を示している。図８中で実線は真の
相関値変化、すなわちＡＦセンサのピッチが無限に小さ
く、シフト量のステップが無限に小さい場合の相関値変
化を示している。それに対し、×印はＡＦセンサのピッ
チが有限ピッチで、シフト量のステップもそれに従って
同ピッチ（×印と×印の間隔）で得られた相関値を示し
ている。図８でわかるように真の相関値の最小位置はＡ
ポイントであるにもかかわらず、実際に得られた相関値
で判断すると、ポイントＡよりもポイントＢの方が相関
度が高い（相関値が小さい）と誤判定してしまい、測定
を誤ってしまう。ＡＦセンサの受光素子ピッチが現状の
ものより細かくなればこのような誤判定は起こりにくく
なるが、現実には受光素子ピッチには限界がある。つま
り、ピッチ自体は細かくしたいのは当然であるが、あま
り細かくなって低照度時の出力電流が減少することや、
製作上の問題等で、現状のピッチが決まっているのであ
る。
【０００６】本発明は、上記従来技術に鑑み、ＡＦセン
サの受光素子ピッチが同一であっても測距精度を向上さ
せることのできる位相差オートフォーカス装置を提供す
ることを目的とする。
サの受光素子ピッチが同一であっても測距精度を向上さ
せることのできる位相差オートフォーカス装置を提供す
ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明は、撮影レンズの領域のうち光軸を間にして対称な２
つの領域を通過してきた２つの光束を、それぞれ予定結
像面の後方においた再結像レンズを通してオートフォー
カスセンサの基準部と参照部に再結像させ、基準部と参
照部との光分布の相関を判定し相対的位置関係を演算す
ることによりデフォーカス量を求める位相差オートフォ
ーカス装置において、受光素子を直線状に配列して形成
した前記オートフォーカスセンサを、受光素子ピッチよ
りも短いピッチで、受光素子の配列方向に沿い間欠的に
移動させていくとともに、前記オートフォーカスセンサ
が停止した各位置にて相関演算をし、すべての停止位置
で行った相関演算を総合して相関判定をすることを特徴
とする。
明は、撮影レンズの領域のうち光軸を間にして対称な２
つの領域を通過してきた２つの光束を、それぞれ予定結
像面の後方においた再結像レンズを通してオートフォー
カスセンサの基準部と参照部に再結像させ、基準部と参
照部との光分布の相関を判定し相対的位置関係を演算す
ることによりデフォーカス量を求める位相差オートフォ
ーカス装置において、受光素子を直線状に配列して形成
した前記オートフォーカスセンサを、受光素子ピッチよ
りも短いピッチで、受光素子の配列方向に沿い間欠的に
移動させていくとともに、前記オートフォーカスセンサ
が停止した各位置にて相関演算をし、すべての停止位置
で行った相関演算を総合して相関判定をすることを特徴
とする。
【０００８】
【作用】オートフォーカスセンサを間欠的に移動させ、
各位置にて相関演算を行うため、分解能が向上する。
各位置にて相関演算を行うため、分解能が向上する。
【０００９】
【実施例】図１は本発明を適用した位相差オートフォー
カス装置を示す斜視図であり、図２はこの装置の概略を
示す配置図である。両図に示すように、鏡筒本体１０上
に備えたオートフォーカスモジュール１１内には、撮影
レンズ１からの光束φ１，φ２が入射するコンデンサレ
ンズ４及び再結像レンズ５ａ，５ｂ等の光学系が設けら
れており、オートフォーカスモジュール１１の端面には
オートフォーカスセンサ６が配置されている。オートフ
ォーカスセンサ６は、受光素子であるＣＣＤを直線状に
配列して形成したＣＣＤラインセンサであり、板バネ１
２によりオートフォーカスモジュール１１側に押されて
いる。このオートフォーカスセンサ６は受光素子の配列
方向（図中Ｆ方向）に沿い移動可能となっており、コイ
ルバネ１４はＡＦセンサ６を圧電アクチュエータ１３側
に付勢してＡＦセンサ６と圧電アクチュエータＢとの連
結状態を保持している。圧電アクチュエータ１３の作用
によりオートフォーカスセンサ６が間欠的にＦ方向に移
動する。
カス装置を示す斜視図であり、図２はこの装置の概略を
示す配置図である。両図に示すように、鏡筒本体１０上
に備えたオートフォーカスモジュール１１内には、撮影
レンズ１からの光束φ１，φ２が入射するコンデンサレ
ンズ４及び再結像レンズ５ａ，５ｂ等の光学系が設けら
れており、オートフォーカスモジュール１１の端面には
オートフォーカスセンサ６が配置されている。オートフ
ォーカスセンサ６は、受光素子であるＣＣＤを直線状に
配列して形成したＣＣＤラインセンサであり、板バネ１
２によりオートフォーカスモジュール１１側に押されて
いる。このオートフォーカスセンサ６は受光素子の配列
方向（図中Ｆ方向）に沿い移動可能となっており、コイ
ルバネ１４はＡＦセンサ６を圧電アクチュエータ１３側
に付勢してＡＦセンサ６と圧電アクチュエータＢとの連
結状態を保持している。圧電アクチュエータ１３の作用
によりオートフォーカスセンサ６が間欠的にＦ方向に移
動する。
【００１０】ここで圧電アクチュエータ１３及びコイル
バネ１４が共働してオートフォーカスセンサ６を移動さ
せる状態を図３を参照して説明する。オートフォーカス
センサ６は受光素子６ａを配列して形成され、受光素子
ピッチはＰとなっている。圧電アクチュエータ１３は、
図３（ａ） の位置にあったオートフォーカスセンサ６
を１／４ Ｐだけ移動させて図３（ｂ） の位置に占位
させ、次に所定時間後に図３（ｂ） の位置にあるオー
トフォーカスセンサ６を１／４ Ｐだけ移動させて図３
（ｃ） の位置に占位させ、次に所定時間後に図３（ｃ
） の位置にあるオートフォーカスセンサ６を１／４
Ｐだけ移動させて図３（ｄ） の位置に占位させる。そ
の後、所定時間後には圧電アクチュエータ１３への印加
電圧が図３（ａ） と同値とされ、オートフォーカスセ
ンサ６は図３（ｅ） の位置（これは図３（ａ） と同
じ位置）にまで戻される。その後も、前述したのと同様
にしてオートフォーカスセンサ６を間欠的にＦ方向に沿
い移動させる。なお、移動量およびステップ数は１ピッ
チ内にまばらに配置されればよいので、移動量も等分で
ある必要はなく、ステップ数も限定されない。
バネ１４が共働してオートフォーカスセンサ６を移動さ
せる状態を図３を参照して説明する。オートフォーカス
センサ６は受光素子６ａを配列して形成され、受光素子
ピッチはＰとなっている。圧電アクチュエータ１３は、
図３（ａ） の位置にあったオートフォーカスセンサ６
を１／４ Ｐだけ移動させて図３（ｂ） の位置に占位
させ、次に所定時間後に図３（ｂ） の位置にあるオー
トフォーカスセンサ６を１／４ Ｐだけ移動させて図３
（ｃ） の位置に占位させ、次に所定時間後に図３（ｃ
） の位置にあるオートフォーカスセンサ６を１／４
Ｐだけ移動させて図３（ｄ） の位置に占位させる。そ
の後、所定時間後には圧電アクチュエータ１３への印加
電圧が図３（ａ） と同値とされ、オートフォーカスセ
ンサ６は図３（ｅ） の位置（これは図３（ａ） と同
じ位置）にまで戻される。その後も、前述したのと同様
にしてオートフォーカスセンサ６を間欠的にＦ方向に沿
い移動させる。なお、移動量およびステップ数は１ピッ
チ内にまばらに配置されればよいので、移動量も等分で
ある必要はなく、ステップ数も限定されない。
【００１１】そしてオートフォーカスセンサ６の各停止
位置（図３の（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）で示す各位置）
において、相関演算をする。更に各停止位置で行った相
関演算を総合して相関判定をする。図４は、図７に示す
コントラストパターンの被写体を、本実施例装置で測距
したときの相関値とシフト量との関係を示す。図４にお
いて、プロット点×，○，△，●と、オートフォーカス
センサ６との関係は次のようになっている。 ×……図３（ａ） 位置でのプロット値○……図３（ｂ
） 位置でのプロット値△……図３（ｃ） 位置でのプ
ロット値●……図３（ｄ） 位置でのプロット値
位置（図３の（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）で示す各位置）
において、相関演算をする。更に各停止位置で行った相
関演算を総合して相関判定をする。図４は、図７に示す
コントラストパターンの被写体を、本実施例装置で測距
したときの相関値とシフト量との関係を示す。図４にお
いて、プロット点×，○，△，●と、オートフォーカス
センサ６との関係は次のようになっている。 ×……図３（ａ） 位置でのプロット値○……図３（ｂ
） 位置でのプロット値△……図３（ｃ） 位置でのプ
ロット値●……図３（ｄ） 位置でのプロット値
【００
１２】この実施例による図４と従来技術による図８とを
比べればわかるように、本実施例は従来技術よりもプロ
ット点が４倍になり分解能が４倍になっている。 これら４種類のプロット点を総合して相関判定し更に補
間演算をすることにより、図７に示すようなコントラス
トパターンの被写体を測距しても、ポイントＡが最も相
関度が高いと正確に判定をすることができる。
１２】この実施例による図４と従来技術による図８とを
比べればわかるように、本実施例は従来技術よりもプロ
ット点が４倍になり分解能が４倍になっている。 これら４種類のプロット点を総合して相関判定し更に補
間演算をすることにより、図７に示すようなコントラス
トパターンの被写体を測距しても、ポイントＡが最も相
関度が高いと正確に判定をすることができる。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、オ
ートフォーカスセンサを間欠点に移動させ、各停止位置
で相関演算をし、すべての相関演算を総合して相関判定
をするので、分解能が高くなり正確な測距ができる。
ートフォーカスセンサを間欠点に移動させ、各停止位置
で相関演算をし、すべての相関演算を総合して相関判定
をするので、分解能が高くなり正確な測距ができる。
【図１】本発明を適用した位相差オートフォーカス装置
を示す斜視図である。
を示す斜視図である。
【図２】実施例装置の概略を示す配置図である。
【図３】オートフォーカスセンサの移動状態を示す説明
図である。
図である。
【図４】実施例における相関値とシフト量との関係を示
す特性図である。
す特性図である。
【図５】位相差オートフォーカス装置の原理を示す配置
図である。
図である。
【図６】相関値とシフト量との関係の一例を示す特性図
である。
である。
【図７】被写体の一例を示す説明図である。
【図８】従来技術における相関値とシフト量との関係を
示す特性図である。
示す特性図である。
１ 撮影レンズ
２ 光軸
３ 予定結像面
４ コンデンサレンズ
５ａ，５ｂ 再結像レンズ
６ オートフォーカスセンサ
１０ 鏡筒本体
１１ オートフォーカスモジュール
１２ 板バネ
１３ 圧電アクチュエータ
１４ コイルバネ
Claims (1)
- 【請求項１】 撮影レンズの領域のうち光軸を間にし
て対称な２つの領域を通過してきた２つの光束を、それ
ぞれ予定結像面の後方においた再結像レンズを通してオ
ートフォーカスセンサの基準部と参照部に再結像させ、
基準部と参照部との光分布の相関を判定し相対的位置関
係を演算することによりデフォーカス量を求める位相差
オートフォーカス装置において、受光素子を直線状に配
列して形成した前記オートフォーカスセンサを、受光素
子ピッチよりも短いピッチで、受光素子の配列方向に沿
い間欠的に移動させていくとともに、前記オートフォー
カスセンサが停止した各位置にて相関演算をし、すべて
の停止位置で行った相関演算を総合して相関判定をする
ことを特徴とする位相差オートフォーカス装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2678291A JPH04253015A (ja) | 1991-01-29 | 1991-01-29 | 位相差オートフォーカス装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2678291A JPH04253015A (ja) | 1991-01-29 | 1991-01-29 | 位相差オートフォーカス装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04253015A true JPH04253015A (ja) | 1992-09-08 |
Family
ID=12202885
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2678291A Withdrawn JPH04253015A (ja) | 1991-01-29 | 1991-01-29 | 位相差オートフォーカス装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04253015A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020163409A (ja) * | 2019-03-28 | 2020-10-08 | Ｊｘ金属株式会社 | 金属製板ばね及びその製造方法 |
-
1991
- 1991-01-29 JP JP2678291A patent/JPH04253015A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020163409A (ja) * | 2019-03-28 | 2020-10-08 | Ｊｘ金属株式会社 | 金属製板ばね及びその製造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4473287A (en) | Focus detecting device for camera | |
| JPH0239763B2 (ja) | ||
| JPH01216306A (ja) | 撮像手段を有した焦点検出装置 | |
| US4855777A (en) | Apparatus for detecting the focus adjusted state of an objective lens | |
| US4670645A (en) | Focus detecting device with shading reduction optical filter | |
| JPH0470615A (ja) | 焦点検出装置 | |
| JP2643326B2 (ja) | 焦点検出装置を有した一眼レフカメラ | |
| JPS6037511A (ja) | カメラの焦点検出装置 | |
| US4531835A (en) | Method for detecting F-number of lens | |
| US4511232A (en) | Auto-focus camera | |
| US4572476A (en) | Method for detecting a focus condition of an imaging optical system employing interpolated signal values | |
| JPS5926708A (ja) | ズ−ムレンズの合焦方法 | |
| JP2006065080A (ja) | 撮像装置 | |
| JPH04253015A (ja) | 位相差オートフォーカス装置 | |
| JP2005308960A (ja) | 自動焦点調節装置を備えた撮像装置 | |
| JP4560420B2 (ja) | 撮像装置 | |
| JPH0789174B2 (ja) | 自動焦点調節装置 | |
| US5565956A (en) | Focus detecting camera | |
| US4536073A (en) | Apparatus for detecting a condition of sharpest focus | |
| US5289226A (en) | Focus detecting device including a diffusion surface disposed on a predetermined image surface | |
| JP2740749B2 (ja) | オートフォーカス装置 | |
| JPH0522883B2 (ja) | ||
| JPH07101252B2 (ja) | オ−トフオ−カス装置 | |
| JPH11149036A (ja) | オートフォーカスカメラ | |
| JPH0255306A (ja) | カメラの焦点検出装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980514 |