JPH0584485B2 - - Google Patents
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- JPH0584485B2 JPH0584485B2 JP59150408A JP15040884A JPH0584485B2 JP H0584485 B2 JPH0584485 B2 JP H0584485B2 JP 59150408 A JP59150408 A JP 59150408A JP 15040884 A JP15040884 A JP 15040884A JP H0584485 B2 JPH0584485 B2 JP H0584485B2
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- light
- receiving element
- focus
- focus detection
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
- G02B7/28—Systems for automatic generation of focusing signals
- G02B7/36—Systems for automatic generation of focusing signals using image sharpness techniques, e.g. image processing techniques for generating autofocus signals
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Focusing (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（技術分野）
本発明は、合焦検出装置、詳しくはカメラや顕
微鏡などの光学装置の焦点状態を検出する合焦検
出装置に関する。
微鏡などの光学装置の焦点状態を検出する合焦検
出装置に関する。
（従来技術）
第８図は、像の横ズレを利用した従来の合焦検
出装置を一眼レフレツクスカメラに適用した場合
の拡大断面図である。結像レンズ１から入射した
光はフイルム面５に結像するが、その間に設けた
クイツクリターンミラー３の半透鏡部と全反射鏡
のサブミラー４によりフイルム面と共役な面６に
結像されるようになつている。この面６上には受
光素子群Ａの受光素子８1−Ａ、８2−Ａ，…，８
ｏ−Ａと受光素子群Ｂの受光素子８1−Ｂ，８2−
Ｂ，…，８o−Ｂとが順次交互に配置されており、
この受光素子群８の光入射側には遮光部と開口部
とが順次交互に配列されたストライプ・マスク７
が配設されている。なお、符号２は結像レンズ１
の光軸を示す。
出装置を一眼レフレツクスカメラに適用した場合
の拡大断面図である。結像レンズ１から入射した
光はフイルム面５に結像するが、その間に設けた
クイツクリターンミラー３の半透鏡部と全反射鏡
のサブミラー４によりフイルム面と共役な面６に
結像されるようになつている。この面６上には受
光素子群Ａの受光素子８1−Ａ、８2−Ａ，…，８
ｏ−Ａと受光素子群Ｂの受光素子８1−Ｂ，８2−
Ｂ，…，８o−Ｂとが順次交互に配置されており、
この受光素子群８の光入射側には遮光部と開口部
とが順次交互に配列されたストライプ・マスク７
が配設されている。なお、符号２は結像レンズ１
の光軸を示す。
次に、このように構成された装置で横ズレが起
る原理を簡単に説明する。受光素子群Ａの受光素
子は主として結像レンズ１の光軸２から上半分１
Ａを通過してきた光束を受光するようにし、受光
素子群Ｂの受光素子は主として結像レンズ１の光
軸２から下半分１Ｂを通過してきた光束を受光す
るように構成されている。
る原理を簡単に説明する。受光素子群Ａの受光素
子は主として結像レンズ１の光軸２から上半分１
Ａを通過してきた光束を受光するようにし、受光
素子群Ｂの受光素子は主として結像レンズ１の光
軸２から下半分１Ｂを通過してきた光束を受光す
るように構成されている。
ここで、第９図に示すように、光軸上の１点よ
り出た光束が結像レンズ１によつてフイルム面５
と共役な面６の、例えば後方の位置９に像が結像
する場合、すなわち、後ピン状態の場合には、受
光素子群Ａに入射する光束の主光線１０Ａと受光
素子群Ｂに入射する光束の主光線１０Ｂとがフイ
ルム面と共役な面６上で一致しないで距離ｄだけ
ずれて、それぞれ１１Ａ，１１Ｂを通過する。こ
の距離ｄが像の横ズレに相当する。
り出た光束が結像レンズ１によつてフイルム面５
と共役な面６の、例えば後方の位置９に像が結像
する場合、すなわち、後ピン状態の場合には、受
光素子群Ａに入射する光束の主光線１０Ａと受光
素子群Ｂに入射する光束の主光線１０Ｂとがフイ
ルム面と共役な面６上で一致しないで距離ｄだけ
ずれて、それぞれ１１Ａ，１１Ｂを通過する。こ
の距離ｄが像の横ズレに相当する。
よつて、被写体輝度がなだらかに変化するよう
な被写体、すなわち、フイルム面と共役な面６上
に第１０図に示すような強度分布の像を形成する
被写体が、第９図に示すような後ピン状態にある
とき、受光素子群８の出力は、第１１図に示すよ
うになる。すなわち、受光素子群Ａの出力の包絡
線は実線１２のようになり、受光素子群Ｂの出力
の包絡線は破線１３で示すようになる。ここで、
包絡線１２と１３は横ズレし、その横ズレ量がｄ
となる。いま、Aiを受光素子群Ａのｉ番目の受
光素子の出力とし、Biを受光素子群Ｂのｉ番目
の受光素子の出力とすると、 Ｆ＝o-1 〓i=1 （｜Ai+1−Bi｜−｜Ai−Bi｜） …(1) なる評価関数Ｆを考えたとき、この(1)式の意味す
るところは、第１１図において、受光素子の出力
Aiのサンプリング点と受光素子の出力Ai+1のサン
プリング点の間隔を１ピツチとすると、受光素子
群Ａの出力の包絡線１２を半ピツチだけ左にずら
した線１２Ａと受光素子群Ｂの出力の包絡線１３
とで囲まれる面積と、包絡線１２を半ピツチだけ
右にずらせた線１２Ｂと包絡線１３とで囲まれる
面積との差である。すなわち、このような後ピン
状態では、評価関数Ｆの値は、線１２Ａと１２Ｂ
とで囲まれる面積に相当し、正の値となる。
な被写体、すなわち、フイルム面と共役な面６上
に第１０図に示すような強度分布の像を形成する
被写体が、第９図に示すような後ピン状態にある
とき、受光素子群８の出力は、第１１図に示すよ
うになる。すなわち、受光素子群Ａの出力の包絡
線は実線１２のようになり、受光素子群Ｂの出力
の包絡線は破線１３で示すようになる。ここで、
包絡線１２と１３は横ズレし、その横ズレ量がｄ
となる。いま、Aiを受光素子群Ａのｉ番目の受
光素子の出力とし、Biを受光素子群Ｂのｉ番目
の受光素子の出力とすると、 Ｆ＝o-1 〓i=1 （｜Ai+1−Bi｜−｜Ai−Bi｜） …(1) なる評価関数Ｆを考えたとき、この(1)式の意味す
るところは、第１１図において、受光素子の出力
Aiのサンプリング点と受光素子の出力Ai+1のサン
プリング点の間隔を１ピツチとすると、受光素子
群Ａの出力の包絡線１２を半ピツチだけ左にずら
した線１２Ａと受光素子群Ｂの出力の包絡線１３
とで囲まれる面積と、包絡線１２を半ピツチだけ
右にずらせた線１２Ｂと包絡線１３とで囲まれる
面積との差である。すなわち、このような後ピン
状態では、評価関数Ｆの値は、線１２Ａと１２Ｂ
とで囲まれる面積に相当し、正の値となる。
今、このような被写体の像が合焦状態にあると
きについて考える。このようなとき、第１２図に
示すように受光素子群Ａの出力の包絡線１４と、
受光素子群Ｂの出力の包絡線１５は一致する。従
つて、評価関数Ｆの値、すなわち包絡線１４を半
ピツチだけ左にずらせた１４Ａと、１５（１４）
で囲まれる面積と、包絡線１４を半ピツチだけ右
にずらせた１４Ｂと１５（１４）とで囲まれる面
積との差は零となる。従つて、評価関数Ｆの値は
デフオーカス量に対して第１３図に示すように変
化する。すなわち、評価関数Ｆの値は、前ピンで
負、後ピンで正、合焦で零となる。
きについて考える。このようなとき、第１２図に
示すように受光素子群Ａの出力の包絡線１４と、
受光素子群Ｂの出力の包絡線１５は一致する。従
つて、評価関数Ｆの値、すなわち包絡線１４を半
ピツチだけ左にずらせた１４Ａと、１５（１４）
で囲まれる面積と、包絡線１４を半ピツチだけ右
にずらせた１４Ｂと１５（１４）とで囲まれる面
積との差は零となる。従つて、評価関数Ｆの値は
デフオーカス量に対して第１３図に示すように変
化する。すなわち、評価関数Ｆの値は、前ピンで
負、後ピンで正、合焦で零となる。
ところで、この合焦検出装置においては次に述
べるような欠点がある。被写体輝度が急激に変化
するような被写体、すなわち、第１５図に示すよ
うな像面強度分布がステツプ状に変化する被写体
に対しては、次のような不都合が生じることにな
る。例えば、像面上でステツプのエツジがストラ
イプ・マスクに対して、第１４図Ａの１６Ａで示
すような位置にあるとき、合焦状態においては、
第１４図Ｂに示すような受光素子の出力となる。
すなわち、Biより左側の出力は全てステツプ像の
シヤドー部分の出力となり、Ai+1より右側の出力
は全てステツプ像のハイライト部分の出力とな
る。第１４図Ｂより明らかなように、受光素子群
Ａの出力の包絡線１７と、受光素子群Ｂの出力の
包絡線１８は、合焦状態においても一致せず、ま
るで後ピン状態であるかのように横ズレする。従
つて、評価関数Ｆの値は、合焦状態であるのに正
の値となる。このような被写体に対して評価関数
の値はデフオーカスに対して第１６図の実線２１
Ａのように変化する。すなわち、評価関数Ｆは、
合焦点付近で乱れ、評価関数Ｆの値は前ピン位置
（点２２Ａ）で零となり、この位置で合焦の判定
を行なつてしまうことになる。
べるような欠点がある。被写体輝度が急激に変化
するような被写体、すなわち、第１５図に示すよ
うな像面強度分布がステツプ状に変化する被写体
に対しては、次のような不都合が生じることにな
る。例えば、像面上でステツプのエツジがストラ
イプ・マスクに対して、第１４図Ａの１６Ａで示
すような位置にあるとき、合焦状態においては、
第１４図Ｂに示すような受光素子の出力となる。
すなわち、Biより左側の出力は全てステツプ像の
シヤドー部分の出力となり、Ai+1より右側の出力
は全てステツプ像のハイライト部分の出力とな
る。第１４図Ｂより明らかなように、受光素子群
Ａの出力の包絡線１７と、受光素子群Ｂの出力の
包絡線１８は、合焦状態においても一致せず、ま
るで後ピン状態であるかのように横ズレする。従
つて、評価関数Ｆの値は、合焦状態であるのに正
の値となる。このような被写体に対して評価関数
の値はデフオーカスに対して第１６図の実線２１
Ａのように変化する。すなわち、評価関数Ｆは、
合焦点付近で乱れ、評価関数Ｆの値は前ピン位置
（点２２Ａ）で零となり、この位置で合焦の判定
を行なつてしまうことになる。
一方、ステツプ像のエツジの位置が第１４図Ａ
の１６Ｂで示すような位置にあるときは、合焦状
態において受光素子の出力は第１４図Ｃに示すよ
うになり、受光素子群Ａの出力の包絡線１９と、
受光素子群Ｂの出力の包絡線２０とは合焦状態に
おいても一致せず、像は前ピン状態であるかのよ
うに横ズレする。従つて、評価関数Ｆの値はデフ
オーカスに対して第１６図の一点鎖線２１Ｂのよ
うに変化する。
の１６Ｂで示すような位置にあるときは、合焦状
態において受光素子の出力は第１４図Ｃに示すよ
うになり、受光素子群Ａの出力の包絡線１９と、
受光素子群Ｂの出力の包絡線２０とは合焦状態に
おいても一致せず、像は前ピン状態であるかのよ
うに横ズレする。従つて、評価関数Ｆの値はデフ
オーカスに対して第１６図の一点鎖線２１Ｂのよ
うに変化する。
このように、ステツプ像のエツジの位置は、第
１４図Ａの１６Ａと１６Ｂの間のいかなる位置に
も置かれる可能性がある。よつて、この合焦検出
装置による合焦点は第１６図の２２Ａと２２Ｂの
間で変動する。このため、このような被写体に対
しては、合焦精度が悪くなるばかりでなく、手ぶ
れなどにより表示のちらつきが発生するような問
題があつた。
１４図Ａの１６Ａと１６Ｂの間のいかなる位置に
も置かれる可能性がある。よつて、この合焦検出
装置による合焦点は第１６図の２２Ａと２２Ｂの
間で変動する。このため、このような被写体に対
しては、合焦精度が悪くなるばかりでなく、手ぶ
れなどにより表示のちらつきが発生するような問
題があつた。
なお、第１６図の特性線２１Ａ，２１Ｂで示す
ように、これらの評価関数の値は合焦点付近では
乱れるが、大きくボケたところでは乱れない。こ
れは、大ボケのときには像面の強度分布が低周波
化されるためである。このため特性線２１Ａ，２
１Ｂは大ボケのときには一致することになる。
ように、これらの評価関数の値は合焦点付近では
乱れるが、大きくボケたところでは乱れない。こ
れは、大ボケのときには像面の強度分布が低周波
化されるためである。このため特性線２１Ａ，２
１Ｂは大ボケのときには一致することになる。
また、この問題点を軽減させるためには、受光
素子のピツチおよびストライプ・マスクのピツチ
を小さくする必要があるが、光学系の製作上ある
いは受光素子と光学系の位置合せの上で無理が生
じ、小さくするのには限界があつた。
素子のピツチおよびストライプ・マスクのピツチ
を小さくする必要があるが、光学系の製作上ある
いは受光素子と光学系の位置合せの上で無理が生
じ、小さくするのには限界があつた。
（目的）
本発明は、上記従来の欠点を解消し合焦精度を
向上させることを目的とし、輝度分布が急激に変
化するような被写体すなわち、高周波状の被写体
に対しては、従来のものは合焦精度が悪いという
欠点を除去し、高周波状の被写体においても精度
よく合焦検出が可能な横ズレ光学系を備えた合焦
検出装置を提供するにある。
向上させることを目的とし、輝度分布が急激に変
化するような被写体すなわち、高周波状の被写体
に対しては、従来のものは合焦精度が悪いという
欠点を除去し、高周波状の被写体においても精度
よく合焦検出が可能な横ズレ光学系を備えた合焦
検出装置を提供するにある。
（概要）
本発明は、上記目的を達成するために、横ズレ
の検出においては、受光素子および横ズレ光学系
のピツチを小さくする程高周波状の被写体に対し
ては合焦精度は向上するが、このピツチを小さく
することは製作上の限度が存在していたので、本
発明では、二列の受光素子と二列の横ズレ光学系
を使用し、その横ズレ光学系の位相を半ピツチず
らすことにより、それ程細かいピツチでなくとも
精度よく合焦検出ができるようにしたものであ
る。
の検出においては、受光素子および横ズレ光学系
のピツチを小さくする程高周波状の被写体に対し
ては合焦精度は向上するが、このピツチを小さく
することは製作上の限度が存在していたので、本
発明では、二列の受光素子と二列の横ズレ光学系
を使用し、その横ズレ光学系の位相を半ピツチず
らすことにより、それ程細かいピツチでなくとも
精度よく合焦検出ができるようにしたものであ
る。
（実施例）
以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明す
る。第１図は本発明の一実施例を示す横ズレを利
用した合焦検出装置を、一眼レフレツクスカメラ
に適用した概略断面図である。この実施例では受
光素子群は３１Ａ，３１Ｂの二列で形成されてお
り、ストライプ・マスクもそれに伴つて３０Ａ，
３０Ｂの二列が配置されている。なお、３２はス
トライプ・マスクを支持する透明基板である。
る。第１図は本発明の一実施例を示す横ズレを利
用した合焦検出装置を、一眼レフレツクスカメラ
に適用した概略断面図である。この実施例では受
光素子群は３１Ａ，３１Ｂの二列で形成されてお
り、ストライプ・マスクもそれに伴つて３０Ａ，
３０Ｂの二列が配置されている。なお、３２はス
トライプ・マスクを支持する透明基板である。
このストライプ・マスク３０Ａ，３０Ｂおよび
受光素子群３１Ａ，３１Ｂをサブミラー４側より
見たところの部分拡大図を第２図に示す。この第
２図に示すように、一列目のストライプ・マスク
３０Ａと二列目のストライプ・マスク３０Ｂの位
相は半ピツチだけ位相がずれている。それぞれの
受光素子列とストライプ・マスクの役割は上記従
来例で述べたものと同じであるが、ストライプ・
マスク３０Ａ，３０Ｂの位相が互に半ピツチだけ
ずれているため、次のような効果が生ずる。すな
わち、ステツプ像のエツジが第２図のA0−A0′で
示す線上にある場合には、受光素子群３１Ａの出
力により得られる評価関数値F1は、デフオーカ
スに対して第１６の実線２１Ａのように変化し、
受光素子群３１Ｂの出力によつて得られる評価関
数F2は、デフオーカスに対して第１６図の一点
鎖線２１Ｂのように変化する。従つて、それらの
評価関数F1とF2を加算することにより Ft＝F1＋F2 新しい評価関数Ftを求めると、Ftはデフオーカ
スに対して、第１６図の点線３３で示すように変
化する。なお、ステツプ像のエツジの位置が、第
２図のB0−B0′線の位置にある場合においても評
価関数Ftのデフオーカスに対する変化は第１６
図の点線３３と同じになる。
受光素子群３１Ａ，３１Ｂをサブミラー４側より
見たところの部分拡大図を第２図に示す。この第
２図に示すように、一列目のストライプ・マスク
３０Ａと二列目のストライプ・マスク３０Ｂの位
相は半ピツチだけ位相がずれている。それぞれの
受光素子列とストライプ・マスクの役割は上記従
来例で述べたものと同じであるが、ストライプ・
マスク３０Ａ，３０Ｂの位相が互に半ピツチだけ
ずれているため、次のような効果が生ずる。すな
わち、ステツプ像のエツジが第２図のA0−A0′で
示す線上にある場合には、受光素子群３１Ａの出
力により得られる評価関数値F1は、デフオーカ
スに対して第１６の実線２１Ａのように変化し、
受光素子群３１Ｂの出力によつて得られる評価関
数F2は、デフオーカスに対して第１６図の一点
鎖線２１Ｂのように変化する。従つて、それらの
評価関数F1とF2を加算することにより Ft＝F1＋F2 新しい評価関数Ftを求めると、Ftはデフオーカ
スに対して、第１６図の点線３３で示すように変
化する。なお、ステツプ像のエツジの位置が、第
２図のB0−B0′線の位置にある場合においても評
価関数Ftのデフオーカスに対する変化は第１６
図の点線３３と同じになる。
このように、評価関数F1とF2を加算すること
により、それぞれの評価関数の合焦点付近での乱
れをキヤンセルすることができる。
により、それぞれの評価関数の合焦点付近での乱
れをキヤンセルすることができる。
次に、この実施例の電気処理系のブロツク図を
第３図に示す。符号５０は受光素子の基板であ
り、二列に配置されたそれぞれ符号３１Ａ，３１
Ｂで示す第１および第２の受光素子群（ホト・ダ
イオード・アレイ）がその上に配設されている。
符号５１Ａ，５１Ｂはそれぞれ第１および第２の
CCD転送路で、これらのCCDドライバ５６によ
つて駆動される。CCD転送路５１Ａ，５１Ｂか
らの出力は、アンプ５２Ａ，５２Ｂに入力され
る。ここで、光電変換出力は、Ａ／Ｄ変換するの
に適正なレベルの信号に変換された後に、Ａ／Ｄ
変換器５３Ａ，５３Ｂに入力される。Ａ／Ｄ変換
器５３Ａ，５３Ｂの出力は演算回路５４に入力さ
れ、ここで、評価関数Ftが演算される。制御回
路５５は上記演算回路５４で演算されたFtの値
により前ピン、後ピンおよび合焦などの合焦判定
を行ない、この判定結果をもとにして、図示しな
い合焦表示回路あるいはレンズ駆動回路を制御す
る。また、上記CCDドライバ５６、Ａ／Ｄ変換
器５３Ａ，５３Ｂおよび演算回路５４は制御回路
５５によつて制御されている。
第３図に示す。符号５０は受光素子の基板であ
り、二列に配置されたそれぞれ符号３１Ａ，３１
Ｂで示す第１および第２の受光素子群（ホト・ダ
イオード・アレイ）がその上に配設されている。
符号５１Ａ，５１Ｂはそれぞれ第１および第２の
CCD転送路で、これらのCCDドライバ５６によ
つて駆動される。CCD転送路５１Ａ，５１Ｂか
らの出力は、アンプ５２Ａ，５２Ｂに入力され
る。ここで、光電変換出力は、Ａ／Ｄ変換するの
に適正なレベルの信号に変換された後に、Ａ／Ｄ
変換器５３Ａ，５３Ｂに入力される。Ａ／Ｄ変換
器５３Ａ，５３Ｂの出力は演算回路５４に入力さ
れ、ここで、評価関数Ftが演算される。制御回
路５５は上記演算回路５４で演算されたFtの値
により前ピン、後ピンおよび合焦などの合焦判定
を行ない、この判定結果をもとにして、図示しな
い合焦表示回路あるいはレンズ駆動回路を制御す
る。また、上記CCDドライバ５６、Ａ／Ｄ変換
器５３Ａ，５３Ｂおよび演算回路５４は制御回路
５５によつて制御されている。
この電気処理系のブロツク図は、ほんの一例で
あつて、種々の変更が可能である。例えば、受光
素子群３１Ａ，３１Ｂとしての上記CCD撮像素
子の代りにMOS撮像素子を使用してもかまわな
い。また、第４図に示すように、二列に配列され
たCCD転送路５７を合流させて、アンプ５２お
よびＡ／Ｄ変換器５３の数をそれぞれ一つに減ら
すこともできる。また、マイクロコンピユータな
どを使用することにより、演算回路５４および制
御回路５５を共用してもよい。
あつて、種々の変更が可能である。例えば、受光
素子群３１Ａ，３１Ｂとしての上記CCD撮像素
子の代りにMOS撮像素子を使用してもかまわな
い。また、第４図に示すように、二列に配列され
たCCD転送路５７を合流させて、アンプ５２お
よびＡ／Ｄ変換器５３の数をそれぞれ一つに減ら
すこともできる。また、マイクロコンピユータな
どを使用することにより、演算回路５４および制
御回路５５を共用してもよい。
また、前記式(1)で示す評価関数Ｆは、前ピン、
後ピンおよび合焦を求める関数であり、レンズの
デフオーカス量を直接求めるためのものではな
い。もし、ここで、受光素子群Ａの出力A1，A2，
…Aoと、受光素子群Ｂの出力B1，B2，…Boとの
相互相関を求めれば、受光素子群Ａの出力の包絡
線と受光素子群Ｂの出力の包絡線の横ズレ量を直
接求めることもできる。ここで、レンズのデフオ
ーカス量ΔZは、像の横ズレ量ｄと結像光学系の
Ｆ値の関数であるため、 ΔZ＝ｆ（ｄ，Ｆ） の関係式が成立する。
後ピンおよび合焦を求める関数であり、レンズの
デフオーカス量を直接求めるためのものではな
い。もし、ここで、受光素子群Ａの出力A1，A2，
…Aoと、受光素子群Ｂの出力B1，B2，…Boとの
相互相関を求めれば、受光素子群Ａの出力の包絡
線と受光素子群Ｂの出力の包絡線の横ズレ量を直
接求めることもできる。ここで、レンズのデフオ
ーカス量ΔZは、像の横ズレ量ｄと結像光学系の
Ｆ値の関数であるため、 ΔZ＝ｆ（ｄ，Ｆ） の関係式が成立する。
もし、Ｆ値が既知であるならば、像の横ズレ量
ｄより直接レンズのデフオーカス量ΔZを求める
ことができる。このような評価法を用いた場合
は、第２図の受光素子群３１Ａより第１のデフオ
ーカス量ΔZ1を求め、受光素子列３１Ｂより第２
のデフオーカス量ΔZ2を求め、その平均値を求め
る次式により ΔZt＝（ΔZ1＋ΔZ2）／２ 新たにΔZtを求めてやつてもよい。
ｄより直接レンズのデフオーカス量ΔZを求める
ことができる。このような評価法を用いた場合
は、第２図の受光素子群３１Ａより第１のデフオ
ーカス量ΔZ1を求め、受光素子列３１Ｂより第２
のデフオーカス量ΔZ2を求め、その平均値を求め
る次式により ΔZt＝（ΔZ1＋ΔZ2）／２ 新たにΔZtを求めてやつてもよい。
ただし、このようにΔZ1，ΔZ2を求め、さらに
ΔZtを求めるということは、レンズのデフオーカ
ス量が小さい時（合焦点付近）において必要なこ
とであつて、デフオーカス量が大きいとき（大ボ
ケのとき）においては不要である。これは、大ボ
ケのときにおいては、像面の強度分布が低周波化
されてしまつて、 ΔZ1ΔZ2ΔZt となるためである。
ΔZtを求めるということは、レンズのデフオーカ
ス量が小さい時（合焦点付近）において必要なこ
とであつて、デフオーカス量が大きいとき（大ボ
ケのとき）においては不要である。これは、大ボ
ケのときにおいては、像面の強度分布が低周波化
されてしまつて、 ΔZ1ΔZ2ΔZt となるためである。
このように、レンズのデフオーカス量を直接求
めるという評価法は、レンズの駆動まで含めたオ
ートフオーカスにおいては重要である。これは、
レンズを合焦位置に移動するまでに要する時間が
短くなるためである。
めるという評価法は、レンズの駆動まで含めたオ
ートフオーカスにおいては重要である。これは、
レンズを合焦位置に移動するまでに要する時間が
短くなるためである。
次に、第１図および第２図に示すような光学系
および受光素子を使用し、かつ、レンズのデフオ
ーカス量を直接求める評価法を使用した場合のオ
ートフオーカスのアルゴリズムの１例を第５図に
示す。すなわち、まず始めに第１合焦検出を行な
う。この場合、レンズは大ボケの状態にあること
が多く、第１の受光素子だけを活かして、その出
力よりΔZ1を求める。そして、ΔZ1に従つてレン
ズを駆動する。ここまでの過程は、レンズの粗調
節に当り、次の第２合焦検出によつて微調節を行
なう。すなわち、第２の合焦検出においては、第
１および第２の受光素子列を活かして、ΔZtを求
め、この量だけレンズを駆動する。このようなア
ルゴリズムを使用することによつて、演算時間と
消費電力を節約することができる。
および受光素子を使用し、かつ、レンズのデフオ
ーカス量を直接求める評価法を使用した場合のオ
ートフオーカスのアルゴリズムの１例を第５図に
示す。すなわち、まず始めに第１合焦検出を行な
う。この場合、レンズは大ボケの状態にあること
が多く、第１の受光素子だけを活かして、その出
力よりΔZ1を求める。そして、ΔZ1に従つてレン
ズを駆動する。ここまでの過程は、レンズの粗調
節に当り、次の第２合焦検出によつて微調節を行
なう。すなわち、第２の合焦検出においては、第
１および第２の受光素子列を活かして、ΔZtを求
め、この量だけレンズを駆動する。このようなア
ルゴリズムを使用することによつて、演算時間と
消費電力を節約することができる。
また、第５図では、２回のレンズ駆動によつて
オートフオーカスを終了させているが、３回のレ
ンズ駆動を行なつてオートフオーカスを行なつて
もよい。この場合には、最初の２回を粗調節に当
て、最後の１回を微調節に当ててもよいし、粗調
節と微調節の回数を逆にしてもよい。
オートフオーカスを終了させているが、３回のレ
ンズ駆動を行なつてオートフオーカスを行なつて
もよい。この場合には、最初の２回を粗調節に当
て、最後の１回を微調節に当ててもよいし、粗調
節と微調節の回数を逆にしてもよい。
次に、第６図および第７図は、像の横ズレ光学
系としてストライプ・マスクの代りに臨界角プリ
ズムアレイを使用した実施例である。第６図は一
眼レフレツクスカメラにこの像の横ズレ光学系を
利用した合焦検出装置を適用した場合の拡大断面
図であり、結像レンズ１から入射した光はフイル
ム面５に結像するが、その間に設けたクイツクリ
ターンミラー３の半透鏡部と全反射鏡のサブミラ
ー４によりフイルム面５と共役な面６に結像す
る。この面６上には二列に配置された受光素子群
１０１Ａ，１０１Ｂが設けられ、光の入射面側の
上記受光素子群１０１Ａ，１０１Ｂ上にはやはり
二列の臨界角プリズムアレイ１００Ａ，１００Ｂ
がそれぞれ設けられている。そして、この臨界角
プリズムアレイ１００Ａ，１００Ｂは第７図に示
されるように、その一列目と二列目の臨界角プリ
ズムの位相が半ピツチずらされている。
系としてストライプ・マスクの代りに臨界角プリ
ズムアレイを使用した実施例である。第６図は一
眼レフレツクスカメラにこの像の横ズレ光学系を
利用した合焦検出装置を適用した場合の拡大断面
図であり、結像レンズ１から入射した光はフイル
ム面５に結像するが、その間に設けたクイツクリ
ターンミラー３の半透鏡部と全反射鏡のサブミラ
ー４によりフイルム面５と共役な面６に結像す
る。この面６上には二列に配置された受光素子群
１０１Ａ，１０１Ｂが設けられ、光の入射面側の
上記受光素子群１０１Ａ，１０１Ｂ上にはやはり
二列の臨界角プリズムアレイ１００Ａ，１００Ｂ
がそれぞれ設けられている。そして、この臨界角
プリズムアレイ１００Ａ，１００Ｂは第７図に示
されるように、その一列目と二列目の臨界角プリ
ズムの位相が半ピツチずらされている。
この構成からでも容易に理解できるように、本
実施例においても前記したストライプ・マスクを
使用した場合と全く同様の作用・効果が期待でき
る。
実施例においても前記したストライプ・マスクを
使用した場合と全く同様の作用・効果が期待でき
る。
（発明の効果）
以上述べたように、本発明によれば横ズレの検
出においてそれぞれ二列に配置した受光素子およ
び横ズレ光学系を使用し、その横ズレ光学系の位
相を半ピツチずらせることにより、精度よく合焦
検出ができ、殊にステツプ関数状の高周波状の被
写体であつても合焦精度を向上させることができ
る。
出においてそれぞれ二列に配置した受光素子およ
び横ズレ光学系を使用し、その横ズレ光学系の位
相を半ピツチずらせることにより、精度よく合焦
検出ができ、殊にステツプ関数状の高周波状の被
写体であつても合焦精度を向上させることができ
る。
第１図は、本発明の一実施例を示す合焦検出装
置を、一眼レフレツクスカメラに適用した場合の
拡大概略断面図、第２図は、上記合焦検出装置に
おけるストライプ・マスクと受光素子をサブミラ
ー側より見た部分拡大平面図、第３図は、本発明
の合焦検出装置の電気処理系を示すブロツク図、
第４図は、上記第３図中のCCD撮像素子部分の
変形例を示すブロツク図、第５図は、オートフオ
ーカスのアルゴリズムを示すフローチヤート、第
６図は、本発明の他の実施例を示す合焦検出装置
を、一眼レフレツクスカメラに適用した場合の拡
大概略断面図、第７図は、上記第６図中の臨界角
プリズムと受光素子との関係を拡大して示した断
面図、第８図は、像の横ズレを利用した、従来の
合焦検出装置を一眼レフレツクスカメラに適用し
た場合の拡大概略断面図、第９図は、上記第８図
の装置における後ピン状態を示す拡大概略断面
図、第１０図は、被写体の輝度分布を示す線図、
第１１図、第１２図は、受光素子の出力をそれぞ
れ示した線図、第１３図は、評価関数とデフオー
カス量の関係を示した線図、第１４図Ａ，Ｂ，Ｃ
は、高周波状の被写体と横ズレ光学系および受光
素子の関係を説明するための線図、第１５図は、
被写体の輝度分布を示す線図、第１６図は、評価
関数とデフオーカス量の関係を示した線図であ
る。 １…結像光学系、６…焦平面、３０Ａ，３０Ｂ
…ストライプ・マスク、３１Ａ，３１Ｂ…受光素
子列、１００Ａ，１００Ｂ…臨界角プリズムアレ
イ、１０１Ａ，１０１Ｂ…受光素子列。
置を、一眼レフレツクスカメラに適用した場合の
拡大概略断面図、第２図は、上記合焦検出装置に
おけるストライプ・マスクと受光素子をサブミラ
ー側より見た部分拡大平面図、第３図は、本発明
の合焦検出装置の電気処理系を示すブロツク図、
第４図は、上記第３図中のCCD撮像素子部分の
変形例を示すブロツク図、第５図は、オートフオ
ーカスのアルゴリズムを示すフローチヤート、第
６図は、本発明の他の実施例を示す合焦検出装置
を、一眼レフレツクスカメラに適用した場合の拡
大概略断面図、第７図は、上記第６図中の臨界角
プリズムと受光素子との関係を拡大して示した断
面図、第８図は、像の横ズレを利用した、従来の
合焦検出装置を一眼レフレツクスカメラに適用し
た場合の拡大概略断面図、第９図は、上記第８図
の装置における後ピン状態を示す拡大概略断面
図、第１０図は、被写体の輝度分布を示す線図、
第１１図、第１２図は、受光素子の出力をそれぞ
れ示した線図、第１３図は、評価関数とデフオー
カス量の関係を示した線図、第１４図Ａ，Ｂ，Ｃ
は、高周波状の被写体と横ズレ光学系および受光
素子の関係を説明するための線図、第１５図は、
被写体の輝度分布を示す線図、第１６図は、評価
関数とデフオーカス量の関係を示した線図であ
る。 １…結像光学系、６…焦平面、３０Ａ，３０Ｂ
…ストライプ・マスク、３１Ａ，３１Ｂ…受光素
子列、１００Ａ，１００Ｂ…臨界角プリズムアレ
イ、１０１Ａ，１０１Ｂ…受光素子列。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 結像光学系の焦平面の共役な位置に配置され
た第１および第２の受光素子列と、 それぞれ第１および第２の受光素子列の光入射
側に配置され、前記各受光素子列の素子に前記結
像光学系の異なる２つの瞳領域からの光束が交互
に結像するように透光部と遮光部とが繰り返すパ
ターンが前記受光素子列の半分のピツチで形成さ
れ、かつ互いに半ピツチだけ位相がずれているス
トライプマスクからなる第１および第２の像の横
ズレ手段と、 この横ズレ手段を介して入射した第１および第
２の受光素子列からの信号出力を受け、それぞれ
の受光素子列の出力に基づいて演算された評価関
数値の加算値、またはそれぞれの受光素子列の出
力に基づいて演算されたデフオーカス量の平均値
に基づいて合焦状態を検出する合焦検出手段と、 を具備することを特徴とする合焦検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15040884A JPS6128913A (ja) | 1984-07-19 | 1984-07-19 | 合焦検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15040884A JPS6128913A (ja) | 1984-07-19 | 1984-07-19 | 合焦検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6128913A JPS6128913A (ja) | 1986-02-08 |
| JPH0584485B2 true JPH0584485B2 (ja) | 1993-12-02 |
Family
ID=15496302
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15040884A Granted JPS6128913A (ja) | 1984-07-19 | 1984-07-19 | 合焦検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6128913A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2960606B2 (ja) * | 1991-10-31 | 1999-10-12 | 株式会社トクヤマ | 導電性酸化スズファイバーの製造方法 |
| JP2005300844A (ja) | 2004-04-09 | 2005-10-27 | Canon Inc | オートフォーカス用固体撮像装置とそれを用いたオートフォーカスカメラ |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS595213A (ja) * | 1982-06-30 | 1984-01-12 | Canon Inc | 合焦状態検出装置 |
-
1984
- 1984-07-19 JP JP15040884A patent/JPS6128913A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6128913A (ja) | 1986-02-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |