JPH0795140B2 - 光学機器の合焦化用評価値検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は例えばカメラの自動焦点合わせに用いられる光
学機器の合焦化用評価値検出装置に関する。

〔従来の技術〕

上述のカメラとくにビデオカメラ等の光学機器には自動
焦点合わせ機能がますます要求されるようになって来て
おり、かなり前から赤外線を用いて被写体までの距離を
検出してカメラの焦点を自動調整するいわゆるアクティ
ブ方式のものが実用化されているが、検出可能な距離に
限界があり消費電力が比較的大きいなどの問題があっ
て、最近では被写体の映像を把えてその視差等から距離
を検出し、あるいは映像の合焦点からのずれを検出した
上で、検出値に基づいてカメラの焦点を自動調整するい
わゆるパッシブ方式のものが将来性を有望視され、その
実用化が始まっている。

このパッシブ方式にも種々の方式が知られているが、最
近注目されているのはいずれも検出部に可動部を全く含
まないもので、被写体を１対の映像として１対のフォト
センサアレイで把え、これから得られる１対の映像信号
を相互に比較しながら被写体までの距離なり合焦点から
のずれなりを検出する。上記の１対の映像は互いに空間
的に分離された光路を経由した被写体の像であって、レ
ンズシャッタカメラ用等の距離を検出するものでは互い
にある間隔を隔てて配置された１対の小レンズによって
作られ、一眼レフカメラ用等の合焦点からのずれを検出
するものでは撮像レンズ内の異なる部分を経由した光か
ら作られる。また、この映像を受けるフォトセンサアレ
イから１対の映像信号から距離なりずれなりの評価値を
検出する寸法は、これら映像信号それぞれから部分映像
信号を組み合わせを変えて抜き出しながら、抜き出され
た２個の部分映像信号がもっとも高い相関を示す組み合
わせを見つけることに帰着する。これを第３図と第４図
を参照しながら説明する。

第３図は前述の一眼レフカメラの場合であって、被写体
としての対象１の像が撮像レンズ10によってその合焦面
Ｆにあるフィルム面２上に結像されるべきものとする。
レンズ10とフィルム面２との間に鏡13が置かれており、
レンズを通過した光はそれにより図示のように下方に曲
げられ、この光からフォトセンサアレイ20の前に置かれ
た１対の小レンズ21a,21bによって、フォトセンサアレ
イ20上にその下に示されたような１対の映像Ｉが結像さ
れる。図からわかるように、２個の映像Ｉのそれぞれ
は、レンズ10の図の上側と下側の部分を通過する光路LP
1,LP2を経由した光束から作られたもので、両光路LP1,L
P2は前述のように互いに空間的に分離されている。フォ
トセンサアレイ20は例えばCCDであって、その光電素子
列21,22が小レンズ21a,22aによって作られた１対の映像
中のそれぞれを受ける。

前述のようにレンズ10が正しい位置Ｐにあるとき合焦面
Ｆはフィルム面２と一致しているが、レンズ10がそれよ
り前の位置Pfまたは後の位置Pbにあるとき、それに対応
する合焦面FfまたはFbは図示のようにフィルム面２より
前または後になる。このように合焦面がフィルム面２か
らずれていることは、フォトセンサアレイ20側では１対
の映像Ｉの間隔が図のIfのように縮まるか図のIbのよう
に伸びるかによって知ることができる。従って、このよ
うに前ピント状態での映像信号Ifあるいは後ピント状態
での映像信号Ibの合焦時映像信号Ｉからのずれの量と方
向がわかれば、レンズ10をどの方向にどれだけ操作をす
ればよいかを知ることができる。

第４図はこのずれを検出する手段を示すもので、図の上
部にはフォトセンサアレイ20の左右の光電素子列21,22
から出力される映像信号IS1,IS2が模式的に示されてい
る。光電素子列21,22はそれぞれｍ個の光電素子を含
み、従って図示のように左側の映像信号IS1はｍ個の信
号値L1〜Lmからなり、右側の映像信号IS2もｍ個の信号
値R1〜Rmからなるものとする。これらの信号値は光電素
子列から出力されたままのアナログ値であってもよくそ
れをAD変換したデイジタル値であってもよい。次に、こ
れらのｍ個の信号値からなる映像信号IS1,IS2を相互に
比較して前述のずれを検出するために、両映像信号IS1,
IS2のｍ個の信号値から連続して抜き出したそれぞれｎ
個の信号値からなる部分映像信号PS1,PS2の組み合わせ
を考える。図示の最初の組み合わせC0は、両映像信号IS
1,IS2中のそれぞれ先頭からｎ個の信号値を抜き出した
部分映像信号の組み合わせであって、図示のように左側
の部分映像信号は信号値L1〜Lnからなり右側の部分映像
信号は信号値R1〜Rnからなる。この組み合わせC0におけ
る左右の部分映像信号間の相関の程度を示す尺度として
次の評価関数を計算する。

Ｆ（０）＝Σ|L_i−R_n+1-i| ただし、ｉ＝１〜ｎは両部分映像信号中のそれぞれ右側
から数えた信号値番号であって、式の加算はｉ＝１から
ｉ＝ｎまでなされるものとする。上式からわかるよう
に、評価関数Ｆ（０）は左右の部分映像信号中の対応す
る２個の信号値例えばL1とRnとの差の絶対値を加算した
もので、両部分映像信号の内容つまりその信号値L1〜Ln
およびRn〜R1が全く同じであれば０となり、従って評価
関数Ｆ（０）が０値をとれば左右の部分映像信号は完全
に一致しないしは最高の相関をもつことになる。

次に左側の部分映像信号は前のままとし、右側の部分映
像信号だけを図示のように信号値１個分だけ図の右方に
ずらせたときの組み合わせC1について同数に評価関数Ｆ
（１）を Ｆ（１）＝Σ|L_i−R_n+2-i により計算する。この組み合わせC1における左側の部分
映像信号の信号値の内容は前と同じL1〜Lnであるが、右
側の部分映像信号の信号値の内容は図示のようにRn＋１
〜R2になる。以下、同様にして左右の部分映像信号の信
号値内容を左右交互に順次ずらせながらｋ番目の評価関
数Ｆ（ｋ）を次式で計算する。

Ｆ（ｋ）＝Σ|L_i+p−R_n+q+1-i| ただし、ｋ＝ｐ＋ｑであって、ｐ＝ｑかｐ＋１＝ｑであ
るものとする。この評価関数は左右の部分映像信号の内
容が図の下側に示すようにそれぞれ左右の映像信号の末
尾のｎ個の信号値になるまで行なわれ、このとき上のｋ
の値は２（ｍ−ｎ）となるから、結局はｋ＝０〜２（ｍ
−ｎ）である２（ｍ−ｎ）＋１個の評価関数Ｆ（ｋ）が
得られることになる。

つぎに、このようにして得られる多数の評価関数Ｆ
（ｋ）の内の最小値をもつものを選び出してそのときの
ｋの値をkmとする。前述のように左右の部分映像信号中
のｎ個の信号値がすべて一致すれば評価関数の値は０と
なるが、実際には評価関数値が０になることはほとんど
ないので最小値をもつ評価関数を選出するわけで、ｋ＝
kmに対応する組み合わせは調べられたすべての組み合わ
せ中で左右の部分映像信号つまり光電素子列21,22が受
けた対象の映像が最高の相関を示すことになる。またこ
のkmの値はこの最高相関が得られるように両光電素子列
上の映像を相互にずらせた光電素子数を示すことにな
る。ところで、前述の合焦状態にあるときの２個の映像
Ｉが生成される位置はフォトセンサアレイ20の幾何学的
な位置によって最初から決まっているから、合焦状態時
に前述の最高相関が得られるｋの値もあらかじめ決まっ
ており、この値をk0とし次式で評価値EVを決める。

EV＝km−k0 今までの説明からわかるように、この評価値EVは前ピン
ト状態の映像Ifや後ピント状態の映像Ibが合焦状態にお
ける映像Ｉからどの位ずれているかを光電素子数で表わ
したものとなり、この評価値EVの正または負の符号によ
り現在が後ピント状態か前ピント状態かを知り、その絶
対値の大きさによってレンズ10をどの位操作すればよい
かを知ることができる。従ってこの評価値EVがわかりさ
えすれば、レンズ10をその正負に応じた方向にその値に
応じた量だけ操作すればカメラを合焦状態に入れること
ができる。

なお、以上第４図により説明した評価関数Ｆ（ｋ），最
高相関に対応するkmの値および評価値EVの値の計算は、
光学機器内に組み込まれてフォトセンサアレイ20からの
映像信号を受けるマイクロプロセッサや専用のIC回路に
よって行なわれる。マイクロプロセッサの場合は複数個
の評価関数の計算はもちろん逐次行なわれるが、IC回路
を用いた場合は複数の評価関数の計算を並列にすること
ができるので、極めて短時間内に評価値EVを得ることが
できる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述の従来の光学機器の合焦化用評価値検出装置におい
ては、フォトセンサアレイ中に含まれる光電素子相互の
間隔を小にし、あるいはその光電素子数を増すことによ
り高精度で上述の合焦点からのずれ等を表わす評価値を
得て、これに基づいて光学機器の焦点を微細に調節する
ことができる。現在の技術によれば、光電素子の間隔を
数μｍ程度に縮少して小さなフォトセンサアレイ中に多
数の光電素子を作り込むことができ、これによって例え
ば一眼レフカメラの自動焦点位置を100段階以上に微細
調節できる。また、このフォトセンサアレイからの映像
信号からごく短時間内に評価値を検出することが可能で
ある。

ところが、光学機器を合焦させるべき被写体ないしは対
象がもつ光学的なパターンや被写体の近くの背景の条件
によって、誤った評価値が得られたり適当な評価値を決
定できないことが起こり得る。これを第５図および第６
図を参照して説明する。

第５図の上部には前述のフォトセンサアレイの光電素子
列21,22上に作られる対象の映像Ｉとその近くの背景Ｂ
の映像とが示されており、これらの映像は光学機器が合
焦状態にあるものとして両光電素子列21,22について重
ね合わせた形で示されている。光学機器が合焦状態でな
く、例えば後ピント状態であるときには、左側の光電素
子列21に対するこれらの映像は矢印Ｌで示すように左方
にずれ、右側の光電素子列22に対する映像は矢印Ｒで示
すように右方にずれる。その下には左右の映像信号IS1,
IS2についてこのずれた映像I1,I2が示されており、映像
信号IS1,IS2はこの映像I1,I2の光強度分布を表わすそれ
ぞれｍ個の信号値からなっている。その下の部分映像信
号PS1,PS2は前述の種々な組み合わせCkに対応するそれ
らの輪郭を模式的に示すものである。

第６図には、ｋの種々な値に対応する前述の評価関数Ｆ
（ｋ）が実線で示されており、前述のようにこの評価関
数Ｆ（ｋ）はｋ＝kmで最小値つまり最高相関を示す。対
象のパターンおよび背景が第５図に示すような場合は、
評価関数Ｆ（ｋ）の形は第６図からわかるように比較的
単純で最高相関を示すkmの値を簡単にかつ唯一に決定で
き、前述のように合焦時に対応する第５図に示すｋの値
k0との差から評価値を決定できる。ところが、第５図で
鎖線で示すように対象のパターンが非常に簡単で背景が
存在しない場合には、第６図で同様に鎖線で示すように
評価関数Fa（ｋ）が図示のような形になり、その値がｋ
＝kmで最小値をとるのは前と同じであるが、そのほかの
ｋの値に対しても評価関数Fa（ｋ）の値が最小値ないし
は非常に低い値をとることが生じうる。評価関数の値が
このように複数個の組み合わせについて最小値を示す
と、最大相関を示すどの組み合わせすなわちどのｋの値
をとるべきかを決定できなくなり、あるいは誤ったｋの
値を決定してしまうおそれがある。このような問題は上
のように極端な場合でなくても、光学機器の焦点を合わ
せたい被写体のもつパターンが比較的簡単で、背景がぼ
けていてその光強度分布がほぼ一定な場合にも生じやす
く、評価値の決定が不能になったり誤った評価値が検出
されてしまったりすることが生じる。

本発明はこのような問題点を解決して、正確な評価値を
検出できる光学機器の合焦化用評価値検出装置を得るこ
とを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、光学機器の焦点を合わせるべき対象からの光
を受け、該対象の互いに空間的に分離された光路を経由
する１対の映像を形成する光学的手段と、該１対の映像
を受ける光電素子列を含み各映像内の光強度分布を表わ
すそれぞれ複数個の信号値からなる１対の映像信号を発
する映像検出手段と、該各映像信号中からそれぞれ連続
した所定個数の信号値からなる部分映像信号を組み合わ
せを変えて抜き出しながら、抜き出された２個の部分映
像信号間の相関を評価した上で高い相関を与えた組み合
わせにおける２個の部分映像信号がそれぞれ元の映像信
号中でもつ位置から光学機器の合焦化用の評価値を発す
る相関評価手段とを備える光学機器の合焦化用評価値検
出装置において、相関評価手段により部分映像信号が抜
き出されるべき映像信号の信号値の個数を部分映像信号
中に含まれる信号値の個数の1.5倍よりも少な目にする
ことにより上述の目的の達成に成功したものである。

〔作用〕

上述のような問題には被写体として焦点を合わせたい対
象のもつパターンとその背景のもつ光強度分布がからん
で来るので、その解決はかなり複雑なことになるが、本
発明はこの問題解決を簡単化するため背景の光強度分布
は完全に一様である最悪の場合を考える。この場合、前
述のように部分映像信号の種々な組み合わせについて評
価関数を計算するのであるが、それらの組み合わせの内
に背景のみを表わす部分映像信号同志の組み合わせがあ
るとすれば、その組み合わせに対する評価関数の値は最
小になってしまうことになる。背景が非常にぼけていて
も実際の背景には多少の光強度分布上の変化はあるが、
背景のみを表わす部分映像信号同志の組み合わせでは評
価関数の値がかなり低くなりやすい。逆に、組み合わさ
れる２個の部分映像信号中のいずれか一方に対象を表わ
す信号値が含まれておれば、その組み合わせに対する評
価関数の値は、両部分映像信号の信号値がすべて合致す
る検出の目的である組み合わせを除いては、それだけで
かなり大きくなり、評価関数の最小値ないしは低値と混
同されるようなことは生じ得ない。

従って本発明においては、評価関数を計算するどの組み
合わせ内にもその２個の部分映像信号が両方とも背景の
みを表わすことがないようにすることによって問題を解
決する。この際、前述の左右の映像信号の双方から背景
のみを表わす部分映像信号が抜き出される可能性は、映
像信号に含まれる信号値の数が多ければ多い程、また部
分映像信号に含まれる信号値の数が少なければ少ない程
増大する。そこで、本発明では映像信号中の信号値数と
部分映像信号中の信号値数との比を所定の値よりも小さ
い目に選定する。説明がやや長くなるのでその根據は実
施例の項で述べるが、この所定値としては1.5とする。
より正確にいえば、上述の比は部分映像信号中の信号値
数が偶数の場合は1.5以下である要があり、奇数の場合
は1.5未満である要がある。

このように映像信号中の信号値数と部分映像信号中の信
号値数の比を所定限界値より小にすることにより、評価
関数を計算するどの組み合わせでも背景のみを表わす部
分映像信号が同時に映像信号から抜き出されることがな
くなり、計算された評価関数中に誤った最小値ないしは
低値が含まれなくなるので、目的とする評価値を一義的
に決定することが可能になる。

〔実施例〕 以下、第１図および第２図を参照しながら本発明の実施
例を説明する。第１図はレンズシャッタカメラなどの光
学機器の焦点合わせのために評価値として対象までの距
離を表わす指標を検出する実施例の構成を示すものであ
る。

第１図において、対象から放射光ないしは反射光は互い
に空間的に分離された光路LP1,LP2を経由して光学的手
段10としての１対の小レンズ11,12によりそれぞれ設け
られ、映像検出手段20のフォトセンサアレイ20a内の光
電素子列21,22上に対象１の映像がこれら小レンズ11,12
によって形成される。対象１は図示のように簡単なパタ
ーンをもち、前述の最悪の場合を考えるためにその背景
は全くないものとする。２個の小レンズ11,12は図示の
ように相互にある固定間隔を隔てて配置されており、対
象１が無限遠にあるときその映像は光電素子列21,22内
の小レンズ11,12の正面に形成されるが、対象１が図示
のように光学的手段10が組み込まれた光学機器に近づく
と、その左右の光電素子列21,22上の映像は小レンズ11,
12の正面からそれぞれ左方および右方にずれることにな
る。従って、光電素子列21,22のそれぞれについてのこ
の映像の小レンズの正面位置からのずれを検出しその和
を評価値EVとすることにより、この評価値を対象１の光
学的手段10から距離の尺度とすることができる。なお、
三角測量の原理としてよく知られているように、この評
価値EVは距離と逆数関係になるが、光学機器の焦点合わ
せの際には距離と逆数関係にある評価値EVを撮像レンズ
の操作にそのまま用いるのがむしろ便利である。

映像検出手段20の光電素子列21,22上に上のようにして
形成された映像の光強度分布を表わす映像信号IS1,IS2
は、CCD等のフォトセンサアレイ20aから出力された後、
ADコンバータ23によりそれらに含まれるアナログの信号
値がデイジタル信号値に変換された上で、相関評価手段
30としての例えばマイクロプロセッサに与えられる。な
お、映像検出手段20としてCCDの単一のフォトセンサア
レイ20aを用いるかわりに、例えば２個の光ダイオード
アレイを光電素子列21,22として用いることもでき、こ
の場合はADコンバータ23をこれら光電素子列21,22に対
して別個に設けるようにすればよい。また、相関評価手
段30としてマイクロプロセッサのかわりに前述のように
専用のIC回路を用いて評価値EVの検出時間を短縮するこ
ともできる。

第２図は相関評価手段30の行なう従来技術におけると同
様な評価関数の計算の要領を模式的に示すもので、左右
の映像信号IS1,IS2に含まれる信号値の数ｍとそれから
抜き出される部分映像信号PS1,PS2に含まれる信号値の
数ｎとの比m/nが1.5よりも小である条件が異なるだけ
で、前の第４図の場合と同じであるから、ｋ＝０〜２
（ｍ−ｎ）に対応する組み合わせCkに対する評価関数Ｆ
（ｋ）の計算要領の説明は省略し、上述の比m/nの比を
1.5とする根據を以下に述べる。

従来技術の項に述べたような問題は、評価関数Ｆ（ｋ）
を計算するため第２図のある組み合わせCkについて左右
の映像信号IS1,IS2から抜き出した左右の部分映像信号P
S1,PS2のどちらにも背景を表わす信号値しか入らない場
合に生じるのであって、どの組み合わせCkにおいても左
右の部分映像信号PS1,PS2のどちらかに背景でない意味
のある信号値つまり対象１を表わす信号値が含まれてい
れば、評価関数Ｆ（ｋ）の値が誤った最小値ないしは低
値をとることがなくなるから問題は解決される。

この問題解決の条件を見出すために、第２図の左側の映
像信号IS1について考えて見ることとし、まずそれに含
まれているｍ個の信号値L1〜Lmの内の先頭からｎ個の信
号値L1〜Ln内に１個でも対象１を表わす意味のある信号
値が含まれているとすると、全部で２（ｍ−ｎ）＋１個
の組み合わせCkのすべてについて左側の部分映像信号PS
1中に必ず意味のある信号値が含まれることになり問題
が起こらないことになるから、映像信号IS1中の先頭か
らｎ個の信号値L1〜Lnはすべて背景を表わす信号値であ
るとする。従って、映像信号IS1中の残りのｍ−ｎ個の
信号値Ln＋１〜Lmの中には必ず対象を表わす意味のある
信号値が入っていることになるが、この意味のある信号
値の個数が少なければ少ないほど問題が起きやすくなる
から、最悪の場合を考えるために第１図に示すように対
象１が非常に簡単なパターンをもち、映像信号IS1の残
りの信号値Ln＋１〜Lmの内の１個だけが意味をもつ信号
値であるとする。次に、この意味のある単一の信号値が
ある位置について考えると、残りの信号値Ln＋１〜Lm内
で有意の単一の信号値が図の左側にあればある程、第２
図の右側の部分映像信号PS2を見ればわかるように、す
べての組み合わせCkについて右側の部分映像信号PS2内
に意味のある信号値が含まれやすくなり問題が起きにく
くなるから、最悪の場合を考えるためこの意味のある信
号値は残りの信号値Ln＋１〜Lmの内の右端にあるハッチ
ングを付して示した信号値Ln＋１であるとする。

この有意でかつ単一の信号値Ln＋１に対応する有意の信
号値は右側の映像信号IS2内に必ず含まれており、この
信号値Ln＋１に対応する有意の信号値を仮にRxで表わす
ものとすると、この意味のある信号値Rxがすべての組み
合わせCkについて右側の部分映像信号PS2内に必ず含ま
れておれば問題が解決されることになる。信号値の並び
方は両部分映像信号PS1,PS2について同じであるから、
右側の部分映像信号PS2中に上の意味のある信号値Rxを
最も含みにくい組み合わせは図の最下端の組み合わせC2
（ｍ−ｎ）であって、この組み合わせにおける右側の部
分映像信号PS2に信号値Rxが含まれておれば問題が解決
することになる。この最終組み合わせに対応する左右の
部分映像信号PS1,PS2内の信号値数はもちろんいずれも
ｎ個でその配列順序も同じであるから、左側の部分映像
信号PS1中の有意でかつ単一の信号値Ln＋１に対応する
右側の部分映像信号PS2中の部分映像信号Rxの添字ｘの
値を求めると、右側の部分映像信号PS2内の最左端の信
号値がRm−ｎであるから、 ｘ＝（ｍ−ｎ）＋ｍ−（ｎ＋１）＝2m−2n−１ となる。右側の部分映像信号PS2の中でこの信号値Rxが
最も含まれにくいのは組み合わせC0に対応する部分映像
信号であって、その右端の信号値はRnであるから、ｘ≦
ｎであればすべての右側の部分映像信号PS2中にこの信
号値Rxが含まれることになるから、結局問題解決のため
の条件は、 2m−2n−１≦ｎ すなわち、式 ｍ≦1.5n＋0.5 で表わされることになる。この式の右辺には0.5が含ま
れていてわかりにくいからこれをわかりやすくいえば、
ｎが偶数のときはｍ≦1.5nであればよく、ｎが奇数のと
きはｍ＜1.5nであればよいことになる。

なお、以上の説明は、結局は最初の組み合わせC0につい
て左側の部分映像信号PS1に有意の信号値が含まれてい
なくても、右側の部分映像信号PS2に必ず有意の信号値
が含まれる条件を求めたことになるが、容易にわかるよ
うに左右の部分映像信号PS1,PS2を入れ換えて考えても
結論は同じになる。また、有意の信号値の基準として考
えた有意の信号値が左側ないしは右側の映像信号IS1,IS
2中のLn＋１ないしはRn＋１以外の位置にある場合や有
意の信号値が複数個含まれている場合にも、上記の条件
が満たされていさえすれば問題が必ずないしは簡単に解
決されることも明らかである。

上の条件を満たす数値の例をあげると、ｎ＝128のとき
ｍ＝192であればよく、この場合の組み合わせの数２
（ｍ−ｎ）＋１は129になるから、各映像検出手段20の
光電素子列21,22内に192個の光電素子をそれぞれ設けれ
ば、光学機器の焦点を129段階に微調節できることにな
る。第１図に示すように映像検出手段のフォトセンサア
レイ20aがCCDであれば、もちろん各光電素子列21,22の
素子数を上の192個以上に設定することができるが、本
発明の実施上はそれらの素子数を192個以内に限定して
左右の映像信号IS1,IS2をフォトセンサアレイの出力か
ら取り出せばよいことになる。また、第１図に示された
実施例ではレンズシャッタカメラ等に適するよう距離を
表わす評価値EVを得るようにしたが、前に第３図で説明
したような一眼レフカメラ等に適するよう合焦状態から
のずれないしは位相差を表わす評価値EVを得る上でも、
本発明を同様に実施できることはもちろんである。

〔発明の効果〕

以上説明したとおり本発明によれば、光学機器の焦点を
合わせるべき対象からの光を受け、該対象の互いに空間
的に分離された光路を経由する１対の映像を形成する光
学的手段と、該１対の映像を受ける光電素子列を含み各
映像内の光強度分布を表わすそれぞれ複数個の信号値か
らなる１対の映像信号を発する映像検出手段と、該各映
像信号中からそれぞれ連続した所定個数の信号値からな
る部分映像信号を組み合わせを変えて抜き出しながら、
抜き出された２個の部分映像信号間の相関を評価した上
で高い相関を与えた組み合わせにおける２個の部分映像
信号がそれぞれ元の映像信号中でもつ位置から光学機器
の合焦化用の評価値を発する相関評価手段とを備えた光
学機器の合焦化用評価値検出装置に対して、相関評価手
段により部分映像信号が抜き出されるべき映像信号の信
号値の個数を部分映像信号中に含まれる信号値の個数の
1.5倍よりも少な目にするようにしたので、相関評価手
段により評価関数が計算されるすべての部分映像信号対
の組み合わせについて、背景を表わすいわば意味のない
信号値だけを含む部分映像信号同志から評価関数が計算
されることがなくなり、部分映像信号の少なくとも一方
に必ず対象を表わす有意の信号値が含まれる部分映像信
号対からすべての評価関数が計算される。従って従来の
ように目的とする最小値のないしは最大相関を示す評価
関数以外に誤った最大相関を示す評価関数が発生するこ
とがなくなり、最大相関を示す評価関数を一義的に決定
してそれから対象までの距離や合焦状態からのずれを表
わす評価値を間違いなくかつ確実に得ることができる。

また、本発明を実施する上で従来の光学機器の合焦化用
評価値検出装置に対して追加すべき部分は全くなく、何
らの費用増なしに上記の効果を得てレンズシャッタカメ
ラや一眼レフカメラなどの光学機器の自動焦点装置の性
能ないしは信頼性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】 第１図および第２図が本発明に関し、第１図は本発明に
よる光学機器の合焦化用評価値検出装置を距離を表わす
評価値を得るために適用した例の構成図、第２図は本発
明を構成する相関評価手段による評価値検出動作を説明
する映像信号と部分映像信号の模式図である。第３図以
降は従来技術に関し、第３図は合焦状態からのずれを表
わす評価値を得るための従来の光学機器の合焦化用評価
値検出装置における光学系の構成図、第４図は該従来例
における評価値検出動作を示す映像信号と部分映像信号
の模式図、第５図は同じ例を対象等の映像とともに示す
模式図、第６図は同例における評価関数のとの若干の形
状例を示す線図である。図において、 1:対象ないしは被写体、2:フィルム面、10:光学的手
段、11,12:光学的手段の小レンズ、20:映像検出手段、2
0a:フォトセンサアレイ、21,22:光電素子列、21a,22a:
小レンズ、23:ADコンバータ、30:相関評価手段ないしは
マイクロプロセッサ、B:背景、Ck（ｋ＝０〜２（ｍ−
ｎ）：部分映像信号の組み合わせ、EV:評価値、F:正し
い合焦面、Fb:後にずれた合焦面、Ff:前にずれた合焦
面、Ｆ（ｋ）,Fa（ｋ）：評価関数、I:合焦時の対象の
映像、Ib:後ピント状態での対象の映像、If:前ピント状
態での対象の映像、IS1:左側の映像信号、IS2:右側の映
像信号、k:部分映像信号の組み合わせ番号、L1〜Lm:左
側の映像信号中の信号値、LP1,LP2:光路、m:映像信号中
の信号値数、ｎ（Lm）：部分映像信号中の信号値数、PS
1:左側の部分映像信号、PS2:右側の部分映像信号、R1〜
Rm:右側の映像信号中の信号値、である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光学機器の焦点を合わせるべき対象からの
   光を受け、該対象の互いに空間的に分離された光路を経
   由する１対の映像を形成する光学的手段と、該１対の映
   像を受ける光電素子列を含み各映像内の光強度分布を表
   わすそれぞれ複数個の信号値からなる１対の映像信号を
   発する映像検出手段と、該各映像信号中からそれぞれ連
   続した所定個数の信号値からなる部分映像信号を組み合
   わせを変えて抜き出しながら、抜き出された２個の部分
   映像信号間の相関を評価した上で高い相関を与えた組み
   合わせにおける２個の部分映像信号がそれぞれ元の映像
   信号中でもつ位置から光学機器の合焦化用の評価値を発
   する相関評価手段とを備え、相関評価手段により部分映
   像信号が抜き出されるべき映像信号の信号値の個数を部
   分映像信号中に含まれる信号値の個数の1.5倍よりも少
   な目にしたことを特徴とする光学機器の合焦化用評価値
   検出装置。