JPH08220422A - 焦点検出装置 - Google Patents
焦点検出装置Info
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- JPH08220422A JPH08220422A JP7027161A JP2716195A JPH08220422A JP H08220422 A JPH08220422 A JP H08220422A JP 7027161 A JP7027161 A JP 7027161A JP 2716195 A JP2716195 A JP 2716195A JP H08220422 A JPH08220422 A JP H08220422A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 焦点検出装置の投影パターンフィルムを、焦
点検出の誤りが発生しないパターンとする。 【構成】 複数の不透明部１０１，１０３，１０５，・
・と透明部１０２，１０４，１０６，・・を周期的に配
列したパターンの投影パターンフィルム７０９Ａを用い
た投射光学系により被写体に補助光を投射し、焦点検出
光学系により撮影レンズを通過した被写体からの一対の
光束を光電変換器上に導いて一対の被写体像を結像し、
一対の被写体像の像ずれ量に基づいて撮影レンズの焦点
調節状態を検出する。
点検出の誤りが発生しないパターンとする。 【構成】 複数の不透明部１０１，１０３，１０５，・
・と透明部１０２，１０４，１０６，・・を周期的に配
列したパターンの投影パターンフィルム７０９Ａを用い
た投射光学系により被写体に補助光を投射し、焦点検出
光学系により撮影レンズを通過した被写体からの一対の
光束を光電変換器上に導いて一対の被写体像を結像し、
一対の被写体像の像ずれ量に基づいて撮影レンズの焦点
調節状態を検出する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、投射光学系により被写
体に投射して焦点検出を行なうアクティブ型の焦点検出
装置に関する。
体に投射して焦点検出を行なうアクティブ型の焦点検出
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般にレンズ交換式のカメラでは、多種
類の交換レンズに対応するため撮影レンズを通過した外
界からの光を利用して焦点検出を行う、いわゆるパッシ
ブ型の焦点検出装置が主流となっている。しかし、この
ようなパッシブ型の焦点検出装置では、外界が暗い時や
被写体のコントラストが低い時には焦点検出が困難ある
いは不能になる。このようなパッシブ型の欠点を解決す
るため、所定の照明装置から補助光を投射して焦点検出
を行うアクティブ型の焦点検出装置が知られている（例
えば、特開昭６１−１３８２２２号公報参照）。
類の交換レンズに対応するため撮影レンズを通過した外
界からの光を利用して焦点検出を行う、いわゆるパッシ
ブ型の焦点検出装置が主流となっている。しかし、この
ようなパッシブ型の焦点検出装置では、外界が暗い時や
被写体のコントラストが低い時には焦点検出が困難ある
いは不能になる。このようなパッシブ型の欠点を解決す
るため、所定の照明装置から補助光を投射して焦点検出
を行うアクティブ型の焦点検出装置が知られている（例
えば、特開昭６１−１３８２２２号公報参照）。
【０００３】図５はアクティブ型の焦点検出装置を備え
たカメラの横断面図である。このカメラでは、撮影レン
ズ７０１を通過した被写体からの光束は、メインミラー
７０２の透光部を通過してサブミラー７０３で下方に反
射され、焦点検出ユニット７０４へ入射する。一方、カ
メラ７０５の上面に設けられたアクセサリーシュー７０
６には閃光装置７０７が装着され、この閃光装置７０７
内には投影光源７０８、投影パターンフィルム７０９、
投射レンズ７１０を有する投射光学系７１１が設置され
ている。外界が暗い時や被写体のコントラストが低い時
には、投影光源７０８から例えば赤外光が発光され、投
影パターンフィルム７０９と投射レンズ７１０を通り、
被写体に投影パターンフィルム７０９の投影パターン像
が投射される。その反射光は撮影レンズ７１０とミラー
７０２，７０３を介して例えば公知の位相差方式の焦点
検出部７０４へ入射し、撮影レンズ７０１の焦点調節状
態が検出される。
たカメラの横断面図である。このカメラでは、撮影レン
ズ７０１を通過した被写体からの光束は、メインミラー
７０２の透光部を通過してサブミラー７０３で下方に反
射され、焦点検出ユニット７０４へ入射する。一方、カ
メラ７０５の上面に設けられたアクセサリーシュー７０
６には閃光装置７０７が装着され、この閃光装置７０７
内には投影光源７０８、投影パターンフィルム７０９、
投射レンズ７１０を有する投射光学系７１１が設置され
ている。外界が暗い時や被写体のコントラストが低い時
には、投影光源７０８から例えば赤外光が発光され、投
影パターンフィルム７０９と投射レンズ７１０を通り、
被写体に投影パターンフィルム７０９の投影パターン像
が投射される。その反射光は撮影レンズ７１０とミラー
７０２，７０３を介して例えば公知の位相差方式の焦点
検出部７０４へ入射し、撮影レンズ７０１の焦点調節状
態が検出される。
【０００４】図６は位相差方式による焦点検出の原理を
示す。図において、８０１はフィルム面と等価な撮影レ
ンズ７０１の予定結像面であり、８０２はコンデンサー
レンズ８０３と一対の再結像レンズ８０４，８０５を有
する焦点検出光学系に対して予定結像面８０１と共役な
面である。撮影レンズ７０１により予定結像面８０１上
に形成された前ピン像Ａ、合焦像Ｂおよび後ピン像Ｃ
は、コンデンサーレンズ８０３と一対の再結像レンズ８
０４，８０５によって予定結像面８０２上にそれぞれ第
１の像Ａ１，Ｂ１，Ｃ１および第２の像Ａ２，Ｂ２，Ｃ
２として再結像される。ここで、第１と第２の像の間隔
は撮影レンズ７０１の焦点調節状態によって変化する。
したがって、予定結像面８０２あるいはその近傍にＣＣ
Ｄなどの光電変換器８０６を配置し、その出力に基づい
て第１と第２の像が最もよく一致するときの２像の間隔
を求め、その像間隔に基づいて撮影レンズ７０１の焦点
調節状態を検出することができる。なお、図６におい
て、８０７は撮影レンズの光軸、８０８は一対の絞り開
口を再結像レンズ８０４，８０５の直前に形成するため
の絞りマスクである。
示す。図において、８０１はフィルム面と等価な撮影レ
ンズ７０１の予定結像面であり、８０２はコンデンサー
レンズ８０３と一対の再結像レンズ８０４，８０５を有
する焦点検出光学系に対して予定結像面８０１と共役な
面である。撮影レンズ７０１により予定結像面８０１上
に形成された前ピン像Ａ、合焦像Ｂおよび後ピン像Ｃ
は、コンデンサーレンズ８０３と一対の再結像レンズ８
０４，８０５によって予定結像面８０２上にそれぞれ第
１の像Ａ１，Ｂ１，Ｃ１および第２の像Ａ２，Ｂ２，Ｃ
２として再結像される。ここで、第１と第２の像の間隔
は撮影レンズ７０１の焦点調節状態によって変化する。
したがって、予定結像面８０２あるいはその近傍にＣＣ
Ｄなどの光電変換器８０６を配置し、その出力に基づい
て第１と第２の像が最もよく一致するときの２像の間隔
を求め、その像間隔に基づいて撮影レンズ７０１の焦点
調節状態を検出することができる。なお、図６におい
て、８０７は撮影レンズの光軸、８０８は一対の絞り開
口を再結像レンズ８０４，８０５の直前に形成するため
の絞りマスクである。
【０００５】図７は、従来の焦点検出装置の投影パター
ンフィルム７０９のパターンの一例を示す。従来の投影
パターンでは、不透明部６０１の幅ｐ、透明部６０２の
幅ｑおよびそれらの繰り返し周期（ｐ＋ｑ）が全く不規
則に形成されている。これは、位相差方式の焦点検出装
置に同一幅の不透明部６０１を複数個設けると、再結像
レンズ８０４，８０５により形成される２つの投影パタ
ーン像の一致する組が複数組検出されることになり、焦
点検出を誤ることになるからである。
ンフィルム７０９のパターンの一例を示す。従来の投影
パターンでは、不透明部６０１の幅ｐ、透明部６０２の
幅ｑおよびそれらの繰り返し周期（ｐ＋ｑ）が全く不規
則に形成されている。これは、位相差方式の焦点検出装
置に同一幅の不透明部６０１を複数個設けると、再結像
レンズ８０４，８０５により形成される２つの投影パタ
ーン像の一致する組が複数組検出されることになり、焦
点検出を誤ることになるからである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
焦点検出装置では、投影パターンフィルムの不透明部の
幅と透明部の幅がそれぞれの部分で異なり、その繰り返
し周期も全く不規則に形成されているので、次のような
問題がある。例えばＣＣＤなどの光電変換器上に、不規
則で単数または複数の不透明部と透明部の投影パターン
像が形成されている場合、不透明部が大きかったり小さ
かったりするので、ＣＣＤ内に照明される部分が大きい
場合と小さい場合が発生し、複数のＣＣＤの出力が異な
り、焦点検出に誤りが生じる可能性がある。また、不透
明部の幅と透明部の幅を不規則に配列すると投影パター
ンフィルムの製造が困難になるという問題がある。
焦点検出装置では、投影パターンフィルムの不透明部の
幅と透明部の幅がそれぞれの部分で異なり、その繰り返
し周期も全く不規則に形成されているので、次のような
問題がある。例えばＣＣＤなどの光電変換器上に、不規
則で単数または複数の不透明部と透明部の投影パターン
像が形成されている場合、不透明部が大きかったり小さ
かったりするので、ＣＣＤ内に照明される部分が大きい
場合と小さい場合が発生し、複数のＣＣＤの出力が異な
り、焦点検出に誤りが生じる可能性がある。また、不透
明部の幅と透明部の幅を不規則に配列すると投影パター
ンフィルムの製造が困難になるという問題がある。
【０００７】さらに、焦点検出領域を分割して焦点検出
を行なう焦点検出装置では、分割した各焦点検出領域の
ＣＣＤには互いに異なる投影パターン像が入力され、そ
れぞれのＣＣＤの出力が異なり、焦点検出に誤りが生じ
る。
を行なう焦点検出装置では、分割した各焦点検出領域の
ＣＣＤには互いに異なる投影パターン像が入力され、そ
れぞれのＣＣＤの出力が異なり、焦点検出に誤りが生じ
る。
【０００８】さらにまた、光軸外に焦点検出領域を有す
る焦点検出装置では次のような問題がある。通常、焦点
検出にともなう撮影レンズの駆動は合焦するまでに複数
回行なわれる。焦点検出領域が光軸上にある場合は、レ
ンズ駆動前後でＣＣＤに入力される投影パターン像はあ
まり変らない。しかし、焦点検出領域が光軸外にある場
合は、レンズ駆動前後でＣＣＤに入力される投影パター
ン像が変化する。このような光軸外に焦点検出領域を有
する焦点検出装置に、従来のような不透明部と透明部が
不規則に配列された投影パターンフィルムを用いると、
レンズ駆動前後でＣＣＤに異なった投影パターン像が入
力され、レンズ駆動前後でＣＣＤの出力も異なり、焦点
検出に誤りが生じる。
る焦点検出装置では次のような問題がある。通常、焦点
検出にともなう撮影レンズの駆動は合焦するまでに複数
回行なわれる。焦点検出領域が光軸上にある場合は、レ
ンズ駆動前後でＣＣＤに入力される投影パターン像はあ
まり変らない。しかし、焦点検出領域が光軸外にある場
合は、レンズ駆動前後でＣＣＤに入力される投影パター
ン像が変化する。このような光軸外に焦点検出領域を有
する焦点検出装置に、従来のような不透明部と透明部が
不規則に配列された投影パターンフィルムを用いると、
レンズ駆動前後でＣＣＤに異なった投影パターン像が入
力され、レンズ駆動前後でＣＣＤの出力も異なり、焦点
検出に誤りが生じる。
【０００９】複数の焦点検出領域を有する焦点検出装置
でも、複数の焦点検出領域のＣＣＤに投影パターン像が
入力され、これらの焦点検出領域がすべて同一距離にあ
る同一の被写体を捕捉している場合でも、従来のような
不透明部と透明部が不規則に配列された投影パターンフ
ィルムを用いると、それぞれのＣＣＤに互いに異なる投
影パターン像が入力され、それぞれのＣＣＤの出力も異
なり、同一距離の同一被写体とは認識されず、焦点検出
に誤りが生じる。
でも、複数の焦点検出領域のＣＣＤに投影パターン像が
入力され、これらの焦点検出領域がすべて同一距離にあ
る同一の被写体を捕捉している場合でも、従来のような
不透明部と透明部が不規則に配列された投影パターンフ
ィルムを用いると、それぞれのＣＣＤに互いに異なる投
影パターン像が入力され、それぞれのＣＣＤの出力も異
なり、同一距離の同一被写体とは認識されず、焦点検出
に誤りが生じる。
【００１０】本発明の目的は、焦点検出の誤りが発生し
ないパターンの投影パターンフィルムを有する焦点検出
装置を提供することにある。
ないパターンの投影パターンフィルムを有する焦点検出
装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、投影光源と投影パターンフィル
ムと投射レンズとを有する投射光学系により被写体に補
助光を投射し、焦点検出光学系により撮影レンズを通過
した被写体からの一対の光束を光電変換器上に導いて一
対の被写体像を結像し、前記一対の被写体像の像ずれ量
に基づいて前記撮影レンズの焦点調節状態を検出する焦
点検出装置に適用され、前記投影パターンフィルムのパ
ターンは複数の不透明部と透明部を周期的に配列した。
請求項２の焦点検出装置は、前記パターンを、各不透明
部とそれらの不透明部の配列方向の特定側に隣接する透
明部とを１組とし、各組の不透明部の幅と透明部の幅と
の和が等しくなるように形成したものである。請求項３
の焦点検出装置は、前記パターンを、各不透明部とそれ
らの不透明部の配列方向の特定側に隣接する透明部とを
１組とし、各組の不透明部の幅と透明部の幅とが等しく
なるように形成したものである。請求項４の焦点検出装
置の前記撮影レンズは短焦点レンズであり、前記光電変
換器上に結像される前記パターンの像の周期が前記一対
の被写体像の像ずれ量を検出する際の最大像ずらし量よ
りも大きくなるように前記パターンの周期を設定したも
のである。請求項５の焦点検出装置の前記撮影レンズは
長焦点レンズであり、前記パターンの周期を前記光電変
換器上に結像された前記パターンの像の範囲よりも大き
くしたものである。請求項６の焦点検出装置は、前記投
射光学系をカメラの外部に取り付けたものである。請求
項７の焦点検出装置は、前記投射光学系をカメラに内蔵
したものである。
に、請求項１の発明は、投影光源と投影パターンフィル
ムと投射レンズとを有する投射光学系により被写体に補
助光を投射し、焦点検出光学系により撮影レンズを通過
した被写体からの一対の光束を光電変換器上に導いて一
対の被写体像を結像し、前記一対の被写体像の像ずれ量
に基づいて前記撮影レンズの焦点調節状態を検出する焦
点検出装置に適用され、前記投影パターンフィルムのパ
ターンは複数の不透明部と透明部を周期的に配列した。
請求項２の焦点検出装置は、前記パターンを、各不透明
部とそれらの不透明部の配列方向の特定側に隣接する透
明部とを１組とし、各組の不透明部の幅と透明部の幅と
の和が等しくなるように形成したものである。請求項３
の焦点検出装置は、前記パターンを、各不透明部とそれ
らの不透明部の配列方向の特定側に隣接する透明部とを
１組とし、各組の不透明部の幅と透明部の幅とが等しく
なるように形成したものである。請求項４の焦点検出装
置の前記撮影レンズは短焦点レンズであり、前記光電変
換器上に結像される前記パターンの像の周期が前記一対
の被写体像の像ずれ量を検出する際の最大像ずらし量よ
りも大きくなるように前記パターンの周期を設定したも
のである。請求項５の焦点検出装置の前記撮影レンズは
長焦点レンズであり、前記パターンの周期を前記光電変
換器上に結像された前記パターンの像の範囲よりも大き
くしたものである。請求項６の焦点検出装置は、前記投
射光学系をカメラの外部に取り付けたものである。請求
項７の焦点検出装置は、前記投射光学系をカメラに内蔵
したものである。
【００１２】
【作用】請求項１の焦点検出装置では、複数の不透明部
と透明部を周期的に配列したパターンの投影パターンフ
ィルムを用いた投射光学系により被写体に補助光を投射
し、焦点検出光学系により撮影レンズを通過した被写体
からの一対の光束を光電変換器上に導いて一対の被写体
像を結像し、一対の被写体像の像ずれ量に基づいて撮影
レンズの焦点調節状態を検出する。請求項２の焦点検出
装置では、各不透明部とそれらの不透明部の配列方向の
特定側に隣接する透明部とを１組とし、各組の不透明部
の幅と透明部の幅との和が等しくなるように形成したパ
ターンの投影パターンフィルムを用いた投射光学系によ
り被写体に補助光を投射し、請求項１の手順と同様に撮
影レンズの焦点調節状態を検出する。請求項３の焦点検
出装置では、各不透明部とそれらの不透明部の配列方向
の特定側に隣接する透明部とを１組とし、各組の不透明
部の幅と透明部の幅とが等しくなるように形成したパタ
ーンの投影パターンフィルムを用いた投射光学系により
被写体に補助光を投射し、請求項１の手順と同様に撮影
レンズの焦点調節状態を検出する。
と透明部を周期的に配列したパターンの投影パターンフ
ィルムを用いた投射光学系により被写体に補助光を投射
し、焦点検出光学系により撮影レンズを通過した被写体
からの一対の光束を光電変換器上に導いて一対の被写体
像を結像し、一対の被写体像の像ずれ量に基づいて撮影
レンズの焦点調節状態を検出する。請求項２の焦点検出
装置では、各不透明部とそれらの不透明部の配列方向の
特定側に隣接する透明部とを１組とし、各組の不透明部
の幅と透明部の幅との和が等しくなるように形成したパ
ターンの投影パターンフィルムを用いた投射光学系によ
り被写体に補助光を投射し、請求項１の手順と同様に撮
影レンズの焦点調節状態を検出する。請求項３の焦点検
出装置では、各不透明部とそれらの不透明部の配列方向
の特定側に隣接する透明部とを１組とし、各組の不透明
部の幅と透明部の幅とが等しくなるように形成したパタ
ーンの投影パターンフィルムを用いた投射光学系により
被写体に補助光を投射し、請求項１の手順と同様に撮影
レンズの焦点調節状態を検出する。
【００１３】
【実施例】図１〜図４により本発明の焦点検出装置の実
施例を説明する。なお、実施例の焦点検出装置とその焦
点検出装置を備えたカメラの構成は図５および図６に示
すものと同様であり、それらの図を参照しながら本発明
の実施例を説明する。
施例を説明する。なお、実施例の焦点検出装置とその焦
点検出装置を備えたカメラの構成は図５および図６に示
すものと同様であり、それらの図を参照しながら本発明
の実施例を説明する。
【００１４】図１は一実施例の投影パターンフィルム７
０９Ａを示す。このフィルム７０９Ａのパターンは、複
数の不透明部と透明部を一定の規則にしたがって周期的
に配列したものである。つまり、不透明部１０１、透明
部１０２、不透明部１０３、透明部１０４、不透明部１
０５、透明部１０６をそれぞれ幅１：２：３：１：２：
３の比率で形成し、周期Ｌ１で周期的に配列する。な
お、図１では１周期分の配列パターンの不透明部と透明
部に対してそれぞれ符号を付して説明したが、他の組の
配列パターンも同様であり、符号とその説明を省略す
る。
０９Ａを示す。このフィルム７０９Ａのパターンは、複
数の不透明部と透明部を一定の規則にしたがって周期的
に配列したものである。つまり、不透明部１０１、透明
部１０２、不透明部１０３、透明部１０４、不透明部１
０５、透明部１０６をそれぞれ幅１：２：３：１：２：
３の比率で形成し、周期Ｌ１で周期的に配列する。な
お、図１では１周期分の配列パターンの不透明部と透明
部に対してそれぞれ符号を付して説明したが、他の組の
配列パターンも同様であり、符号とその説明を省略す
る。
【００１５】図２は一実施例の投影パターンフィルム７
０９Ｂを示す。このフィルム７０９Ｂのパターンは、不
透明部の幅ｐと透明部の幅ｑを一定の規則にしたがって
設定するとともに、複数の不透明部と透明部を周期的に
配列したものである。つまり、各不透明部とそれらの不
透明部の配列方向の特定側（図では右側）に隣接する透
明部とを１組とし、各組の不透明部の幅ｐと透明部の幅
ｑとの和（ｐ＋ｑ）がすべて等しくなるように設定する
とともに、不透明部２０１、透明部２０２、不透明部２
０３、透明部２０４、不透明部２０５、透明部２０６、
不透明部２０７、透明部２０８をそれぞれ幅２：３：
１：４：３：２：４：１の比率で形成し、周期Ｌ２で周
期的に配列する。なお、図２では１周期分の配列パター
ンの不透明部と透明部に対してそれぞれ符号を付して説
明したが、他の組の配列パターンも同様であり、符号と
説明を省略する。
０９Ｂを示す。このフィルム７０９Ｂのパターンは、不
透明部の幅ｐと透明部の幅ｑを一定の規則にしたがって
設定するとともに、複数の不透明部と透明部を周期的に
配列したものである。つまり、各不透明部とそれらの不
透明部の配列方向の特定側（図では右側）に隣接する透
明部とを１組とし、各組の不透明部の幅ｐと透明部の幅
ｑとの和（ｐ＋ｑ）がすべて等しくなるように設定する
とともに、不透明部２０１、透明部２０２、不透明部２
０３、透明部２０４、不透明部２０５、透明部２０６、
不透明部２０７、透明部２０８をそれぞれ幅２：３：
１：４：３：２：４：１の比率で形成し、周期Ｌ２で周
期的に配列する。なお、図２では１周期分の配列パター
ンの不透明部と透明部に対してそれぞれ符号を付して説
明したが、他の組の配列パターンも同様であり、符号と
説明を省略する。
【００１６】図３は一実施例の投影パターンフィルム７
０９Ｃを示す。このフィルム７０９Ｃのパターンは、不
透明部の幅ｐと透明部の幅ｑを一定の規則にしたがって
設定するとともに、複数の不透明部と透明部を周期的に
配列したものである。つまり、各不透明部とそれらの不
透明部の配列方向の特定側（図では右側）に隣接する透
明部とを１組とし、各組の不透明部の幅ｐと透明部の幅
ｑとが等しくなるように設定するとともに、不透明部３
０１、透明部３０２、不透明部３０３、透明部３０４、
不透明部３０５、透明部３０６をそれぞれ３：３：２：
２：１：１の比率で形成し、周期Ｌ３で周期的に配列す
る。なお、図３では１周期分の配列パターンの不透明部
と透明部に対してそれぞれ符号を付して説明したが、他
の組の配列パターンも同様であり、符号と説明を省略す
る。
０９Ｃを示す。このフィルム７０９Ｃのパターンは、不
透明部の幅ｐと透明部の幅ｑを一定の規則にしたがって
設定するとともに、複数の不透明部と透明部を周期的に
配列したものである。つまり、各不透明部とそれらの不
透明部の配列方向の特定側（図では右側）に隣接する透
明部とを１組とし、各組の不透明部の幅ｐと透明部の幅
ｑとが等しくなるように設定するとともに、不透明部３
０１、透明部３０２、不透明部３０３、透明部３０４、
不透明部３０５、透明部３０６をそれぞれ３：３：２：
２：１：１の比率で形成し、周期Ｌ３で周期的に配列す
る。なお、図３では１周期分の配列パターンの不透明部
と透明部に対してそれぞれ符号を付して説明したが、他
の組の配列パターンも同様であり、符号と説明を省略す
る。
【００１７】上述した図１〜図３に示すフィルム７０９
Ａ〜７０９Ｃのパターンはそれぞれ周期Ｌ１，Ｌ２，Ｌ
３で周期的に配列されているので、これら周期性のパタ
ーンを有する投影パターンフィルムを用いれば焦点検出
用の光電変換器の出力が安定し、焦点検出の誤りがなく
なるとともに、容易に投影パターンフィルムの製造が可
能となる。これらの投影パターンフィルムは、例えば図
５に示すように、投射光学系７１１の投射レンズ７１０
の一方の焦点位置近くに配置され、投射レンズ７１０は
それらの投影パターン像を被写体上に投射し、投影光源
７０８、例えば発光ダイオードからの光での照明により
被写体上のコントラストが小さくなっても、その被写体
上に投影パターン像によるコントラストを作り出す。こ
れにより、焦点検出が困難または不能となる問題が解決
され、焦点検出が可能となる。
Ａ〜７０９Ｃのパターンはそれぞれ周期Ｌ１，Ｌ２，Ｌ
３で周期的に配列されているので、これら周期性のパタ
ーンを有する投影パターンフィルムを用いれば焦点検出
用の光電変換器の出力が安定し、焦点検出の誤りがなく
なるとともに、容易に投影パターンフィルムの製造が可
能となる。これらの投影パターンフィルムは、例えば図
５に示すように、投射光学系７１１の投射レンズ７１０
の一方の焦点位置近くに配置され、投射レンズ７１０は
それらの投影パターン像を被写体上に投射し、投影光源
７０８、例えば発光ダイオードからの光での照明により
被写体上のコントラストが小さくなっても、その被写体
上に投影パターン像によるコントラストを作り出す。こ
れにより、焦点検出が困難または不能となる問題が解決
され、焦点検出が可能となる。
【００１８】投影パターンフィルムのパターン１周期の
幅は、次のようにして決定する。図４は、無地の被写体
に投影された１周期の投影パターン像を焦点検出面から
見た図である。図において、ｘは一次像面上の焦点検出
用の光電変換器８０６の一画素分の幅であり、ｈは投影
パターンの１周期Ｌ０の中の不特定のパターンの幅であ
る。画素幅ｘが最大のパターン幅ｈよりも大きい場合
は、投影パターン像が一画素内で移動しても光電変換器
８０６全体としては出力レベルが変化せず、したがっ
て、投影パターン像の光電変換器８０６上での位置を正
しく検出できない。一方、画素幅ｘが最大のパターン幅
ｈ以下の場合はこのような問題は発生しないが、パター
ン幅ｈが画素幅ｘに対してかなり大きくなると、パター
ンの１周期が大きくなり、投影パターン像の内の焦点検
出に用いられる部分は一部分であるからその焦点検出部
分の周期性がなくなる上に、コントラストが低下する。
幅は、次のようにして決定する。図４は、無地の被写体
に投影された１周期の投影パターン像を焦点検出面から
見た図である。図において、ｘは一次像面上の焦点検出
用の光電変換器８０６の一画素分の幅であり、ｈは投影
パターンの１周期Ｌ０の中の不特定のパターンの幅であ
る。画素幅ｘが最大のパターン幅ｈよりも大きい場合
は、投影パターン像が一画素内で移動しても光電変換器
８０６全体としては出力レベルが変化せず、したがっ
て、投影パターン像の光電変換器８０６上での位置を正
しく検出できない。一方、画素幅ｘが最大のパターン幅
ｈ以下の場合はこのような問題は発生しないが、パター
ン幅ｈが画素幅ｘに対してかなり大きくなると、パター
ンの１周期が大きくなり、投影パターン像の内の焦点検
出に用いられる部分は一部分であるからその焦点検出部
分の周期性がなくなる上に、コントラストが低下する。
【００１９】また、パターンの１周期の幅は周期性によ
る焦点検出の誤りを防ぐことを考慮しなければならず、
交換可能な撮影レンズ７０１の種類により焦点検出の誤
りを起こさない方法が異なる。すなわち、被写体に投射
された投影パターン像全体の内、焦点検出に用いられる
部分（ＣＣＤに入力される部分）は投影パターン像の一
部分のみであり、また、被写体が一定の距離にある場
合、撮影レンズの焦点検出距離により焦点検出に用いら
れる部分は大きく異なる。撮影レンズが短焦点である場
合は、至近から無限までのピントズレ量、いわゆる最大
デフォーカス量が小さいため、図６に示す位相差方式に
よる焦点検出装置の一対の再結像レンズ８０４，８０５
により形成される一対の投影パターン像のずれ量を検出
する際の最大像ずらし量も小さく、この最大像ずらし量
が光電変換器８０６上の投影パターン像の周期よりも十
分に小さければ焦点検出の誤りは起こらない。すなわち
換言すると、光電変換器８０６上に結像される投影パタ
ーン像の周期が一対の投影パターン像の像ずれ量を検出
する際の最大像ずらし量よりも大きくなるようにパター
ンの周期を設定すればよい。また、長焦点レンズの場合
は、光電変換器８０６上の投影パターン像が大きくな
り、この光電変換器８０６上に結像する投影パターン像
の範囲が、投影パターンフィルム７０９のパターンの１
周期よりも小さければ焦点検出の誤りは起こらない。す
なわち換言すると、パターンの周期を光電変換器８０６
上に結像された投影パターン像の範囲よりも大きくすれ
ばよい。このように、投影パターンフィルム７０９のパ
ターンの１周期の幅は、コントラスト低下を抑制するこ
とも考慮して焦点検出の誤りが起こらない最小値にする
のが好ましい。
る焦点検出の誤りを防ぐことを考慮しなければならず、
交換可能な撮影レンズ７０１の種類により焦点検出の誤
りを起こさない方法が異なる。すなわち、被写体に投射
された投影パターン像全体の内、焦点検出に用いられる
部分（ＣＣＤに入力される部分）は投影パターン像の一
部分のみであり、また、被写体が一定の距離にある場
合、撮影レンズの焦点検出距離により焦点検出に用いら
れる部分は大きく異なる。撮影レンズが短焦点である場
合は、至近から無限までのピントズレ量、いわゆる最大
デフォーカス量が小さいため、図６に示す位相差方式に
よる焦点検出装置の一対の再結像レンズ８０４，８０５
により形成される一対の投影パターン像のずれ量を検出
する際の最大像ずらし量も小さく、この最大像ずらし量
が光電変換器８０６上の投影パターン像の周期よりも十
分に小さければ焦点検出の誤りは起こらない。すなわち
換言すると、光電変換器８０６上に結像される投影パタ
ーン像の周期が一対の投影パターン像の像ずれ量を検出
する際の最大像ずらし量よりも大きくなるようにパター
ンの周期を設定すればよい。また、長焦点レンズの場合
は、光電変換器８０６上の投影パターン像が大きくな
り、この光電変換器８０６上に結像する投影パターン像
の範囲が、投影パターンフィルム７０９のパターンの１
周期よりも小さければ焦点検出の誤りは起こらない。す
なわち換言すると、パターンの周期を光電変換器８０６
上に結像された投影パターン像の範囲よりも大きくすれ
ばよい。このように、投影パターンフィルム７０９のパ
ターンの１周期の幅は、コントラスト低下を抑制するこ
とも考慮して焦点検出の誤りが起こらない最小値にする
のが好ましい。
【００２０】なお、上述した実施例では投射光学系７１
１を閃光装置７０７内に設けた例を示したが、投射光学
系７１１を閃光装置７０７外に単独で設けてもよいし、
カメラ７０５に適当な取り付け部を設けてそこに取り付
けるようにしてもよい。さらに、カメラ７０５に内蔵し
てもよい。また、投影パターンフィルムのパターンは上
述した実施例に限定されない。
１を閃光装置７０７内に設けた例を示したが、投射光学
系７１１を閃光装置７０７外に単独で設けてもよいし、
カメラ７０５に適当な取り付け部を設けてそこに取り付
けるようにしてもよい。さらに、カメラ７０５に内蔵し
てもよい。また、投影パターンフィルムのパターンは上
述した実施例に限定されない。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、投
影パターンフィルムを、複数の不透明部と透明部を周期
的に配列したパターンとしたので、光電変換器上で投影
パターンフィルムの透明部に対応する明るい部分と不透
明部に対応する暗い部分とが周期的に並び、光電変換素
子の出力が安定して焦点検出の誤りがなくなる。また、
投影パターンフィルムの製造が容易になる。焦点検出領
域を分割して焦点検出を行なう場合にも、周期性のある
パターンの投影パターンフィルムを用いると、各分割領
域のＣＣＤに同じような投影パターン像が入力され、各
ＣＣＤの出力も同じようなものになり、焦点検出の誤り
をなくすことができる。また、光軸外に焦点検出領域を
有する場合にも、周期性のあるパターンの投影パターン
フィルムを用いると、被写体に投影されている投影パタ
ーン像全体の内、ＣＣＤに入力する部分は異なるが、周
期性によりレンズ駆動前後にＣＣＤに入力する投影パタ
ーン像は同じようなものになり、したがって、レンズ駆
動前後でのＣＣＤの出力も同じようなものになり、焦点
検出の誤りをなくすことができる。さらに、複数の焦点
検出領域を有する場合にも、周期性のあるパターンの投
影パターンフィルムを用いると、複数の焦点検出領域の
それぞれに対応する複数のＣＣＤには同じような投影パ
ターン像が入力され、複数のＣＣＤの出力も同じような
ものになり、焦点検出の誤りをなくすことができる。な
お、パターンは、各不透明部とそれらの不透明部の配列
方向の特定側に隣接する透明部とを１組とし、各組の不
透明部の幅と透明部の幅との和が等しくなるように形成
してもよいし、各不透明部とそれらの不透明部の配列方
向の特定側に隣接する透明部とを１組とし、各組の不透
明部の幅と透明部の幅とが等しくなるように形成しても
よい。撮影レンズが短焦点の場合には、光電変換器上に
結像されるパターンの像の周期が一対の被写体像の像ず
れ量を検出する際の最大像ずらし量よりも大きくなるよ
うにパターンの周期を設定し、撮影レンズが長焦点の場
合には、パターンの周期を光電変換器上に結像されたパ
ターンの像の範囲よりも大きくするようにしたので、ど
のような撮影レンズに対しても焦点検出の誤りをなくす
ことができる。
影パターンフィルムを、複数の不透明部と透明部を周期
的に配列したパターンとしたので、光電変換器上で投影
パターンフィルムの透明部に対応する明るい部分と不透
明部に対応する暗い部分とが周期的に並び、光電変換素
子の出力が安定して焦点検出の誤りがなくなる。また、
投影パターンフィルムの製造が容易になる。焦点検出領
域を分割して焦点検出を行なう場合にも、周期性のある
パターンの投影パターンフィルムを用いると、各分割領
域のＣＣＤに同じような投影パターン像が入力され、各
ＣＣＤの出力も同じようなものになり、焦点検出の誤り
をなくすことができる。また、光軸外に焦点検出領域を
有する場合にも、周期性のあるパターンの投影パターン
フィルムを用いると、被写体に投影されている投影パタ
ーン像全体の内、ＣＣＤに入力する部分は異なるが、周
期性によりレンズ駆動前後にＣＣＤに入力する投影パタ
ーン像は同じようなものになり、したがって、レンズ駆
動前後でのＣＣＤの出力も同じようなものになり、焦点
検出の誤りをなくすことができる。さらに、複数の焦点
検出領域を有する場合にも、周期性のあるパターンの投
影パターンフィルムを用いると、複数の焦点検出領域の
それぞれに対応する複数のＣＣＤには同じような投影パ
ターン像が入力され、複数のＣＣＤの出力も同じような
ものになり、焦点検出の誤りをなくすことができる。な
お、パターンは、各不透明部とそれらの不透明部の配列
方向の特定側に隣接する透明部とを１組とし、各組の不
透明部の幅と透明部の幅との和が等しくなるように形成
してもよいし、各不透明部とそれらの不透明部の配列方
向の特定側に隣接する透明部とを１組とし、各組の不透
明部の幅と透明部の幅とが等しくなるように形成しても
よい。撮影レンズが短焦点の場合には、光電変換器上に
結像されるパターンの像の周期が一対の被写体像の像ず
れ量を検出する際の最大像ずらし量よりも大きくなるよ
うにパターンの周期を設定し、撮影レンズが長焦点の場
合には、パターンの周期を光電変換器上に結像されたパ
ターンの像の範囲よりも大きくするようにしたので、ど
のような撮影レンズに対しても焦点検出の誤りをなくす
ことができる。
【図１】一実施例の投影パターンフィルムのパターンを
示す図。
示す図。
【図２】投影パターンフィルムの他のパターンを示す
図。
図。
【図３】投影パターンフィルムの他のパターンを示す
図。
図。
【図４】投影パターンフィルムのパターンの１周期の幅
の決定方法を説明する図。
の決定方法を説明する図。
【図５】焦点検出装置を搭載したカメラの横断面図。
【図６】位相差方式による焦点検出の原理を示す図。
【図７】投影パターンフィルムの従来のパターンを示す
図。
図。
１０１，１０３，１０５、２０１，２０３，２０５，２
０７、３０１，３０３，３０５ 不透明部 １０２，１０４，１０６，２０２，２０４，２０６，２
０８，３０２，３０４，３０６ 透明部 ７０９Ａ，７０９Ｂ，７０９Ｃ 投影パターンフィルム
０７、３０１，３０３，３０５ 不透明部 １０２，１０４，１０６，２０２，２０４，２０６，２
０８，３０２，３０４，３０６ 透明部 ７０９Ａ，７０９Ｂ，７０９Ｃ 投影パターンフィルム
Claims (7)
- 【請求項１】 投影光源と投影パターンフィルムと投射
レンズとを有する投射光学系により被写体に補助光を投
射し、焦点検出光学系により撮影レンズを通過した被写
体からの一対の光束を光電変換器上に導いて一対の被写
体像を結像し、前記一対の被写体像の像ずれ量に基づい
て前記撮影レンズの焦点調節状態を検出する焦点検出装
置において、 前記投影パターンフィルムのパターンは、複数の不透明
部と透明部を周期的に配列したものであることを特徴と
する焦点検出装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の焦点検出装置におい
て、 前記パターンは、各不透明部とそれらの不透明部の配列
方向の特定側に隣接する透明部とを１組とし、各組の不
透明部の幅と透明部の幅との和が等しくなるように形成
されることを特徴とする焦点検出装置。 - 【請求項３】 請求項１に記載の焦点検出装置におい
て、 前記パターンは、各不透明部とそれらの不透明部の配列
方向の特定側に隣接する透明部とを１組とし、各組の不
透明部の幅と透明部の幅とが等しくなるように形成され
ることを特徴とする焦点検出装置。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかの項に記載の焦
点検出装置において、 前記撮影レンズは短焦点レンズであり、前記光電変換器
上に結像される前記パターンの像の周期が前記一対の被
写体像の像ずれ量を検出する際の最大像ずらし量よりも
大きくなるように前記パターンの周期を設定することを
特徴とする焦点検出装置。 - 【請求項５】 請求項１〜３のいずれかの項に記載の焦
点検出装置において、 前記撮影レンズは長焦点レンズであり、前記パターンの
周期を前記光電変換器上に結像された前記パターンの像
の範囲よりも大きくすることを特徴とする焦点検出装
置。 - 【請求項６】 請求項１〜５のいずれかの項に記載の焦
点検出装置において、 前記投射光学系をカメラの外部に取り付けることを特徴
とする焦点検出装置。 - 【請求項７】 請求項１〜５のいずれかの項に記載の焦
点検出装置において、 前記投射光学系をカメラに内蔵することを特徴とする焦
点検出装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2716195A JP3674975B2 (ja) | 1995-02-15 | 1995-02-15 | 焦点検出装置 |
| US08/601,847 US5771412A (en) | 1995-02-15 | 1996-02-15 | Focus detection device and method using a projection pattern material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2716195A JP3674975B2 (ja) | 1995-02-15 | 1995-02-15 | 焦点検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08220422A true JPH08220422A (ja) | 1996-08-30 |
| JP3674975B2 JP3674975B2 (ja) | 2005-07-27 |
Family
ID=12213340
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2716195A Expired - Lifetime JP3674975B2 (ja) | 1995-02-15 | 1995-02-15 | 焦点検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3674975B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010243735A (ja) * | 2009-04-03 | 2010-10-28 | Nikon Corp | 焦点検出装置および撮像装置 |
| US10371924B2 (en) | 2014-09-11 | 2019-08-06 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Image device comprising fill-light projector, and autofocus method using imaging device |
-
1995
- 1995-02-15 JP JP2716195A patent/JP3674975B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010243735A (ja) * | 2009-04-03 | 2010-10-28 | Nikon Corp | 焦点検出装置および撮像装置 |
| US10371924B2 (en) | 2014-09-11 | 2019-08-06 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Image device comprising fill-light projector, and autofocus method using imaging device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3674975B2 (ja) | 2005-07-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
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|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040720 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040916 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041207 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050204 |
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