JPH11281885A - Focus position detecting device - Google Patents

Focus position detecting device

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Publication number
JPH11281885A
JPH11281885A JP8456598A JP8456598A JPH11281885A JP H11281885 A JPH11281885 A JP H11281885A JP 8456598 A JP8456598 A JP 8456598A JP 8456598 A JP8456598 A JP 8456598A JP H11281885 A JPH11281885 A JP H11281885A
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JP
Japan
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optical system
value
open
lens
distance measuring
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP8456598A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masataka Hamada
正隆 浜田
Akio Kaneuma
章夫 金馬
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Minolta Co Ltd
Original Assignee
Minolta Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Priority to US09/327,492 priority patent/US6072956A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To put a lens in focus on an object or a part of the object with multiple range-finding precision according to the full-aperture F value of the lens. SOLUTION: The focus position detecting device is provided with 1st range finding sensors 16a and 16b having short base length corresponding to luminous flux transmitted through the pupil 30 with a 1st full-aperture F value (e.g. F6.7) of an image pickup optical system 201 and 2nd range finding sensors 246a and 246b having long base length corresponding to pieces 50A and 50B transmitted through the pupil 50 with a 2nd full-aperture F value (e.g. F2.8) of the image pickup optical system 201. When an image pickup optical system which has a full-aperture F value smaller than the 2nd full-aperture F value is mounted, the image pickup optical system is put in focus by using the 1st range finding sensors 146a, 146b and 2nd range finding sensors 246a, 246b. When an image pickup optical system which has a full-aperture F value larger than the 2nd full-aperture F value is mounted, the image pickup optical system 201 is put in focus by using the 1st range finding sensors 146a and 146b.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、AF一眼レフカメ
ラ等に用いられる撮像光学系の焦点位置検出装置に関す
る。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a focus position detecting device of an image pickup optical system used for an AF single-lens reflex camera or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、AF一眼レフカメラ等に用い
られている焦点位置検出装置の基本的構成を図13及び
図14を用いて説明する。図13に示すように、焦点位
置検出装置20は、撮像光学系10の予定焦点面11の
後方に設けられており、撮像光学系10を通過した光束
を集光するコンデンサレンズ21と、絞りマスク22
と、再結像レンズ23と、CCDラインセンサ等の光電
変換素子アレイ24と、光電変換素子アレイ24上に結
像された2つの被写体像の相対的な位置関係を検出する
ことにより合焦位置からのずれ量及びずれの方向を演算
する演算回路25等で構成されている。
2. Description of the Related Art A basic configuration of a focus position detecting apparatus conventionally used in an AF single lens reflex camera or the like will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 13, the focus position detection device 20 is provided behind the scheduled focal plane 11 of the imaging optical system 10, and includes a condenser lens 21 for condensing a light beam that has passed through the imaging optical system 10, and an aperture mask. 22
Focus position by detecting the relative positional relationship between the re-imaging lens 23, the photoelectric conversion element array 24 such as a CCD line sensor, and the two subject images formed on the photoelectric conversion element array 24. And an arithmetic circuit 25 for calculating the amount of deviation and the direction of deviation.

【0003】撮像光学系10の焦点位置が被写体に一致
している、すなわち合焦している場合、光電変換素子ア
レイ24上に結像された2つの被写体像の間隔は一定
(合焦時の間隔をL0とする)であり、いわゆる前ピン
の場合の2つの被写体像の間隔はL0よりも狭く、一方
いわゆる後ピンの場合の2つの被写体像の間隔はL0よ
りも広い。従って、光電変換素子アレイ24上の2つの
被写体像の間隔を検出することにより合焦又は非合焦を
知ることができると共に、非合焦状態ではデフォーカス
の量と方向を知ることができる。
When the focus position of the image pickup optical system 10 matches the subject, that is, when the subject is in focus, the distance between the two subject images formed on the photoelectric conversion element array 24 is constant (when the focus is attained). The distance between the two subject images in the case of the so-called front focus is narrower than L0, while the distance between the two subject images in the case of the so-called rear focus is wider than L0. Therefore, by detecting the distance between the two subject images on the photoelectric conversion element array 24, it is possible to know whether the object is in focus or out of focus, and in the out of focus state, it is possible to know the amount and direction of defocus.

【0004】AF一眼レフカメラは、さまざまな焦点距
離や開放F値の撮像光学系を有するレンズ(撮像光学
系、絞り機構、撮像光学系の繰り出し機構等を含む完成
品としての交換レンズ)を装着することができる。図1
4において、実線で示すような開放F値がF2.8やF
4等のように小さい(明るい)撮像光学系10aを用い
た場合よりも、一点鎖線で示すような開放F値がF5.
6やF6.7等のように大きい(暗い)撮像光学系10
bを用いた場合の方が、絞りマスク22の位置に達する
被写体からの光束の断面径(撮像光学系の瞳の径)が小
さい。従って、絞りマスク22の一対の開口部22aの
位置は、このカメラにおいて使用可能な全ての交換レン
ズに対応できるように、最も開放F値の大きい撮像光学
系(例えばF6.7)に対応するように設けられてい
る。
An AF single-lens reflex camera is equipped with a lens having an image pickup optical system having various focal lengths and an open F value (an interchangeable lens as a completed product including an image pickup optical system, an aperture mechanism, and an image pickup optical system extension mechanism). can do. FIG.
4, the open F value as shown by the solid line is F2.8 or F
4 and the like, the open F-number as shown by the one-dot chain line is smaller than that in the case of using the small (bright) imaging optical system 10a such as F4.
6, a large (dark) imaging optical system 10 such as F6.7
When b is used, the cross-sectional diameter of the light beam from the subject reaching the position of the aperture mask 22 (the diameter of the pupil of the imaging optical system) is smaller. Therefore, the positions of the pair of openings 22a of the aperture mask 22 correspond to the imaging optical system having the largest open F-number (for example, F6.7) so as to correspond to all the interchangeable lenses usable in this camera. It is provided in.

【0005】一方、焦点距離が同じ場合、開放F値の小
さい撮像光学系ほど被写界深度が浅く、高い合焦精度が
要求される。絞りマスク、再結像レンズ及び光電変換素
子アレイ等で構成される測距センサの基線長と測距精度
との関係について、図15を用いて説明する。図15に
おいて、Fはフィルム面、Lは光軸、Oは光軸Lとフィ
ルム面Fの交点、Pは光軸上の像の位置、Dはデフォー
カス量、d1及びd2はそれぞれデフォーカス量Dに対
する光電変換素子アレイ上での像の移動量、R1、R
1’、R2及びR2’はそれぞれ再結像レンズ、S1及
びS1’は基線長T1の光電変換素子アレイ(測距セン
サ)を構成するアイランド、S2及びS2’は基線長T
2(T2>T1)の光電変換素子アレイを構成するアイ
ランドを示す。
On the other hand, when the focal length is the same, an imaging optical system having a smaller open F-number has a smaller depth of field and requires higher focusing accuracy. The relationship between the base line length and the distance measurement accuracy of a distance measurement sensor including an aperture mask, a re-imaging lens, a photoelectric conversion element array, and the like will be described with reference to FIG. In FIG. 15, F is the film surface, L is the optical axis, O is the intersection of the optical axis L and the film surface F, P is the position of the image on the optical axis, D is the defocus amount, and d1 and d2 are the defocus amounts, respectively. The amount of movement of the image on the photoelectric conversion element array with respect to D, R1, R
1 ', R2 and R2' are re-imaging lenses, S1 and S1 'are islands constituting a photoelectric conversion element array (distance measuring sensor) having a base length T1, and S2 and S2' are base lengths T.
2 shows islands constituting a photoelectric conversion element array of 2 (T2> T1).

【0006】撮像光学系(図示せず)により、光軸上の
物体が点Pに結像されているとすると、点P通過した光
束は、再結像レンズR1、R1’、R2及びR2’によ
りアイランドS1、S1’、S2及びS2’に入射す
る。次に、撮像光学系を移動させて物体の像が点Oに移
動すると、光軸Lに近いアイランドS1及びS1’上で
は像はd1だけ移動し、光軸Lから離れたアイランドS
2及びS2’上では像はd2(d2>d1)だけ移動す
る。すなわち、デフォーカス量Dを一定とすると、光電
変換素子のアイランドが光軸から離れているほどその上
の像の移動量が大きくなる。さらに、各アイランドの画
素の大きさを一定とすると、光軸Lから離れたアイラン
ドS2及びS2’を用いた方が、光軸Lに近いアイラン
ドS1及びS1’を用いるよりも、焦点検出精度は高く
なる。すなわち、測距センサの基線長が長いほど焦点検
出精度が高い。
[0006] Assuming that an object on the optical axis is imaged at a point P by an imaging optical system (not shown), the light flux passing through the point P is re-imaged by lenses R1, R1 ', R2, and R2'. Incident on the islands S1, S1 ', S2 and S2'. Next, when the image of the object moves to the point O by moving the imaging optical system, the images move by d1 on the islands S1 and S1 ′ close to the optical axis L, and move to the island S1 away from the optical axis L.
On 2 and S2 ', the image moves by d2 (d2> d1). That is, assuming that the defocus amount D is constant, the further the island of the photoelectric conversion element is from the optical axis, the larger the amount of movement of the image thereon. Further, assuming that the size of the pixel of each island is constant, the focus detection accuracy is higher when using the islands S2 and S2 ′ remote from the optical axis L than when using the islands S1 and S1 ′ closer to the optical axis L. Get higher. That is, the longer the base line length of the distance measuring sensor, the higher the focus detection accuracy.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
焦点位置検出装置では、使用可能な交換レンズのうち最
も開放F値の大きい(瞳径の最も小さい)撮像光学系に
対応しており、絞りマスク22の開口部22a、再結像
レンズ23及び光電変換素子アレイ24等は、最も開放
F値の大きい撮像光学系の瞳を透過した光束が到達しう
る領域(光軸近傍の比較的狭い領域)内に配置されてい
る。そのため、絞りマスク22、再結像レンズ23及び
光電変換素子アレイ24等で構成される測距センサの基
線長には一定の限界がある。
However, the conventional focus position detecting apparatus is compatible with an imaging optical system having the largest open F value (smallest pupil diameter) among the interchangeable lenses that can be used, and an aperture mask. The aperture 22a, the re-imaging lens 23, the photoelectric conversion element array 24, and the like are areas where a light beam transmitted through the pupil of the imaging optical system having the largest open F value can reach (a relatively narrow area near the optical axis). Is located within. Therefore, there is a certain limit in the base line length of the distance measuring sensor including the aperture mask 22, the re-imaging lens 23, the photoelectric conversion element array 24, and the like.

【0008】従来の焦点位置検出装置を用いたAF一眼
レフカメラ等に開放F値の小さい(瞳径の大きい)撮像
光学系を有するレンズを装着した場合、撮像光学系の瞳
を透過した光束が到達しうる領域が広く、測距センサの
基線長を長くすることが可能であるにもかかわらず、基
線長の短い測距センサで測距を行わなければならず、撮
像光学系の開放F値に適した測距精度を得ることができ
ないという問題点を有していた。
When a lens having an imaging optical system with a small open F value (large pupil diameter) is mounted on an AF single-lens reflex camera or the like using a conventional focus position detecting device, a light beam transmitted through a pupil of the imaging optical system is generated. Although the reachable area is wide and the base line length of the distance measuring sensor can be lengthened, the distance must be measured with a distance measuring sensor having a short base line length. However, there is a problem that it is not possible to obtain a distance measurement accuracy suitable for the measurement.

【0009】本発明は、上記従来例の問題を解決するた
めになされたものであり、使用するレンズの撮像光学系
の開放F値に応じた測距精度で被写体に合焦可能な焦点
位置検出装置を提供することを目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problem of the prior art, and has a focus position detection method capable of focusing on a subject with a distance measurement accuracy corresponding to the open F-number of an imaging optical system of a lens to be used. It is intended to provide a device.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の焦点位置検出装置は、第1の開放F値の撮
像光学系により被写体の所定部分からの光束が到達しう
る位置に設けられた第1の測距センサと、第1の開放F
値よりも小さな第2の開放F値の撮像光学系により前記
被写体の所定部分とほぼ同じ部分からの光束が到達しう
る位置に設けられた第2の測距センサとを具備し、第2
の開放F値及びそれよりも開放F値の小さい撮像光学系
が装着された場合に第1の測距センサ及び第2の測距セ
ンサを用いて撮像光学系の合焦動作を行い、第2の開放
F値よりも大きな開放F値の撮像光学系が装着された場
合に第1の測距センサを用いて撮像光学系の合焦動作を
行う。また、第2の測距センサを第1の測距センサより
も光軸から離れた位置に設けることが好ましい。
In order to achieve the above object, a focus position detecting apparatus according to the present invention is provided at a position where a light beam from a predetermined portion of a subject can reach by a first open F-number imaging optical system. The first distance measuring sensor and the first opening F
A second distance measuring sensor provided at a position where a light beam from a portion substantially the same as a predetermined portion of the subject can reach by an imaging optical system having a second open F value smaller than the value.
When an imaging optical system having an open F value smaller than the open F value is mounted, the focusing operation of the imaging optical system is performed using the first distance measurement sensor and the second distance measurement sensor, and the second operation is performed. When an imaging optical system having an open F value larger than the open F value is mounted, the focusing operation of the imaging optical system is performed using the first distance measuring sensor. Further, it is preferable that the second distance measuring sensor is provided at a position farther from the optical axis than the first distance measuring sensor.

【0011】例えば第1の開放F値をF6.7、第2の
開放F値をF2.8とすると、開放F値がF2やF2.
8等のように開放F値近傍の絞り値で被写界深度が浅い
撮像光学系が装着された場合、第1の測距センサ及び第
2の測距センサの両方の測距センサに被写体のほぼ同一
の部分からの光束が到達するので、これら全ての測距セ
ンサを用いて合焦動作を行う。一方、開放F値がF4や
F5.6等のように第2の開放F値よりも大きな開放F
値の撮像光学系が装着された場合、第2の測距センサに
は被写体からの光束が到達しないので、第1の測距セン
サを用いてレンズの合焦動作を行う。後者の場合、従来
例と変わらないが、前者の場合、画面中心よりもより離
れた位置に設けられている基線長の長い測距センサを用
いて被写体に撮像光学系の焦点を合わせることができ、
測距精度の高い合焦動作を行うことが可能となる。
For example, assuming that the first open F value is F6.7 and the second open F value is F2.8, the open F value is F2 or F2.
In the case where an imaging optical system having a shallow depth of field with an aperture value near the open F-number and a shallow depth of field such as 8 is mounted, the distance measurement sensor of both the first distance measurement sensor and the second distance measurement sensor is used. Since the luminous flux from almost the same portion arrives, the focusing operation is performed using all these distance measuring sensors. On the other hand, when the open F value is larger than the second open F value, such as F4 or F5.6,
When the imaging optical system of the value is mounted, since the light beam from the subject does not reach the second distance measuring sensor, the focusing operation of the lens is performed using the first distance measuring sensor. In the latter case, which is the same as the conventional example, in the former case, the imaging optical system can be focused on the subject using a long distance measuring sensor provided at a position further away from the center of the screen. ,
A focusing operation with high ranging accuracy can be performed.

【0012】また、第1の測距センサ及び第2の測距セ
ンサは、それぞれ光電変換素子アレイを含み、各光電変
換素子アレイは同一チップ上に形成されているように構
成しても良い。また、第1の測距センサ及び第2の測距
センサはさらに再結像レンズを含み、再結像レンズはそ
れらの光軸が撮像光学系の光軸を通り、かつ撮像光学系
の光軸に直交する同一線上に配列さるようにレンズアレ
イ化されているように構成しても良い。これらの構成に
より、第1の測距センサ及び第2の測距センサをワンチ
ップ化することができ、装置の小型化及び組立誤差の低
減を計ることが可能となる。
The first distance measuring sensor and the second distance measuring sensor may each include a photoelectric conversion element array, and each photoelectric conversion element array may be formed on the same chip. Further, the first distance measuring sensor and the second distance measuring sensor further include a re-imaging lens, and the re-imaging lens has an optical axis passing through an optical axis of the imaging optical system and an optical axis of the imaging optical system. The lens array may be configured so as to be arranged on the same line orthogonal to. According to these configurations, the first distance measuring sensor and the second distance measuring sensor can be integrated into one chip, and it is possible to reduce the size of the device and reduce assembly errors.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】本発明の焦点位置検出装置の各実
施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。ま
ず、本発明の焦点位置検出装置の各実施形態が用いられ
るAF一眼レフカメラの一構成例を図1に示す。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a focus position detecting device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. First, FIG. 1 shows a configuration example of an AF single-lens reflex camera in which each embodiment of the focus position detection device of the present invention is used.

【0014】カメラボディ100のほぼ中央には、光軸
Lに対して略45度傾斜した主ミラー111、主ミラー
111の背面に設けられ、主ミラー111の傾斜に対し
て略90度傾斜した補助ミラー112等を具備するミラ
ーボックス110が設けられている。ミラーボックス1
10の上部には、焦点板121、プリズム122、接眼
レンズ123、表示素子124等を具備するファインダ
ー120が設けられている。ファインダー120の上部
には、フラッシュ光を発光させるための発光ユニット1
70が設けられている。
At the substantially center of the camera body 100, a main mirror 111 is provided at an angle of about 45 degrees with respect to the optical axis L, and is provided on the back of the main mirror 111. A mirror box 110 having a mirror 112 and the like is provided. Mirror box 1
A finder 120 including a reticle 121, a prism 122, an eyepiece 123, a display element 124, and the like is provided on an upper part of the apparatus 10. A light emitting unit 1 for emitting a flash light is provided above the finder 120.
70 are provided.

【0015】ミラーボックス110の底部(ファインダ
120とは反対側)には、焦点位置検出装置140、調
光センサ150、AF駆動ユニット160、及び必要に
応じてリレーレンズ151等が設けられている。ミラー
ボックス110の背面(レンズ200とは反対側)とフ
ィルム面1との間には、シャッターユニット130が設
けられている。AFCPU301及び配線302等が設
けられたフレキシブルプリント基板300は、カメラボ
ディ100の隙間等に設けられている。
At the bottom of the mirror box 110 (the side opposite to the finder 120), there are provided a focus position detecting device 140, a light control sensor 150, an AF drive unit 160, and, if necessary, a relay lens 151 and the like. A shutter unit 130 is provided between the rear surface of mirror box 110 (the side opposite to lens 200) and film surface 1. The flexible printed circuit board 300 provided with the AFCPU 301 and the wiring 302 is provided in a gap or the like of the camera body 100.

【0016】レンズ200は、撮像光学系201、撮像
光学系201を保持する鏡胴202、鏡胴202を光軸
Lに平行な方向Aに駆動するレンズ駆動機構203、レ
ンズの焦点距離、F値(開放F値、AF用開放F値、最
小F値等)等を記憶し、カメラボディ100側のAFC
PU301に出力するレンズCPU204等を具備す
る。なお、以下の各実施形態の説明において、レンズ2
00の撮像光学系201は第1の開放F値(例えばF
6.7)と同じ又はそれよりも小さい開放F値を有し、
オートフォーカス可能とする。
The lens 200 includes an imaging optical system 201, a lens barrel 202 holding the imaging optical system 201, a lens driving mechanism 203 for driving the lens barrel 202 in a direction A parallel to the optical axis L, a focal length of the lens, and an F-number. (Open F value, open F value for AF, minimum F value, etc.)
A lens CPU 204 for outputting to the PU 301 is provided. In the following description of each embodiment, the lens 2
00 is the first open F-number (for example, F
6.7) has an open F-number equal to or less than
Enable auto focus.

【0017】なお、AF用開放F値とは自動焦点調節の
際に用いる開放F値であり、必ずしも実際の撮像光学系
の開放F値とは一致しない。例えば接写用の50mm/
F2.8のレンズでは、AF用開放F値としてF5.6
を用いる。従って、撮像光学系の第1の開放F値及び第
2の開放F値とは、それぞれ撮像光学系の開放F値及び
AF用の開放F値の両方を含む広い概念である。
Note that the open F value for AF is an open F value used for automatic focus adjustment, and does not always match the actual open F value of the image pickup optical system. For example, 50mm /
With a lens of F2.8, the open F value for AF is F5.6.
Is used. Therefore, the first open F value and the second open F value of the imaging optical system are broad concepts including both the open F value of the imaging optical system and the open F value for AF.

【0018】主ミラー111は、撮像光学系201によ
る光束の大部分を焦点板121方向に反射し、残りの部
分を透過させる。補助ミラー112は主ミラー111を
透過した光束を焦点位置検出装置140に導く。プリズ
ム122は、焦点板121上の像の左右を反転させ接眼
部レンズ123を介して撮影者の目に導く。
The main mirror 111 reflects a large part of the light beam from the imaging optical system 201 in the direction of the reticle 121 and transmits the remaining part. The auxiliary mirror 112 guides the light beam transmitted through the main mirror 111 to the focal position detection device 140. The prism 122 reverses the left and right of the image on the focusing screen 121 and guides the image to the photographer's eye via the eyepiece lens 123.

【0019】プリズム122の出射面近傍には、測光ユ
ニット180が設けられている。測光ユニット180
は、集光レンズ及びフォトダイオード等の光電変換素子
を含み、被写体2の輝度に対応する信号をAFCPU3
01に出力する。表示素子124は、発光ダイオード等
の発光素子及び液晶表示素子等を含み、レンズの焦点が
被写体2に合っている状態(合焦状態)や、シャッター
速度、レンズの絞り値等を表示する。
A photometric unit 180 is provided near the exit surface of the prism 122. Photometric unit 180
Includes a condenser lens and a photoelectric conversion element such as a photodiode, and outputs a signal corresponding to the luminance of the subject 2 to the AFCPU 3.
Output to 01. The display element 124 includes a light-emitting element such as a light-emitting diode, a liquid crystal display element, and the like, and displays a state in which the lens is focused on the subject 2 (focused state), a shutter speed, an aperture value of the lens, and the like.

【0020】発光ユニット170は、発光エネルギーを
蓄積するためのコンデンサ(図示せず)、コンデンサを
充電するための充電回路(図示せず)、コンデンサに蓄
積された電気エネルギーを放電し、光エネルギーに変換
する発光管171、発光管171によるフラッシュ光を
カメラ前方に反射する反射板172、フラッシュ光を所
定の範囲に集光又は拡散するためのフレネルレンズ17
3等を具備する。調光センサ150は、例えば集光レン
ズ及びフォトダイオード等の光電変換素子を含み、発光
ユニット170によるフラッシュ光の発光中に、フィル
ム1からの反射光を検出し、その光量に対応する信号を
AFCPU301に出力する。AFCPU301は、調
光センサ150からの信号に基づいて、フィルム1の露
光量が所定値に達したと判断すると、発光ユニット17
0の発光を停止させる。
The light emitting unit 170 includes a capacitor (not shown) for storing light emitting energy, a charging circuit (not shown) for charging the capacitor, and discharges electric energy stored in the capacitor to light energy. An arc tube 171 for conversion, a reflector 172 for reflecting flash light from the arc tube 171 forward of the camera, and a Fresnel lens 17 for condensing or diffusing the flash light in a predetermined range.
3 and so on. The light control sensor 150 includes, for example, a photoelectric conversion element such as a condenser lens and a photodiode, detects light reflected from the film 1 during emission of flash light by the light emitting unit 170, and outputs a signal corresponding to the amount of light to the AF CPU 301. Output to When the AF CPU 301 determines that the exposure amount of the film 1 has reached a predetermined value based on a signal from the light control sensor 150, the light emitting unit 17
Light emission of 0 is stopped.

【0021】AF駆動ユニット160は、DCモータ
ー、ステッピングモータ、超音波モータ等のアクチュエ
ータ、アクチュエータの回転方向及び回転数等を検出し
てAFCPU301に出力するエンコーダ、アクチュエ
ータの回転数を減速するための減速系等(図示せず)を
含み、出力軸161を介してレンズ駆動機構203に連
結されている。レンズ駆動機構203は、例えばヘリコ
イド及びヘリコイドを回転させるギヤ等(図示せず)で
構成され、AF駆動ユニット160のアクチュエータの
駆動力により、撮像光学系201及び鏡胴202を一体
的に矢印A方向に移動させる。撮像光学系201及び鏡
胴202の移動方向及び移動量は、それぞれアクチュエ
ータの回転方向及び回転数に従う。
The AF drive unit 160 includes an actuator such as a DC motor, a stepping motor, or an ultrasonic motor, an encoder that detects the rotation direction and the number of rotations of the actuator and outputs the detected signal to the AF CPU 301, and a deceleration for reducing the number of rotations of the actuator. It includes a system (not shown) and is connected to the lens driving mechanism 203 via the output shaft 161. The lens driving mechanism 203 is composed of, for example, a helicoid and a gear (not shown) for rotating the helicoid, and integrally drives the imaging optical system 201 and the lens barrel 202 in the direction of the arrow A by the driving force of the actuator of the AF driving unit 160. Move to The moving direction and the moving amount of the imaging optical system 201 and the lens barrel 202 follow the rotation direction and the rotation speed of the actuator, respectively.

【0022】(第1の実施形態)本発明の焦点位置検出
装置の第1の実施形態について、図2から図8を参照し
つつ説明する。
(First Embodiment) A first embodiment of a focus position detecting device according to the present invention will be described with reference to FIGS.

【0023】図2に示す焦点位置検出装置140におい
て、視野マスク141は、撮像光学系201からの距離
がフィルム1と相対的に等しい位置の近傍に設けられて
おり、撮像光学系201からの入射光束のうち、焦点位
置検出装置140に入射する光束を制限する。視野マス
ク141は、後述する各測距領域31〜40(図3参
照)に対応する9つの開口141a〜141iを有す
る。
In the focus position detection device 140 shown in FIG. 2, the field mask 141 is provided near a position where the distance from the imaging optical system 201 is relatively equal to that of the film 1. Of the light beams, the light beam incident on the focus position detection device 140 is restricted. The field mask 141 has nine openings 141a to 141i corresponding to the respective distance measurement areas 31 to 40 (see FIG. 3) described later.

【0024】視野マスク141の後方には、視野マスク
141の各開口141a〜141iに対応する9つのコ
ンデンサレンズ群142a〜142iを一体化したコン
デンサレンズ142が設けられている。また、コンデン
サレンズ142の後方にはミラー143が設けられてお
り、視野マスク141及びコンデンサレンズ142を透
過した光束を、複数の開口を有する絞りマスク144、
複数の再結像レンズ群を一体化したレンズアレイ145
及び複数の光電変換素子アレイ群を一体化した検出素子
146に入射させる。
Behind the field mask 141, there is provided a condenser lens 142 in which nine condenser lens groups 142a to 142i corresponding to the respective openings 141a to 141i of the field mask 141 are integrated. Further, a mirror 143 is provided behind the condenser lens 142, and the luminous flux transmitted through the field mask 141 and the condenser lens 142 is converted into an aperture mask 144 having a plurality of apertures.
Lens array 145 integrating a plurality of re-imaging lens groups
And a plurality of photoelectric conversion element array groups are made incident on a detection element 146 integrated therewith.

【0025】さらに、視野マスク141、コンデンサレ
ンズ142、ミラー143、絞りマスク144、レンズ
アレイ145及び検出素子146は、図示しないフレー
ム等に一体的に結合され、モジュール化されている。ま
た、各測距領域31〜40及び41に対応する絞りマス
ク、再結像レンズ及び光電変換素子アレイは、それぞれ
測距センサを構成する。なお、以下の実施形態において
も同様である。
Further, the field mask 141, the condenser lens 142, the mirror 143, the aperture mask 144, the lens array 145, and the detection element 146 are integrally connected to a frame (not shown) and are modularized. The aperture mask, the re-imaging lens, and the photoelectric conversion element array corresponding to each of the distance measurement areas 31 to 40 and 41 constitute a distance measurement sensor. The same applies to the following embodiments.

【0026】第1の実施形態の場合、装着されたレンズ
200の撮像光学系201の開放F値に応じて、最適な
測距精度を実現すべく、例えば図3において画面中央部
に、第1の開放F値(例えばF6.7)に対応した第1
の測距領域群31〜40の内、中央部で、かつ画面横方
向に平行な測距領域31(特に第1の測距領域31とす
る)と第2の開放F値(例えばF2.8)に対応した
(ハッチングを施した)第2の測距領域41を重ねて設
定している。なお、第1の実施形態では、第2の測距領
域として1つの測距領域41のみを設定しているが、以
下の第2の実施形態のように複数の領域41及び42を
設定している場合は第2の測距領域群とする。
In the case of the first embodiment, in order to realize the optimum ranging accuracy in accordance with the open F-number of the imaging optical system 201 of the mounted lens 200, for example, the first lens is placed at the center of the screen in FIG. The first F value corresponding to the open F value (eg, F6.7)
Among the distance measurement area groups 31 to 40, a distance measurement area 31 (particularly, a first distance measurement area 31) at the center and parallel to the horizontal direction of the screen and a second open F value (for example, F2.8) ) Are overlapped and set (hatched). In the first embodiment, only one ranging area 41 is set as the second ranging area. However, a plurality of areas 41 and 42 are set as in the following second embodiment. If there is, a second ranging area group is set.

【0027】第1の測距領域群31〜40はそれぞれ第
1の開放F値の撮像光学系201の瞳を通過した被写体
からの光束(以下、測距用光束とする)が到達しうる範
囲内に設定されている。また、第1の測距領域群の内、
測距領域33〜40は、それぞれ画面中心から離れた位
置にある被写体又は被写体の部分に合焦させるために用
いられる。
Each of the first ranging area groups 31 to 40 has a range in which a light beam (hereinafter, referred to as a distance measuring light beam) from a subject passing through a pupil of the imaging optical system 201 having the first open F value can reach. Is set within. In the first ranging area group,
The distance measurement areas 33 to 40 are used for focusing on a subject or a part of the subject located at a position away from the center of the screen.

【0028】第1の測距領域群31〜40に対応する第
1の測距センサ群は、装着されたレンズ200の撮像光
学系201の開放F値に関わらず、常に使用される。ま
た、第2の測距領域(群)41に対応する第2の測距セ
ンサ(群)は、第2の開放F値と同じか又はそれよりも
小さな開放F値(例えば、F1.4、F2、F2.8
等)の撮像光学系201を有するレンズ200が装着さ
れた場合にのみ使用される。なお、図3から明らかなよ
うに第1の測距領域群31〜40及び第2の測距領域
(群)41は、画面を縦方向及び横方向にそれぞれ略3
等分して形成された9つの領域の内、中央の領域に設け
られている。
The first ranging sensor group corresponding to the first ranging area groups 31 to 40 is always used regardless of the open F value of the imaging optical system 201 of the lens 200 mounted. Further, the second ranging sensor (group) corresponding to the second ranging area (group) 41 has an open F value equal to or smaller than the second open F value (for example, F1.4, F1.4). F2, F2.8
Etc.) are used only when the lens 200 having the imaging optical system 201 is mounted. As is clear from FIG. 3, the first distance measurement area groups 31 to 40 and the second distance measurement area (group) 41 are formed by moving the screen approximately three times in the vertical and horizontal directions.
It is provided in a central area among nine equally formed areas.

【0029】第1の実施形態における絞りマスク144
の開口、レンズアレイ145の各再結像レンズ及び検出
素子146の光電変換素子アレイの配置を、それぞれ図
4〜図6に示す。図6から明らかなように、第1の測距
領域31及び第2の測距領域41に対応する第1の測距
センサ及び第2の測距センサは、それぞれ画面中心を通
る横軸H上で、かつ縦軸Vに対して対称な2つの光電変
換素子アレイ146a及び146b、246a及び24
6bからなる。同様に、その他の第1の測距領域群32
〜40に対応する第1の測距センサ群も、それぞれ2つ
の光電変換素子アレイ146a及び146bからなる。
これら光電変換素子アレイの構造に対応して、絞りマス
ク144の開口144a及び144b、244a及び2
44b、レンズアレイ145の再結像レンズ145a及
び145b、245a及び245bも、所定の軸に対し
て対称に配置されている。
The aperture mask 144 in the first embodiment
FIGS. 4 to 6 show the arrangement of the aperture, the re-imaging lens of the lens array 145, and the photoelectric conversion element array of the detection element 146, respectively. As is clear from FIG. 6, the first distance measuring sensor and the second distance measuring sensor corresponding to the first distance measuring area 31 and the second distance measuring area 41 are respectively on the horizontal axis H passing through the center of the screen. And two photoelectric conversion element arrays 146a and 146b, 246a and 24
6b. Similarly, the other first ranging area groups 32
The first distance measurement sensor group corresponding to .about.40 also includes two photoelectric conversion element arrays 146a and 146b, respectively.
The openings 144a and 144b, 244a and 244 of the aperture mask 144 correspond to the structure of the photoelectric conversion element array.
44b, the re-imaging lenses 145a and 145b, 245a and 245b of the lens array 145 are also arranged symmetrically with respect to a predetermined axis.

【0030】次に、撮像光学系201の瞳を通過した測
距用光束が、検出素子146の光電変換素子アレイに到
達する様子を図7に示す。なお、図示を簡単にするた
め、視野マスク141、ミラー143、絞りマスク14
4及び再結像レンズ(レンズアレイ)145は省略す
る。また、図中Fはフィルム面を表す。
FIG. 7 shows how the light beam for distance measurement that has passed through the pupil of the image pickup optical system 201 reaches the photoelectric conversion element array of the detection element 146. In order to simplify the illustration, the field mask 141, the mirror 143, the aperture mask 14
4 and the re-imaging lens (lens array) 145 are omitted. In the drawing, F represents a film surface.

【0031】被写体又は被写体の部分からランダムな方
向に放射され、レンズ200の撮像光学系201に入射
した光束の内、第1の開放F値の撮像光学系の瞳30の
内領域を通過した光束30A及び30Bは、図中一点鎖
線で示すように進み、図3における第1の測距領域31
に対応する第1の測距センサ(光電変換素子アレイ)1
46a及び146bに到達するが、撮像光学系201の
絞りによりけられてしまい、第2の測距領域41に対応
する第2の測距センサ(光電変換素子アレイ)246a
及び246bには到達しない。同様に、同じ被写体又は
被写体の同じ部分から放射され、第1の開放F値の撮像
光学系の瞳30の外側で、かつ第2の開放F値の撮像光
学系の瞳50内の領域(撮像光学系の軸外部分)を通過
した光束50A及び50Bは、図中実線で示すように進
み、第2の測距領域41に対応する第2の測距センサ
(光電変換素子アレイ)246a及び246bに到達す
る。なお、光束50A及び50Bは第1の測距領域31
に対応する第1の測距センサ(光電変換素子アレイ)1
46a及び146bにも到達する。
Of the luminous flux emitted from the subject or the portion of the subject in a random direction and incident on the imaging optical system 201 of the lens 200, the luminous flux having passed through the inner region of the pupil 30 of the imaging optical system having the first open F-number. 30A and 30B advance as shown by the dashed line in the figure, and the first distance measurement area 31 in FIG.
Distance measuring sensor (photoelectric conversion element array) 1 corresponding to
46A and 146B are reached, but are cut off by the aperture of the imaging optical system 201, and a second distance measuring sensor (photoelectric conversion element array) 246a corresponding to the second distance measuring area 41
And 246b. Similarly, an area (imaging) that is emitted from the same subject or the same part of the subject and that is outside the pupil 30 of the imaging optical system having the first open F value and within the pupil 50 of the imaging optical system having the second open F value The luminous fluxes 50A and 50B that have passed through the optical system (off-axis portion of the optical system) advance as shown by solid lines in the drawing, and the second distance measuring sensors (photoelectric conversion element arrays) 246a and 246b corresponding to the second distance measuring area 41. To reach. The luminous fluxes 50A and 50B are in the first ranging area 31.
Distance measuring sensor (photoelectric conversion element array) 1 corresponding to
It also reaches 46a and 146b.

【0032】従って、装着されたレンズ200の撮像光
学系201の開放F値が第2の開放F値(例えばF2.
8)よりも大きい場合、第2の測距領域41に対応する
第2の測距センサでは測距することができない。逆に、
装着されたレンズ200の撮像光学系201の開放F値
が第2の開放F値と同じかそれよりも小さい場合、第2
の測距領域41に対応する第2の測距センサで測距する
ことができる。
Accordingly, the open F value of the imaging optical system 201 of the mounted lens 200 is equal to the second open F value (for example, F2.
If the distance is larger than 8), the distance cannot be measured by the second distance measuring sensor corresponding to the second distance measuring area 41. vice versa,
If the open F value of the imaging optical system 201 of the mounted lens 200 is equal to or smaller than the second open F value, the second
The distance can be measured by the second distance measuring sensor corresponding to the distance measuring area 41 of FIG.

【0033】図15及び図6から明らかなように、第2
の測距領域41に対応する第2の測距センサを構成する
光電変換素子アレイ246a及び246bは、第1の測
距領域31に対応する第1の測距センサを構成する光電
変換素子アレイ146a及び146bよりも、光軸Lか
ら離れた位置に設けられている。すなわち、第2の測距
領域41に対応する第2の測距センサの方が、第1の測
距領域31に対応する第1の測距センサよりも基線長が
長く、測距精度が高い。従って、第2の開放F値と同じ
かそれよりも小さい開放F値を有する撮像光学系201
が装着された場合、少なくとも画面中央部に位置す被写
体又は被写体の部分に対して測距精度の高い第2の測距
センサを用いることができ、使用するレンズの撮像光学
系の開放F値に応じた測距精度で被写体に合焦すること
が可能となる。
As is apparent from FIGS. 15 and 6, the second
The photoelectric conversion element arrays 246a and 246b constituting the second distance measurement sensor corresponding to the first distance measurement area 41 are the photoelectric conversion element arrays 146a constituting the first distance measurement sensor corresponding to the first distance measurement area 31. And 146b are provided at positions farther from the optical axis L. That is, the second distance measuring sensor corresponding to the second distance measuring area 41 has a longer base line length and higher distance measuring accuracy than the first distance measuring sensor corresponding to the first distance measuring area 31. . Accordingly, the imaging optical system 201 having an open F value equal to or smaller than the second open F value
When the lens is mounted, a second distance measurement sensor having high distance measurement accuracy can be used for at least the subject or the part of the subject located at the center of the screen, and the open F value of the imaging optical system of the lens to be used can be used. It becomes possible to focus on the subject with the corresponding distance measurement accuracy.

【0034】次に、第1の実施形態の動作について、図
8に示すフローチャートを参照しつつ説明する。先ず、
カメラボディ100にレンズ200を装着し、メインス
イッチをオンすると(ステップS100)、AFCPU
301はレンズCPU204に記憶されているAF用開
放F値を読み取り(ステップS105)、読み取ったA
F用開放F値が第2の開放F値と同じか又はそれよりも
小さいか否かを判断する(ステップS110)。AF用
開放F値が第2の開放F値と同じ又はそれよりも小さい
場合(ステップS110でYES)、AFCPU301
は、第1の測距領域群31〜40に対応する第1の測距
センサ群(特に光電変換素子アレイ)及び第2の測距領
域(群)41に対応する第2の測距センサ(群)を使用
するように設定する(ステップS115)。一方、AF
用開放F値が第2の開放F値よりも大きい場合(ステッ
プS110でNO)、AFCPU301は、第1の測距
領域群31〜40に対応する第1の測距センサ群のみを
使用するように設定する(ステップS120)。
Next, the operation of the first embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG. First,
When the lens 200 is mounted on the camera body 100 and the main switch is turned on (step S100), the AF CPU
Reference numeral 301 denotes an AF open F value stored in the lens CPU 204 (step S105), and the read A
It is determined whether or not the open F value for F is equal to or smaller than the second open F value (step S110). If the AF open F value is equal to or smaller than the second open F value (YES in step S110), the AF CPU 301
Are a first ranging sensor group (particularly, a photoelectric conversion element array) corresponding to the first ranging area groups 31 to 40 and a second ranging sensor (corresponding to the second ranging area (group) 41). (Group) is set (step S115). On the other hand, AF
When the open F value for use is larger than the second open F value (NO in step S110), AFCPU 301 uses only the first distance measurement sensor group corresponding to first distance measurement area groups 31 to 40. Is set (step S120).

【0035】第1の測距センサ群及び第2の測距センサ
群又は第1の測距センサ群のみのいずれかが設定される
と、AFCPU301はこれらの測距センサ群を用いて
測距を行い、デフォーカス量及びレンズの駆動方向を演
算する(ステップS125)。さらに、AFCPU30
1は、演算したデフォーカス量及びレンズの駆動方向を
用いてレンズ駆動機構203を制御し、撮像光学系20
1を移動させる(ステップS130)。
When any one of the first distance measuring sensor group, the second distance measuring sensor group, and only the first distance measuring sensor group is set, the AF CPU 301 performs distance measurement using these distance measuring sensor groups. Then, the defocus amount and the lens driving direction are calculated (step S125). Further, the AFCPU 30
1 controls the lens driving mechanism 203 using the calculated defocus amount and the driving direction of the lens, and
1 is moved (step S130).

【0036】撮像光学系201の移動が完了すると、A
FCPU301は、測距センサ群を用いて撮像光学系2
01が合焦したか否かを判断する(ステップS13
5)。合焦していない場合(ステップS135でN
O)、AFCPU301は、再度デフォーカス量及びレ
ンズの駆動方向を演算し(ステップS125)、撮像光
学系201を移動させる(ステップS130)。一方、
合焦している場合(ステップS135でYES)、合焦
動作を終了し(ステップS140)、次の動作、例えば
シャッターレリーズボタンがオンされるのを待つ。
When the movement of the imaging optical system 201 is completed, A
The FCPU 301 uses the imaging optical system 2
It is determined whether or not 01 is in focus (step S13)
5). If not in focus (N in step S135)
O), the AF CPU 301 calculates the defocus amount and the lens driving direction again (step S125), and moves the imaging optical system 201 (step S130). on the other hand,
If the camera is in focus (YES in step S135), the in-focus operation ends (step S140), and the process waits for the next operation, for example, turning on a shutter release button.

【0037】複数の測距領域を用いた焦点位置検出の場
合、各測距領域ごとにデフォーカス量を演算し、複数の
デフォーカス量の中から実際に撮像光学系201の移動
を制御するための1つのデフォーカス量を決定する。一
例として、上記撮像光学系201のF値が第2の開放F
値(例えばF2.8)よりも小さい場合、演算回路14
8は、第1の測距領域群31〜40及び第2の測距領域
(群)41にそれぞれ対応する測距センサを用いて各測
距領域ごとのデフォーカス量を演算し、これらのデフォ
ーカス量を比較して、例えばカメラに最も近いデータを
最終デフォーカス量として出力する(近位置優先方
式)。上記撮像光学系201のF値が第2の開放F値よ
りも大きい場合も同様に、演算回路148は、第1の測
距領域群31〜40にそれぞれ対応する測距センサ群を
用いて各測距領域ごとのデフォーカス量を演算し、これ
らのデフォーカス量を比較して、例えばカメラに最も近
いデータを最終デフォーカス量として出力する。
In the case of focus position detection using a plurality of ranging areas, a defocus amount is calculated for each ranging area, and the movement of the imaging optical system 201 is actually controlled from among the plurality of defocus areas. Is determined. As an example, the F value of the imaging optical system 201 is the second open F
If the value is smaller than the value (for example, F2.8), the arithmetic circuit 14
8 calculates a defocus amount for each ranging area using the ranging sensors corresponding to the first ranging area groups 31 to 40 and the second ranging area (group) 41, respectively. The focus amounts are compared and, for example, data closest to the camera is output as the final defocus amount (near-position priority method). Similarly, when the F-number of the imaging optical system 201 is larger than the second open F-number, the arithmetic circuit 148 uses the distance measurement sensor groups respectively corresponding to the first distance measurement area groups 31 to 40. The amount of defocus for each ranging area is calculated, and these defocus amounts are compared. For example, data closest to the camera is output as the final defocus amount.

【0038】(第2の実施形態)本発明の焦点位置検出
装置の第2の実施形態について、図9〜図12を参照し
つつ説明する。なお、第1の実施形態の焦点位置検出装
置と共通する部分については、その説明を省略する。
(Second Embodiment) A second embodiment of the focus position detecting device according to the present invention will be described with reference to FIGS. Note that the description of the parts common to the focus position detection device of the first embodiment will be omitted.

【0039】図9から明らかなように、第2の実施形態
では、装着されたレンズ200の撮像光学系の開放F値
が第2の開放F値(例えばF2.8)と同じか又はそれ
よりも小さい場合にも、画面中心を通る縦軸V及び横軸
H上に十字センサを構成するように、第1の測距領域群
31及び32の上に(ハッチングを施した)第2の測距
領域群41及び42が重ねて設定されている。
As is apparent from FIG. 9, in the second embodiment, the open F value of the imaging optical system of the mounted lens 200 is equal to or higher than the second open F value (for example, F2.8). Is smaller, the second measurement area (hatched) is formed on the first distance measurement area groups 31 and 32 so as to form a cross sensor on the vertical axis V and the horizontal axis H passing through the center of the screen. Distance area groups 41 and 42 are set to overlap.

【0040】次に、第2の実施形態における絞りマスク
144の開口、レンズアレイ145の各再結像レンズ及
び検出素子146の光電変換素子アレイの配置を、それ
ぞれ図10〜図12に示す。図12から明らかなよう
に、第1の測距領域群31〜40対応する測距センサ群
は、第1の実施形態と同様に、それぞれ所定の軸に対し
て対称に設けられた2つの光電変換素子アレイ146a
及び146bからなる。また、第2の測距領域群41及
び42に対応する測距センサ群を構成する光電変換素子
アレイ246a及び246bは、十字センサを構成する
ように、横軸H上及び縦軸V上に設けられている。この
光電変換素子アレイの構造に対応して、絞りマスク14
4の開口144a及び144b、244a及び244
b、レンズアレイ145の再結像レンズ145a及び1
45b、245a及び245bも、それぞれ所定の軸に
対して対称に配置されている。
Next, the arrangement of the aperture of the aperture mask 144, each re-imaging lens of the lens array 145, and the photoelectric conversion element array of the detection element 146 in the second embodiment are shown in FIGS. As is clear from FIG. 12, the distance measurement sensor groups corresponding to the first distance measurement area groups 31 to 40 each include two photoelectric sensors provided symmetrically with respect to a predetermined axis, similarly to the first embodiment. Conversion element array 146a
And 146b. Further, the photoelectric conversion element arrays 246a and 246b constituting the distance measuring sensor group corresponding to the second distance measuring area groups 41 and 42 are provided on the horizontal axis H and the vertical axis V so as to constitute a cross sensor. Have been. The aperture mask 14 corresponds to the structure of the photoelectric conversion element array.
4 openings 144a and 144b, 244a and 244
b, re-imaging lenses 145a and 1 of lens array 145
45b, 245a, and 245b are also arranged symmetrically with respect to a predetermined axis.

【0041】このように、第2の開放F値と同じか又は
それよりも小さい開放F値のレンズが装着され、例えば
画面中央部にある被写体又は被写体に部分のコントラス
トが画面の縦方向と横方向で異なる場合等であっても、
いずれかコントラストの高い方向の測距センサを用いて
焦点位置検出を行うことができ、測距不能の可能性が小
さくなる。
As described above, a lens having an open F value equal to or smaller than the second open F value is attached, and, for example, the contrast of the subject or the subject at the center of the screen is changed in the vertical and horizontal directions of the screen. Even if the directions are different,
The focal position can be detected using a distance measuring sensor in any of the directions having a high contrast, and the possibility that distance measurement cannot be performed is reduced.

【0042】(その他の実施形態)上記各実施形態で
は、第1の開放F値としてF6.7、第2の開放F値と
してF2.8を例示したが、これに限定されるものでは
なく、その他の開放F値であっても良い。また、単にレ
ンズ200の撮像光学系201の開放F値と称している
が、前述のように、撮像光学系の開放F値と自動焦点調
節の際に用いる開放F値とは必ずしも一致しない。従っ
て、撮像光学系201の第1の開放F値及び第2の開放
F値は、それぞれ撮像光学系の実際の開放F値及びAF
用の開放F値の両方を含むことは言うまでもない。ま
た、上記各実施形態では、焦点位置検出装置を用いる装
置の一例としてAF一眼レフカメラについて説明した
が、これに限定されるものではなく、レンズ交換が可能
なビデオカメラ等、その他の装置にも用いることができ
る。
Other Embodiments In the above embodiments, the first open F value is F6.7, and the second open F value is F2.8. However, the present invention is not limited to this. Other open F values may be used. Further, although simply referred to as the open F value of the imaging optical system 201 of the lens 200, as described above, the open F value of the imaging optical system does not always match the open F value used in automatic focus adjustment. Accordingly, the first open F value and the second open F value of the imaging optical system 201 are respectively the actual open F value and the AF value of the imaging optical system.
Needless to say, both of the open F-numbers are included. Further, in each of the above embodiments, the AF single-lens reflex camera has been described as an example of the device using the focus position detecting device. However, the present invention is not limited to this. Can be used.

【0043】[0043]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の焦点位置
検出装置によれば、第1の開放F値の撮像光学系により
被写体の所定部分からの光束が到達しうる位置に設けら
れた第1の測距センサと、第1の開放F値よりも小さな
第2の開放F値の撮像光学系により前記被写体の所定部
分とほぼ同じ部分からの光束が到達しうる位置に設けら
れた第2の測距センサとを具備し、第2の開放F値及び
それよりも開放F値の小さい撮像光学系が装着された場
合に第1の測距センサ及び第2の測距センサを用いて撮
像光学系の合焦動作を行い、第2の開放F値よりも大き
な開放F値の撮像光学系が装着された場合に第1の測距
センサを用いて撮像光学系の合焦動作を行うので、開放
F値近傍の絞り値で被写界深度が浅い撮像光学系が装着
された場合であっても、画面中心よりもより離れた位置
に設けられている基線長の長い第2の測距センサを用い
て被写体に撮像光学系の焦点を合わせることができ、測
距精度の高い合焦動作を行うことが可能となる。
As described above, according to the focal position detecting apparatus of the present invention, the first open F-number imaging optical system is provided at the position where the light beam from the predetermined portion of the subject can reach. A second distance measurement sensor and an imaging optical system having a second open F-number smaller than the first open F-number provided at a position where a light beam from a portion substantially equal to a predetermined portion of the subject can reach. When the image pickup optical system having the second open F value and an open F value smaller than the second open F value is mounted, an image is picked up using the first distance sensor and the second distance sensor. Since the focusing operation of the optical system is performed and the focusing operation of the imaging optical system is performed using the first distance measurement sensor when the imaging optical system having an open F value larger than the second open F value is mounted. In the case where an imaging optical system having a shallow depth of field with an aperture value close to the open F-number is attached. Also, the imaging optical system can be focused on the subject using the second distance measuring sensor having a longer base line provided at a position further away from the center of the screen, thereby achieving a focusing operation with high distance measuring accuracy. It is possible to do.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の焦点位置検出装置の各実施形態が用
いられるAF一眼レフカメラの一構成例を示す図であ
る。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of an AF single-lens reflex camera in which each embodiment of a focus position detection device according to the present invention is used.

【図2】 本発明の焦点位置検出装置の第1の実施形態
の構成を示す斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view showing a configuration of a first embodiment of a focus position detection device of the present invention.

【図3】 本発明の第1の実施形態における画面上での
測距領域の配置を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing an arrangement of distance measurement areas on a screen according to the first embodiment of the present invention.

【図4】 第1の実施形態における絞りマスクの開口を
示す図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating an aperture of an aperture mask according to the first embodiment.

【図5】 第1の実施形態における再結像レンズの配置
を示す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating an arrangement of a re-imaging lens according to the first embodiment.

【図6】 第1の実施形態における光電変換素子アレイ
の配置を示す図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating an arrangement of a photoelectric conversion element array according to the first embodiment.

【図7】 第1の実施形態において、撮像光学系の瞳を
通過した光束が測距センサの撮像光学系アレイに到達す
る様子を示す図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating a state in which a light beam that has passed through a pupil of an imaging optical system reaches an imaging optical system array of a distance measurement sensor in the first embodiment.

【図8】 第1の実施形態の動作を示すフローチャート
である。
FIG. 8 is a flowchart showing the operation of the first embodiment.

【図9】 本発明の第2の実施形態における画面上での
測距領域の配置を示す図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating an arrangement of distance measurement areas on a screen according to a second embodiment of the present invention.

【図10】 第2の実施形態における絞りマスクの開口
を示す図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating openings of an aperture mask according to a second embodiment.

【図11】 第2の実施形態における再結像レンズの配
置を示す図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating an arrangement of a re-imaging lens according to a second embodiment.

【図12】 第2の実施形態における光電変換素子アレ
イの配置を示す図である。
FIG. 12 is a diagram illustrating an arrangement of a photoelectric conversion element array according to a second embodiment.

【図13】 従来の焦点位置検出装置の構成及び検出原
理を示す図である。
FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration and a detection principle of a conventional focus position detection device.

【図14】 F値の異なる2つの撮像光学系による入射
光束の違いを示す図である。
FIG. 14 is a diagram illustrating a difference in incident light flux between two imaging optical systems having different F-numbers.

【図15】 測距センサの基線長と測距精度の関係を説
明するための図である。
FIG. 15 is a diagram for explaining the relationship between the base line length of the distance measurement sensor and the distance measurement accuracy.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

31〜40:第1の測距領域群 41、42:第2の測距領域群 140 :焦点位置検出装置 141 :視野マスク 142 :コンデンサレンズ 143 :ビームスプリッタ 144 :絞りマスク 144a、144b:開口 145 :レンズアレイ 145a、145b:再結像レンズ 146 :検出素子 146a、146b:光電変換素子アレイ 244a、244b:開口 245a、245b:再結像レンズ 246a、246b:光電変換素子アレイ 31 to 40: First ranging area group 41, 42: Second ranging area group 140: Focus position detecting device 141: Field mask 142: Condenser lens 143: Beam splitter 144: Aperture mask 144a, 144b: Opening 145 : Lens array 145a, 145b: re-imaging lens 146: detecting element 146a, 146b: photoelectric conversion element array 244a, 244b: aperture 245a, 245b: re-imaging lens 246a, 246b: photoelectric conversion element array

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1の開放F値の撮像光学系により被写
体の所定部分からの光束が到達しうる位置に設けられた
第1の測距センサと、第1の開放F値よりも小さな第2
の開放F値の撮像光学系により前記被写体の所定部分と
ほぼ同じ部分からの光束が到達しうる位置に設けられた
第2の測距センサとを具備し、第2の開放F値及びそれ
よりも開放F値の小さい撮像光学系が装着された場合に
第1の測距センサ及び第2の測距センサを用いて撮像光
学系の合焦動作を行い、第2の開放F値よりも大きな開
放F値の撮像光学系が装着された場合に第1の測距セン
サを用いて撮像光学系の合焦動作を行うことを特徴とす
る焦点位置検出装置。
1. A first distance measuring sensor provided at a position where a light beam from a predetermined portion of a subject can reach by an imaging optical system having a first open F value, and a first distance measuring sensor smaller than the first open F value. 2
A second distance measuring sensor provided at a position where a light beam from a portion substantially the same as a predetermined portion of the subject can reach by the imaging optical system having the open F value. Also, when the imaging optical system having a small open F value is mounted, the focusing operation of the image pickup optical system is performed using the first distance measuring sensor and the second distance measuring sensor, and the focusing operation is performed to be larger than the second open F value. A focus position detecting device, wherein a focusing operation of an imaging optical system is performed using a first distance measuring sensor when an imaging optical system having an open F value is mounted.
【請求項2】 第2の測距センサは第1の測距センサよ
りも光軸から離れた位置に設けられていることを特徴と
する請求項1記載の焦点位置検出装置。
2. The focus position detecting device according to claim 1, wherein the second distance measuring sensor is provided at a position farther from the optical axis than the first distance measuring sensor.
【請求項3】 第1の測距センサ及び第2の測距センサ
は、それぞれ光電変換素子アレイを含み、各光電変換素
子アレイは同一チップ上に形成されていることを特徴と
する請求項1又は2記載の焦点位置検出装置。
3. The first distance measuring sensor and the second distance measuring sensor each include a photoelectric conversion element array, and each photoelectric conversion element array is formed on the same chip. Or the focus position detecting device according to 2.
【請求項4】 第1の測距センサ及び第2の測距センサ
はさらに再結像レンズを含み、再結像レンズはそれらの
光軸が撮像光学系の光軸を通り、かつ撮像光学系の光軸
に直交する同一線上に配列さるようにレンズアレイ化さ
れていることを特徴とする請求項3記載の焦点位置検出
装置。
4. The first distance measuring sensor and the second distance measuring sensor further include a re-imaging lens, and the re-imaging lens has an optical axis passing through an optical axis of the imaging optical system and an imaging optical system. 4. The focus position detecting device according to claim 3, wherein a lens array is formed so as to be arranged on the same line orthogonal to the optical axis of the lens.
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