JPS61282827A - 焦点検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 く利用分野〉 本発明は、カメラあるいは検査装置等の焦点検出装置に
関し、特に対象物体を人工光で照明し、その反射光で焦
点検出を実施する装置に関する。

〈従来技術〉 従来よりカメラに使用する焦点検出系は種々の方法が知
られており、既に各種実用化されている０例えば「位相
差検出法」の場合、撮影レンズに続く二次結像系で撮影
レンズの瞳を分割し、分割された各瞳領域を通過する光
束が坦成する視差を持った像をセンナ列で受けて光電変
換し、各光電変換信号間の位相差を求めることで撮影レ
ンズの焦点調節、状態を検出する。

しかしながら、被写体の輝度やコントラストが低過ぎる
場合には光電変換信号のＳ／Ｎが劣下し、また被写体が
周期的なパターンを有する場合には誤まった位相差を検
出しやすくなり、ともに焦点ＷｔＭ動作が困難となる。

その為の解決策としては、低輝度の場合に、焦点調節動
作時に被写体を一様光で補助的に照明して被写体輝度を
高めたり、低コントラストの場合にはパターンを有する
補助光を投光してコントラストを与えたりする補助光照
明装置が知られている。

以下１図面を使って本出願の課題を説明する。

第１図（Ｌ）にパターンを有する補助光照明時の様子を
示している。１はファインダー視野で。

現在、反射率９０％の無地の被写体を見ているとする。

２は焦点調節装置の観測視野を表わす。

３が補助光の投光パターンを表わしている。ここに例示
した投光パターンは、中央に透明帯と遮光帯が隣接しこ
れをグレーゾーンが挾み込む構成となっている０図（ｂ
）は光電変換信号を表わし、Ｘ座標は水平方向の距離に
対応する。

信号４は補助光で被写体を照明したときのもので、５は
外光のみのときの光電変換信号を示す。

この様にほとんどコントラストのない被写体であっても
、パターンが投光されるとコントラストがある場合に類
似した信号が得られるので信号処置が可能となり、焦点
調節動作が行われる。

一方、被写体の内には周期的パターンを有するものがあ
り、第２図（ａ）はファインダー視野１内でその様な被
写体が観察される場合を描いている。このパターンは白
黒のバーの繰返しで白地と黒地の夫々の反射率を９０％
と１０％と仮定する０図（ｂ）はこの被写体を外光のみ
が照明しているときの光電変換信号７を示すが。

この信号を処理して焦点検出を行うことは困難である。

また第１図のパターンの補助光で被写体を照明したとき
の光電変換信号は第３図の８の形状となりうる０図から
れかるように、補助光のパターンによる情報分よりも被
写体自身の周期的パターンの情報分の方が大きく、この
光電変換信号を用いて焦点調節を行うことは非常に困難
である。また、図示はしなかったが、一様な補助光照明
が周期的パターンの被写体に対して効果がないことは明
らかである。

く目　的〉 本発明は、前述の問題点を解決し、対象物体の外観に制
限されることなく正確な検出を実現することを目的とす
る。

そして上記目的を達成するため、被写体の像に対応した
光分布を受けて光電変換し、光電変換信号を用いて焦点
検出を行うに際し、被写体を補助光で照明する様にした
装置に於いて、補助光の照明を行わない状態における光
電変換信号を使用して、補助光照明をしたときの光電変
換信号を補正するものである。尚、他の特徴は続いて説
明する実施例から明らかになろう。

〈実施例〉 まず、実施例の詳細な構成を説明する前に信号補正方法
を数式を使用して説明する。

即ち、いま水平方向の距離座標をＸとして。

被写体の反射率をｈ　（ｘ）　、被写体上の外光強度を
ｒ　（ｘ）　、同補助光強度をａ　（ｘ）とすると、補
助光照明を行わない状態での被写体像の光電変換信号ｆ
ｘ（ｘ）は、 ｆ　１（ｘ）　＝ｈ　（ｘ）　・ｒ　（ｘ）　　　　　
　　　　（１）となり、補助光照明下での光電変換信号
ｆ２（ｘ）は。

ｆ２（ｘ）　＝ｈ　（ｘ）　［ｒ　（ｘ）　＋ａ　（ｘ
）　］　　　　　（２）と表わされる０式（２）より、 ｈ　（ｘ） で、式（１）より、 であるから、これを式（３）に代入して、ｒ　（ｘ） が得られる。ここで、通常の外光は一様強度であるとし
て、 ｒ　（ｘ）　＝　Ｃｒ　に　−’ｉ？Ｄ　　　　　　　
　　　　（５）とすると、 となり、これによりｆ　１（ｘ）　、　ｆ２（ｘ）から
補助光の強度分布を知ることができる。但し式（６）。

には未知の定数Ｃｒが含まれているが位相差、検出方法
の様な場合には位相差を検出するうえで強度分布の絶対
値は必要としないから問題はない。

以下、第４図の焦点検出装置の組込まれた一眼レフレッ
クスカメラに適用した構成を説明する０図示の焦点検出
用光学系は撮影レンズ１０に続く二次結像系（１１，１
２）で撮影レンズの瞳を分割し、各分割された瞳を通過
した光束をセンサ１０１のセンサ列上に結像させ、撮影
レンズｌＯの焦点調節度合に応じて各機に位置ずれを生
じさせるものである。詳しくは、１１が２重楔プリズム
、１２が結像レンズで、１３は予定結像面に置かれたフ
ィールドレンズである。１４は、中央に透光域を有する
クイック参リターン・ミラー、１５は光束を底部へ向け
て反射するサブミラー、１６は写真フィルムである。ま
た１７はコンデンサーレンズ、１８はペンタゴナルプリ
ズム、１９はアイビーズで、これらはコンデンサーレン
ズ１７上の複写体像を観察するためのファインダーを構
成する。

２０は補助光で投射されるパターンを有するプレートで
あり、２１は投射レンズである。

１０８は補助光源で１例えば閃光発光管が使用できる。

１１０は表示装置で、焦点調節状態を表示するためにコ
ンデンサーレンズ１７近傍の予定結像面にペンタゴナル
プリズム１８へ向けて置かれる。第５図は電気回路を示
している。

１０１はセンサで前述したように撮影レンズの瞳を分割
した領域を通過してきた光束が形成する複数の被写体像
を複数のセンサ列で光電変換し、その光電変換信号２０
１をＡＤ変換器１０２へ送る。ＡＤ変換器１０２はＡＤ
変換後、そのディジタル信号２０２をマルチプレクサ１
０３へ送る、マルチプレクサ１０３は後述の焦点調節装
置１０７から制御信号２０８で制御され、入力した信号
２０２をメモリ１０４あるいは引算器１０５へ選択的に
出力する。引算器１０５はマルチプレクサ１０３からの
信号２０４とメモリ１０４からの信号２０５を入力して
おり、その出力２０６は割算器１０Ｂへと送られる０割
算器１０６にはメモリ１０４からの信号２０５も入力さ
れており、その出力２０７は焦点調節装置１０７へ送ら
れている。

焦点調節装置１０７は入力信号２０７に基づいて周知の
位相差算出処理を行ない、現在の撮影レンズ１０の焦点
状態を演算し、レンズ駆動装置１０９あるいは表示装置
１１０へそれぞれ制御信号２１１，２１２を送り、適正
なレンズ移動を行い、かつ表示を行う、補助光源１０８
は制御信号２１０を介して焦点調節装置１０７から投光
の制御を受ける。

以上の構成からなる実施例の動作を説明する。

先ず最初に、例えばレリーズ動作の途中でセンサ駆動信
号２０９によりセンサ１０１で被写体像の光電変換を行
い、その光電変換信号２０１はＡＤ変換器１０２でＡＤ
変換され、出力信号２０２はマルチプレクサ１６３へ入
力される。

マルチプレクサ１０３はこめ時点では制御信号２０８に
よりメモリ１０４側□に選択されており。

入力された信号２０２は２０３へと出力され。

メモリ１０４に記憶される。このときの信号２０３が前
述した式（１）　ノｆ　１　（ｘ）に相当する。

次に、記憶過程が終了して一定時間経った後。

あるいは適正な信号処理がなされなかったとき。

制御信号２１０により補助光源１０８を点燈させて補助
光の投光を行い、それと同時にセンサ１０１を駆動させ
、先程と同様にＡＤ変換後のディジタル信号がマルチプ
レクサ１０３へと入力される。マルチプレクサ１０３は
今度は引算器１０５側に選択されており、入力信号２０
２は出力信号２０４となる。この信号２０４が前述した
式（２）のｆ２（ｘ）に相当する。引算器１０５にはメ
モリ１０４からの出力信号２０５も入力されており、こ
の信号は先程メモリ１０４に記憶された信号でｆｌ（ｘ
）であるノテ、出力２０６はｆ２（ｘ）−ｆｔ　（ｘ）
を意味している。この出力２０６は続いて割算器１０６
へ入力されており、１０６には信号２０６、即ちｆｌ（
ｘ）も入力されているので。

１０６の出力２０７は［ｆ２（ｘ）−ｆｔ（ｘ）］　／
ｆ　１　（ｘ）を意味している。

この信号２０７こそ前式（６）においてＣｒ＝１とした
ときの補助光の強度分布であり、焦点調節装置１０７は
信号２０７を入力することによって焦点検出に必要な演
算を実行することが可能となる。

〈効　果〉 以上述べた本発明によると、従来自動焦点検出が困難と
されていた繰返しパターンを具える物体の場合でも検出
が可能となる優れた効果がある。また検出のための構成
も、信号処理のたメツマイクロΦプロセッサのソフトウ
ェアを変更する程度で実現でき１部材の追加や装置の変
形などの大幅な改造を要しないため、著しく好都合であ
り、特にカメラに使用して有効である。

【図面の簡単な説明】

性パターンを有する被写体を示す図で、（ｂ）は光電変
換信号を示す図、第３図は光電変換信号を示す図、第４
図は実施例を示す光学断面図で、第５図は電気ブロック
図。 図中、１１は撮影レンズ、１１と１２は二次結像系、ｌ
Ｏｌはセンサ、１０４はメモリ、１０５は引算器、１０
５は割算器、、１０７は焦点調節装置、１０８は補助光
源、１０９はレンズ駆動装置゛。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）物体の像に対応した光分布を受けて光電変換し、
   光電変換信号を用いて焦点検出を行うに際し、物体を補
   助光で照明する様にした装置に於いて、補助光の照明を
   行わない状態における光電変換信号を使用して、補助光
   照明をしたときの光電変換信号を補正する手段を設け、
   補正された光電変換信号により焦点検出を行うことを特
   徴とする焦点検出装置。