JPS6214805B2 - - Google Patents
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- JPS6214805B2 JPS6214805B2 JP54172963A JP17296379A JPS6214805B2 JP S6214805 B2 JPS6214805 B2 JP S6214805B2 JP 54172963 A JP54172963 A JP 54172963A JP 17296379 A JP17296379 A JP 17296379A JP S6214805 B2 JPS6214805 B2 JP S6214805B2
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- focus
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/10—Beam splitting or combining systems
- G02B27/16—Beam splitting or combining systems used as aids for focusing
-
- 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
- G02B7/30—Systems for automatic generation of focusing signals using parallactic triangle with a base line
- G02B7/305—Systems for automatic generation of focusing signals using parallactic triangle with a base line using a scanner
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Focusing (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
Description
この発明は、２つに分けた同一被写体像の両方
を互いに反対方向に、あるいは一方のみを偏倚さ
せ、この２つの被写体像の相対偏倚が焦点合致時
では最小となる、所謂二重像合致法と言う焦点調
整法の原理を応用して、対になつた光電変換素子
群（以後センサー群と呼ぶ。）の各出力を演算処
理して電気的焦点検出を行う焦点検出処理方法に
関するもので、前ピン，後ピンを検出出来るばか
りか、いかなる点に撮影レンズがあつても瞬時に
焦点合致点までの移動量さえも検出出来るように
したカメラの焦点検出方法に関するものである。 従来より、空間周波数の変化を利用したり、あ
るいは被写体像のコントラストの変化を利用した
り、前記の所謂二重像合致法を応用したりした焦
点検出方法が数多く考えられて、一部は実用化さ
れてきた。 しかしながら、その多くは焦点合致時で焦点検
出出力が最大値，最小値あるいは極値を得ること
を利用するために、前ピン，後ピンの情報等が得
られず、１回で焦点合致位置を検出するために
は、無限から近距離までの撮影範囲で焦点検出動
作を行う必要があり、操作も複雑で、検出時間も
長く、速い動きの被写体では焦点検出が不可能で
あつた。 また、前ピン，後ピンの情報を得ることの出来
る焦点検出方法も考案されているが、やはり、速
い動きの被写体に対しては充分な焦点検出を行う
ことは難しく、カメラ本体の機能を充分生かすこ
とが出来なかつた。 この発明は、二重像合致法の原理を応用して、
上記のような従来不可能であつたスポーツや自転
車等の速く動く被写体に対しても充分焦点検出を
可能とし、より幅広い被写体に対して撮影が出来
るカメラの焦点検出方法を提供するものである。 以下、第１図乃至第６図を参照しながらこの発
明の一実施例の各動作を説明する。 第１図は、従来よりある二重像合致法の原理を
応用した焦点検出装置の光学系，センサー群及び
処理回路の概略を示す。 同図に於いて、被写体１からの反射光の一方は
固定ミラー２及び４で反射し、結像レンズ６を通
りセンサー群８上のセンサーa1からａoに投影さ
れ、その入射光量に比例した出力を処理回路１０
に入力する。又、他方は、矢印の方向に回転可能
な可動ミラー３及び固定ミラー５で反射し、結像
レンズ７を通りセンサー群９上のセンサーb1から
ｂoに投影され、同様に各出力は処理回路１０に
入力される。 次に、第１図及び第２図を用いて焦点検出の原
理を説明する。センサー群９上の被写体像は可動
ミラー３の回転により、センサー列にそつて動
く。 その動きは、可動ミラー３の左回転に対して、
図面に於いて下から上に動く。今、焦点合致状態
の時、センサー群８，９上に光学的に同一の被写
体像が受光面A1，A2，…，Ａo，B1，B2，…，Ｂ
o上のA1とB1，A2とB2，…，ＡoとＢoに投影され
たとして、その時の各センサーの出力をi1，i2，
…，ｉo，j1，j2，…，ｊoとすれば、i1＝j1，i2＝
j2，…，ｉo＝ｊoとなる。 但し、ｎはセンサーの数であり、焦点合致外で
は、一般的にi1≠j1，i2≠j2，…，ｉo≠ｊoとな
る。 よつて、処理回路１０内で
を互いに反対方向に、あるいは一方のみを偏倚さ
せ、この２つの被写体像の相対偏倚が焦点合致時
では最小となる、所謂二重像合致法と言う焦点調
整法の原理を応用して、対になつた光電変換素子
群（以後センサー群と呼ぶ。）の各出力を演算処
理して電気的焦点検出を行う焦点検出処理方法に
関するもので、前ピン，後ピンを検出出来るばか
りか、いかなる点に撮影レンズがあつても瞬時に
焦点合致点までの移動量さえも検出出来るように
したカメラの焦点検出方法に関するものである。 従来より、空間周波数の変化を利用したり、あ
るいは被写体像のコントラストの変化を利用した
り、前記の所謂二重像合致法を応用したりした焦
点検出方法が数多く考えられて、一部は実用化さ
れてきた。 しかしながら、その多くは焦点合致時で焦点検
出出力が最大値，最小値あるいは極値を得ること
を利用するために、前ピン，後ピンの情報等が得
られず、１回で焦点合致位置を検出するために
は、無限から近距離までの撮影範囲で焦点検出動
作を行う必要があり、操作も複雑で、検出時間も
長く、速い動きの被写体では焦点検出が不可能で
あつた。 また、前ピン，後ピンの情報を得ることの出来
る焦点検出方法も考案されているが、やはり、速
い動きの被写体に対しては充分な焦点検出を行う
ことは難しく、カメラ本体の機能を充分生かすこ
とが出来なかつた。 この発明は、二重像合致法の原理を応用して、
上記のような従来不可能であつたスポーツや自転
車等の速く動く被写体に対しても充分焦点検出を
可能とし、より幅広い被写体に対して撮影が出来
るカメラの焦点検出方法を提供するものである。 以下、第１図乃至第６図を参照しながらこの発
明の一実施例の各動作を説明する。 第１図は、従来よりある二重像合致法の原理を
応用した焦点検出装置の光学系，センサー群及び
処理回路の概略を示す。 同図に於いて、被写体１からの反射光の一方は
固定ミラー２及び４で反射し、結像レンズ６を通
りセンサー群８上のセンサーa1からａoに投影さ
れ、その入射光量に比例した出力を処理回路１０
に入力する。又、他方は、矢印の方向に回転可能
な可動ミラー３及び固定ミラー５で反射し、結像
レンズ７を通りセンサー群９上のセンサーb1から
ｂoに投影され、同様に各出力は処理回路１０に
入力される。 次に、第１図及び第２図を用いて焦点検出の原
理を説明する。センサー群９上の被写体像は可動
ミラー３の回転により、センサー列にそつて動
く。 その動きは、可動ミラー３の左回転に対して、
図面に於いて下から上に動く。今、焦点合致状態
の時、センサー群８，９上に光学的に同一の被写
体像が受光面A1，A2，…，Ａo，B1，B2，…，Ｂ
o上のA1とB1，A2とB2，…，ＡoとＢoに投影され
たとして、その時の各センサーの出力をi1，i2，
…，ｉo，j1，j2，…，ｊoとすれば、i1＝j1，i2＝
j2，…，ｉo＝ｊoとなる。 但し、ｎはセンサーの数であり、焦点合致外で
は、一般的にi1≠j1，i2≠j2，…，ｉo≠ｊoとな
る。 よつて、処理回路１０内で
【式】
の演算を行い、その結果を焦点検出信号とすれ
ば、焦点合致時ではＶ＝０（最小値）、焦点合致
外ではＶ＞０となり、焦点合致位置の検出が可能
となる。 以上が従来から考えられている二重像合致法の
原理を応用した方法であり、この方法では通常焦
点合致点及び焦点合致外以外の信号、例えば前ピ
ン，後ピン等の情報は得られない。 しかしながら、第１図，第２図のような二重像
合致法の光学系，センサー群及びセンサー出力
i1，i2，…，ｉo，j1，j2，…，ｊoを用い、本発明
に基づく演算処理を処理回路１０で行えば、焦点
合致位置の方向，量をも瞬時に検出し得るもので
ある。 第３図は、第１図に於ける可動ミラー３を回転
させた場合のセンサー群８，９の各センサー出力
を示す。実線及び破線は各センサー群上に投影さ
れた被写体像と対応しており、ｂ図は焦点合致状
態、即ち２つの被写体像が一致していることを示
す。 また、第１図の可動ミラー３を左回転させた場
合、センサー群９上の投影像はセンサー群８に対
して図面上左から右に、即ち第３図ａ，ｂ，ｃと
変化する。又、被写体像の移動量Δαは、可動ミ
ラー３の回転量に比例するから、Δαを検出する
ことにより、焦点合致点までの方向，量がわかる
のである。 但し、Δαは実線曲線に対し破線曲線が左側の
場合を正，右側の場合を負とする。 すなわち、この発明による焦点検出方法は、こ
のΔαを検出することに他ならない。 第４図ａは、焦点合致点からのミラー回転量に
対する次に説明するセンサー差分出力V01の変化
図である。 曲線α０は焦点合致点よりセンサー群９の投影
像が１センサー分だけ第３図ａに見られる如く左
に動いた場合で、センサー差分出力を次のような
形に定めると、 センサー差分出力
ば、焦点合致時ではＶ＝０（最小値）、焦点合致
外ではＶ＞０となり、焦点合致位置の検出が可能
となる。 以上が従来から考えられている二重像合致法の
原理を応用した方法であり、この方法では通常焦
点合致点及び焦点合致外以外の信号、例えば前ピ
ン，後ピン等の情報は得られない。 しかしながら、第１図，第２図のような二重像
合致法の光学系，センサー群及びセンサー出力
i1，i2，…，ｉo，j1，j2，…，ｊoを用い、本発明
に基づく演算処理を処理回路１０で行えば、焦点
合致位置の方向，量をも瞬時に検出し得るもので
ある。 第３図は、第１図に於ける可動ミラー３を回転
させた場合のセンサー群８，９の各センサー出力
を示す。実線及び破線は各センサー群上に投影さ
れた被写体像と対応しており、ｂ図は焦点合致状
態、即ち２つの被写体像が一致していることを示
す。 また、第１図の可動ミラー３を左回転させた場
合、センサー群９上の投影像はセンサー群８に対
して図面上左から右に、即ち第３図ａ，ｂ，ｃと
変化する。又、被写体像の移動量Δαは、可動ミ
ラー３の回転量に比例するから、Δαを検出する
ことにより、焦点合致点までの方向，量がわかる
のである。 但し、Δαは実線曲線に対し破線曲線が左側の
場合を正，右側の場合を負とする。 すなわち、この発明による焦点検出方法は、こ
のΔαを検出することに他ならない。 第４図ａは、焦点合致点からのミラー回転量に
対する次に説明するセンサー差分出力V01の変化
図である。 曲線α０は焦点合致点よりセンサー群９の投影
像が１センサー分だけ第３図ａに見られる如く左
に動いた場合で、センサー差分出力を次のような
形に定めると、 センサー差分出力
【式】は
x0の点、即ちセンサーa2とb1，a3とb2，…，ａoと
ｂo-1に等しい被写体像が投影された時に最小と
なる。 α＝−１の曲線は、センサー群９とセンサー群
８の投影像が一致した時の場合（第３図のｂ）
で、 センサー差分出力
ｂo-1に等しい被写体像が投影された時に最小と
なる。 α＝−１の曲線は、センサー群９とセンサー群
８の投影像が一致した時の場合（第３図のｂ）
で、 センサー差分出力
【式】はx1
の点、即ちセンサーa1とb1，a2とb2，…，ａoとｂ
oに等しい被写体像が投影された時に最小とな
る。 α＝０の曲線はセンサー群９の投影像が１セン
サー分だけ第３図ｃに見られる如く右に動いた場
合で、 センサー差分出力
oに等しい被写体像が投影された時に最小とな
る。 α＝０の曲線はセンサー群９の投影像が１セン
サー分だけ第３図ｃに見られる如く右に動いた場
合で、 センサー差分出力
【式】は
x2の点、即ちセンサーa1とb2，a2とb3，…，ａo-1
とｂoに等しい被写体像が投影された時に最小と
なる。 α＝１，α＝２，α＝３，…も同様にセンサー
群９の投影像が２，３，４，…センサー分だけ右
に動いた場合で、各センサー差分出力V01は
とｂoに等しい被写体像が投影された時に最小と
なる。 α＝１，α＝２，α＝３，…も同様にセンサー
群９の投影像が２，３，４，…センサー分だけ右
に動いた場合で、各センサー差分出力V01は
【式】…となる。
ここで、β０，β１，…，β４，…はセンサー
間の加算された個数の補正値で、β０＝ｎ／（ｎ
−１），β１＝ｎ／ｎ，β２＝ｎ／（ｎ−１），β
３＝ｎ／（ｎ−２），β４＝ｎ／（ｎ−３），…で
ある。勿論、β０＝１／（ｎ−１），β１＝１／
ｎ，β２＝１／（ｎ−１），β３＝１／（ｎ−
２），β４＝１／（ｎ−３）でもよい。 よつて、α＝０，α＝１，…の場合の一般的な
センサー差分出力V01は、
間の加算された個数の補正値で、β０＝ｎ／（ｎ
−１），β１＝ｎ／ｎ，β２＝ｎ／（ｎ−１），β
３＝ｎ／（ｎ−２），β４＝ｎ／（ｎ−３），…で
ある。勿論、β０＝１／（ｎ−１），β１＝１／
ｎ，β２＝１／（ｎ−１），β３＝１／（ｎ−
２），β４＝１／（ｎ−３）でもよい。 よつて、α＝０，α＝１，…の場合の一般的な
センサー差分出力V01は、
【式】で表わせる。
前述の曲線α０の時のセンサー差分出力V01か
らα＝−１，α＝０，…の場合のセンサー差分出
力V01を引いた結果を０位置検出出力F01とし、今
ミラー回転量がｌの位置にある時を演算すれば、
第４図ｂから解るように、α＝−１，０，１曲線
に対しては正の値を、α＝２，３，４，５…曲線
に対しては負の値をとる。 また、曲線α０と曲線α＝０の０位置検出出力
F01は、 で表わせ、β０＝β２＝ｎ／（ｎ−１）であるか
ら、この式を分解すると、 ｛（｜i2−j1｜−｜i1−j2｜）＋（｜i3−j2｜−｜i2
−j3｜）＋……＋（｜ｉo−ｊo-1｜−｜ｉo-1−
ｊo｜）｝×ｎ／（ｎ−１） となり、よつて、この組合せは、センサー群８と
９に同一の被写体像が投影された時に０となり、
その前後で符号は負から正に変る。 同様に、α＝−１の曲線に対する０位置検出出
力F01は、センサー９群の被写体像が１センサー
分だけ左（第３図ａの状態）に動いた時に０とな
り、その前後で符号は負から正になる。 α＝１，２，３，…に対しても同様にセンサー
９群の被写体像が１，２，３，…センサー分だけ
右（第３図ｃの状態）に動いた時に０となり、そ
の前後で符号は負から正になる。 すなわち、第４図ａで示したαの値は、被写体
像９の右動きを正にした場合のセンサーの変化を
示している。 よつて、ミラー回転量ｌの点では、被写体像９
の動きは右に１から２センサー分だけ動いたこと
が検出される。 第４図ｂにセンサー移動量に対する０位置検出
出力F01の結果を示す。即ち、F01が０の点（符号
が移る点）がセンサー移動量１（第４図ａのα＝
１）と２（第４図ａのα＝２）の間にあることが
わかる。 また、その間が直線的に変化するとすれば、実
際のセンサー移動量Ｍは、第４図ａのα＝１の時
のF01の値をF1，α＝２の時をF2とすれば、Ｍ＝
１＋F1／（F1−F2）で表わせる。 一般的には、Ｓ，Ｓ＋１のセンサー移動量間で
F01の符号が変るとし、その各々のF01の値をＦ
s，Ｆs+1とすれば、 Ｍ＝Ｓ＋Ｆs／（Ｆs−Ｆs+1）で表わせる。 また、被写体像の移動と撮影レンズの焦点合せ
までの移動量が比例するから、その比例定数をＫ
とすれば、焦点検出出力をＶputは、Ｖput＝Ｋ×
Ｍとなる。Ｋは理論値でも実験値でもよい。すな
わち、この焦点検出出力Ｖputを用いれば、焦点
合致位置までの量及び方向までの検出が可能とな
る。 以上はセンサー群９の被写体像が左へ１センサ
ー分から右方向に移動した場合の検出法であり、
次に右へ１センサー分から左に移動した場合の検
出法を第４図ｃ，ｄにより説明する。 第４図ｃに於いて、曲線α00は前述の曲線α０
のセンサー群８，９を入替えたのに等しい。すな
わち、曲線α00のセンサー差分出力V01は
らα＝−１，α＝０，…の場合のセンサー差分出
力V01を引いた結果を０位置検出出力F01とし、今
ミラー回転量がｌの位置にある時を演算すれば、
第４図ｂから解るように、α＝−１，０，１曲線
に対しては正の値を、α＝２，３，４，５…曲線
に対しては負の値をとる。 また、曲線α０と曲線α＝０の０位置検出出力
F01は、 で表わせ、β０＝β２＝ｎ／（ｎ−１）であるか
ら、この式を分解すると、 ｛（｜i2−j1｜−｜i1−j2｜）＋（｜i3−j2｜−｜i2
−j3｜）＋……＋（｜ｉo−ｊo-1｜−｜ｉo-1−
ｊo｜）｝×ｎ／（ｎ−１） となり、よつて、この組合せは、センサー群８と
９に同一の被写体像が投影された時に０となり、
その前後で符号は負から正に変る。 同様に、α＝−１の曲線に対する０位置検出出
力F01は、センサー９群の被写体像が１センサー
分だけ左（第３図ａの状態）に動いた時に０とな
り、その前後で符号は負から正になる。 α＝１，２，３，…に対しても同様にセンサー
９群の被写体像が１，２，３，…センサー分だけ
右（第３図ｃの状態）に動いた時に０となり、そ
の前後で符号は負から正になる。 すなわち、第４図ａで示したαの値は、被写体
像９の右動きを正にした場合のセンサーの変化を
示している。 よつて、ミラー回転量ｌの点では、被写体像９
の動きは右に１から２センサー分だけ動いたこと
が検出される。 第４図ｂにセンサー移動量に対する０位置検出
出力F01の結果を示す。即ち、F01が０の点（符号
が移る点）がセンサー移動量１（第４図ａのα＝
１）と２（第４図ａのα＝２）の間にあることが
わかる。 また、その間が直線的に変化するとすれば、実
際のセンサー移動量Ｍは、第４図ａのα＝１の時
のF01の値をF1，α＝２の時をF2とすれば、Ｍ＝
１＋F1／（F1−F2）で表わせる。 一般的には、Ｓ，Ｓ＋１のセンサー移動量間で
F01の符号が変るとし、その各々のF01の値をＦ
s，Ｆs+1とすれば、 Ｍ＝Ｓ＋Ｆs／（Ｆs−Ｆs+1）で表わせる。 また、被写体像の移動と撮影レンズの焦点合せ
までの移動量が比例するから、その比例定数をＫ
とすれば、焦点検出出力をＶputは、Ｖput＝Ｋ×
Ｍとなる。Ｋは理論値でも実験値でもよい。すな
わち、この焦点検出出力Ｖputを用いれば、焦点
合致位置までの量及び方向までの検出が可能とな
る。 以上はセンサー群９の被写体像が左へ１センサ
ー分から右方向に移動した場合の検出法であり、
次に右へ１センサー分から左に移動した場合の検
出法を第４図ｃ，ｄにより説明する。 第４図ｃに於いて、曲線α00は前述の曲線α０
のセンサー群８，９を入替えたのに等しい。すな
わち、曲線α00のセンサー差分出力V01は
【式】で表わせる。同様に
α＝１，０，−１，…は
【式】…となり、x0，
x1，x2，…で最小値を得る。
ミラー移動量がｃ図の様にl0の点にあつた場
合、０位置検出出力F02はα＝−１とα＝−２の
間で、ｄ図の如く負から正となる。α＝−１曲線
の時のF02をF1，α＝−２曲線の時のF02をF2と
すれば、実際のセンサー移動量Ｍは、Ｍ＝−１−
F1／（F1−F2）となる。前と同様に一般的にはＭ
＝Ｓ−Ｆs／（Ｆs−Ｆs+1）で表わせ、焦点検出出
力Ｖputは、Ｖput＝Ｋ×Ｍとなる。すなわち、こ
の焦点合致出力Ｖputを用いることにより、第１
図の可動ミラー３のある位置で被写体を見て焦点
検出を行えば、その絶対量で焦点合致位置までの
量、その符号で焦点合致位置の方向がわかる。 第４図ｅのミラー回転量に対する焦点検出出力
Ｖputの変化を示す。 第１図の光学系では、被写体像の移動量とミラ
ー回転量は比例関係にあるため、焦点検出出力Ｖ
putは直線となる。 勿論、他の光学系の構成においても二重像合致
式の原理を利用し、焦点調整部材の調整量と被写
体像の移動量が比例関係にあれば、この発明に基
づく焦点検出出力Ｖputは非常に有効となる。 以上がこの発明の焦点検出方法であるが、当然
ながら自動焦点検出装置を構成する場合は、前述
の焦点検出出力Ｖputの絶対量で撮影レンズ駆動
モーター回転量を、符号で回転方向を制御すれば
よく、又フアインダー内に焦点検出出力Ｖputを
表示して焦点状態を撮影者に知らせるようにして
もよい。 第５図にこの発明の焦点検出方法を実現させる
ための構成図を示す。８，９はセンサー群で、こ
れより出た出力i1，i2，…，ｉo，j1，j2，…，ｊo
をＡ／Ｄ変換器１１によりデジタル変換し、記憶
回路１２に順序よく記憶され、それらは制御回路
１５により制御される。 また、センサー差分出力V01，V02及び０位置検
出出力F01，F02及びセンサー移動量Ｍ及び焦点検
出出力Ｖputを演算する演算回路１３も同様に制
御されながら演算を行い、その結果である焦点検
出出力Ｖputはレンズ駆動回路及び表示回路を有
する駆動回路１４に送られて焦点合致動作を行
う。 以上の構成はマイクロプロセツサーを中心に用
いれば、より簡単な構成で出来る。 第６図にこの発明に基づく演算処理のフロー図
を示す。 一応、ｐ＝３の場合（但し、ｐ＜ｎで成立する
が、ｐがｎの値に近い程センサー差分出力V01，
V02の加算数が減少するため、ｐ＜ｎが小さい方
が望ましい）について説明する。 焦点検出開始（例えば焦点検出開始スイツチを
ONにする）の信号をトリガー信号として、セン
サー出力i1，i2，…，ｉo，j1，j2，…，ｊoを記憶
回路に読み込み、次にセンサー群９の被写体像が
−１センサー分から右側に動く組の基準センサー
差分出力Ｖα０を演算した後、センサー差分出力
Ｖ（−１），Ｖ（０），…，Ｖ（３）を計算する。 次に、Ｖα０とＶ（ｐ）を順次乗算してＶα０
と符号の異なつた始めてのセンサー移動量ｐを算
出し、ｐの値より実際のセンサー移動量Ｍを計算
し、焦点検出出力Ｖputを求め、その結果によ
り、表示及び撮影レンズを動かして焦点合致位置
に合せる。 Ｖα０×Ｖ（ｐ）に符号の変化がない場合は、
センサー移動量が１から左方向に動いた場合の基
準センサー差分出力Ｖα00を計算し、上述の場合
と同じ演算を行いセンサー移動量ｐを算出し、そ
の値を使つて焦点合致位置に合せる。又、それで
もセンサー移動量ｐが求められない時は、焦点検
出不能等の表示を行う。 以上のようにこの発明による焦点検出方法は、
構成もセンサー群の配置も簡単な既存の二重像合
致式の原理を応用した光学系を用い、特殊な演算
方法により、カメラを被写体に向けて焦点検出を
行えば、その点で瞬時に焦点合致方向と量が算出
出来、従来の焦点検出法では不可能であつた速く
動く被写体にも充分焦点調整が出来、より幅広い
被写体の焦点合せが可能となるものである。
合、０位置検出出力F02はα＝−１とα＝−２の
間で、ｄ図の如く負から正となる。α＝−１曲線
の時のF02をF1，α＝−２曲線の時のF02をF2と
すれば、実際のセンサー移動量Ｍは、Ｍ＝−１−
F1／（F1−F2）となる。前と同様に一般的にはＭ
＝Ｓ−Ｆs／（Ｆs−Ｆs+1）で表わせ、焦点検出出
力Ｖputは、Ｖput＝Ｋ×Ｍとなる。すなわち、こ
の焦点合致出力Ｖputを用いることにより、第１
図の可動ミラー３のある位置で被写体を見て焦点
検出を行えば、その絶対量で焦点合致位置までの
量、その符号で焦点合致位置の方向がわかる。 第４図ｅのミラー回転量に対する焦点検出出力
Ｖputの変化を示す。 第１図の光学系では、被写体像の移動量とミラ
ー回転量は比例関係にあるため、焦点検出出力Ｖ
putは直線となる。 勿論、他の光学系の構成においても二重像合致
式の原理を利用し、焦点調整部材の調整量と被写
体像の移動量が比例関係にあれば、この発明に基
づく焦点検出出力Ｖputは非常に有効となる。 以上がこの発明の焦点検出方法であるが、当然
ながら自動焦点検出装置を構成する場合は、前述
の焦点検出出力Ｖputの絶対量で撮影レンズ駆動
モーター回転量を、符号で回転方向を制御すれば
よく、又フアインダー内に焦点検出出力Ｖputを
表示して焦点状態を撮影者に知らせるようにして
もよい。 第５図にこの発明の焦点検出方法を実現させる
ための構成図を示す。８，９はセンサー群で、こ
れより出た出力i1，i2，…，ｉo，j1，j2，…，ｊo
をＡ／Ｄ変換器１１によりデジタル変換し、記憶
回路１２に順序よく記憶され、それらは制御回路
１５により制御される。 また、センサー差分出力V01，V02及び０位置検
出出力F01，F02及びセンサー移動量Ｍ及び焦点検
出出力Ｖputを演算する演算回路１３も同様に制
御されながら演算を行い、その結果である焦点検
出出力Ｖputはレンズ駆動回路及び表示回路を有
する駆動回路１４に送られて焦点合致動作を行
う。 以上の構成はマイクロプロセツサーを中心に用
いれば、より簡単な構成で出来る。 第６図にこの発明に基づく演算処理のフロー図
を示す。 一応、ｐ＝３の場合（但し、ｐ＜ｎで成立する
が、ｐがｎの値に近い程センサー差分出力V01，
V02の加算数が減少するため、ｐ＜ｎが小さい方
が望ましい）について説明する。 焦点検出開始（例えば焦点検出開始スイツチを
ONにする）の信号をトリガー信号として、セン
サー出力i1，i2，…，ｉo，j1，j2，…，ｊoを記憶
回路に読み込み、次にセンサー群９の被写体像が
−１センサー分から右側に動く組の基準センサー
差分出力Ｖα０を演算した後、センサー差分出力
Ｖ（−１），Ｖ（０），…，Ｖ（３）を計算する。 次に、Ｖα０とＶ（ｐ）を順次乗算してＶα０
と符号の異なつた始めてのセンサー移動量ｐを算
出し、ｐの値より実際のセンサー移動量Ｍを計算
し、焦点検出出力Ｖputを求め、その結果によ
り、表示及び撮影レンズを動かして焦点合致位置
に合せる。 Ｖα０×Ｖ（ｐ）に符号の変化がない場合は、
センサー移動量が１から左方向に動いた場合の基
準センサー差分出力Ｖα00を計算し、上述の場合
と同じ演算を行いセンサー移動量ｐを算出し、そ
の値を使つて焦点合致位置に合せる。又、それで
もセンサー移動量ｐが求められない時は、焦点検
出不能等の表示を行う。 以上のようにこの発明による焦点検出方法は、
構成もセンサー群の配置も簡単な既存の二重像合
致式の原理を応用した光学系を用い、特殊な演算
方法により、カメラを被写体に向けて焦点検出を
行えば、その点で瞬時に焦点合致方向と量が算出
出来、従来の焦点検出法では不可能であつた速く
動く被写体にも充分焦点調整が出来、より幅広い
被写体の焦点合せが可能となるものである。
第１図は従来よりある二重像合致法の原理を応
用した焦点検出装置の概略図、第２図はセンサー
群８，９の受光面の配列と関係を示す図、第３図
ａはセンサー群９上の被写体像がセンサー群８上
のそれに対し左側にずれた状態を示す図、第３図
ｂはセンサー群８，９上の被写体像が一致した状
態を示す図、第３図ｃは第３図ａと逆に右側にず
れた状態を示す図、第４図ａはセンサーが−１か
ら右側にずれていく時のセンサー差分出力V01の
状態を示す図、第４図ｂは第４図ａに対する０位
置検出出力F01の状態を示す図、第４図ｃはセン
サーが−１から左側にずれていく時のセンサー差
分出力V02の状態を示す図、第４図ｄは第４図ｃ
に対する０位置検出出力F02の状態を示す図、第
４図ｅはこの発明に基づく焦点検出出力Ｖputの
状態図、第５図はこの発明による焦点検出方法を
実現させるための一例を示す処理回路図、第６図
はこの発明による焦点検出方法を実現させるため
の演算処理のフロー図である。 １：被写体、２，４，５：固定ミラー、３：可
動ミラー、６，７：結像レンズ、８，９：センサ
ー群、１０：処理回路、１１：Ａ／Ｄ変換回路、
１２：記憶回路、１３：演算回路、１４：表示及
び撮影レンズ駆動回路、１５：制御回路、a1，
a2，…，ａo，b1，b2，…，ｂo：センサー、A1，
A2，…，Ａo，B1，B2，…，Ｂo：各センサーの受
光面、i1，i2，…，ｉo，j1，j2，…，ｊo：各セン
サーの入射光量に対する出力、Ｍ，Ｓ，ｐ，α，
Δα：センサーの移動量、V01，V02，Ｖα０，Ｖ
α00，Ｖ（ｐ）：センサー差分出力、F01，F02，
Ｆα０，Ｆα00，Ｆ（ｐ），F1，F2：０位置検出
出力、ｌ，l0：焦点検出演算位置、α０，α00：
基準センサー差分出力、Ｖput：焦点検出出力、
ｎ：１群のセンサー数、Ｖ：従来の焦点検出出
力、β０，β１，β２，…：補正値、Ｋ：比例定
数、x0，x1，x2，…：各センサー差分出力の最小
値を示す可動ミラー点。
用した焦点検出装置の概略図、第２図はセンサー
群８，９の受光面の配列と関係を示す図、第３図
ａはセンサー群９上の被写体像がセンサー群８上
のそれに対し左側にずれた状態を示す図、第３図
ｂはセンサー群８，９上の被写体像が一致した状
態を示す図、第３図ｃは第３図ａと逆に右側にず
れた状態を示す図、第４図ａはセンサーが−１か
ら右側にずれていく時のセンサー差分出力V01の
状態を示す図、第４図ｂは第４図ａに対する０位
置検出出力F01の状態を示す図、第４図ｃはセン
サーが−１から左側にずれていく時のセンサー差
分出力V02の状態を示す図、第４図ｄは第４図ｃ
に対する０位置検出出力F02の状態を示す図、第
４図ｅはこの発明に基づく焦点検出出力Ｖputの
状態図、第５図はこの発明による焦点検出方法を
実現させるための一例を示す処理回路図、第６図
はこの発明による焦点検出方法を実現させるため
の演算処理のフロー図である。 １：被写体、２，４，５：固定ミラー、３：可
動ミラー、６，７：結像レンズ、８，９：センサ
ー群、１０：処理回路、１１：Ａ／Ｄ変換回路、
１２：記憶回路、１３：演算回路、１４：表示及
び撮影レンズ駆動回路、１５：制御回路、a1，
a2，…，ａo，b1，b2，…，ｂo：センサー、A1，
A2，…，Ａo，B1，B2，…，Ｂo：各センサーの受
光面、i1，i2，…，ｉo，j1，j2，…，ｊo：各セン
サーの入射光量に対する出力、Ｍ，Ｓ，ｐ，α，
Δα：センサーの移動量、V01，V02，Ｖα０，Ｖ
α00，Ｖ（ｐ）：センサー差分出力、F01，F02，
Ｆα０，Ｆα00，Ｆ（ｐ），F1，F2：０位置検出
出力、ｌ，l0：焦点検出演算位置、α０，α00：
基準センサー差分出力、Ｖput：焦点検出出力、
ｎ：１群のセンサー数、Ｖ：従来の焦点検出出
力、β０，β１，β２，…：補正値、Ｋ：比例定
数、x0，x1，x2，…：各センサー差分出力の最小
値を示す可動ミラー点。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 同一被写体を光学的に等しい２つの被写体像
に分割し、前記被写体像の各々を互いに反対方向
あるいは一方を偏倚させ、前記被写体像の各々の
相対位置の変化を電気信号に変える２群の光電変
換素子上に投影させる光学系と焦点検出調整部材
の調整量と被写体像の偏倚が比例関係にある焦点
検出方法において、 前記光電変換素子群の各々の出力を、１つ隣り
の相対する光電変換素子間の出力の差の絶対値の
組合せの総和に自己の組合せ数で除算した値か
ら、相対する光電変換素子間の出力の差の絶対値
の組合せの組から順次前記とは逆の方向に１つ隣
り，２つ隣り，…と相対する光電変換素子の出力
の差の絶対値の組合せの各組の総和に、各組の組
合せ数で除算した値を引いた１群の検出値と、組
合せの方向を前記の場合と全く逆な方向で行つた
１群の検出値中、同一群中で前記検出値の符号が
変る前後の出力差を得る光電変換素子間の光電変
換数を１つ隣りでの組合せの場合を０とし、かつ
２つの群では符号を逆として表わし、その時の２
つの前記検出値と、符号が変る前後では前記検出
値が直線的に変化するとして前記検出値が０とな
る光電変換素子数を演算し焦点検出出力として用
い、瞬時に焦点合せを可能としたカメラの焦点検
出方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17296379A JPS5697325A (en) | 1979-12-29 | 1979-12-29 | Focus detecting method of camera |
| US06/218,132 US4394569A (en) | 1979-12-29 | 1980-12-19 | Focus detecting method and apparatus |
| GB8041060A GB2069790B (en) | 1979-12-29 | 1980-12-22 | Device and method for automatically focusing a lens of a camera or the like |
| FR8027698A FR2472766A1 (fr) | 1979-12-29 | 1980-12-29 | Procede et dispositif de detection de mise au point pour appareil de prise de vues notamment |
| DE3049397A DE3049397C2 (de) | 1979-12-29 | 1980-12-29 | Automatische Scharfeinstellvorrichtung für eine Kamera |
| US07/050,275 USRE32652E (en) | 1979-12-29 | 1987-05-13 | Focus detecting method and apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17296379A JPS5697325A (en) | 1979-12-29 | 1979-12-29 | Focus detecting method of camera |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5697325A JPS5697325A (en) | 1981-08-06 |
| JPS6214805B2 true JPS6214805B2 (ja) | 1987-04-03 |
Family
ID=15951598
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17296379A Granted JPS5697325A (en) | 1979-12-29 | 1979-12-29 | Focus detecting method of camera |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US4394569A (ja) |
| JP (1) | JPS5697325A (ja) |
| DE (1) | DE3049397C2 (ja) |
| FR (1) | FR2472766A1 (ja) |
| GB (1) | GB2069790B (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58100109A (ja) * | 1981-12-09 | 1983-06-14 | Olympus Optical Co Ltd | 焦点検出装置 |
| JPS59102204A (ja) * | 1982-12-06 | 1984-06-13 | Canon Inc | 焦点調節装置 |
| US4631394A (en) * | 1982-10-25 | 1986-12-23 | Olympus Optical Co., Ltd. | Focusing device for optical systems |
| JPS62133408A (ja) * | 1985-12-05 | 1987-06-16 | Canon Inc | 焦点検出方式 |
| JP3108697B2 (ja) * | 1991-04-25 | 2000-11-13 | 旭光学工業株式会社 | 焦点検出装置 |
| DE19710753C2 (de) * | 1996-03-15 | 2000-11-23 | Asahi Optical Co Ltd | Automatische Fokussiereinrichtung |
| DE19710752C2 (de) * | 1996-03-15 | 2003-06-05 | Pentax Corp | Fokussiereinrichtung |
| DE19710726C2 (de) * | 1996-03-15 | 2003-06-05 | Pentax Corp | Automatisch fokussierbares Vermessungsinstrument |
| DE19710722C2 (de) * | 1996-03-15 | 2003-06-05 | Pentax Corp | Automatische Fokussiereinrichtung für ein Fernrohr |
| EP0835153B1 (en) | 1996-03-28 | 2003-08-27 | Medtronic, Inc. | Detection of pressure waves transmitted through catheter/lead body |
| US5877892A (en) * | 1996-04-01 | 1999-03-02 | Asahi Seimitsu Kabushiki Kaisha | Focus detecting apparatus for a telescope system |
| US5936736A (en) * | 1996-09-30 | 1999-08-10 | Asahi Seimitsu Kabushiki Kaisha | Focusing method and apparatus for a surveying instrument having an AF function, and arrangement of an AF beam splitting optical system therein |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4083056A (en) * | 1975-09-09 | 1978-04-04 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Focus detecting device for single-lens reflex cameras |
| JPS5914723B2 (ja) * | 1976-05-22 | 1984-04-05 | 旭光学工業株式会社 | 一眼レフカメラの焦点検出装置 |
| JPS53110823A (en) * | 1977-03-10 | 1978-09-27 | Ricoh Co Ltd | Optical information processor |
| JPS53166637U (ja) * | 1977-06-02 | 1978-12-27 | ||
| FR2396325A1 (fr) * | 1977-07-01 | 1979-01-26 | Olympus Optical Co | Dispositif de mise au point automatique d'une image |
| DE2847368A1 (de) * | 1977-11-02 | 1979-05-03 | Canon Kk | Kamera mit automatischer scharfeinstellvorrichtung |
| US4265520A (en) * | 1977-11-28 | 1981-05-05 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Focus detecting device in single lens reflex camera |
| JPS5557809A (en) * | 1978-10-24 | 1980-04-30 | Olympus Optical Co Ltd | Focusing detection system |
| US4254330A (en) * | 1979-09-13 | 1981-03-03 | Honeywell Inc. | Low frequency enhancement range finding equipment |
-
1979
- 1979-12-29 JP JP17296379A patent/JPS5697325A/ja active Granted
-
1980
- 1980-12-19 US US06/218,132 patent/US4394569A/en not_active Ceased
- 1980-12-22 GB GB8041060A patent/GB2069790B/en not_active Expired
- 1980-12-29 FR FR8027698A patent/FR2472766A1/fr active Granted
- 1980-12-29 DE DE3049397A patent/DE3049397C2/de not_active Expired
-
1987
- 1987-05-13 US US07/050,275 patent/USRE32652E/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| USRE32652E (en) | 1988-04-26 |
| DE3049397C2 (de) | 1983-10-13 |
| DE3049397A1 (de) | 1981-09-17 |
| US4394569A (en) | 1983-07-19 |
| GB2069790A (en) | 1981-08-26 |
| FR2472766A1 (fr) | 1981-07-03 |
| FR2472766B1 (ja) | 1985-03-01 |
| GB2069790B (en) | 1984-09-26 |
| JPS5697325A (en) | 1981-08-06 |
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