JPS62296108A - 位相差式焦点検出方法 - Google Patents

位相差式焦点検出方法

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JPS62296108A
JPS62296108A JP14106386A JP14106386A JPS62296108A JP S62296108 A JPS62296108 A JP S62296108A JP 14106386 A JP14106386 A JP 14106386A JP 14106386 A JP14106386 A JP 14106386A JP S62296108 A JPS62296108 A JP S62296108A
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lens
sensor
focus
flag
mode
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JP14106386A
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English (en)
Inventor
Junichi Ito
順一 伊藤
Minoru Matsuzaki
稔 松崎
Yoji Watanabe
洋二 渡辺
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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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】 3、発明の詳細な説明 [産業上の利用分野] この発明は、位相差方式による焦点検出方法、更に詳し
くは、位相差を検出するセンサー群をtM成す複数の光
電変換素子の素子間の感度ずれを補正する手段に関する
ものである。
[従来の技術] カメラにおける合焦検出方式には周知のように、位相差
方式、コントラスト方式等があるが、そのうちでも位相
差方式による焦点検出手段は第10図〜第12図に示す
ように構成されている。即ち、第10図〜第12図はそ
の原理を示したものであって、第10図は焦点検出セン
サー100と光学系101の位置関係を示している。こ
の場合、−眼レフレックスカメラでTTL方式の場合に
は焦点検出センサー100はフィルム面と等価な位置に
配置される。焦点検出センサー100は第12図(A)
(B)(C)に示すように、それぞれペア(al、b1
〜a、、b、)をなして配置されるa群およびb群から
なるCCD等で形成された光電変換素子a1〜an、b
1〜bo (第12図(A)参照)と、その各ペア(a
 1+  b r 〜a n。
b )にそれぞれ対応して配置されたレンズレットC1
−Cn (第12図(B)参照)とで構成されている。
上記レンズレットc1〜Coは撮影レンズ101の射出
瞳を通ってセンサー100に達する光を上側のA光束と
下側のB光束とに分割し、それぞれを8群検出センサー
と5群検出センサーへ導く働きをする(第12図(C)
参照)。
今、第10図に示すように、焦点検出センサー100よ
り撮影レンズ101がわに向けて6gずれた位置に焦点
面102が形成されているものとすると、このときの光
電変換素子a1〜ao。
b1〜b、の出力を、横軸を素子の番号とし、縦軸を対
応する素子の出力値として表わすと第11図に示す特性
曲線図のようになる。
このとき、b群の検出センサーにより形成される曲線は
a群の検出センサーによって形成される曲線より位相差
△χだけずれている。この位相差△χと実際の焦点面か
らのずれ量Δgはある係数を介してリニヤ−な関係にあ
る。即ち、ΔN−に△χ・・・・・・(1) k:変換係数である。
そして、この検出センサーのデータから△χを導出する
には、次のようにして行なわれる。
焦点が前ピン(焦点面が撮影レンズがわにある)か、合
焦か、あるいは後ピン(焦点面がセンサーの後ろがわに
ある)かは、次の評価式により判別することができる。
N;センサーペアの数 一般に、p>oでは前ピン F−0では合焦 F<0では後ピン の関係が成立する。しかし、この評価式たけでは位相差
△χを求めることはできない。
次にΔχの求め方を第13図および第14図により述べ
ると、焦点検出センサーからの出力は対応する添え字が
同じものは対をなしているが、ここでは添え字を1つず
つずらして評価式を計算することとする。a群の添え字
に対してb群の添え字が小さくなるように検出センサー
の対を作ることを正シフト、この逆を負のシフトと定義
する。
このシフトを行なうことにより、検出センサー5群が形
成する曲線を図に示す如く移動させることができる。こ
の処理により検出センサーが光軸に沿って移動したとき
に生ずる8群センサーと5群センサーの曲線の位置関係
を、検出センサーを動かすことなく演算上で見出せる。
従って、負側から正側へ順番にシフトを行ない、かつ各
シフト毎に評価式を演算し、F−0の一致点を捜し出せ
ば、その点におけるシフト数が位相差△χとなる。上記
(2)式は8群センサーとb 7!Yセンサーの添え字
が同じときの評価式、即ちシフト−〇のときの評価式で
ある。そこで、この評価式をシフト数Sを関数とする一
般式に改めると、S2Oのとき b’(s)=  Σ ””n+s −bn+i’   
lbn  ”n+s+11) ・・−・・(ろ)n麹1 Sく0のとき N:センサーペアの数 となる。
センサーペアの数およびセンサーペア間の寸法等は、検
出センサーの感度、レンズレッドの製造限界等によりそ
の限界値が定まる。従って評価式F (S)による演算
のみで、F(So)−0となるようなシフト数S。を見
いだすことは困難である。そこで隣り合うF (S)の
結果より中間値を補間する必要がある。
即ち、この補間はあるシフトにおける評価式の結果がF
(S)>0で、次のシフトにおける結果がF(S、+1
)く0であった場合、位相差△χは次式 %式% [発明が解決しようとする問題点] ところで、上に述べてきた方法により精度よく位相差を
求めるためには、光電変換素子の各ペアの感度が一致し
ていることが重要である。即ち、焦点検出センサー10
0に均一な光を投光したとき、各センサーの出力はal
−bl・・・・・・an−b とならなければならない
。しかし実際には、各センサーペアーに配置されたレン
ズレッドとの光軸ずれや、センサーそのものの感度のバ
ラツキ等により、必ずしも各センサーペアーの感度が一
致していない。従来のものでは位相差を検出するセンサ
ー出力のミスマツチを考慮せずに演算を行なっている。
しかし、この感度のすれ量が予じめ解っておれば、演算
上で相殺させて等価的にセンサーペアーの感度を一致さ
せることができる。
本発明の目的は、位相差センサーのミスマツチ量を考慮
した演算を行なう位)[]差式焦点検出方法を提供する
にある。即ち、上記評価式(2)においてn−1から順
番にセンサー出力の大小関係に性態して絶対値の括弧を
開き、a群の検出センサーの出力と、b ATの検出セ
ンサーの出力とに別けて演算する。即ち、 F−Fa+Fb ・・・・・・・・・(5)F :8群
センサー出力の項の総和 Fb:5群センサー出力の項の総和 となる。
いま、焦点検出センサーが焦点面に位置するか、もしく
は均一な光が投光されているものとする。
理想的な焦点検出センサーであれば、この時5’F価弐
Fは0となる。でも、実際には0とはならないので、(
5)式に新しい項を加えて演算上、0となるようにする
F″″F、+Fb十L″し 、−−゛(6)L:補正係
数 となる。ここでは5群センサー出力を基準とした8群セ
ンサー出力のずれを補正係数とする。さらに312価式
をシフトfi3に関する一般式にすると、F(S)−F
  (S) +Fb(S) +L −Fa(S) −・
・(7)となる。(7)式を(3)式のかわりに用いて
位相差ΔXを算出すれば、センサーペアーのミスマツチ
の影響を打ち消すことができる。補正係数りの値につい
ては、焦点検出センサーの値を個々に測定し、カメラ本
体の記憶素子(ROM)内に格納される。
[問題点を解決するための手段および作用]本発明は、
それぞれ物体の同一部分からの光束を含み、かつ5′に
なった光学的開口を通して視差を有する異なった経路に
従った前記物体からの光束のそれぞれの照度分布の位相
差量を演算することにより、撮影レンズの焦点合わせを
行なう位相差式焦点検出方法において、 それぞれペアをなしセンサー111として配置され、上
記光束のそれぞれの照度分布を検出する光電変換素子に
おける異なる光束の光を受ける光電変換素子間の感度ず
れを補正係数りとし、これをカメラ本体内の記憶素子に
記憶する手段と、位相差量を演算する際に、上記補正係
数りを用いて光7u変換素子の感度ずれを等価的に除去
する手段と、 を具備することを特徴とするものである。
[実 施 例] 以下、本発明をオートフォーカス(以下、AFと略記す
る)機能を有したレンズ交換式カメラに適用した実施例
について説明する。
第1図は本発明が適用されるカメラシステムの電源供給
を主体として見た全体のブロック図である。電源電池1
1の電圧Vccは電源スィッチ12の開成時にD C/
D Cコンバータ13により昇圧され、ラインg  g
 間が電圧vDDに定電圧化0゛l されている。ラインgo、U、間にメインCPU14、
バイポーラ■回路15.バイポーラ1回路16、ストロ
ボ制御回路17.レンズデータ回路18、データパック
回路19が接続されており、バイポーラ■回路15の電
源供給制御はメインCPUのパワーコントロール回路か
らの信号により行なわれ、パイポー51回路16〜デー
タバックml路19の電源供給制御はバイポーラ■回路
15からのパワーコントロール信号により行なわれる。
合焦センサ20.A/Dコンバータ21.AP川用PU
22からなるAFブロックは電源制御用トランジスタ2
3を介してラインgo、91間に接続されており、この
AFラブックに対する電源供給制御はメインCPU14
のAF用パワーコントロール回路からの信号による上記
トランジスタ23のオン、オフ制御により行なわれる。
AF用CPU22はAF用アルゴリズム演算を行なうた
めの回路で、合焦・非合焦の表示を行なうAP表示回路
24が接続されている。メインCPU14はフィルムの
巻上、巻戻および露出シーケンス等カメラ全体のシーケ
ンスをコントロールするための回路で、上記合焦表示以
外の表示を行なう表示回路25を接続されている。本体
データ回路30は、フィルムのコマ数2位相差検出セン
サーの補正係数等のデータを記憶した回路である。これ
らのデータはメインCPUのコントロールにより、読み
取り、書き込み、消去が可能である。バイポーラ■回路
15はフィルムの巻上、巻戻用モータjilt御、レン
ズ駆動およびシャッタ制御等、カメラのシーケンスに必
要な各種ドライバを含む回路で、AFFモータ動回路2
6およびA F hli助光回路27等が接続されてい
る。バイポーラ1回路16は主として測光をつかさどる
回路であり、測光素子28を有している。スト石ボ制御
回路17は内蔵、或いは外付けされたストロボ29に対
する発光制御を行なうためのものである。レンズデータ
回路18は、交換レンズ毎に異なる、AF、測光、その
他のカメラ制御に必要な、固有のレンズデータを記憶し
た回路である。このレンズデータ回路18に入っている
レンズデータのうちAFに必要なデータとしては、レン
ズ変倍係数(ズーム係数)、マクロ識別信号、絶対距離
係数、パワーフォーカスデユーティ係数、AF精度スレ
ショールドETh、  レンズ移動方向、開放F値等で
あり、AE、その他の必要なデータとしては位相差量の
最大値SMAXその他である。
上記バイポーラ■回路15では電源電圧VDDの状態を
監視しており、電源電圧が規定電圧より低下したときメ
インCPU14にシステムリセット信号を送り、バイポ
ーラ■回路15〜データパック回路19の電源供給、並
びに、合焦センサ20゜A/Dコンバータ21およびA
F用CPU22からなるAFラブックの電ti、供給を
断つようにしている。メインCPU14への電源供給は
規定電圧以下でも行なわれる。
第2図はAFラブックを中心とした信号の授受を示す系
統図であり、AF用CPU22とメインCPU14はシ
リアルコミュニケーションラインでデータの授受を行な
い、その通信方向はシリアルコントロールラインにより
制御される。このコミュニケーションの内容としては、
レンズデータ回路18内の固有のレンズデータや、絶対
距離情報である。また、メインCPU14からAF用C
PU22にカメラのモード(APシングルモード/AF
シーケンスモード/パワーフォーカス(以下、PFと略
記する)モード/その他のモード)の各情報がモードラ
インを通じてデコードされる。さらに、メインCPU1
4からAF用CPU22へのAFENA (AFイネー
ブル)信号はAF、PFの各モードのスタートおよびス
トップをコントロールする信号であり、AF用CPU2
2からメインCPUI 4へのEOFAF (エンドオ
フAF)信号はAP、PFモートでの動作終了時に発せ
られ露出シーケンスへの移行をγ「可する信号である。
また、バイポーラ■回路15はAFJT]CPU22か
らのAFモークコントロールラインの信号をデコードし
、AFモータ駆駆動絡路26ドライブする。AFFモー
タ動回路26の出力によりAFFモータレンズ駆動モー
タ)31が回転すると、レンズ鏡筒の回転部材に等間隔
に設けられたスリット32が回転し、同スリット32の
通路を挟んで発光部33aと受光部33bとを対向配置
させてなるフォトインクラブタ33がスリット32をカ
ウントする。即ち、スリット32とフォトインクラブタ
33はアドレス発生部34を構成しており、同アドレス
発生部、34から発せられたアドレス信号(スリット3
2のカウント信号)は波形整形されてAF用CPU22
に取り込まれる。
AFCPU22からバイポーラ■回路15に送られるサ
ブランプ(以下、Sランプと略記する)信号はAF補助
光回路27をコントロールする信号で、被写体がローラ
イト(低輝度)、ローコントラストのときSランプ27
aを点灯する。
AF用CPU22に接続されたAF表示回路24は合焦
時に点灯する合焦OK表示用LED (発生ダイオード
)24aと、合焦不能時に点灯する合焦不能表示用LE
D24 bを有している。なお、このAFJlcPU2
2にはクロック用発振器35゜リセット用コンデンサ3
6が接続されている。
また、上記AF用CPU22とA/Dコンバータ21は
パスラインによりデータの授受を行ない、その伝送方向
はパスラインコントロール信号により制御される。そし
て、AF用CPU22からA/Dコンバータ21にセン
サ切換信号、システムクロック信号が送られるようにな
っている。そして、A/Dコンバータ21は例えば、C
CDからなる合焦センサ20に対しCCD駆動クロック
信号、CCD制御信号を送り、合焦センサ20からCC
D出力を読み出し、この読み出したアナログ値のCCD
出力をディジタル変換してAF用CPU22に送る。
次に、本発明の適用されたカメラの上記第2図に示した
AFラブックを中心とするマイクロコンピュータのプロ
グラム動作のフローチャートを説明する。AFラブック
は、第1図に示したように、メインCPU14のAF用
パワーコントロール回路を動作状態にすることによって
トランジスタ23がオンして電源電圧VDDが供給され
、これによって、第3図に示すパワーオン・リセットの
ルーチンの実行を開始する。
このパワーオン・リセットルーチンが開始されると、ま
ず、く■10イニシャライズ〉のサブルーチンでAFラ
ブックの駆動回路のイニシャライズが行なわれる。具体
的には、AF表示回路24゜AFモータ駆動回路26お
よびAF補助光回路27等のオフ並びにメインCPUI
 4とのシリアルコミュニケーションラインのイニシャ
ライズ等が行なわれる。
次に、〈モード・リード〉のサブルーチンて、メインC
PU14からのモードラインの信号(モード信号)を読
み出し、いかなるレンズ駆動モードを実行するかを判断
したのち、くタイマ〉のルーチンで一定時間を経て、再
度くモード・リード〉のルーチンを経てモードの切換時
点を読み取っている。そして、モードの切換えが完了す
るまでは最初の〈モート・リード〉に戻る。くモード・
リード〉のサブルーチンをくタイマ〉を挟んで2回通過
するようにしているのは、モード切換時点ての読み取り
の誤動作を防止するためである。
モードの切換えが確実に行なわれて切換前と切換後のモ
ードが同一になったとき、その切換後のモードを読み取
って各モードのサブルーチンへ移行する。即ち、レンズ
駆動の各モードとしては、くレンズリセット>、<PF
(パワーフォーカス)>、<AFS IN (AFレシ
ンル)>、<AFSEQ (AFクシ−ンス)〉の各モ
ードがあり、これらのモートのうちの1つが選ばれると
、この選択されたモートのサブルーチンを実行したのち
」二1;己(I10イニシャライズ〉のルーチンへ戻る
くレンズリセット>、<PF>、<AFSIN>。
<AFSEQ>のいずれのモードも選択されず、くその
他〉のモードが選ばれたときなどは、これは単なるノイ
ズとみなされて、〈タイマ〉のルーチンで一定時間の経
過後上記く工10イニシャライズ〉へ戻る。
ここで、くレンズリセット〉モードの動作は、レンズを
強制的に無限遠(閃)の位置まで繰り込み、これによっ
て、相対的距離信号、即ち、合焦センサ20から出力さ
れるlll11距出力信号を無限遠(ao)の位置から
のパルス移動数に置き換えて絶対距離信号に変換しよう
とするためのイニシャライズ動作、即ち、絶対距離カウ
ンタのクリア動作である。〈レンズリセット〉が選択さ
れた場合、この絶対距離カウンタのクリアのあと、例え
ば5ms経ってからI10イニンヤライズ動作に戻る。
また、<Pj>モードとは、レンズの距離環を手動では
なく、レンズ駆動モータ31によって駆動し、レンズの
フォーカシング動作をマニュアルのピント合せ又はフォ
ーカスエイドを用いて実施しようとするものである。さ
らに詳しく言えば、後述するPFUP (アップ)用操
作スイッチSW1゜PFDN (ダウン)用操作スイッ
チSW2のオン。
オフによってレンズの繰り出し、繰り込みが行なわれる
ことになる。また、<AFS IN>のモードの動作は
、ワンショットAF動作であり、肢写体に対してAF動
作後にフォーカスロックするものである。さらに、<A
FSEQ>モードは、連続AFであり、このモードでは
、レリーズ釦の1段目を動作しつづける限りAF動作を
連続的に行なうことになる。
ところで、レンズ駆動の各モードに関する操作スイッチ
としては、下記の表1に示すように、4つの操作スイッ
チsw  −5w4が用いられる。
■ 表  1 (※ON、OFFのいずれでもよい) 上記表1に示す第1.第2の操作スイッチSli’1゜
SW2はAFモードとPFモードで共通に用いられるも
のであり、第3の操作スイッチSW3はオフのときAF
モード、オンのときPFモードが選択される。AFモー
ドで第1.第2の操作スイッチsw  、sw2がとも
にオフのときレンズリセットモードとなり、ともにオン
のときAFSEQモードとなり、第1の操作スイッチS
W1がオフ。
第2の操作スイッチSW2がオンのときAFSINモー
ドとなる。PFモードで第1.第2の操作スイッチsw
  、sw2がともにオフ、又はとも■ にオンのときはストップモードにあり、第1の操作スイ
ッチSWlがオンのときはモータによって距離環を近距
離側に回転させてレンズを繰り出すPFUP (アップ
)モードとなり、第2の操作スイッチSW2がオンのと
きは距離環を遠距離側に回転させてレンズを繰り込むP
FDN (ダウン)モードとなる。また第4の操作スイ
ッチSν4は、A Fモードのうちのいずれのモードお
よびPFモードのうちのストップモードてはオン、オフ
のいずれの状態にあっても変化はないが、PFモードて
オンのときHl(高速)モードとなり、レンズ駆動モー
タ31が高速回転し距離環のtU動が行なわれ、オフの
ときLO(低速)モードとなり、モータ31 (第2図
参照)が低速回転して距離環の微動が行なわれる。
次に、各レンズ駆動モードの動作について第4図〜第9
図のフローチャートを用いて説明する。
まず、<AFS IN>のモードが選択された場合は、
第4図に示す<AFSIN>のルーチンが実行され、メ
インCPU14からのAFENA信号が“Hルベル(ア
クティブ)になっているか否かを検出する。レリーズ釦
の第1段目の動作でAFENA信号がアクティブになっ
てAP動作が開始され、<AFSIN2>のサブルーチ
ンが呼び出される。但し、レリーズ釦の第2段口の動作
が受は付けられるのは、AP動作が終了して合焦状態が
得られ露出シーケンスが開始されるときである。<AF
SIN2>では、後述するように、合焦センサ20のC
CD積分、 /Il’l距出力の演出力よびレンズの駆
動等が行なわれる。そして、この<AFSIN2>のA
F動作の結果である合焦。
非合焦の表示は、<AFS I N2 >の動作の後、
AFステータスフラグを監視して行なわれる。AFステ
ータスフラグはローコンフラグ(彼写体かローコントラ
ストのとき“1”にセットされるフラグ、以下、LCフ
ラグと略記する)、移動フラグ(被写体が移動している
とき“1”にセットされるフラグ、以下、Mフラグと略
記する)および最至近フラグ(レンズを最至近距離以上
に繰り出そうとしたときに“1″にセットされるフラグ
、以下Nフラグと略記する)を有しており、これらのう
ち、いずれのフラグとも0のとき合焦が可能であり、上
記各フラグのうち何らかのフラグが立つと合焦不能であ
るので、AFステータスフラグの監視の結果、同AFス
テータスフラグが0であれば合焦OKの表示が前記AF
表示回路24のLED24aによって行なわれ、AFス
テータスフラグが0でなければ合焦不能の表示が前記L
ED24bによって行なわれる。合焦であれば、EOF
AF信号が発せられてAF動作が終了し、メインCPU
14にレリーズ釦の2段目の動作、即ち、露出シーケン
スの開始を待機する状態となる。つまり、一度合用が終
了すると、AFENA信号がアクティブになっていても
、その後のレンズ動作が禁止され合焦OK表示のLED
24 aが点灯したままとなり、フォーカスロック状態
となる。メインCPU14からのAFENA信号が“L
”レベル(インアクティブ)になったときは第3図に示
スバワーオン・リセットのフローの初期動作にリターン
する。
上記<AFS IN>のモードの動作中、<AFSIN
2>のサブルーチンのプログラム動作は第5図に示すよ
うにして行なわれる。まず、前回の測距演算値(前回の
合焦センサ20の出力パルス)と今回のΔl11距演算
値(今回の合焦センサ20の出力パルス)との比較のた
めにRETRY (リトライ)フラグがクリアされ、A
Fループカウンタに一連のAF動作における最大a++
+ bb回数がセットされる。このあと、ある明るさ以
」こては確実にCCD積分が行なわれるように、ITI
MEレジスタにCCD積分時間の最大値がセットされる
。そして、AFステータスフラグがクリアされ、Sラン
プフラグもクリアされる。ここまでのフローの動作でA
F開始前のイニシャライズ動作が終了する。
このあと、〈レンズ・リード〉のルーチンが呼び出され
、前記レンズデータ回路18に入っているレンズ内の各
データが読み出されたのち、測距のための<AF>のル
ーチンが呼び出される。この<AF>のサブルーチン内
では、CCD積分時にSランプ27aを点灯させる必要
があるか否かが判断され、点灯する必要がある場合には
Sランプフラグがセットされ、必要ない場合にはクリア
される。また、ローライトフラグ(被写体がローライト
のとき1″にセットされるフラグ、以下、LLフラグと
略記する)、LCフラグがセット或いはクリアされる。
そして、ここで本発明による位相差の演算が行なわれる
。即ち、<AP>のサブルーチンのプログラム動作は第
6図に示すようにして行なわれる。
<AF >に飛ぶとまず、Sランプフラグが立っている
か否かを判別し、立っているときはSランプを点灯させ
る。次に、AF用CPU22は合焦センサ20へ積分ス
タート信号を送る。積分スタート信号を受けると合焦セ
ンサ20は光電変換を行ない、被写体のコントラストに
応じた電荷を蓄える。このときA/Dコンバータ21 
(第2図参照)内部のAGC回路により電荷を監視し、
電荷かA/Dコンバータ21のダイナミックレンジに十
分な量になると積分を中止させる。この積分期間中、A
P用CPU22は内部タイマーを駆動し積分時間を計1
1111する。これは被写体輝度レベルを判別するため
に使われる。次にSランプが消灯され、ITiMEと積
分時間を比較し、積分時間がITiMEより長いときは
、LLフラグ(ローライトフラグ)がセットされる。
一方、A/Dコンバータ21においては合焦センサ20
の電荷を順次、A−D変換しデータをAF用CPU22
へ転送する。そしてAF用CPU22内でRAMに格納
される。このセンサデータの入力が終了すると、メイン
CPtJを通じて本体データ回路30中より、合焦セン
サーの補正係数りが読み込まれる。そしてシフトmSO
値を1つずつ増しながら前記評価式(3)によってF 
(S)を計算する。この計算された値はFLASTに毎
回格納される。Sの値がN/2に達しても位相2が検知
できないときはLLフラグをセットし演算は終了する。
F (S)の値が負になると前回のF (S)の値であ
るFLASTと今回のF (S)で補間値を計算し、前
回のシフト” 5LAS□に加算する。そして、再度レ
ンズデータの開放F値により選択されたセンサーを判別
し、F8センサーが使用されたときは本体データ回路3
0よりピントズレ量ΔZを読み出し、位相差に補正をす
る。この計算された位相差はERRORとしてCPUの
RAMに格納される。次にこの演算に用いられたセンサ
のデータが適性であるか否かをデータのMAXとM I
 Nの差で判別し、差が小さいときは彼写体のコントラ
ストが不十分なものとしてLCフラグをセットする。
再び第5図に戻って、今、<AF >の測距動作後、L
Lフラグ、LCフラグのいずれもクリアされた状態にあ
るときは、〈パルス〉のルーチンを呼び出し、レンズ駆
動量が計算される。即ち、このくパルス〉のルーチンで
は、上記<AF >の動作で求められたAPIIIII
距)演算出力値を各交換レンズ毎の距離移動量に変換す
るためにレンズデータ回路18から変倍係数等の情報を
読み取り、この読み取った変倍係数とAF演算出力値に
より合焦点までの移動量に相当するパルス(アドレス信
号)数が計算される。
このあと、上記AF演算出力値(ERROR)と、レン
ズデータ回路18より読み出したAF精度スレッショル
ドEThとを比較し、上記AP演算出力値(ERROR
)がAF精度スレッショルドEThよりも大きければ、
■へ進み、RETRYフラグの判別を行なう。1回口の
AF動作では、RETRYフラグがOであることがらR
ETRYフラグのセットがおこなわれたあと、上記駆動
パルス数がセーブされる。そして、2回口以降のAF動
作ではRETRYフラグがセットされているので、今回
の駆動パルス数と前回の駆動パルス数とが比較される。
このとき、前回パルス数に比較して今回パルス数の方が
移動量だけ少なめになっていれば、レンズ駆動により合
焦点に近づいたことになるので、次のレンズ駆動では、
さらに、より一層近づくであろうということになり、前
回パルスに代って今回パルスがセーブされ、<MDRI
VAF>のルーチンを呼び出し、レンズ駆動を行なう。
前回パルスと今回パルスとの比較を行なう目的は、AP
クシ−ンス全体の発散動作を防ぐことにある。両者を比
較する仕方としては、(今回パルス数):(前回パルス
iX Q、5) 、或いは(今回パルス数)=(前回パ
ルス数X 1.5)等が考えられる。AFシーケンスの
系が発散状態にありそうなときは被写体移動中にAF動
作を行なわせることが考えられるので、この場合には、
速やかにレンズ駆動を中止し、AF動作のフ1!(駄を
防ぐためにMフラグをセントして■へ進み<5DISC
NT〉、<CALD I S>のルーチンを呼び出す。
上記<MDRIVAF>によってレンズ駆動が行なわれ
たのち、AF小ループウンタのセットされたAF動作の
測距回数値から1を減じる。そして、この結果、AF小
ループウンタの値が0になっていない場合は、ITIM
Eレジスタに積分時間をセットし、そして、AFENA
信号がアクティブ(つまり、レリーズ釦の1段目の動作
がオン)になっているとき、次回のAF動作のために、
0に戻る。こうして、0−0間のAF動作が繰り返し行
なわれる毎にAF小ループウンタの値が1回ずつ減じら
れていくことにより、次第に合焦点に近づくことになる
が、AF小ループウンタの値が0になってもAF演算出
力値(ERROR)が4−記AF精度スレッショルドE
Thよりも小さくならないときは合焦不能であるとして
Mフラグがセットされることになる。
上記0−0間のAF動作の結果、ERROR<EThに
なると、つまり上記AP演算出力値(ERROR)がピ
ント誤差範囲内になると、AFステータスフラグをクリ
アして合焦状態に至ったことを示し、<5DISCNT
>、<CALDIs>のルーチンを1呼び出す。
ここで、上記<AF>の動作後、もし、LLフラグ或い
はLCフラグがセットされていれば、Sランプフラグの
状態がテストされる。このとき、Sランプフラグが事前
に“1“にセットされていれば、AFのための積分動作
中にSランプ27aが点灯していたにもかかわらずロー
ライト、ローコントラストの状態になったことになるの
で、この場合は、再度LCフラグをテストし、ローコン
トラストの場合のみくレンズNF(合焦不能)〉のルー
チンを呼び出し、合焦不能の積極的表示を行なう。即ち
、このくレンズNF>のルーチンでは、まず、レンズを
一旦、最至近位置まで繰り出したのち、無限遠(oo)
位置まで繰り込ませ、このレンズの大幅な移動によって
積極的に合焦不能をユーザに知らせる。なお、合焦不能
を表わすレンズとしては無限遠(Ω)位置から最至近位
置へ繰り出す動作であってもよい。また、このくレンズ
NF>では、無限遠(−)位置に当て付くことにより、
レンズ距離環の無限遠(ω)位置からの駆動パルス数(
移動アドレス信号数)をセーブするための絶対距離カウ
ンタのイニシャライズが行なわれる。もし、ローコント
ラストでなければ、ローライトでありながらAFの演算
が行なわれたことになるので、この場合は、■に戻る。
また、Sランプフラグが事前にクリアされていたときに
は、以前にはSランプ27aが消灯していたことになる
ので、LLフラグ、或いはLCフラグがセットされてい
る場合は、Sランプフラグをセットし、[F]に進む。
従って、2回目以降のAF動作でSランプ27aが点灯
することになる。
いずれにしろ、<AFSIN2>の動作の終りには<S
DI 5CNT>のルーチンが呼び出されて実行された
のち、<CALDIS>が呼び出される。<5DISC
NT>では絶対距離カウンタに距離環の無限遠(c−5
)位置からの駆動パルス数がセットされる。そして、<
CALDIS>において、上記の絶対距離カウンタにセ
ントされたパルス数と、レンズデータ回路18内の絶対
距離係数a、  bとから、被写体までの絶対距離の演
算が行なわれ、この求めらた絶対距離と絶対距離カウン
タの内容がメインCPU14に送られる。この<CAL
DIS>での絶対距離の計算については後に詳述する。
<CALDIS>が実行されたあとは、第4図に示す<
AFS IN>のフロー中の<AFSIN2>の動作後
の位置にリターンする。
次に、前記第3図に示すフローにおいて、くAFSEQ
>のモードが選択された場合には、第7図に示す<AF
SEQ>のルーチンが呼び出される。この<AFSEQ
>では、レリーズ釦の第1段目の動作が行なわれると、
このあと、EOFAF信号がアクティブになるまでの第
1回目のAF動作は、前記<AFSIN>の場合と全く
同じ動作を実行する。つまり、<AFSIN>も<AF
SEQ>も<AFSIN2>の動作が行なわれ、合焦不
能時には、積極的にレンズを異常駆動させユーザに知ら
せる。
ところで、<AFSIN2>では、前述したように、ロ
ーライト、ローコントラストのときはSランプ27aを
用いてAF動作のための測距を補助するようにしている
が、<AFSEQ>のモードで、AP動作連続させると
きも、同様にSランプ27aを使用するようにすると、
Sランプ27aは<AF>におけるCCD積分動作の時
間中に連続して点灯発光することとなり、消費電流の増
大およびSランプ27aの発熱による効率低下が発生す
ることになるとともに、合焦不能時にレンズの異常駆動
が連続して行なわれ、ユーザに対して不安感を与えるも
のとなる。
そこで、<AFSEQ>では、AP動作が1回実行され
てEOFAF信号がセントされたあと、AFENA信号
を判別し、同信号がアクティブであれば、レリーズ釦の
第1段目の動作が継続されていることであり、<AFS
EQ2>のルーチンが呼び出される。AFENA信号が
ノンアクティブであれば、レリーズ釦の第1段目の動作
がオフ、若くは第2段目の動作がオンに至ったものとし
てリターンすることになる。<AFSEQ2>では後述
するように、合焦センサ20のCCD積分、AFの演算
およびレンズの駆動等が行なわれるが、レンズの異常駆
動による積極的合焦不能表示およびA―j距のためのS
ランプ27Hの点灯も行なわれない。そして、この<A
FSEQ2>の動作の結果、AFステータスフラグの判
別がなされ、同フラグが0であれば合焦OKの表示が行
なわれ、0てなければ合焦不能の表示が行なわれる。合
焦OKの表示のあとは、EOFAF信号が発せられてレ
リーズ釦の第2段目の動作による露出シーケンスの開始
が可能となる。このEOFAF信号が発せられたあと、
或いは合焦不能の表示がなされたあとは、再度、AFE
NA信号のテストに入るので、レリーズ釦の第1段目の
動作をオンしつづける限りは、<AFSEQ2>を中心
としたAF動作が連続して行なわれる。そして、AFE
NA信号がノンアクティブになったとき、第3図に示す
パワーオン・リセットのフローの初期動作にリターンす
る。なお、E OF A F信号のクリアは、次回のA
F動作におけるCCD積分の後、或いはリターン後の、
I10イニシャライズ(第3図参照)においてなされる
1−記<AFSEQ>のモードのフローチャートにおい
て、<AFSEQ2>のサブルーチンのプログラム動作
は第8図に示すようにして行なわれる。
まず、tTI〜IEレジスタに積分時間がセットされた
のち、AFステータスフラグがクリアされ、Sランプフ
ラグがクリアされる。このあと、くレンズ・リード〉の
サブルーチンが呼び出され、ここでレンズデータ回路1
8内のレンズデータが読み出される。そして、<AF>
のルーチンで、測距がおこなわれたあと、一旦、AF表
示回路24をオフにし、合焦OK表示用LED24 a
、合焦不能表示用LED24 bのいずれも点灯しない
ようにする。つまり、レンズ駆動中はAF用表示を行な
わないようにする。続いて、EOFAF信号をクリアし
たのち、LCフラグを判定し、ローコントラストであれ
ばリターンし、ローコントラストでなければくパルス〉
のサブルーチンを呼び出す。なお、ローライトであって
も、コントラストがある場合には測距演算は可能である
ので、LLフラグの判定はあえて省略している。くパル
ス〉では、前述したように、<AF>の動作で求められ
たAF演算出力値を交換レンズ毎の距離移動量に変換す
るためにレンズデータ回路18から変倍係数を読み取り
、これとAF演算出力値とから駆動パルス数(アドレス
数)の51゛算が行なわれる。
そして、上記AF演算出力値(ERROR)とレンズデ
ータであるAF精度スレッショルドEThとの比較がな
され、上記ERRORが上記スレッショルドEThより
も大きければ、<MDRIVAF>が呼び出され合焦点
の位置までレンズ駆動が行なわれる。このあと、<5D
ISCNT>が呼び出されて絶対距離カウンタに、レン
ズの無限遠(閃)に繰り込まれた位置をM4とする駆動
パルス数がセットされ、続いて、<CALDIS>にお
いて、上記絶対距離カウンタにセットされた駆動パルス
数とレンズデータである絶対距離係数a、bとから被写
体までの絶対距離が演算されると、このあとリターンす
る。この絶対距離の演算値および上記絶対距離カウンタ
にセットされた駆動パルス数とがメインCPUI 4に
送られる。
また、上シ己ERRORが」二へ己スレッショルドET
hよりもピント誤差範囲内に納まる程度に小さければ、
AFステータスフラグをクリアしてリターンする。
次に、前記第3図に示すフローにおいて、くPF〉のモ
ードが選択された場合には、第9図に示す<PF>のル
ーチンが呼び出される。このくPF〉のルーチンでは、
まず、AFENA信号の判定が行なわれて同信号がアク
ティブでなければリターンし、アクティブであれば、即
ち、レリーズ釦の第1段目がオンになっていれば、EO
FAF信号をセットしてレリーズ釦の第2段口の動作が
受は付けられるようになる。つまり、PF時はいっでも
露出シーケンスへの移行が可能となる。このあと、〈レ
ンズ・リード〉が呼び出され、レンズデータ回路18内
のパワーフォーカスデユーティ係数等のレンズ、データ
の読み出しが行なわれたのち、状態変化フラグがクリア
される。状態変化フラグとしては、スピード変化時にセ
ットされるDIFSP (スピード変化)フラグ、モー
ド変化時にセットされるDIFMOD(モード変化)フ
ラグがある。このあと、〈モード・リード〉が呼び出さ
れ、ここで、レンズ回転方向およびレンズ駆動のスピー
ドの指示が読み取られて、レンズ回転方向のUP(アッ
プ)とDN(ダウン)のセット或いはクリア、およびS
P(スピード)フラグのセット或いはクリアが行なわれ
る。すなわち、前記表1に示したレンズ駆動モードに関
する操作スイッチsw  −5w4のオン、オフ状態が
読み取られることになる。この<PF>モードでは操作
スイッチSW3がオンであり、さらに、PFUPJ”1
12作スイッチSW1をオンにしたときはレンズ回転方
向はUP(レンズ繰り出し)方向となり、またPFDN
用操作スイッチSW2をオンにしたときはレンズ回転方
向はDN(レンズ繰り込み)方向となる。そして、SP
フラグの判別が行なわれるが、前記操作スイッチSW4
をオンにしたときはこのSPフラグがセットされること
となり、この場合、レンズ駆動モータ31 (第2図参
照)を駆動するパルス電流のオン、オフのデユーティ比
が高く設定され、レンズの繰り出し或いは繰り込み移動
が高速で行なわれる。操作スイッチSν4がオフのとき
はSPフラグはクリアされているので、この場合はモー
タ駆動用パルス電流のデユーティ比が低く設定されレン
ズの移動が低速で行なわれる。このあと、<PDRV>
のサブルーチンを呼び出す。この<PDRV>では、上
記設定されたデユーティ比に基いてモータ31のオン、
オフが制御され1パルス分のレンズ駆動が行なわれる。
続いて、レンズが無限遠((1))或いは至近のリミッ
ト位置に当て付いて停止しているか否かの判定が行なわ
れたのち、リミット位置に当って停止しているときには
、モータに100ms程度のブレーキをかけ、<5DI
SCNT>を呼び出して絶対距離カウンタをセットする
。そして、この状態のまま、モード信号に変更がないか
どうか、くモード・チェンジ〉のループを廻りつつウェ
イトしている。このくモード・チェンジ〉では、PFU
P用操作スイッチSW1.PFDN用操作スイッチSW
2の状態変化(モード変化)と、スピード用操作スイッ
チSW4の状態変化(スピード変化)とをチェックして
おり、モード変化があった場合には、DIFMODフラ
グをセットし、スピード変化かあった場合には、DIF
SPフラグをセットしている。そして、このうち、DI
FM○Dフラグがセットされている場合にはこれを判定
して[F]に戻る。
一方、レンズがリミット位置に至らない正常のパワーフ
ォーカス動作の場合には、<5PCTL〉のルーチンで
、レンズ駆動スピードが決められた粗動、微動の速度に
なるように、上記のモータのオン・オフのデユーティ比
を′ei調整する。即ち、レンズ駆動モータのオン、オ
フによる速度調整は<PDRV>と<5PCTL>とに
よって行なわれることになる。このあと、AFENA信
号をチェックし、同信号がアクティブであるときは、即
ち、レリーズ釦の第1段目の動作がオンになっている状
態ではくモード・チェンジ〉を呼び出し、このとき、ス
ピード変更がなされてDIFSPフラグがセットされて
いる場合は、このまま[F]に戻り、スピード変化がな
く、DIFMODフラグがセットされてモード変化がな
された場合にはくブレーキ〉が呼び出されてモータを停
止させ、く5DISCNT>にて絶対距離カウンタをセ
ソl−して[F]に戻る。スピード変化もモード変化も
ない場合には<PDRV>に戻り、レリーズ釦の第1段
目の動作をオンにしつづける限り、<PDRV>と<5
PCTL>によるPF動作が継続される。
レリーズ釦の第1段目の動作をオフにすると、AFEN
A信号がインアクティブになり、即ち、PF動作の終了
がメ・インCPU14から指示され、くブレーキ〉が呼
び出されてモータを停止させ、<SD I 5CNT>
において絶対距離カウンタをセットする。そして、この
セットされた絶対距離カウンタの内容即ち、無限遠(o
3)位置からの移動アドレス数とレンズデータ回路18
内の絶対距離係数a、bとから、<CALDIS>て演
算が行なわれて絶対距離が算出され、この算出された絶
対距離情報がメインCPU14へ送られる。この<CA
LDIS>のあとリターンし、パワーオン・リセットの
初期状態へ戻る。
[発明の効果コ 以上述べたように、本発明によれば焦点検出センサー1
1工を構成する光電変換素子において、異なる光束の光
を受ける光電変換素子間の感度ずれを補正係数りとして
、予じめカメラ本体内の記憶素子に記憶させ、焦点検出
時の位相差量を演算するときに、この補正係数りを用い
て光電変換素子の感度ずれを等価的に無くしたので、非
常にAP精度の向上した焦点検出方法を提供することが
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の位相差式焦点検出方法を適用したカ
メラシステムのオートフォーカス部を中心として示した
パワーコントロール回路の概略構成ブロック図 第2図は、上記第1図中のオートフォーカス回路部の信
号の授受を示す概略ブロック図、第3図〜第9図は、上
記第2図に示したAF用CPUを中心としたプログラム
動作を表したフローチャート、 第10図は、位相差方式における焦点検出センサーと光
学系の位置関係を示す線図、 第11図は、上記第10図の焦点検出センサーの出力特
性曲線図、 第12図(A)(B)(C)は、上記第10図の焦点検
出センサーの構成を示すものであって、第12図(A)
は各ペアで配置される光電変換素子の正面図、第12図
(B)は光電変換素子群とレンズレッドとの配置関係を
示す側面図、第12図(C)はレンズレットを通じて光
電変換素子に入射する光束を示す線図、 第13図および第14図は、焦点検出センサーの出力特
性曲線図であって、それぞれシフトさせる状態を示す線
図である。 a1〜an、b1〜bn・・・・・・光電変換素子30
・・・・・・・・・カメラ本体データ回路馬6図 策82 蕉q閃   C−面一コ の 馬10図 馬1[閃 素子番号 島12閃 馬13り Ozフト   bI    bz   bs   b4
              bI1−s  bN−z
  bII   bNl シフト       bI 
 bz  b3  b4          >←4 
 bN−3し←2  bN−+・     2シフト 
         bI    bz   bs   
b4      bN−s  bN−4bs−3bh−
2Sシフト                 bn 
  bz・−−−−−−−−b←s−z bII−s−
+ bN−s馬142 一1シV)−b2b3be  bs         
   bII−s  bN−2bN−1bN−2シフト
   bs   b4  bs   be      
   bN−s  bN−z  bN−+  bN−S
シフト   bs++  bIIz bIIs  −−
−−−−−−−−−bx−+  bN手  続  補 
 正  書 (自発)昭和61年 8月 9日 1、事件の表示     昭和61年特許願第1410
63号2、発明の名称     位相差式焦点検出方法
3、補正をする者 事件との関係  特許出願人 所在地     東京都渋谷区輻ケ谷2丁目43番2号
名 称     (037)  オリンパス光学工業株
式会社4、代理人 住 所     東京都世田谷区松原5丁目52番44
号6、補正の内容 (1)明細書節26頁末行中に記載の「評価式(3)」
を、「評価式(7)」に訂正します。 (2)同 第27頁第6行末の「そしてゴから第10行
中の「補正をする。」までを削除する。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 それぞれ物体の同一部分からの光束を含み、かつ異なっ
    た光学的開口を通して視差を有する異なった経路に従っ
    た前記物体からの光束のそれぞれの照度分布の位相差量
    を演算することにより、撮影レンズの焦点合わせを行な
    う位相差式焦点検出方法において、 それぞれペアをなしセンサー群として配置され、上記光
    束のそれぞれの照度分布を検出する光電変換素子におけ
    る異なる光束の光を受ける光電変換素子間の感度ずれを
    補正係数Lとし、これをカメラ本体内の記憶素子に記憶
    する手段と、 位相差量を演算する際に、上記補正係数Lを用いて光電
    変換素子の感度ずれを等価的に除去する手段と、 を具備することを特徴とする位相差式焦点検出方法。
JP14106386A 1986-06-17 1986-06-17 位相差式焦点検出方法 Pending JPS62296108A (ja)

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