JP2003107339A - Device and method for automatically detecting focus - Google Patents

Device and method for automatically detecting focus

Info

Publication number
JP2003107339A
JP2003107339A JP2001305212A JP2001305212A JP2003107339A JP 2003107339 A JP2003107339 A JP 2003107339A JP 2001305212 A JP2001305212 A JP 2001305212A JP 2001305212 A JP2001305212 A JP 2001305212A JP 2003107339 A JP2003107339 A JP 2003107339A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
aperture
mask
openings
focus detection
opening
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001305212A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Ueda
浩 上田
Satoshi Yokota
聡 横田
Tsutomu Honda
努 本田
Keiji Tamai
啓二 玉井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Minolta Co Ltd
Original Assignee
Minolta Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Minolta Co Ltd filed Critical Minolta Co Ltd
Priority to JP2001305212A priority Critical patent/JP2003107339A/en
Publication of JP2003107339A publication Critical patent/JP2003107339A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Automatic Focus Adjustment (AREA)
  • Focusing (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To detect a focus with high accuracy by changing intervals between two diaphragm apertures belonging to a diaphragm mask and the areas of the two apertures corresponding to the change of an open F value of a photographing lens in an AF mechanism of a phase form. SOLUTION: In the method for automatically detecting the focus, by which luminous flux from the photographing lens is divided into two, one luminous flux and another luminous flux are introduced to a photoelectric transducer through a first aperture and a second aperture respectively, and the phase difference between two images is detected to perform a focusing, as the open F value of the photographing lens becomes large (namely, as the lens gets dark), the interval between the two apertures is made smaller and the area of each of the apertures is made smaller.

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、位相差検出方式を
採用する自動焦点検出(オートフォーカス)装置および自
動焦点検出方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic focus detection (autofocus) device and an automatic focus detection method that employ a phase difference detection method.

【0002】[0002]

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】カメ
ラにおけるオートフォーカスを実現する方法の1つとし
て、位相差検出方式が従来より知られている。
2. Description of the Related Art A phase difference detection method has been conventionally known as one of methods for realizing autofocus in a camera.

【0003】位相差検出方式は、図9にその概要を示し
たように、撮影レンズからの光束を2つに分割して(図
9中の光束AおよびB)、光電変換素子(ラインセンサ
等)3の2つの受光部3aおよび3b上にそれぞれ像を
結像し、各像の位相差を検出することで、ピントのズレ
量およびズレの方向を知るものである。そして、このズ
レを修正するように撮影レンズ群の移動を制御すること
で、自動的にピントを合わせることができる。
As shown in the outline of FIG. 9, the phase difference detection method divides the light beam from the photographing lens into two light beams (light beams A and B in FIG. 9), and photoelectric conversion elements (line sensor, etc.). An image is formed on each of the two light receiving portions 3a and 3b of 3) and the phase difference between the images is detected, so that the amount of focus deviation and the direction of deviation can be known. Then, by controlling the movement of the photographing lens group so as to correct this shift, it is possible to focus automatically.

【0004】ここで、ズーム機能を備えたカメラや、レ
ンズ交換が可能な一眼レフカメラ等において、撮影レン
ズの開放F値が変化する場合を考えてみる。この場合、
最も大きな開放F値に合わせて、2つの光束を各光電変
換素子に導く絞りマスク1が配置されている。つまり、
開放F値の小さい明るい撮影レンズの場合でも、撮影光
軸から離れた位置で撮影レンズに入る光束を有効に利用
できていない。
Now, let us consider a case where the open F value of the taking lens changes in a camera having a zoom function, a single-lens reflex camera in which the lens can be exchanged, or the like. in this case,
A diaphragm mask 1 that guides two light beams to each photoelectric conversion element is arranged in accordance with the maximum open F value. That is,
Even in the case of a bright photographic lens having a small open F value, the light flux entering the photographic lens at a position away from the photographic optical axis cannot be effectively used.

【0005】なお、なるべく撮影光軸から離れた位置で
撮影レンズに入る光束を利用して焦点検出を行なうのが
好ましい理由は、次の通りである。すなわち、一定の焦
点のズレに対する、ラインセンサ表面に沿う光束の移動
量は、撮影光軸から離れた光束ほど大きい。すなわち、
焦点のズレに対する感度が撮影光軸から離れる光束ほど
大きくなるからである。
The reason why it is preferable to perform the focus detection by using the light flux entering the photographing lens at a position as far from the photographing optical axis as possible is as follows. That is, the amount of movement of the light beam along the surface of the line sensor with respect to a constant focus shift is larger as the light beam is farther from the photographing optical axis. That is,
This is because the sensitivity to the focal shift increases as the luminous flux moves away from the photographing optical axis.

【0006】上記の不都合を回避する手段として、本件
出願人は既に、撮影レンズの開放F値の変化に対応させ
て、撮影光軸から最も離れた位置で撮影レンズに入る光
束を利用して位相差検出を行なう技術を開発し、特許出
願を完了している(出願番号:特願平8-223554号、公開
番号:特開平10-62681号)。
As a means for avoiding the above-mentioned inconvenience, the applicant of the present application has already used the luminous flux entering the taking lens at the position farthest from the taking optical axis in correspondence with the change of the open F value of the taking lens. We have developed a technology to detect phase differences and have completed patent applications (application number: Japanese Patent Application No. 8-223554, publication number: Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-62681).

【0007】上記特許出願において開示した技術は、2
つの光電変換素子にそれぞれ光束を投光するための2つ
の絞り開口の間隔を、撮影レンズの開放F値に応じて変
更するというものである。すなわち、開放F値の小さい
明るい撮影レンズに対しては、2つの絞り開口の間隔を
広げ、逆に、開放F値の大きい暗い撮影レンズに対して
は、2つの絞り開口の間隔を狭める。このようにして、
それぞれの開放F値における最も外側の光束(撮影光軸
から最も離れた位置で撮影レンズに入る光束)を有効に
利用し、焦点検出精度を高めている。
The technique disclosed in the above patent application is 2
The distance between the two diaphragm openings for projecting a light beam to each photoelectric conversion element is changed according to the open F value of the taking lens. That is, the interval between the two aperture openings is widened for a bright photographic lens with a small open F value, and conversely, the interval between the two aperture openings is narrowed for a dark photographic lens with a large open F value. In this way
The outermost light flux at each open F value (the light flux entering the photographic lens at the farthest position from the photographic optical axis) is effectively used to improve focus detection accuracy.

【0008】しかしながら、上記出願においては、開放
F値が変化しても絞りの開口面積そのものは変化してい
ない。つまり、開放F値が変化しても、光電変換素子に
導かれる光量自体は変化しない。しかしながら、明るい
レンズほど被写界深度が浅く、このため高い焦点検出精
度が求められることを考慮すれば、大きな開放F値にお
いては、たとえ低輝度であっても、正確な焦点検出を確
保すべきであるが、この点については、特別な配慮はさ
れていない。
However, in the above application, the aperture area itself of the diaphragm does not change even if the open F value changes. That is, even if the open F value changes, the light amount itself guided to the photoelectric conversion element does not change. However, considering that a brighter lens has a shallow depth of field, and therefore high focus detection accuracy is required, accurate focus detection should be secured at a large open F value even at low brightness. However, no special consideration has been given to this point.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段・作用・効果】本発明は、
上記従来の事情に鑑みて創案されたものであって、撮影
レンズの開放F値の変化に応じて、焦点検出モジュール
の光電変換素子に光を導く2つの絞り開口の間隔および
面積を変化させ、より精度の高い焦点検出を行なうもの
である。
[Means, Actions and Effects for Solving the Problems]
The present invention was made in view of the above conventional circumstances, and changes the interval and area of two aperture openings that guide light to the photoelectric conversion element of the focus detection module according to the change of the open F value of the taking lens, The focus detection is performed with higher accuracy.

【0010】すなわち、本発明は、撮影レンズからの光
束を2つに分けて、第1絞り開口を通して一方の光束
を、第2絞り開口を通して他方の光束を、それぞれ光電
変換素子に導き、2つの像の位相差を検出してピント合
わせを行なう自動焦点検出において、撮影レンズの開放
F値が大きくなるにつれて、上記2つの絞り開口の間隔
を小さくし、かつ各絞り開口の面積を小さくすることを
特徴としている。
That is, according to the present invention, the luminous flux from the photographing lens is divided into two, and one luminous flux is guided to the photoelectric conversion element through the first diaphragm opening and the other luminous flux is guided to the photoelectric conversion element through the second diaphragm opening. In automatic focus detection for detecting the phase difference between images and focusing, it is necessary to reduce the distance between the two aperture openings and reduce the area of each aperture opening as the open F value of the taking lens increases. It has a feature.

【0011】上記本発明においては、開放F値が小さく
なるほど(すなわち、撮影レンズが明るくなるほど)、絞
り開口間の間隔が大きくなるので、各開放F値におい
て、最大限外側の光束(すなわち、撮影光軸から最大限
離れた位置にある光束)を利用して、精度の高い焦点検
出を行なうことができる。
In the present invention, the smaller the open F value (that is, the brighter the photographic lens), the larger the distance between the aperture openings. Therefore, at each open F value, the outermost luminous flux (that is, the photographic image) is maximized. By using the luminous flux located at the maximum distance from the optical axis, it is possible to perform focus detection with high accuracy.

【0012】さらに、開放F値が小さくなるほど、各絞
り開口間の面積が大きくなる。したがって、被写界深度
が浅い明るいレンズに対しては、絞り開口が大きくな
り、低輝度の場合であっても、多くの光を取り入れて精
度の高い焦点検出を実現できる。
Further, the smaller the open F value, the larger the area between the aperture openings. Therefore, for a bright lens with a shallow depth of field, even if the diaphragm aperture is large and the brightness is low, a lot of light can be taken in and highly accurate focus detection can be realized.

【0013】また、本発明においては、被写体のコント
ラストが自動焦点検出を行なうには不十分である場合
に、上記2つの絞り開口の開口面積を小さくすることを
特徴としている。一般的に、絞り開口面積が小さいほ
ど、センサ上の像が鮮明となりコントラストが向上する
ことになるので、かかる制御を行なうことで高精度の焦
点検出を行なうことができる。
Further, the present invention is characterized in that the aperture areas of the two diaphragm apertures are reduced when the contrast of the subject is insufficient for automatic focus detection. In general, the smaller the aperture area of the aperture, the clearer the image on the sensor and the higher the contrast. Therefore, by performing such control, highly accurate focus detection can be performed.

【0014】また、被写体のコントラストが自動焦点検
出を行なうには不十分である場合に、上記2つの絞り開
口の開口面積を小さくするとともに、両絞り開口の間隔
を小さくすることが好ましい。これは、絞り開口の間隔
を狭くすることで、検出可能なデフォーカス量(ピント
のズレ量)が大きくなるので、大きくボケた状態でも焦
点検出が可能となるからである。
Further, when the contrast of the subject is insufficient for automatic focus detection, it is preferable to reduce the aperture area of the two aperture openings and reduce the distance between the two aperture openings. This is because the defocus amount (focus shift amount) that can be detected is increased by narrowing the distance between the aperture openings, so that focus detection can be performed even in a greatly blurred state.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】本発明の実施形態を添付の図面を
参照して以下に詳細に説明する。図1は、本発明の一実
施形態に係る一眼レフカメラの要部断面図である。カメ
ラボディ10の正面側に取り付けられたレンズ鏡胴11を通
過した光束Aは、ハーフミラー12を通過し、サブミラー
13で反射されて、AFモジュール20に至る。
Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a sectional view of an essential part of a single-lens reflex camera according to an embodiment of the present invention. The light flux A that has passed through the lens barrel 11 attached to the front side of the camera body 10 passes through the half mirror 12 and the sub mirror.
It is reflected by 13 and reaches the AF module 20.

【0016】AFモジュール20内に入った光束は、コン
デンサレンズ21、反射ミラー22、絞りマスク23、再結像
レンズ24を順に通過して、CCD25上に結像される。こ
のとき、図9を参照して説明したように、位相差式で焦
点検出を行なうために、光束は、絞りマスク23に入る前
に2つに分割されている。
The light flux entering the AF module 20 passes through a condenser lens 21, a reflection mirror 22, a diaphragm mask 23, and a re-imaging lens 24 in this order, and is imaged on a CCD 25. At this time, as described with reference to FIG. 9, in order to perform focus detection by the phase difference method, the light flux is divided into two before entering the diaphragm mask 23.

【0017】絞りマスクの1例(図2) 図2は、図1中に示したAFモジュール20内の絞りマス
ク23の一例を説明する概略図である。絞りマスクは、固
定マスク板230と、2枚の可動マスク片232a、bとを備
えている。固定マスク板230は、1枚の板部材であっ
て、長円形の固定開口部231a、bが一定間隔をおいて
2つ形成されている。2枚の可動マスク片232a、b
は、固定マスク板230近傍において、撮影光軸に対して
垂直方向に(すなわち、固定マスク板230の表面と平行
に)、スライド移動可能に保持されている。各可動マス
ク片232a、bには、それぞれ、長円形の開口部233a、
bが形成されている。
One Example of Aperture Mask (FIG. 2) FIG. 2 is a schematic view for explaining an example of the aperture mask 23 in the AF module 20 shown in FIG. The diaphragm mask includes a fixed mask plate 230 and two movable mask pieces 232a and 232b. The fixed mask plate 230 is a single plate member and has two oval fixed openings 231a and 231b formed at regular intervals. Two movable mask pieces 232a, b
Is held so as to be slidable in the vicinity of the fixed mask plate 230 in the direction perpendicular to the photographing optical axis (that is, parallel to the surface of the fixed mask plate 230). The movable mask pieces 232a and 232b have oval openings 233a and 233a, respectively.
b is formed.

【0018】以上のように構成された絞りマスクにおい
ては、固定マスク板側の固定開口部231a、bと、可動
マスク片側の開口部233a、bとがオーバーラップして
形成される開口部により2つの絞り開口が構成される。
そして、固定マスク板230に対して、可動マスク片232
a、bが相対移動することにより、上記オーバーラップ
量(すなわち、各絞り開口の開口面積)が変化する。ま
た、絞り開口の開口面積の変化と同時に、両絞り開口の
間隔(すなわち、両絞り開口の重心の間隔)も変化する。
In the diaphragm mask constructed as described above, the fixed mask plate side fixed openings 231a and 231b and the movable mask half-side openings 233a and 233b are formed by overlapping. Two diaphragm apertures are constructed.
Then, with respect to the fixed mask plate 230, the movable mask piece 232
The relative movement of a and b changes the overlap amount (that is, the opening area of each aperture opening). Further, at the same time as the aperture area of the aperture openings changes, the distance between both aperture openings (that is, the distance between the centers of gravity of both aperture openings) also changes.

【0019】図2(B-1)〜図2(B-3)は、固定マスク
板230および可動マスク片232a、bを正面側から見た状
態を示しており、図2(A-1)〜図2(A-3)は、両者の
関係が分かり易いように、斜視図的に示したものであ
る。また、図2(B-1)〜図2(B-3)のそれぞれにおい
ては、上記オーバーラップにより構成される絞り開口に
斜線を付して表示するとともに、固定マスク板230およ
び可動マスク片232a、bを横方向から見た状態を併せ
て示すことで、開口部のオーバーラップ状態を説明して
いる。
2 (B-1) to 2 (B-3) show the fixed mask plate 230 and the movable mask pieces 232a, 232b as viewed from the front side, and FIG. 2 (A-1). 2 (A-3) is a perspective view for easy understanding of the relationship between the two. Further, in each of FIGS. 2B-1 to 2B-3, the aperture opening formed by the overlap is shown by hatching, and the fixed mask plate 230 and the movable mask piece 232a are shown. , B are also shown as viewed from the lateral direction to explain the overlapping state of the openings.

【0020】図2(A-1)および(B-1)は、2つの可動
マスク片232a、bが最も接近した状態を示している。
この状態では、2つの絞り開口は最も接近しており、か
つ、面積も最小である。
FIGS. 2A-1 and 2B-1 show a state where the two movable mask pieces 232a, 232b are closest to each other.
In this state, the two aperture openings are closest to each other and have the smallest area.

【0021】図2(A-2)および(B-2)は、2つの可動
マスク片232a、bが少し離れた状態を示している。図
2(A-1)および(B-1)の場合に比べて、両絞り開口
は、やや離れるとともに、かつ、面積も少し大きくなっ
ている。
FIGS. 2A-2 and 2B-2 show a state in which the two movable mask pieces 232a and 232b are slightly apart from each other. Compared with the case of FIGS. 2A-1 and 2B-1, the apertures of both diaphragms are slightly separated from each other and their areas are slightly larger.

【0022】図2(A-3)および(B-3)は、2つの可動
マスク片232a、bが最も離れた状態を示している。両
絞り開口の間隔(すなわち、両絞り開口の重心間距離)が
最も大きくなり、かつ、面積も最大となっている。
2A-3 and 2B-3 show a state in which the two movable mask pieces 232a and 232b are the farthest apart. The distance between both diaphragm openings (that is, the distance between the centers of gravity of both diaphragm openings) is the largest, and the area is also the largest.

【0023】絞りマスクの第2例(図3および図4) 図3は、絞りマスクの第2例を示している。この絞りマ
スクは、固定マスク板330と、2枚の可動マスク片332
a、bとで構成されている。固定マスク板330は、1枚
の板部材であって、2つの固定開口部331a、bが一定
間隔をおいて形成されている。各固定開口部a、bは、
互いに離れる方向に向かうにつれて上下幅が大きくなる
変則形状を為している。2枚の可動マスク片332a、b
は、固定マスク板330近傍において、撮影光軸に対して
垂直方向に(すなわち、固定マスク板330の表面と平行
に)、スライド移動可能に保持されている。各可動マス
ク片232a、bには、それぞれ、円弧状の切欠333a、b
が形成されている。
Second Example of Aperture Mask (FIGS. 3 and 4) FIG. 3 shows a second example of the aperture mask. This diaphragm mask includes a fixed mask plate 330 and two movable mask pieces 332.
It is composed of a and b. The fixed mask plate 330 is a single plate member and has two fixed openings 331a and 331b formed at regular intervals. The fixed openings a and b are
It has an irregular shape in which the top and bottom widths increase with increasing distance from each other. Two movable mask pieces 332a, 332b
Are held slidably in the vicinity of the fixed mask plate 330 in the direction perpendicular to the photographing optical axis (that is, parallel to the surface of the fixed mask plate 330). The movable mask pieces 232a and 232b have arcuate notches 333a and 333b, respectively.
Are formed.

【0024】以上のように構成された絞りマスクにおい
ては、固定マスク板側の固定開口部331a、bが2つの
絞り開口を構成する。そして、固定マスク板330に対し
て、可動マスク片332a、bが相対移動することによ
り、可動マスク片が絞り開口を部分的にマスクし、これ
により、各絞り開口の開口面積が変化する。また、絞り
開口の開口面積の変化と同時に、両絞り開口の間隔(す
なわち、両絞り開口の重心間距離)も変化する。
In the diaphragm mask constructed as described above, the fixed opening portions 331a and 331b on the fixed mask plate side form two diaphragm openings. Then, the movable mask pieces 332a and 332b move relative to the fixed mask plate 330, so that the movable mask pieces partially mask the aperture openings, whereby the aperture area of each aperture opening changes. At the same time as the aperture area of the aperture openings changes, the distance between the aperture openings (that is, the distance between the centers of gravity of the aperture openings) also changes.

【0025】図4(A)〜図4(C)は、固定マスク板330
および可動マスク片332a、bの相対関係を示す斜視図
である。各図においては、絞り開口に斜線を付して表示
している。
FIGS. 4A to 4C show a fixed mask plate 330.
FIG. 6 is a perspective view showing a relative relationship between movable mask pieces 332a and 332b. In each figure, the diaphragm aperture is shown with diagonal lines.

【0026】図4(A)は、2つの可動マスク片332a、
bが最も接近した状態を示している。この状態では、2
つの絞り開口は最も接近しており、かつ、面積も最小と
なっている。
FIG. 4A shows two movable mask pieces 332a,
b shows the closest state. In this state, 2
The two apertures are closest to each other and have the smallest area.

【0027】図4(B)は、2つの可動マスク片332a、
bが少し離れた状態を示している。図4(A)の場合に比
べて、両絞り開口は、やや離れるとともに、かつ、面積
も少し大きくなっている。
FIG. 4B shows two movable mask pieces 332a,
It shows a state in which b is slightly apart. Compared with the case of FIG. 4 (A), both aperture openings are slightly separated and the area is slightly larger.

【0028】図4(C)は、2つの可動マスク片332a、
bが最も離れた状態を示している。両絞り開口の間隔が
最も大きくなり、かつ、面積も最大となっている。
FIG. 4C shows two movable mask pieces 332a,
b shows the farthest state. The distance between both diaphragm openings is the largest, and the area is also the largest.

【0029】絞りマスクの第3例(図5および図6) 図5は、絞りマスクの第3例を示している。この絞りマ
スクは、固定マスク板430と、2枚の液晶マスク板440、
450とを重ね合わせて構成されている。固定マスク板430
は、1枚の板部材であって、2つの固定開口部431a、
bが一定間隔をおいて形成されている。これら2つの固
定開口部の間隔および面積を液晶マスク板440、450に対
する通電オン・オフにより変更する。
Third Example of Aperture Mask (FIGS. 5 and 6) FIG. 5 shows a third example of the aperture mask. This diaphragm mask includes a fixed mask plate 430, two liquid crystal mask plates 440,
It is constructed by stacking 450. Fixed mask plate 430
Is a single plate member and includes two fixed openings 431a,
b are formed at regular intervals. The interval and area of these two fixed openings are changed by turning on / off the power to the liquid crystal mask plates 440 and 450.

【0030】液晶マスク板440は、通電オン状態におい
て、2つの透光部441a、bを有し、それ以外の部分は
遮光性となる。また通電オフ状態においては、液晶マス
ク板440の全体が透光性となる。しかしながら、通電オ
フ状態においては、少なくとも固定マスク板430の固定
開口部431a、bとオーバーラップする部分が透光性で
あれば足りる。
The liquid crystal mask plate 440 has two light transmitting portions 441a and 441b in the ON state of energization, and the other portions have a light shielding property. Further, in the power-off state, the entire liquid crystal mask plate 440 becomes transparent. However, in the power-off state, it is sufficient if at least the portions of the fixed mask plate 430 that overlap the fixed openings 431a and 431 are translucent.

【0031】通電オン状態で液晶マスク板440に現れる
2つの透光部441a、bは、固定マスク板430に形成され
た固定開口部431a、bの場合よりも、間隔(中心の間
隔)が狭くかつ面積が小さい。
The two light-transmitting portions 441a and 441 appearing on the liquid crystal mask plate 440 when the power is turned on have a narrower interval (center interval) than in the case of the fixed openings 431a and 431 formed in the fixed mask plate 430. And the area is small.

【0032】液晶マスク板450も、液晶マスク板440の場
合と同様に、通電オン・オフの変化で、透光性および遮
光性が切り替わる。ただし、2つの透光部451a、bの
間隔および面積は、ともに液晶マスク板440の場合より
も更に小さく設定している。
Similarly to the case of the liquid crystal mask plate 440, the liquid crystal mask plate 450 is switched between the light-transmitting property and the light-shielding property by turning on / off the power. However, the interval and area of the two light transmitting portions 451a and 451b are both set to be smaller than those in the case of the liquid crystal mask plate 440.

【0033】以上のように構成された絞りマスクにおい
ては、液晶マスク板440、450に対する通電のオン・オフ
の組み合わせを選択することによって、2つの絞り開口
の間隔および面積を制御することができる。
In the diaphragm mask constructed as described above, the interval and the area of the two diaphragm openings can be controlled by selecting the combination of ON / OFF of energization of the liquid crystal mask plates 440 and 450.

【0034】図6はこれを説明するものであり、図6
(A)は、重ね合わされた各板の中央断面図であり、図6
(B)は、正面図である。図6(A)においては、両液晶マ
スク板440、450は、ともに通電オン状態である。
FIG. 6 illustrates this, and FIG.
FIG. 6A is a central cross-sectional view of the stacked plates, and FIG.
(B) is a front view. In FIG. 6 (A), both liquid crystal mask plates 440 and 450 are in a power-on state.

【0035】両液晶マスク板440、450がともに通電オフ
状態にあるとき、図6(B)において両絞り開口はαで表
され、その間隔および面積が最大となる。液晶マスク板
450が通電オフ状態で、液晶マスク板440が通電オン状態
にあるとき、図6(B)において両絞り開口はβで表さ
れ、その間隔および面積は中間値となる。少なくとも液
晶マスク板450が通電オン状態にあるとき、図6(B)に
おいて両絞り開口はγで表され、その間隔および面積が
最小となる。
When both of the liquid crystal mask plates 440 and 450 are in the power-off state, both diaphragm openings are represented by α in FIG. 6B, and their intervals and areas are maximized. LCD mask plate
When the liquid crystal mask plate 440 is in the power-on state and the liquid crystal mask plate 440 is in the power-off state, both diaphragm openings are represented by β in FIG. 6 (B), and their intervals and areas have intermediate values. At least when the liquid crystal mask plate 450 is in the power-on state, both diaphragm openings are represented by γ in FIG. 6B, and the distance and the area between them are minimized.

【0036】なお、図5および図6に示した例では、液
晶マスク板を2枚使用しているが、通電オン時における
2つの透光部の中心間距離および面積が互いに異なる3
枚以上の液晶マスクを使用することも可能であり、液晶
マスクの枚数を増やすことで、絞り開口の調整を多段階
に行なうことが可能となる。
Although the two liquid crystal mask plates are used in the examples shown in FIGS. 5 and 6, the distance between the centers of the two light-transmitting portions and the area of the two light-transmitting portions when the power is on are different from each other.
It is also possible to use more than one liquid crystal mask, and by increasing the number of liquid crystal masks, it becomes possible to adjust the aperture in multiple stages.

【0037】フローチャートの説明 次に、本発明の自動焦点検出装置を備えたカメラにおけ
るオートフォーカス制御の一例を、ブロック図およびフ
ローチャートを参照して説明する。
Description of Flowchart Next, an example of autofocus control in a camera equipped with the automatic focus detection device of the present invention will be described with reference to a block diagram and a flow chart.

【0038】図7は、本発明に係るオートフォーカス制
御を説明するブロック図である。カメラボディに対して
選択的に取り付けられる各交換レンズ1〜3は、その内
部に配置したメモリ(ROM)内に当該レンズに固有のデ
ータ(開放F値も含まれている)を記憶している。一方、
カメラ本体内のメモリには、「撮影レンズの開放F値」
と「各開放F値に対する適正な絞り開口の間隔および面
積」とが、予め記憶されている。なお、具体的な記憶内
容は、AF装置内で実際に使用されている絞りマスクに
応じて異なる。
FIG. 7 is a block diagram for explaining the autofocus control according to the present invention. Each of the interchangeable lenses 1 to 3 selectively attached to the camera body stores the data (including the open F value) peculiar to the lens in a memory (ROM) arranged therein. . on the other hand,
In the memory inside the camera body, "open F-number of shooting lens"
And “appropriate aperture spacing and area for each open F value” are stored in advance. Note that the specific storage content differs depending on the aperture mask actually used in the AF device.

【0039】図8のフローチャートでは、図5および図
6で説明した液晶タイプの絞りマスクを使用する例を説
明する。
In the flow chart of FIG. 8, an example of using the liquid crystal type aperture mask described in FIGS. 5 and 6 will be described.

【0040】AF制御がスタートすると、まず、装着さ
れている交換レンズ内のメモリから当該レンズの開放F
値を読み出し(♯10)、カメラ本体内に記憶された開放F
値に対する適正な絞り開口間隔と照合して、適正なマス
ク間隔を決定する(マスク間隔が決まると、開口面積も
決まってくる)。決定されたマスク間隔に対応させて、
液晶のオン・オフが制御される(♯11)。
When the AF control is started, first, the opening F of the relevant interchangeable lens is released from the memory inside the interchangeable lens.
Read the value (# 10) and open F stored in the camera body.
The appropriate mask spacing is determined by checking the appropriate aperture opening spacing with respect to the value (when the mask spacing is determined, the aperture area is also determined). Corresponding to the determined mask interval,
The on / off of the liquid crystal is controlled (# 11).

【0041】開放F値がA以下である場合(もっとも明
るい場合)、液晶マスク板440、450がともに通電オフ状
態となり、2つの絞り開口間の間隔および開口面積がと
もに最大となる(図6(B)中のα)。開放F値がAよりも
大きくB以下である場合(中間の明るさの場合)、液晶マ
スク板440が通電オン状態、液晶マスク板450が通電オフ
状態となり、2つの絞り開口間の間隔および開口面積が
ともに中間値となる(図6(B)中のβ)。開放F値がBよ
りも大きい場合(もっとも暗い場合)、液晶マスク板44
0、450がともに通電オン状態となり、2つの絞り開口間
の間隔および開口面積がともに最小となる(図6(B)中
のγ)。
When the open F value is equal to or less than A (the brightest case), the liquid crystal mask plates 440 and 450 are both turned off, and the distance between the two aperture openings and the aperture area are both maximum (FIG. 6 ( Α) in B). When the open F value is greater than A and less than or equal to B (in the case of intermediate brightness), the liquid crystal mask plate 440 is in the energized on state and the liquid crystal mask plate 450 is in the energized off state. Both areas have intermediate values (β in FIG. 6B). When the open F value is larger than B (when it is the darkest), the liquid crystal mask plate 44
Both 0 and 450 are turned on, and the distance between the two aperture openings and the aperture area are both minimized (γ in FIG. 6B).

【0042】なお、交換レンズがズームレンズであっ
て、ズーミングに応じて開放F値も変化する場合には、
当該開放F値の変化に対しても、液晶のオン・オフが制
御される(♯12)。
When the interchangeable lens is a zoom lens and the open F value changes according to zooming,
The liquid crystal is also controlled to be turned on and off in response to the change in the open F value (# 12).

【0043】開放F値に応じた絞り開口間隔が決定する
と、実際のオートフォーカス制御が実行される(♯13→
♯14→♯15)。
When the aperture opening interval according to the open F value is determined, the actual autofocus control is executed (# 13 →
# 14 → # 15).

【0044】♯16では、被写体のコントラストが位相差
検出に十分であるか否かが判断される。十分なコントラ
ストがある場合には、AF演算で求められたデフォーカ
ス量の絶対値が所定値以下で合焦と判断できるか判定し
(♯17)、合焦と判断できる場合は一連のAF制御を終了
する(♯18)。デフォーカス量の絶対値が所定値よりも大
きくて合焦と判断できない場合には、ピント合わせのた
めに実際にレンズを駆動し(♯19)、駆動終了後、引き続
き焦点検出を行うため、♯12に戻り一連のAF制御を続
ける。
At # 16, it is determined whether the contrast of the subject is sufficient for detecting the phase difference. If there is sufficient contrast, it is determined whether the defocus amount absolute value obtained by the AF calculation is less than or equal to a predetermined value and it can be determined that the subject is in focus.
(# 17) If the focus can be determined, a series of AF control is ended (# 18). If the absolute value of the defocus amount is larger than the predetermined value and it cannot be determined that the lens is in focus, the lens is actually driven for focusing (# 19), and focus detection is continued after the driving is completed. Return to 12 and continue the series of AF control.

【0045】♯16でコントラストが不十分であると判断
された場合には、レンズスキャン処理を行なう(♯20)。
この処理自体は公知の技術であるが、簡単に説明すると
次の通りである。例えば、近くにある被写体の撮影直後
に、遠方の被写体を撮影しょうとする場合等を考える。
遠方の被写体にカメラを向けたその時点では、ピントが
大きくズレているので、被写体のコントラストがあまり
に低くく、このため、位相差を検出することができない
(すなわち、ピント合わせができない)。この場合には、
予め定めたパターンでレンズを移動させ、位相差を検出
できる程度のコントラストが検出された時点で位相差を
検出する。これをレンズスキャン処理といい、一般的に
知られている技術である。
If it is determined in # 16 that the contrast is insufficient, lens scanning processing is performed (# 20).
Although this process itself is a known technique, it will be briefly described as follows. For example, consider a case where a distant subject is to be photographed immediately after a subject in the vicinity is photographed.
At that point in time when the camera is pointed at a distant subject, the focus is greatly deviated, so the contrast of the subject is too low, and therefore the phase difference cannot be detected.
(That is, I cannot focus). In this case,
The lens is moved in a predetermined pattern, and the phase difference is detected at the time when the contrast is detected to the extent that the phase difference can be detected. This is called a lens scan process, which is a generally known technique.

【0046】レンズスキャン処理によって十分なコント
ラストが検出された場合は、♯19へと進んで、上述した
レンズ駆動以下の処理を行なう(♯21→♯19)。レンズス
キャン処理によっても十分なコントラストが得られない
場合には、絞り開口間の間隔を狭くし、開口面積を小さ
くした上でレンズスキャン処理を行なう(♯21→♯22→
♯20)。
When a sufficient contrast is detected by the lens scanning process, the process proceeds to # 19 to perform the above-described lens driving process (# 21 → # 19). If sufficient contrast cannot be obtained even by the lens scan process, the interval between the aperture openings is narrowed to reduce the aperture area and then the lens scan process is performed (# 21 → # 22 →
# 20).

【0047】レンズスキャン処理によっても十分なコン
トラストが得られない場合に、絞り開口間の間隔を小さ
くし、開口面積を小さくする理由は、一般的に、絞り面
積を小さくした方がセンサ上の像が鮮明となりコントラ
ストを向上することができるからである。また、開口間
隔を狭くすることで、検出可能なデフォーカス量(ピン
トのズレ量)の範囲が大きくなり、より小さいレンズス
キャン動作で焦点検出が可能となるからである。
When sufficient contrast cannot be obtained even by the lens scanning process, the reason why the distance between the aperture openings is made smaller and the aperture area is made smaller is generally that the smaller the aperture area, the smaller the image on the sensor. Is clear and the contrast can be improved. Further, by narrowing the aperture interval, the range of defocus amount (focus shift amount) that can be detected becomes large, and focus detection can be performed with a smaller lens scanning operation.

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

【図1】 本発明の一実施形態に係るカメラの要部断面
図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part of a camera according to an embodiment of the present invention.

【図2】 図1のカメラにおいて採用されている、絞り
マスクの第1例を示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a first example of a diaphragm mask adopted in the camera of FIG.

【図3】 図1のカメラにおいて採用されている、絞り
マスクの第2例を示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a second example of a diaphragm mask employed in the camera of FIG.

【図4】 図1のカメラにおいて採用されている、絞り
マスクの第2例を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a second example of a diaphragm mask employed in the camera of FIG.

【図5】 図1のカメラにおいて採用されている、絞り
マスクの第3例を示す説明図である。
5 is an explanatory diagram showing a third example of a diaphragm mask employed in the camera of FIG.

【図6】 図1のカメラにおいて採用されている、絞り
マスクの第3例を示す説明図である。
6 is an explanatory diagram showing a third example of a diaphragm mask employed in the camera of FIG.

【図7】 本発明に係るAF制御を実行するための機能
ブロック図である。
FIG. 7 is a functional block diagram for executing AF control according to the present invention.

【図8】 本発明に係るAF制御を説明するフローチャ
ートである。
FIG. 8 is a flowchart illustrating AF control according to the present invention.

【図9】 位相差検出方式のオーフォーカスを説明する
概略図である。
FIG. 9 is a schematic diagram illustrating an out-of-focus method of a phase difference detection method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 絞りマスク 2 再結像レンズ 3 光電変換素子 10 カメラボディ 11 レンズ鏡胴 12 ハーフミラー 13 サブミラー 20 AFモジュール 21 コンデンサレンズ 22 反射ミラー 23 絞りマスク 24 再結像レンズ 25 CCD 230 固定マスク板 231a、b 固定開口部 232a、b 可動マスク片 233a、b 開口部 330 固定マスク板 331a、b 固定開口部 332a、b 可動マスク片 333a、b 切欠 430 固定マスク板 431a、b 固定開口部 440 液晶マスク板 441a、b 透光部 450 液晶マスク板 451a、b 透光部 1 Aperture mask 2 Re-imaging lens 3 Photoelectric conversion element 10 camera body 11 lens barrel 12 half mirror 13 sub mirror 20 AF module 21 Condenser lens 22 reflective mirror 23 Aperture mask 24 Reimaging lens 25 CCD 230 Fixed mask plate 231a, b Fixed opening 232a, b movable mask pieces 233a, b opening 330 Fixed mask plate 331a, b Fixed opening 332a, b movable mask pieces 333a, b Notch 430 Fixed mask plate 431a, b Fixed opening 440 LCD mask plate 441a, b Translucent part 450 LCD mask plate 451a, b Translucent part

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 本田 努 大阪府大阪市中央区安土町二丁目3番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内 (72)発明者 玉井 啓二 大阪府大阪市中央区安土町二丁目3番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内 Fターム(参考) 2H011 BA23 BB01 DA00 2H051 AA01 BA04 CB06 CD11 CD28 CD29    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Tsutomu Honda             2-3-3 Azuchi-cho, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka Prefecture             Osaka International Building Minolta Co., Ltd. (72) Inventor Keiji Tamai             2-3-3 Azuchi-cho, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka Prefecture             Osaka International Building Minolta Co., Ltd. F-term (reference) 2H011 BA23 BB01 DA00                 2H051 AA01 BA04 CB06 CD11 CD28                       CD29

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 撮影レンズからの光束を2つに分けて、
第1絞り開口を通して一方の光束を、第2絞り開口を通
して他方の光束を、それぞれ光電変換素子に導き、2つ
の像の位相差を検出してピント合わせを行なう自動焦点
検出装置において、 一定間隔をおいて設けられ上記2つの絞り開口を与える
2つの開口部を有する固定マスク板と、固定マスク板近
傍に、撮影光軸に対して垂直方向にスライド可能に配置
されて、各開口部の開口量を変更する2つの可動マスク
片と、から構成される絞りマスクと、 撮影レンズの開放F値が大きくなるにつれて、上記2つ
の絞り開口の間隔が小さくなり、かつ各絞り開口の面積
が小さくなるように、上記可動マスク片のスライド移動
を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする、自
動焦点検出装置。
1. A light flux from a photographing lens is divided into two,
In the automatic focus detection device that guides one of the light fluxes through the first aperture opening and the other light flux through the second aperture opening to the photoelectric conversion element to detect the phase difference between the two images for focusing, A fixed mask plate which is provided in advance and has two openings for giving the above two aperture openings, and a fixed mask plate which is slidably arranged in the vicinity of the fixed mask plate in a direction perpendicular to the photographing optical axis, and the opening amount of each opening. A diaphragm mask composed of two movable mask pieces for changing the aperture ratio, and as the open F value of the taking lens increases, the distance between the two diaphragm apertures becomes smaller and the area of each diaphragm aperture becomes smaller. An automatic focus detection device, further comprising: a control unit that controls the sliding movement of the movable mask piece.
【請求項2】 撮影レンズからの光束を2つに分けて、
第1絞り開口を通して一方の光束を、第2絞り開口を通
して他方の光束を、それぞれ光電変換素子に導き、2つ
の像の位相差を検出してピント合わせを行なう自動焦点
検出装置において、 一定間隔をおいて設けられ上記2つの絞り開口を与える
2つの開口部を有する固定マスク板と、通電のオン・オ
フにより透光面積を切換可能な2つの透光部を有する液
晶マスク板と、から構成された絞りマスクであって、各
透光部は、通電オフ時において固定マスクの一方の開口
部の全面積をカバーするとともに、通電オンにより同開
口部の一部を遮光して、両開口部の間隔および各開口部
の面積を小さくする絞りマスクと、 撮影レンズの開放F値が大きくなるにつれて、上記2つ
の絞り開口の間隔が小さくなり、かつ各絞り開口の面積
が小さくなるように、上記液晶マスク板への通電状態を
制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする、自動
焦点検出装置。
2. The light flux from the photographing lens is divided into two,
In the automatic focus detection device that guides one of the light fluxes through the first aperture opening and the other light flux through the second aperture opening to the photoelectric conversion element to detect the phase difference between the two images for focusing, A fixed mask plate having two openings provided in advance to provide the two aperture openings, and a liquid crystal mask plate having two light-transmitting portions whose light-transmitting areas can be switched by turning on and off electricity. In the aperture mask, each light-transmitting portion covers the entire area of one opening of the fixed mask when the power is turned off, and a part of the opening is shielded by turning the power on so that both openings of the fixed mask are shielded. As the aperture mask for reducing the space and the area of each aperture is increased, and as the aperture F-number of the taking lens increases, the space between the two apertures becomes smaller and the area of each aperture becomes smaller. In, characterized by comprising a control means for controlling an energization state to the liquid crystal mask plate, automatic focus detection device.
【請求項3】 上記絞りマスクは、1つの固定板と、複
数の液晶マスク板とで構成されており、各液晶マスク板
が有する2つの透光部は、通電オン状態における間隔お
よび面積が互いに異なっていて、 各液晶マスクへの通電のオン・オフ状態の組み合わせに
よって、上記2つの絞り開口の間隔および面積を変更で
きることを特徴とする、請求項2記載の自動焦点検出装
置。
3. The aperture mask is composed of one fixed plate and a plurality of liquid crystal mask plates, and the two light-transmitting parts of each liquid crystal mask plate have mutually the intervals and areas in the ON state. 3. The automatic focus detection device according to claim 2, wherein the distance and the area of the two diaphragm apertures can be changed by differently combining the ON / OFF states of energization to each liquid crystal mask.
【請求項4】 撮影レンズからの光束を2つに分けて、
第1絞り開口を通して一方の光束を、第2絞り開口を通
して他方の光束を、それぞれ光電変換素子に導き、2つ
の像の位相差を検出してピント合わせを行なう自動焦点
検出方法において、 撮影レンズの開放F値が大きくなるにつれて、上記2つ
の絞り開口の間隔を小さくし、かつ各絞り開口の面積を
小さくすることを特徴とする、自動焦点検出方法。
4. The light flux from the taking lens is divided into two,
In the automatic focus detection method, in which one light flux is guided through the first aperture opening and the other light flux is passed through the second aperture opening to the photoelectric conversion element to detect the phase difference between the two images for focusing, An automatic focus detection method, wherein the distance between the two aperture openings is reduced and the area of each aperture opening is reduced as the open F value increases.
【請求項5】 撮影レンズからの光束を2つに分けて、
第1絞り開口を通して一方の光束を、第2絞り開口を通
して他方の光束を、それぞれ光電変換素子に導き、2つ
の像の位相差を検出してピント合わせを行なう自動焦点
検出方法において、 被写体のコントラストが自動焦点検出を行なうには不十
分である場合に、上記2つの絞り開口の開口面積を小さ
くすることを特徴とする、自動焦点検出方法。
5. The light flux from the photographing lens is divided into two,
In the automatic focus detection method in which one light flux is guided through the first aperture opening and the other light flux is passed through the second aperture opening to the photoelectric conversion element, the phase difference between the two images is detected for focusing. Is insufficient to perform automatic focus detection, the aperture areas of the two aperture openings are reduced.
【請求項6】 被写体のコントラストが自動焦点検出を
行なうには不十分である場合に、上記2つの絞り開口の
開口面積を小さくし、かつ両絞り開口の間隔を小さくす
ることを特徴とする、請求項5記載の自動焦点検出方
法。
6. When the contrast of an object is insufficient for automatic focus detection, the aperture areas of the two aperture openings are reduced and the distance between the two aperture openings is reduced. The automatic focus detection method according to claim 5.
JP2001305212A 2001-10-01 2001-10-01 Device and method for automatically detecting focus Pending JP2003107339A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001305212A JP2003107339A (en) 2001-10-01 2001-10-01 Device and method for automatically detecting focus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001305212A JP2003107339A (en) 2001-10-01 2001-10-01 Device and method for automatically detecting focus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003107339A true JP2003107339A (en) 2003-04-09

Family

ID=19125034

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001305212A Pending JP2003107339A (en) 2001-10-01 2001-10-01 Device and method for automatically detecting focus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003107339A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008242182A (en) * 2007-03-28 2008-10-09 Nikon Corp Focus detection device, focus detection method and imaging apparatus
JP2012058747A (en) * 2011-11-01 2012-03-22 Nikon Corp Digital camera
US9900492B2 (en) 2014-04-21 2018-02-20 Samsung Electronics Co., Ltd. Imaging device and photographing apparatus

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008242182A (en) * 2007-03-28 2008-10-09 Nikon Corp Focus detection device, focus detection method and imaging apparatus
JP2012058747A (en) * 2011-11-01 2012-03-22 Nikon Corp Digital camera
US9900492B2 (en) 2014-04-21 2018-02-20 Samsung Electronics Co., Ltd. Imaging device and photographing apparatus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5138357A (en) Focus adjuster
JP2605282B2 (en) Automatic focusing device
JP3080968B2 (en) Photometric device
US4994841A (en) Automatic focus detecting means
JP2000180709A (en) Range-finding device
US5144357A (en) Automatic focus detecting means
JP2003107339A (en) Device and method for automatically detecting focus
JPS6388511A (en) Focus detector
JP4095142B2 (en) camera
JP3586365B2 (en) Photometric device
JP2008129466A (en) Imaging apparatus and imaging system
JP2007148242A (en) Focusing controller, and imaging apparatus
JP2757396B2 (en) camera
JP4773769B2 (en) Focus detection device
JPH05107463A (en) Focus detecting device
JPS63139310A (en) Pattern projecting device for detecting focus
JP2874285B2 (en) Predictive drive autofocus device
JPH02118505A (en) Autofocusing device for camera
JP4608728B2 (en) Focus detection device
JP2000155259A (en) Focus detector
JPH085900A (en) Range finding optical system and range finding system for single lens reflex camera
JPH03276141A (en) Image blur detector
JPH08271964A (en) Display device in finder of camera
JPH06313839A (en) Multipoint ranging camera
JP2001013399A (en) Focus detector

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20050615

A072 Dismissal of procedure

Effective date: 20051018

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A072