JPH02217812A - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、焦点検出装置に関するものであり、更に詳し
くはＴＴＬ位相差検出方式を用いた焦点検出装置におけ
る相関演算アルゴリズムの改良に関するものである。

［従来の技術］ 従来５特開昭６０−４９１４号公報に開示されているよ
うに、撮影レンズの予定焦点面の後方に、コンデンサレ
ンズと第１及び第２の再結像レンズを配置し、撮影レン
ズの予定焦点面からのずれ量（デフォーカス量）を、第
１及び第２の再結像レンズによって再結像された第１及
び第２の像の像間隔の変位量として検出するようにした
、いわゆるＴＴＬ位相差検出方式による焦点検出装置は
公知のものとなっている。

第２図は上記従来例の概略構成図である。図中、ＴＬは
撮影レンズ、Ｆはフィルム等価面、ＣＬはコンデンサレ
ンズ、Ｌ　＋　、　Ｌ　ｚは再結像レンズ、Ｍは再結像
レンズＬ　Ｉ、　Ｌ　２に入射する光を制限する絞りマ
スク、Ｍ、、Ｍ、は絞りマスクＭの開口、■、。

Ｉ２は電荷蓄積型イメージセンサ−である、フィルム等
価面Ｆにおける点Ａ〜Ｂの範囲の像は、コンデンサレン
ズＣＬ、再結像レンズＬ　＋　、　Ｌ　２によってイメ
ージセンサ−Ｌ、Ｉｔ上に各々像Ａ、〜Ｂ。

及び像Ａ、〜Ｂ２として再形成される。イメージセンサ
−Ｉ、、１．は、その上に形成された２つの像の強度分
布に対応する２つの像信号を相関演算回路１に送出し、
相関演算回路１ではそれぞれの像信号がある相関関係を
持つことから、２つの像の間隔を判定する。

第３図は上記焦点検出装置における焦点検出用光学系の
詳細を示している。被写体が合焦状態で、フィルム等価
面Ｆに点ｇＡＣが存在する場合には。

イメージセンサ−Ｌ、Ｉ２上に点像Ｃ５，Ｃ２が形成さ
れる。このときの像間隔を８０とする。被写体が前ピン
で、フィルム等価面Ｆよりも前方に点像りが存在する場
合には、イメージセンサ−ＩＩ、Ｉ２上に点像り、、Ｂ
２が形成される。このときの像間隔はＳｏよりも小さい
、被写体が後ビンで、フィルム等価面Ｆよりも後方に点
像Ｅが存在する場合には、イメージセンサ−ＩＩｊｚ上
に点像Ｅ、、Ｅ。

が形成される。このときの像間隔はＳｏよりも大きい。

このように、合焦時の像間隔をＳ。とすると、前ピン時
の像間隔はＳｏよりも小さく、後ビン時の像間隔はＳｏ
よりも大きくなる。そして、この像間隔は、デフォーカ
ス量にほぼ比例する。

したがって、像間隔を検出することにより、合焦／非合
焦を知ることができると共に、非合焦の場合には、デフ
ォーカスの量および方向を知ることができる。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、フィルム等価面Ｆに３つの点像Ａ。

Ｂ、Ｃが存在する場合には、光軸上の点像Ｃから点像Ｃ
＋　、　Ｃ２を形成するための光路は光軸ｐ０に対して
対称となるが、光軸外の点像Ａから点像Ａ、。

Ａ２を形成するための光路（又は点像Ｂから点像ＢＢ２
を形成するための光路）は光軸１０に対して非対称とな
る。このため、焦点検出用の光学系が光軸１０に対して
完全に対称に製作されていても、点像Ａ１とＡ２、Ｂ１
とＢ２の照度や大きさが一致しないことが有り得る。こ
のように、光軸１０からの像の高さ（以下「像高」と呼
ぶ）が増加するにつれて、同一の点像から生じる２つの
像の照度や大きさの一致度が低下することにより、イメ
ージセンサ−１１＋１２上の２つの像の照度分布は必ず
しも対称にはならない、このため、相関演算回路１によ
り判定される像間隔が不正確となり、焦点検出誤差の原
因となる。これを像高誤差と呼ぶ。

また、光軸上の点像Ｃ、Ｄ　、Ｈについては、像高誤差
は生じないが、焦点検出用の光学系が完全に対称に製作
されていない場合、例えば、絞りマスクＭの一対の開口
Ｍ、、Ｍ２の面積や形状が少しでも異なる場合には、同
一の点像から生じる２つの像の照度や大きさが一致しな
いことになり、やはり焦点検出誤差の原因となる。

そこで、このような場合においても、２つの像の相関を
可能な限り正確に評価し、像間隔を正確に判定する方式
が種々提案されている０例えば、特開昭６１−１０３１
１４号公報には、基準部となるイメージセンサ−Ｉ、上
の光像全体について、光量分布の重心を１つ求めて、参
照部となるイメージセンサ−■２上の光像の複数の部分
領域（各部分領域は基準部と同長とする）について、そ
れぞれ光量重心を求めて、参照部における各部分領域の
光量重心を基準部の光量重心と比較し、１つの部分領域
の光量重心が基準部の光量重心と一致する場合に、その
部分領域が基準部と対応していると判定する相関演算方
式が提案されている。しかしながら、この方式では、参
照部における２つ以上の部分領域の光量重心が基準部の
光量重心と一致する場合には、参照部におけるどの部分
領域が基準部に対応するのか判定できないという問題が
あった。また、この方式では、参照部となるイメージセ
ンサ−エア上の光像の複数の部分領域についてそれぞれ
光量重心を求めているが、各部分領域は基準部と同長と
されているので、その領域内の照度分布は実質的に平坦
であると見なすことはできず、基準部に近い部分領域に
ついて光量重心を算出する場合と、基準部から遠い部分
領域について光量重心を算出する場合とでは、照度分布
の影響が異なることになり、照度分布の非対称性に起因
する焦点検出誤差を回避できないという問題がある。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、そ
の目的とするところは、ＴＴＬ位相差検出方式の焦点検
出装置において、位相差を求める２つの像の照度分布の
非対称性に起因する焦点検出誤差を低減することにある
。

［課題を解決するための手段］ 本発明にあっては、上記の課題を解決するために、第１
図（ａ）に示すように、ｎ個の画素信号Ｄ〜Ｄｎのうち
、少数個（例えば隣接する５個）の画素信号Ｄ　＋””
−Ｄ　Ｓ、Ｄ　２〜Ｄ　！ＩＤ　ｚ〜Ｄ　ｔ、・”　、
Ｄｎ−、〜Ｄｏについて、複数個（例えば（ｎ−４）個
）の光量に基づく関数値の重心（例えば光量そのものの
重心）を示すデータＧ、〜Ｇ　ｎ−２を作成している。

これにより、第１図（ｂ）に示すような画素信号り、〜
Ｄｎのデータは、第１図（ｃ）に示すような光量重心群
Ｇ、〜Ｇｎ−ｚのデータに変換される０本発明では、こ
のようなデータ変換を基準部と参照部のそれぞれについ
て行っている。なお、上記重心を示すデータは光量の明
暗段差すなわちコントラスト値を用いて定めても良い。

［作用］ 今、基準部がｎ個の画素信号ＤＩｌ〜Ｄ、ｎを含み、参
照部力輸個（ｍａｎ）の画素信号Ｄ２１〜Ｄ２ｍを含む
ものとすると、上記第１図（ａ）〜（ｃ）に示すデータ
変換を施して得られた（ｎ−４）個の重心群Ｇ７．〜Ｇ
ｌ＜ｎ−ｔ＞と（ｍ　−４）個の重心群Ｇ　２　ｘ〜Ｇ
　ｔ　（１ｍ−ｘ　、は、それぞれ少数個の画素信号に
ついて算出されているので、実質的に照度分布の影響を
受けないデータとなる。したがって、基準部の重心群Ｇ
Ｂ〜Ｇ１（ｎ−２１と参照部の重心群Ｇｚ＋ｔ＋ｓ＋〜
Ｇｚ（ｎ−２十ｓ＋の相関度を、複数のスキャン位置Ｓ
＝Ｏ〜（ｍ−ｎ）について求め、特定のスキャン位Ｉｓ
で相関度が最大となるときに、そのスキャン位置Ｓにお
ける基準部の重心群Ｇ１３〜Ｇｌ（ｎ−２１と参照部の
重心群Ｇ　ｚ　ｕ＋８）〜Ｇ　２　（ｎ−ｔ＋ｓ＋の間
隔を、２つの像の間隔として検出すれば、照度分布の影
響を受けることなく、像間隔を正しく評価することがで
きる。

なお、本発明において、基準部及び参照部についてそれ
ぞれ求められた複数の重心群が実質的に照度分布の影響
を受けないデータとなる理由は、これらの重心群は全て
少数（例えば局所的に隣接する５個）の画素信号に基づ
いて求められているからである。このような局所的に隣
接する少数の画素信号の範囲内では実質的に照度分布は
平坦であると見なすことができるので、基準部及び参照
部における何処で重心を求めても、そのデータは照度分
布の影響を受けないデータとなるのである。

本発明の更に詳細な構成及び作用については、以下に述
べる実施例の説明において一層明らかとされる。

［実施例コ 第４図は、本発明の焦点検出装置に用いる相関演算回路
１の回路図である０本実施例にあっては、上述のイメー
ジセンサ−１１，Ｉ２をＣＣＤラインセンサー１０によ
り実現しており、相関演算回路１をマイクロコンピュー
タ１１により実現している。焦点検出用の光学系として
は、第２図及び第３図に示した光学系を用いるものとす
る。ＣＣＤラインセンサー１０は、−列に配列された複
数個の画素と、各画素の蓄積電荷を読み出すための転送
ラインを有する０画素列の先頭には、ダミーの空送り画
素群が配され、続いて、アルミ蒸着による遮光マスクを
施した黒基準画素群が配されている。そして、黒基準画
素より少し離して、基準部となるイメージセンサ−Ｉ１
の画素群が配され、これより少し離して、参照部となる
イメージセンサ−Ｉ２の画素群が配されている。このた
め、ＣＣＤラインセンサー１０に転送パルスが入力され
ると、まず、ダミーの空送り画素群が出力され、続いて
、黒基準画素群が出力され、その次に、基準部となるイ
メージセンサ−Ｉ１の画素群が出力され、最後に、イメ
ージセンサ−Ｉ２の画素群が出力される。

焦点検出に際して、焦点検出指令スイッチＳ１が閉じら
れると、マイクロコンピュータ１１の端子Ｐ、が“Ｌｏ
ｗ”レベルとなり、これに応答してマイクロコンピュー
タ１１はＣＣＤラインセンサー１０のイニシャライズの
プログラムに移る。焦点検出が開始される前の段階で、
ＣＣＤラインセンサー１０の転送ライン及び画素には不
要な電荷が通常の画素信号レベル以上に蓄積されている
が、この不要電荷は画素信号を取り出す前に転送ライン
及び画素からクリアされる。このクリア操作がＣＣＤラ
インセンサー１０のイニシャライズである。

さて、イニシャライズ操作が終了すると、マイクロコン
ピュータ１１は、焦点検出のためのプログラムに移る。

まず、マイクロコンピュータ１１は端子ＰＩ７からクリ
アパルスＣＬＰを出力する。

このクリアパルスＣＬＰによりＣＣＤラインセンサー１
０の全画素の蓄積電荷がクリアされ１．クリアパルスＣ
ＬＰが消失した時点が積分開始時点となる。この積分開
始に伴ってＣＣＤラインセンサー１０の被写体輝度モニ
タ一端子Ｑ２から、被写体輝度に応じて時間的に降下率
の異なる傾斜電圧が出力される。この電圧は、比較回路
１２により一定電圧Ｖｓと比較され、この電圧Ｖｓまで
降下すると、比較回路１２の出力はＬ　ｏｗ”レベルか
らＨｉｇｂ”レベルに反転する。この″Ｈｉｇｈ”レベ
ルの信号は、電荷蓄積終了を示す割込信号としてマイク
ロコンピュータ１１の割込端子Ｐｌ）に入力される。マ
イクロコンピュータ１１は割込を受は付けると、端子Ｐ
１．からシフトパルスＳ　ＨＰを出力する。このシフト
パルスＳＨＰによりＣＣＤラインセンサー１０の各画素
に蓄積された電荷は並列的に転送ラインに移され、次い
で直列的に転送されてアナログ信号出力端子Ｑ１からｊ
＠次に電圧信号として出力される。ＣＣＤラインセンサ
ー１０にとっては、端子Ｑ、にクリアパルスＣＬＰが与
えられてから端子Ｑ、にシフトパルスＳＨＰが与えられ
るまでの時間が電荷蓄積終了となる。ＣＣＤラインセン
サー１０は、転送パルス発生回路１４から三相のパルス
φ５．φ２．φ、を受け、内部の転送ラインは常時デー
タ転送状態にある。したがって、ＣＣＤラインセンサー
１０はシフトパルスＳＨＰが与えられると、アナログ信
号出力端子Ｑから、まずダミーの空送り画素信号、黒基
準画素信号を出力し、続いてイメージセンサ−ｒ＋、Ｉ
ｚの画素信号を出力する。

なお、ＣＣＤラインセンサー１０からのアナログ信号出
力は、電源電圧Ｖｃｃが変化すると、この変化分が重畳
するので、この変化分を相殺除去するために、電圧変動
除去回路１５に入力される。

この電圧変動除去回路１５には、電源電圧Ｖｃｃを抵抗
Ｒ＋　、　Ｒ２で分割した電圧が与えられ、２つの入力
の差に応じた電圧を出力する。また、イメージセンサ−
ｒ、、ｒ２の画素信号の出力に先立って出力される黒基
準画素信号の１つが、マイクロコンピュータ１１の端子
Ｐ、□から出力されるタイミングパルスに応じて、サン
プルホールド回路１６でサンプルホールドされ、以後の
画素信号は減算回路１７によりサンプルホールド回路１
６の黒基準画素信号分だけ減じられる。こうして画素信
号は、電圧変動成分と黒基準出力成分が除かれたものと
なる。

減算回路１７からの画素信号は、輝度レベルに応じた増
幅率で増幅回路１８により増幅される。

増幅率は想度レベルが低い程、高くなるように制御され
る。輝度レベルはＣＣＤラインセンサー１０の被写体輝
度モニタ一端子Ｑ２から出力される傾斜電圧を利用し、
輝度レベル検出回路１つにより傾斜電圧の一定時間あた
りの変化分として検出され、この変化分が輝度レベルを
示す信号として用いられる。増幅された画素信号はマル
チプレクサ２０を介してデジタル化回路２３に与えられ
る。

デジタル化回路２３は、電圧比較回路２１と、Ｄ／Ａ変
換回路２２、及び８ビツトの２進数を端子Ｐ１〜Ｐ、か
らＤ／Ａ変換回路２２に与えると共に端子ＰＩＧから入
力される比較結果を記憶するようにプログラムされたマ
イクロコンピュータ１１とから構成された逐次比較式の
Ａ／Ｄ変換回路よりなる。デジタル化された画素信号は
、マイクロコンピュータ１１の内蔵ＲＡＭに記憶される
。なお、Ａ／Ｄ変換のタイミングは転送パルス発生回路
１３から端子Ｐ、に与えられるタイミングパルスＡＤＴ
により制御される。

画素信号の取り込みが終了すると、マイクロコンピュー
タ１１の端子Ｐ１．から“Ｈｉｇｈ”レベルの電圧信号
が一時的に出力され、これに応答して、マルチプレクサ
２０は定電圧回路２４からの定電圧を選択して出力し、
この定電圧がデジタル化回路２３によりデジタル化され
、所定のメモリーに取り込まれる。このデータは、合焦
時における基準部と参照部とに結像する２つの像の間隔
が焦点検出用光学系の組み立て誤差などによって、設計
値の通りとはならないので、この誤差を補正するデータ
として用いられる。定電圧回路２４は定電流回路２５と
半固定抵抗２６とで構成され、焦点検出装置の調整行程
において、半固定抵抗２６を調節して正確な像間隔デー
タの設定が行われる。

以後は、後述するデータ処理がなされて、撮影レンズの
デフォーカス量及び方向が検出され、撮影レンズの自動
焦点調節制御及び焦点状態の表示が行われる。２７はデ
フォーカス量及び方向を示す信号に応じて撮影レンズを
合焦位置に向けて駆動するためのレンズ制御回路である
。また、２８は合焦／非合焦の表示を行うための表示回
路である。

なお、ＣＣＤラインセンサー１０のイニシャライズ時に
は、通常の画素信号の転送時よりも短い周期（例えば通
常時の１／１６）のクロックパルスをＣＣＤラインセン
サー１０に与えて通常時よりも速い転送動作を複数回（
例えば１０回）縁り返し行わせて、転送ラインを空の状
態にする。これと並行して画素のクリアも行われる。こ
の場合、画素信号の取り込み動作は行われない。

転送パルス発生回路１４は、マイクロコンピュータ１１
の端子Ｐ１５から与えられる一定周期のクロックパルス
ＣＬＯＣＫを分周して転送パルスφ１゜φ２．φコを生
成する６通常時よりも周期の短い転送パルスは、フリッ
プフロップ１３がセット状態にあって、その出力が“Ｈ
ｉｇｈ”レベルになっている場合に、転送パルス発生回
路１４の内部において、クロックパルスＣＬＯＣＫの分
周比が変えられることにより生成される。フリップフロ
ップ１３はマイクロコンピュータ１１の端子ＰＩ７から
のクリアパルスＣＬＰによりセットされ、端子ｐｕｓか
らのシフトパルス５）ＩＰによりリセットされる。

したがって、シフトパルスＳＨＰにより、転送パルス発
生回路１４は通常時の転送パルスを生成する状態になる
。ＣＣＤラインセンサー１０はクリアパルスＣＬＰの発
生時からシフトパルスＳＨＰの発生までの時間が電荷蓄
積時間として規定されるが、この間、転送パルス発生回
路１４からは通常時より周期の短い転送パルスが出力さ
れる。しかし、電荷蓄積期間中にＣＣＤラインセンサー
１０から転送ラインを介して出力される信号は不要信号
として扱われるので、転送パルスが速くなっても支障は
生じない。

次に、マイクロコンピュータ１１に取り込まれたイメー
ジセンサ−！＋、Ｉ２の画素信号に対するデータ処理に
ついて説明する０本実施例では、基準部となるイメージ
センサ−Ｉ、の画素信号Ｄ〜Ｄ、ｎから光量に基づく関
数値の複数個の重心、例えば複数個の光量重心を求め、
参照部となるイメージセンサ−Ｉ、の画素信号Ｄ２．〜
Ｄ２１１からも複数個の光量重心を求め、後者を１画素
ずつずらせながら前者と対比している。このため、参照
部となるイメージセンサ−Ｉ２の画素数鋼は、基準部と
なるイメージセンサ−■、の画素数ｎよりも多く設定し
ている。

ここで、光量重心とは、隣接する複数個の画素信号につ
いて、中心部の画素からの離間距離と各画素信号のレベ
ルとの積和を、各画素信号のレベルの総和で除したデー
タである６例えば、画素信号Ｄｉの前後に隣接する（２
ｈ＋１＞個の画素信号Ｄ（ｉ−ｈ）、Ｄ　　（ｉ−ｈ＋
ｎ＋・・・、Ｄｉ、・・・＋　Ｄ　　（ｉ＋ｈ−１）＋
　Ｄ　（’＋ｈ）の光量重心Ｇ１は、一般に次式で与え
られる。

Ｇｉ＝ 本実施例では隣接する５個の画素信号の光量重心を相関
演算に用いている６画素信号Ｄｉの前後に隣接する５個
の画素信号Ｄ　ｉ−ｚ、Ｄ　ｉ−＋　、Ｄ　ｉ、Ｄ　ｉ
＋＋　。

Ｄｉ士、の光量重心Ｇｉは、次式で与えられる。

Ｇｉ−（−２ＸＤｉ−ｚ−Ｉ　ＸＤｉ−＋＋０ＸＤｉ＋
１ｘＤｉ＋１＋２　ＸＤ！＋２）／（Ｄｉ−２＋Ｄｉ−
＋＋Ｄｉ＋Ｄｉ＋、＋Ｄｉ＋ｚｌ　　　・・・（＊） 以下、光量重心Ｇｉは上記の式（京）で与えられるもの
として、本実施例におけるデータ処理の内容を概説する
と、次のようになる。

■まず、イメージセンサ−Ｉ１の画素群Ｄ　Ｉ　ｌ〜Ｄ
Ｉｎから取り出した（ｎ−４）群の画素データＤ１１〜
Ｄ　、、、Ｄ　１２〜Ｄ　ｌｉＤ　１３〜Ｄ　＋ｖ、”
＋　ｌ　Ｄ　＋　ｕ＋−＜）〜Ｄ　Ｉｎについて、それ
ぞれ光量重心ＧＩｆｆ〜Ｇ＋（ｎ−２１を求める。

■次に、イメージセンサ−Ｉ２の画素群Ｄ２１〜Ｄ２＋
ｍから取り出した（ｍ−４＞群の画素データＤ２〜Ｄ２
５．Ｄｚｚ〜Ｄ！、、Ｄ２ｚ〜Ｄ２ｔ、−、Ｄ２（Ｔ＋
１−４）〜Ｄ２＋−について、それぞれ光量重心０２３
〜Ｇ２（１１−１を求める。

■そして、まず最初に、光量重心０２３〜Ｇ２（ｎ−２
１と光量重心Ｇ１３〜Ｇｕｎ−２）を対比し、次に、１
画素ずらして光量重心Ｇ２．〜Ｇ　２　（ｎ−、）と光
量重心Ｇ１３〜Ｇ　Ｉ（ｎ−２１を対比し、以下、同様
に１画素ずつずらしながら参照部の光量重心Ｇ　、　、
コ十ｓ、〜Ｇ２ｕｌ−２＋ｌ＋と基準部の光量重心Ｇ１
３〜Ｇ＋＜ｎ−ｘ）を対比し、最後に、光量重心Ｇ２（
輔−ｎ杓）〜Ｇ　、　Ｕ−２、と光量重心Ｇ　＋　ｚ〜
Ｇ　＋　＋ｎ−ｔ　）を対比する。ここで、ｓ＝ｏ〜（
ｍ−ｎ）である。

■そして、それぞれの対比結果についてｎ度を調べて、
参照部のＳ番目の光量重心Ｇ２１１１〜Ｇｘｔｎ−２＋
８＋と基準部内光量重心Ｇ　ｒ　ｓ〜Ｇ　Ｉｃｎ−２）
の相関度が最大であるときに、基準部の画素群Ｄ〜Ｄ、
ｎと参照部の画素群Ｄ　ｚ（１＋ｓ）〜Ｄ　（ｎ、ｓｌ
とが対応していると判定し、その画素群の間隔から被写
体が合焦であるか、非合焦であるかを判定し、非合焦で
あれば、デフォーカスの量と方向を算出する。ここでは
、デフォーカス量は１画素ピッチで算出されるが、デフ
ォーカス量の算出精度を上げるために必要であれば、補
間計算を行えば良い。

ところで、基準部及び参照部のイメージセンサ−ＩＩ、
１２の画素信号り、〜ＤＩｎ及びＤ２Ｉ〜Ｄ２ｒａは、
マイクロコンピュータ１１の内蔵ＲＡＭに１画素毎に８
ビツトのデータとして記憶されている。８ビットのデー
タの取り得る値は０〜２５５であり、その分解能は、画
素信号のレベルが比較的高い場合には、光量重心Ｇｉの
算出を精度良く行うのに十分である。しかしながら、画
素信号のレベルが比較的低い場合には、光景重心Ｇｉの
算出を必ずしも精度良く行えるとは限らない、そこで、
本発明にあっては、画素信号Ｄｉに所定のオフセットを
与えて、光量重心Ｇｉの算出精度を改善している。以下
、（ｉ＞オフセットによる精度改善効果、（１１）オフ
セットの決定方法、（ｉｉ＞光量重心の算出方法、及び
（ｉｖ）光量重心の分解能の決定方法について説明する
。

（１）オフセットによる精度改善効果 例えば、第５図（ａ）に示すような画素信号Ｄｉについ
て、隣接する５画素毎に光量重心Ｇｉを算出すると、第
５図（ｂ）に示すようになる０画素信号Ｄｉのレベルが
比較的高い領域α、βでは、光量重心Ｇｉの算出精度は
高く、有意なデータが得られているが、画素信号Ｄｉの
レベルが比較的低い領域γでは、光量重心Ｇｉの算出精
度は低く、暗時雑音の影響を受けた無意味なデータしか
得られない１例えば、第５図（ａ）の右下がりの領域β
において、隣接する５個の画素信号Ｄｉ−ｚ〜Ｄｉ＋、
のレベルが２５０，２３０，１２０，６０．３０であっ
たとすると、（京）式より光量重心はＧｉ＝（−２Ｘ２
５０−ＩＸ２３０＋０Ｘ１２０＋ｌＸ６０＋２Ｘ３０）
／（２５０＋２３０＋１２０＋６０＋３０）＝，８８４
となる。このデータは、画素信号のフルレンジがＯ〜２
５５であることを考慮すれば、被写体のコントラストに
起因する有効な画素信号に基づいて算出されていると考
えられるので、その算出精度は比較的高いと言える。と
ころが、例えば、第５図（ａ）の低レベルの領域γにお
いて、隣接する５個の画素信号Ｄｉ−２〜Ｄ１ヤ、のレ
ベルが４．４．３．２．２であったとすると、（本）式
より光量重心はＧｉ＝（２Ｘ４　１Ｘ４＋ＯＸ３＋ＩＸ
２＋２Ｘ２）／（４＋４＋３＋２＋２）＝，４となる。

このデータは、画素信号のフルレンジがＯ〜２５５であ
ることを考慮すれば、被写体のコントラストとは無関係
な暗時雑音に起因する無意味な画素信号に基づいて算出
されていると考えられるので、その算出精度は非常に低
いと言える。このような場合に、前者の光量重心と後者
の光量重心を同等のデータとして対比することは不都合
である。一方、第５図（ａ）の高レベルの領域αにおい
て、隣接する５個の画素信号Ｄｉ−２〜Ｄｉ＋２のレベ
ルが２５４．２５４，２５３，２５２，２５２であった
とすると、（亥）式より光量重心はＧｉ＝（−２Ｘ２５
４−１ｘ２５４＋０ｘ２５３＋１ｘ２５２＋２Ｘ２５２
）／（２５４＋２５４＋２５３＋２５２＋−２５２＞−
〇となる。つまり、同じレベル変動であっても、画素信
号Ｄｉ−２〜Ｄ　ｉ４２が低レベルの領域γでは、光量
重心Ｇｉが大きく変動し、画素信号Ｄｉ−，〜Ｄｉ＋２
が高レベルの領域αでは、光量重心Ｇｉの変動が著しく
少ない。

そこで、本実施例にあっては、画素信号Ｄｉの最小値が
フルレンジの１／２、つまり１２８となるようにオフセ
ットを与えることにより、暗時雑音の影響を除去してい
る。第５図（、）において、画素信号Ｄｉのレベルを１
／２に圧縮して、最小値が１２８となるようにオフセッ
トを与えると、第５図（ｅ）に示すような画素信号Ｄｉ
が得られる。

この画素信号Ｄｉに対する光量重心Ｇｉを求めると、第
５図（ｄ）に示すようになり、画素信号Ｄｉが低レベル
の領域γにおける暗時雑音の影響が除去されていること
が分かる。

（ｉｉ＞オフセットの決定方法 次に、オフセットの決定方法を第６図（ａ）〜（ｃｌ）
に示し、説明する。第６図（ａ）　、　（ｂ）は成る被
写体についての基準部の画素信号Ｄ１ｉと参照部の画素
信号Ｄ２ｉをそれぞれ示しており、第６図（ｃ）　、　
（ｄ）は他の被写体についての基準部の画素信号り旨と
参照部の画素信号Ｄ２１をそれぞれ示している。いずれ
の場合にも、オフセットを決定するには、まず画素信号
Ｄ　Ｉｉ、Ｄ　２ｉの最大値ＭＸと最小値ＭＮの差分Δ
Ｍ＝（ＭＸ−ＭＮ）を求める。

（ａ）ΔＭ≧１２８のとき 第６図（ａ）　、　（ｂ）に示すように、差分ΔＭが１
２８以上である場合には、画素信号Ｄ　ｌｊ　＋　Ｄ　
２　；の最小値ＭＮを１２８とすると、最大値ＭＸが２
５５を越えてしまう、そこで、この場合には、第５図（
ａ）、（ｃ）で説明したように、全画素信号り、ｉ、Ｄ
２ｉを１ｉ２倍した後、全画素信号Ｄｌｉ、Ｉ）２ｉに
（１２８−ＭＮ／２）のオフセットを与える。つまり、
一般に画素信号Ｄｉに対して、次式の変換を行えば良い
。

Ｄｉ←（１／２）Ｄｉ＋（１２８ＭＮ／２）なお、８ビ
ツトの画素信号Ｄｉを１ｉ２倍することは簡単であり、
単に右シフトを１回実行すれば良い。

（ｂ）ΔＭ＜１２８のとき 一方、第６図（ｃ）、（ｄ）に示すように、差分ΔＭが
１２８未満である場合には、画素信号り、ｉ、Ｄ２ｉの
最小値ＭＮを１２８とすれば、最大値ＭＸは２５５を越
えない、そこで、この場合には、全画素信号Ｊｉ、Ｄ２
ｉに（１２８−ＭＮ）のオフセットを与える。つまり、
−ｉに画素信号Ｄｉに対して次式の変換を行えば良い。

Ｄｉ”Ｄｉ＋（１２８−ＭＮ） 以上のように画素信号り、ｉ、Ｄ、ｉを変換すれば、画
素信号Ｄｉの最小値は１２８となり、且つ最大値は２５
５を越えない。

（ｉｉｉ）光量重心の算出方法 オフセット後の画素信号を改めてＤｉとし、第１図（ａ
）に示すように、ｎ個の画素信号り、、Ｄ２．Ｄ、。

Ｄ、、Ｄｓ、Ｄ、、Ｄｙ、−−−、Ｄｉ、−−−、Ｄｎ
のうち、隣接する５個の画素信号Ｄ　＋　、Ｄ　２　、
　Ｄ　−、Ｄ　、、　Ｄ　ｓについて（＊）式により光
量重心Ｇ３を算出し、隣接する５個の画素信号Ｄ　２　
、　Ｄ　ｓ　、　Ｄ　＜　、　Ｄ　ｓ　、　Ｄ　６につ
いて（＊）式により光量重心Ｇ４を算出し、隣接する５
個の画素信号Ｄｓ、Ｄ＜、Ｄｓ、Ｄｓ、Ｄ７について（
本）式により光量重心Ｇ、を算出する。以下、同様にし
て、画素信号Ｄｉの前後に隣接する５個の画素信号Ｄｉ
−２Ｄ　ｉ−＋　、Ｄ　ｉ、Ｄ　ｉ＋＋　ｒＤ　ｌ＋ｔ
について（＊）式により光量重心Ｇｉを算出し、最後に
画素信号Ｄ　ｎ−、の前後に隣接する５個の画素信号Ｄ
ｎ−４，Ｄｎ−ｔ＋Ｄｎ−ｚ、Ｄｎ−＋。

Ｄｎについて（本）式により光量重心Ｇｎ−２を算出し
、合計（ｎ−４）個の光量重心Ｇ、〜Ｇ　ｎ−、を算出
する。

ここで、画素信号Ｄｉは第１図（ｂ）に示すように、１
２８〜２５５の範囲の値を収るので、光量重心Ｇｉは第
１図（ｃ）に示すように、，４２６〜十０．４２６の範
囲の値を取る。つまり、隣接する５個の画素信号が２５
５，２５５，１２８，１２８゜１２８のときに、光量重
心Ｇｉは最小値，４２６を取り、隣接する５個の画素信
号が１２８，１２８．１２８，２５５，２５５のときに
、光量重心Ｇ１は最大値＋０．４２６を取る。

（１ｖ）光量重心の分解能の決定方法 上述の光量重心Ｇｉは２バイト（１６ビツトｂｌｓ〜ｂ
ｏ）のデータとして得られる。今、上位７ビツ１”ｂ＋
ｓ〜ｂ、が整数部分を表し、下位９ビツトｂ１〜ｂ０が
小数部分を表すものとする。上述のように、光量重心Ｇ
ｉは，４２６〜＋０．４２６の範囲の値を取り、±（１
／２）以内のデータであるから、小数部分の最上位ビッ
トｂ、が符号ビットとなり、上位７ビツトｂ＋ｓ〜ｂ書
は不要なデータである。そこで、第８〜第１ビットｂ、
〜ｂ、のみを１バイトのレジスタに転送し、以下のデー
タ処理においては、光量重心Ｇｉを１バイトのデータと
して扱うことにより、基準部と参照部の光量重心の対比
（つまり相閏演ｒｔ＞を高速度で行い得るように工夫し
ている。この場合、最下位とットｂ０は捨てられること
になる。

ところで、被写体によっては、第７図（ａ）に示すよう
に、基準部及び参照部の全ての光量重心Ｇｉが±（１／
４）以内に収まる場合がある。このような場合には、第
７ビツトｂ、も符号ビットとなり、上位８ビットｂｌｓ
〜ｂ、は不要なデータとなる。したがって、上述のよう
に、第８〜第１ビツトし、〜ｂ、を光量重心Ｇ１として
扱うと、光量重心Ｇｉの分解能が低下する。そこで、こ
のような場合には、最下位ビットｂ０を捨てずに、第８
ビットｂ、を捨てて、下位１バイト（第７〜第０ビット
ｂ、〜Ｌ＋６）を光量重心Ｇｉとして扱う、これによっ
て、光Ｍ重心Ｇｉは第７図（ｂ）に示すようになり、そ
の分解能は前者の場合に比べて２倍に改善される。

次に、上述のデータ処理を実現するためのフローチャー
トを第８図に示し、説明する。マイクロコンピュータ１
１は、画素信号Ｄｌｉ、Ｄ２ｉの取り込みを終了すると
、第８図に示す処理を実行する。

まず、＃１００で画素信号ｐ　１　ｉ　＋　Ｄ　２　ｉ
について、最大値ＭＸと最小値ＭＮを求めて、その差分
ΔＭ＝ＭＸ−ＭＮを算出する。＃２００では、最大値Ｍ
Ｘと最小値ＭＮの差分ΔＭが１２８以上か否かを判定す
る。ΔＭ≧１２８であれば、＃２１０でオフセットＩの
処理に移行し、＃２２０でＤ１←Ｄｉ／２＋（１２８−
ＭＮ／２）の変換を行う、ΔＭ＜１２８であれば、＃２
３０でオフセット■の処理に移行し、＃２４０でＤｉ＝
Ｄｉ＋（１，２８−ＭＮ）の変換を行う、＃２２０又は
＃２４０から＃３００の重心変換の処理に移行し、＃３
１０で光量重心Ｇｉを（＊）式により演算する。ここで
は、基準部のｎ個の画素信号り旨について、（ｎ−４）
個の光量重心０１３１Ｇ　１４１Ｇ　＋５ＳｌｌＨ＋Ｇ
　＋　ｕ＋−２１が得られ、参照部のｍ個の画素信号Ｄ
２ｉについて、（ｍ−４）個の光量重心Ｇ　２３１　Ｇ
　２４１　Ｇ　２５１・・・、Ｇ２（ｍ−２１が得られ
る０次に、＃４００の光量重心Ｇｉの精度決定の処理に
移行し、＃４１０で全ての光量重心Ｇ　、、。

０１４１Ｇ　、５ｓｌｌｌｌ　＋Ｇ　＋　１ｎ−１＋及
びＧｔ３＋Ｇｚ４＋Ｇｚｓｓ・・Ｇ２（ｍ、）が、±（
１／４）の範囲を越えないか否かを判定する。全ての光
量重心Ｇｉが±（１／４）の範囲を越えない場合には、
＃４２０に移行し、２バイトのデータとして算出された
光量重心Ｇｉにおける下位８ビツトし、〜ｂ０を、改め
て１バイトの光量重心Ｇｉとする６反対に、いずれかの
光量重心Ｇｉが±（１／４）の範囲を越える場合には、
＃４３０に移行し、２バイトのデータとして算出された
光量重心Ｇｉにおける第８〜第１ビットｂ、〜ｂを、改
めて１バイトの光量重心Ｇｉとする。＃４２０又は＃４
３０から＃５ｏＯに移行し、相関演算のサブルーチン（
第９図参照）を実行する。相関演算の結果、デフォーカ
ス量ＤＦと焦点検出可否を示すフラグＬＣＦが得られる
。このフラグは、焦点検出不能のときにＬＣＦ＝１とな
り、焦点検出可能のときにＬＣＦ＝０となる。＃６００
では上記フラグＬＣＦを判定し、ＬＣＦ＝Ｏであれば＃
６１０に移行してＡＦ表示を行う、具体的には、合焦／
非合焦の表示を行い、非合焦のときにはデフォーカス方
向の表示を行う、また、ＬＣＦ＝１であれば＃６２０に
移行してＡＦ不能表示を行う。

＃６１０又は＃６２０から＃７００に移行し、レンズ駆
動を行う、具体的には、非合焦時にはデフォーカス量Ｉ
５Ｆの符号及び大きさに基づいて合焦位置に向けてレン
ズを駆動し、合焦時にはレンズ駆動を停止する。また、
焦点検出不能時には焦点検出可能なレンズ位置を探すた
めに、レンズを終端部まで往復駆動する。

第９図は＃５００の相関演算のサブルーチンを示してい
る。このサブルーチンがコールされると、＃５１０で基
準部の光量重心Ｇ　、、、Ｇ　、４．Ｇ　、９．・・・
Ｇ、（ｎ−２＋を、参照部の光量重心Ｇ２．、Ｇ２．、
Ｇ２．。

・・・、　Ｇ　２　（Ｉｌ＋−２１に対してスキャン（
１画素ずつずらしながら対比）して、基準部の光像全体
が参照部の光像におけるどの部分領域に対応しているか
を判定する。そのために、＃５２０では、複数のスキャ
ン位置ｓ＝　０　、１．２、−、（ａ＋−ｎ）について
、それぞれ評価関数Ｆ　（ｓ）を演算している。ここで
、評価間数Ｆ　（ｓ）は次式で与えられる。

例えば、Ｓ＝Ｏのときには、評価関数Ｆ（０）は基準部
の光量重心Ｇ１ｆｆ〜Ｇ１（ｎ−、、と参照部の光量重
心Ｇ、、〜Ｇ２（ｎ−、、の相違を示す、また、３＝（
ｍ−ｎ）のときには、評価関数Ｆ（ｍ−ｎ）は基準部の
光量重心Ｇ　＋　＊〜Ｇ　＋　＜ｎ−２１と参照部の光
量重心Ｇ　、　（Ｉ士、）〜Ｇ２（Ｔ＠−２１の相違を
示す、したがって、この評価関数Ｆ　（ｓ）の値が小さ
いほど基準部の光量重心Ｇ　＋　ｓ〜Ｇ　１ｕｌ−ｚ　
）と参照部の光量重心Ｇ２（１＋１＋１〜Ｇ２＋ｎ−ｚ
＋ｓｌの一致度は高いということになる。所定のスキャ
ン位置Ｓで評価関数Ｆ　（ｓ）の値が最小となるとき、
そのスキャン位’ｆｌｓにおける基準部の光量重心Ｇ　
１３〜Ｇ　１　（ｎ−２７と参照部の光、Ｉ１重重心２
ｔｓ＋ｓ）〜Ｇ＝（ｎ−２＋５＞の一致度（相関）は最
大となる。

換言すれば、参照部の光像におけるスキャン位置Ｓの部
分領域が、基準部の光像全体に対応していることになる
。そこで、＃５３０では評価間数Ｆ（ｓ）の最小値Ｍｉ
ｎ（Ｆ（ｓ））を検索し、＃５４０では評価間数Ｆ　（
ｓ）が最小値となるスキャン位置Ｓを決定する。

＃５５０以降では、求めたスキャン位置ｓが信頼できる
か否かを判定する。まず、＃５５１では、評価間数Ｆ　
（ｓ）の最小値Ｍ　１ｎｉＦ　（ｓ））と、その前後の
評価間数Ｆ　（ｓ）の値に基づいて、評価間数Ｆ　（ｓ
）の真の最小値Ｆ０を補間計算により求める。つまり、
スキャン位Ｗｓが整数データであるために、評価間数Ｆ
　（ｓ）は離散的な値で算出されているが、仮にスキャ
ン位ｆｉｌｓが実数データであるとすれば、評価関数Ｆ
　（ｓ）は連続的な値を取ることになり、この場合にお
ける評価間数Ｆ　（ｓ）の最小値をＦｏとするものであ
る６次に、＃５５２では、基準部の画素信号ＤＩｉ全体
について明暗段差（コントラスト）Ｃ１を次式により演
算し、このコントラストＣが所定値に、よりも大きいが
否かを判定する。

ｋ＝１ ＃５５２でＣ＋　＞　Ｋ　＋であれば、補間計算により
得られた評価関数Ｆ　（ｓ）の真の最小値Ｆ０をコント
ラストＣ１で除した値（Ｆ　、／　Ｃ＋　＞が所定値に
２よりも小さいか否かを＃５５３で判定する。＃５５２
でｃ、≦に、であルカ、１．ｔ＃５５３で（Ｆｏ／Ｃ＋
）≧に２であれば、＃５５５に移行して、フラグＬＣＦ
を１とする。このフラグＬＣＦは、上述のように、ＬＣ
Ｆ＝１のときには焦点検出結果に信頼性が無いことを示
し、ＬＣＦ＝Ｏのときには焦点検出結果に信頼性が有る
ことを示す、＃５５２でＣＩ＞ＫＩであり、且つ＃５５
３で（Ｆ　、／Ｃ、）＜　Ｋ　２であれば、基準部で得
られた光像のコンｌ−ラストが十分に高く、しかも評価
間数Ｆ　（９）の最小値Ｆ０が十分に小さいということ
であるから、焦点検出結果には信頼性があるということ
であり、＃５５４に移行して、フラグＬＣＦｔとする。

また、＃５５６で評価関数Ｆ　（ｓ）が真の最小値Ｆ０
を取るスキャン位置ｓ０を補間計算により実数データと
して求める。＃５５７では、補間計算により得られたス
キャン位置ｓ０から、デフォーカスＪｉＤＦ’を算出す
る。そして、＃５５７又は＃５５５から＃５６０に移行
し、リターンする。

寒月１１＝ 上記実施例においては、光１重心Ｇｉの算出精度が低下
することを防止するために、第５図（ａ）〜（ｄ）で説
明したように、画素信号Ｄｉにオフセットを与えている
。しかしながら、光量重心Ｇｉの算出精度が低下するの
は、画素信号Ｄｉのレベルが低い場合のみであり、画素
信号Ｄ１のレベルが高い場合には、画素信号Ｄｉにオフ
セットを与えなくても、光量重心Ｇｉの算出精度は十分
に高いものとなる。むしろ、最大値ＭＸと最小値ＭＮの
差分ΔＭが１２８を越える場合には、オフセットを与え
るときに、画素信号Ｄｉのレベルを１／２倍することに
より、光量重心Ｇｉの分解能が低下することになる０例
えば、画素信号Ｄｉの最大値ＭＸが２５０で最小値ＭＮ
が１００であるような場合には、オフセットを与えると
、最大値ＭＸが２５０／２＋（１２８−１００／２）＝
２０３、最小値ＭＮが１２８となり、明暗段差（コント
ラスト）が低下し、光量重心Ｇｉの分解能が低下する。

そこで、第１０図に示すように、＃２００のオフセット
決定の処理において、＃２ｏ２で画素信号Ｄｉのレベル
が低いが否がを判定し、画素信号Ｄｉのレベルが低い場
合には、＃２ｏ４でオフセットを与え、画素信号Ｄｉの
レベルが高い場合には、＃２０４をスキップしてオフセ
ットを与えない。

このようにすれば、暗時雑音の影響を受けやすい低輝度
時にのみオフセットを与えることができ、暗時雑音の影
響を受けにくい高輝度時にはオフセットを与えず、いず
れの場合にも精度の高い光量重心を算出することができ
る６また、オフセットを与える処理を高輝゛変時に省略
することにより、高輝度時の演算速度を向上させること
ができる。

交欣汁え 上記実施例及び変形例１では、画素信号Ｄ１のレベルが
低い場合における暗時雑音の影響を除去するために、画
素信号Ｄｉにオフセットを与えているが、別の対策とし
て、第１１図に示すアルゴリズムを用いることもできる
。このアルゴリズムでは、光量重心Ｇｉを算出するため
に用いる隣接する５個の画素信号Ｄ　ｉ−２，Ｄ　ｉ−
、、Ｄ　ｉ、Ｄ　ｉＨ、Ｄ　ｉ＋ｚの明暗段差（コント
ラスト）Ｃ１を求めて、このコントラストＣｉが所定値
に未満の場合には、その光量重心Ｇｉを一定値Ｇ（例え
ばＧ）とするものである、ここで、隣接する５個の画素
信号ＤＬ、、。

Ｄ　ｉ　−＋　＊　Ｄ　＋　＋　Ｄ　ｉ　＋　＋　＊　
”　＋２の明暗段差（コントラスト）Ｃ１は、次式によ
り求めることができる。

Ｃｉ＝　　Σ　　ｌ　　Ｄ　ｉ＋ｋ　　Ｄ　ｉ十に十に
＝−２ ＃３０２では上式により隣接する５個の画素信号Ｄ　ｉ
−２，Ｄ　ｉ　−＋　、Ｄ　ｉ、Ｄ　ｉＨ、Ｄ　：＋ｔ
の明暗段差（コントラスト）Ｃｉを求めて、＃３０４で
はＣｉ＜Ｋか否かを判定する。Ｃｉ＜Ｋであれば、＃３
０６で光量重心をＧｉ＝Ｇ（＝Ｏ）とし、Ｃｉ≧にであ
れば、＃３１０で（本）式により光量重心Ｇｉを算出す
る。

暗時雑音はそのレベルが低いから、暗時雑音による画素
信号が連続している部分では、コントラス）Ｃｉが所定
値に未満となり、＃３０４から＃３０６に移行して、光
量重心Ｇｉは一定値Ｇ（＝Ｏ）となる、これによって暗
時雑音に起因する異常な光量重心Ｇｉが算出されること
を防止できる。

交１隨１ また、隣接する５個の画素信号Ｄ　ｉ−２，Ｄ　ｉ−１
，Ｄ　ｉ。

Ｄｉｌｌ、Ｄｉ＋ｚの明暗段差（コントラスト）Ｃ１を
求めて、これを（ネ）式で求まる光量重心Ｇｉに乗じる
ことにより、コントラストＣｉで重み付けされた光量重
心Ｇｉを算出する方法もある。そのアルゴリズムを第１
２図に示す、同図では、＃３０２でコントラストＣｉを
算出し、＃３０８でコントラストＣ１で重み付けされた
光量重心Ｇｉを算出し、＃５００の相関演算に移行して
いる。この方法によれば、コントラストＣｉの低い部分
では、光量重心Ｇｉが小さく評価され、コントラス）　
Ｃｉの高い部分では、光量重心Ｇｉが大きく評価される
。したがって、暗時雑音による画素信号が連続している
部分では、コントラストＣｉが低いので、光量重心Ｇｉ
が小さくなり、暗時雑音に起因する異常な光量重心Ｇｉ
が算出されることを防止できる。

また、有効な画素信号が連続している部分では、コント
ラストＣｉが高いので、光ＩＬ重心Ｇｉが大きくなり、
有意な光量重心Ｇｉを算出することができる。

交朕鮭先 なお、光量重心Ｇｉを求めるための（＊）式の分子、つ
まり光量の１次モーメントを光量重心Ｇｉの代わりに用
いても同様の効果が得られる。光量の１次モーメントＭ
ｉは次式で与えられる。

Ｍｉ＝（−２ＸＤｉ−ｚ　　１ｘＤｉ−、＋０ＸＤｉ＋
ＩＸＤｉ杓→−２×ＤｉＤｉｌ ｌ式から明らかなように、光量の１次モーメント　Ｍ　
ｉは、暗時雑音による画素信号が連続している部分では
絶対値が小さくなり、有効な画素信号が連続している部
分では絶対値が大きくなる。したがって、上記変形例３
と同様の効果が得られる。

交肚匠ｉ また、画素信号Ｄｉが所定値よりも小さい部分では、隣
接する３画素の値のうち、中間値（つまり最大値でも最
小値でもない値）を、隣接する３画素の中央部の画素の
値とする処理を、先頭の３画素から１画素ずつずらしな
からＪ［次実行することにより、暗時雑音の影響を緩和
する方法もある。

第１３図（ａ）　、　（ｂ）はこの方法の説明図である
く図では画素信号Ｄｉを番号ｉのみで示している）、同
図（ａ）は画素信号Ｄｉのレベルが低い場合において、
暗時雑音の影響により画素信号Ｄ０〜Ｄ、。が大きく変
動している様子を示す、この暗時雑音の影響を緩和する
には、まず、始めに先頭の３画素Ｄ０〜Ｄ２のうち最大
値Ｄ２でも最小値り。でもない中間値り、を、中央部の
画素Ｄ＋の画素値とする６次に、先頭から１画素ずらし
て得た３画素り、〜Ｄ。

のうち最大値Ｄ２でも最小値り、でもない中間値りを、
中央部の画素り、の画素値とする。次に、先頭から２画
素ずらして得た３画素Ｄ２〜Ｄ４のうち最大値Ｄ２でも
最小値り、でもない中間値り、を、中央部の画素り、の
画素値とする９次に、先頭から３画素ずらして得た３画
素り、〜Ｄ５のうち最大値り、でも最小値Ｄ４でもない
中間１ｉｌＩＤ、を、中央部の画素り、の画素値とする
。以下、同様にして、先頭から；画素ずらして得な３画
素Ｄ　ｉ　＋　Ｄ　ｉ　Ｆ＋　＋　Ｄ　’　＋　２のう
ち最大値でも最小値でもない中間値を、中央部の画素Ｄ
　ｉ＋＋の画素値とする処理を繰り返せば、第１２図（
ｂ）に示すように、画素列Ｄ０〜ＤＩＯよりも２画素少
ない画素列Ｄ１〜Ｄ、が得られ、暗時雑音の影響は大幅
に緩和される。

寒月」Ｌ（ 光量に基づく関数値として、上述の各側では光量そのも
のを用いているが、光量のコントラスト値を用いても良
い、第１４図は光量に基づく関数値として、３個置きに
隣接する画素信号Ｄ！十＜、Ｄｉの差分（コントラスト
値）を用いた例である。この例では、＃５０で次式のよ
うな差分変換を行い、コントラスト値を求めている。

Ｄｉ’＝ＤｉＨ−Ｄｉ 上式で求まるコントラスＩ・値Ｄｉ′のデータ数は画業
信号Ｄ１のデータ数よりも４個少なくなる。

第１４図の例では、このコントラスト値Ｄｉ′を第８図
における画素信号Ｄｉに代えて用いているので、コント
ラスト値Ｄ；′に基づく重心Ｇｉのデータ数は第８図の
場合に比べると４個少なくなる。

え朕匠り なお、焦点検出用の光学系は、第１及び第２の像を形成
するための被写体光束が、撮影レンズの第１及び第２の
部分をそれぞれ通過するように構成されるものであるが
、第１及び第２の部分は、必ずしも撮影レンズＴＬの光
軸１０を挟む必要はない。例えば、第１５図の斜線部で
示すように、第１及び第２の部分は、撮影レンズＴＬの
光軸１０を挟まないように設定されていても良い。同図
に示す例では、第１及び第２の部分についての垂直２等
分線が光軸１０上に存在しているが、これを垂直２等分
線の方向から見れば、第２図及び第３図に示す焦点検出
用光学系と同じ構成となる。

交■匠比 また、上述の各側では、基準部のイメージセンサ−Ｔ、
の全範囲の重心群を、参照部のイメージセンサ−Ｉ２の
全範囲の重心群と対比する場合について説明したが、第
１６図に示すように、イメージセンサ−Ｉ１のうち斜線
で示した範囲についての重心群を、イメージセンサ−Ｉ
２のうち斜線で示した範囲の重心群と対比しても横わな
い。

［発明の効果］ 本発明にあっては、撮影レンズの第１及び第２の部分を
それぞれ通過した被写体光束により作られる第１及び第
２の像の間隔を検出して、撮影レンズの焦点状態を検出
するようにした焦点検出装置において、第１の像を受光
する第１の受光素子列における複数の部分素子列につい
てそれぞれ求めた第１の光量に基づく関数値の重心群と
、第２の像を受光する第２の受光素子列における複数の
部分素子列についてそれぞれ求めた第２の光量に基づく
関数値の重心群とについて相関演算を行い、相関度が最
大となる条件から第１及び第２の像の間隔を検出するよ
うにしたから、焦点検出用光学系の製作誤差又は取り付
け誤差によって第１及び第２の像の照度分布が非対称で
あっても、２つの像の間隔を正確に評価することができ
るという効果がある。したがって、本発明の焦点検出装
置にあっては、第１及び第２の像を形成するための光学
系が非対称であっても、その非対称性が焦点検出誤差に
与える影響が少なくなるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図、第２図は本発明に用いる
焦点検出装置の概略構成図、第３図は同上に用いる焦点
検出用光学系の詳細な構成図、第４図は本発明に用いる
相関演算回路の回路図、第５図は本発明においてオフセ
ットにより暗時雑音の影響が除去される原理を説明する
ための説明図、第６図は本発明においてオフセットを決
定する方法を示す説明図、第７図は本発明に用いる光量
に基づく関数値の重心の分解能の決定方法を示す説明図
、第８図は本発明に用いる焦点検出プログラムのフロー
チャート、第９図は本発明に用いる相関演算プログラム
のフローチャート、第１０図乃至第１２図は本発明のそ
れぞれ別の変形例の動作を示すフローチャート、第１３
図は本発明の他の変形例の動作説明図、第１４図は本発
明のさらに他の変形例のフローチャート、第１５図は本
発明に用いる他の光学系の要部概略構成図、第１６図は
本発明に用いる他の基準部及び参照部の要部概略構成図
である。 Ｄ１〜Ｄｎは画素信号、Ｇ、〜Ｇ　ｎ−２は光量に基づ
く関数値の重心である。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）撮影レンズの第１及び第２の部分をそれぞれ通過
   した被写体光束により作られる第１及び第２の像の間隔
   を検出して、撮影レンズの焦点状態を検出するようにし
   た焦点検出装置において、第１の像を受光する第１の受
   光素子列と、第２の像を受光する第２の受光素子列と、
   第１の受光素子列上の複数個の素子を含む部分素子列に
   おける光量に基づく関数値の重心を複数の部分素子列に
   ついて求める第１の重心群算出手段と、第２の受光素子
   列上の複数個の素子を含む部分素子列における光量に基
   づく関数値の重心を複数の部分素子列について求める第
   ２の重心群算出手段と、第１の受光素子列における所定
   数の部分素子列についての重心群と第２の受光素子列に
   おける同数の部分素子列についての重心群との相関度を
   演算する相関演算手段と、重心群の相関度が最大となる
   ときの第１の受光素子列における所定数の部分素子列と
   第２の受光素子列における特定の部分素子列との間隔を
   検出する像間隔検出手段とを備えることを特徴とする焦
   点検出装置。
2. （２）第１及び第２の重心群算出手段は、部分素子列に
   おける個々の素子上の光量に所定のオフセット値を加え
   るバイアス手段を含むことを特徴とする請求項１記載の
   焦点検出装置。
3. （３）第１及び第２の重心群算出手段は、各部分素子列
   について光量の明暗段差を求める明暗段差算出手段と、
   明暗段差が所定値未満となる部分素子列については重心
   を常に所定値とする手段とを更に備えることを特徴とす
   る請求項１記載の焦点検出装置。
4. （４）第１及び第２の重心群算出手段は、各部分素子列
   について光量の明暗段差を求める明暗段差算出手段と、
   各部分素子列についての光量に基づく関数値の重心に当
   該部分素子列についての明暗段差を重み付け係数として
   乗じる手段とを更に備えることを特徴とする請求項１記
   載の焦点検出装置。
5. （５）各部分素子列についての光量に基づく関数値の重
   心に代えて、各部分素子列についての光量分布の１次モ
   ーメントを用いることを特徴とする請求項１記載の焦点
   検出装置。
6. （６）第１及び第２の重心群算出手段は、各部分素子列
   について光量が所定値未満か否かを判定する手段と、光
   量が所定値未満となる部分素子列については、隣接する
   ３素子の光量のうち最大値でも最小値でもない中間値を
   、当該３素子のうち中央の素子の光量とする光量平坦化
   手段とを更に含むことを特徴とする請求項１記載の焦点
   検出装置。
7. （７）第１及び第２の重心群算出手段は、全重心が所定
   の範囲内の値となるか否かを判定する手段と、全重心が
   所定の範囲内の値となるときには各重心群の分解能を高
   く設定し、いずれかの重心が所定の範囲内の値とならな
   いときには各重心群の分解能を低く設定する分解能設定
   手段とを更に含むことを特徴とする請求項１記載の焦点
   検出装置。