JPH05207352A

JPH05207352A - 合焦点検出装置

Info

Publication number: JPH05207352A
Application number: JP4010809A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Kodama; 晋一児玉
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1992-01-24
Filing date: 1992-01-24
Publication date: 1993-08-13

Abstract

(57)【要約】【目的】２つの合焦状態の異なる映像信号から光路差に
よる被写体の周波数の変化分を狭帯域にて忠実に検出
し、被写体の周波数成分をキャンセルすること。【構成】光電変換素子２が被写体の光分布を電気分布に
変換し、Ａ／Ｄ変換器３がその出力信号をディジタル信
号に変換する。そして、マスク形状決定回路４が上記デ
ィジタル信号に基づいてマスクの形状を決定し、マスク
処理回路５がその重み係数を上記ディジタル信号に乗算
する。そして、周波数検出回路６が、マスク処理された
画素信号から複数の周波数成分を検出する。そして、周
波数成分比検出回路７が該周波数成分を用いて２つの周
波数成分比を検出し、デフォーカス量算出回路８がこの
周波数成分比と光学系１の周波数成分−デフォーカス量
特性から求まる各周波数成分比と、デフォーカス量の関
係が記憶されたテーブル９のテーブル値とを基にデーフ
ォーカス量を算出する。そして、このデフォーカス量に
基づいて光学系１を駆動回路１０が駆動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は映像信号を用いて光学系
の合焦点検出を行う装置に係り、特に周波数成分の割合
にて合焦点を検出する合焦点検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、合焦点検出装置では、光学系を所
定の２箇所以上の位置に設けて周波数成分を検出し、該
周波数成分の比を取ることで合焦点を検出する方式が採
用されている。例えば、特開平０２−２７５９１６号公
報では、このような従来の合焦点検出装置に関する技術
が開示されている。図１３は周波数成分（ＭＴＦ）とレ
ンズデフォーカス特性のカーブ（以下、ＭＤカーブと略
す）を示す図である。

【０００３】そして、図１４は図１３に示すＭＤカーブ
に対して周波数成分比とデフォーカス特性の関係を示す
図であり、同図では周波数成分比とデフォーカス量は１
対１に対応することが示されている。以下、簡単に上記
方式の説明を行う。光路長の異なる２箇所での周波数信
号ＭＳ０ａ（ω），ＭＳ１ａ（ω），周波数成分比ＭＴ
ＦＲ（ω）は、以下の式（１）で示される。ＭＳ０ａ（ω）＝Ｏ（ω）＊Ｌ０（ω）ＭＳ１ａ（ω）＝Ｏ（ω）＊Ｌ１（ω）ＭＴＦＲ（ω）＝ＭＳ１ａ（ω）／ＭＳ０ａ（ω）＝Ｌ１（ω）／Ｌ０（ω） …（１）ここで、Ｏ（ω）は被写体の周波数成分、Ｌ０（ω），
Ｌ１（ω）はレンズの周波数成分、ωは周波数をそれぞ
れ示す。

【０００４】上記のように、周波数成分比は被写体の影
響を受けない値となり、周波数成分比はデフォーカス量
と１対１の関係を持つため被写体の影響を受けること無
くデフォーカス量が求まる。

【０００５】また、離散的フーリエ変換による離散的な
周波数検出においては、両端の信号値の差による周波数
の誤検出を防止するために、システムに応じてそのシス
テムに最適な固有な窓関数処理（信号列の中心を“１”
として、両端が滑らかに“０”に近い値になるように重
み係数により重み付けをする）を行い、検出周波数の最
適化が行われている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記関係式からデフォ
ーカス量を求める場合、被写体からの狭帯域の周波数成
分を検出し、さらに被写体の周波数成分を確実にキャン
セルする必要性がある。また、光電変換素子上の被写体
像から狭帯域の周波数成分を検出する方法としては、ア
ナログ・ディジタル等のフィルタによる周波数検出、ま
たは離散的フーリエ変換による周波数の検出があるが、
フィルタによる限られた領域からの周波数検出は狭帯域
の信号検出が非常に難しい。

【０００７】即ち、アナログフィルタは構成各素子の常
数設定が困難であり、ディジタルフィルタはタップ数が
非常に長くなり限られた領域からは信号抽出が困難であ
る。さらに、離散的フーリエ変換は、限られた領域の信
号列の両端の信号値に大きな差がある場合は本来の周波
数成分を検出できない。

【０００８】また、両端の信号値の差の影響を取り除く
為に両端の信号値を“０”にするように窓処理を行う
が、窓処理を一様に行うと両端の信号差が小さい場合も
窓処理によって周波数軸にて隣の周波数成分が畳みこま
れるために正確な周波数検出ができなくなる。

【０００９】本発明は上記問題に鑑みて成されたもの
で、その目的とするところは、周波数成分を検出する場
合に信号列の両端の信号情報に応じて窓関数の形状を切
り換えることで、高精度の合焦点検出を行うことにあ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の合焦点検出装置では、結像光学系によって
形成される光分布をイメージ信号に変換する光電変換素
子と、上記光電変換素子からの上記イメージ信号出力に
基づいて、特定周波数検出を行う領域の両端の差分の絶
対値あるいは一次微分値の差分値の少なくとも一方を用
いて窓関数を決定する窓関数決定手段と、上記光電変換
素子からの出力を上記窓関数により窓関数処理し、この
処理された出力を用いて離散的フーリエ変換により特定
周波数成分を検出する特定周波数成分検出手段と、上記
特定周波数成分検出手段により検出された特定周波数成
分を用いて上記結像光学系の合焦点を検出する合焦点検
出手段とを具備することを特徴とする。

【００１１】

【作用】即ち、本発明の合焦点検出装置は、光電変換素
子により結像光学系によって形成される光分布がイメー
ジ信号に変換され、窓関数決定手段により上記イメージ
信号出力に基づいて、特定周波数検出を行う領域の両端
の差分の絶対値あるいは一次微分値の差分値の少なくと
も一方を用いて窓関数が決定される。そして、特定周波
数成分検出手段により、上記光電変換素子からの出力が
上記窓関数により窓関数処理され、この処理された出力
を用いて離散的フーリエ変換により特定周波数成分が検
出され、合焦点検出手段により上記特定周波数成分検出
手段により検出された特定周波数成分を用いて上記結像
光学系の合焦点が検出される。

【００１２】

【実施例】図１は本発明の合焦点検出装置の概要を示す
図である。同図に示すように、光学系１を通過した光束
の光路上には光電変換素子２が設けられている。

【００１３】この光電変換素子２は、出力信号をディジ
タル信号に変換するアナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変
換器３に接続されており、該Ａ／Ｄ変換器３はマスクの
形状を決定するマスク形状決定回路４に接続されてい
る。

【００１４】そして、上記マスク形状決定回路４は、決
定された重み係数を上記ディジタル信号に乗算するマス
ク処理回路５に接続されており、該マスク処理回路５は
マスク処理された画素信号から複数の周波数成分を検出
する周波数検出回路６に接続されている。

【００１５】この周波数検出回路６は、上記周波数成分
より２つの周波数成分比を検出する周波数成分比検出回
路７に接続されており、該周波数成分比検出回路７はデ
フォーカス量算出回路８に接続されている。

【００１６】そして、上記デフォーカス量算出回路８
は、各周波数成分比とデフォーカス量の関係が記憶され
たテーブル９に接続されていると共に、光学系１を駆動
する駆動回路１０に接続されている。このような構成に
おいて、被写体からの光束は、光学系１を通過して光電
変換素子２に入力され、該被写体の光分布は電気分布に
変換される。

【００１７】そして、上記光電変換素子２からの出力信
号は、Ａ／Ｄ変換器３によりディジタル信号に変換さ
れ、該ディジタル信号はマスク形状決定回路４に入力さ
れ、上記ディジタル信号に基づいてマスクの形状が決定
される。

【００１８】上記マスク形状決定回路４においては、誤
った周波数成分を発生する原因となるＡ／Ｄ変換された
フォーカスエリアの両端部信号に着目し、両端部の信号
値の差分値と両端部の１次微分値の差分値に応じてマス
クの形状が可変される。そして、マスク処理回路５によ
り上記マスク形状決定回路４にて決定された重み係数が
上記ディジタル信号に乗算される。

【００１９】こうしてマスク処理された画素信号から
は、周波数検出回路６により複数の周波数成分が検出さ
れ、周波数成分比検出回路７により該周波数成分を用い
て２つの周波数成分比が検出される。

【００２０】そして、上記周波数比検出回路７により算
出された周波数成分比と、光学系１の周波数成分−デフ
ォーカス量特性から求まる各周波数成分比とデフォーカ
ス量の関係が記憶されたテーブル９のテーブル値とを基
に、デーフォーカス量が算出されることで光学系１の状
態が検出され、デフォーカス算出回路８により光学系１
の駆動量が算出される。こうして、上記デフォーカス量
算出回路８にて検出されたデフォーカス量に基づいて光
学系１は駆動回路１０により駆動される。図２は本発明
の合焦点検出装置をカメラに応用した第２の実施例の構
成を示す図である。同図に示すように、カメラ内におい
て、駆動系２７により駆動制御される光学系２３を通過
した光束の光路上にはメインミラー２１が配置されてい
る。そして、上記メインミラー２１からの反射光の光路
上にはファインダー２６が設けられている。

【００２１】一方、上記メインミラー２１を透過した光
の光路上にはサブミラー２２が配置されており、該サブ
ミラー２２からの反射光の光路上にはビームスプリッタ
２４が配置されている。そして、上記ビームスプリッタ
２４により２つに分岐された光の光路上には、２つのラ
インセンサ２５ａ，２５ｂが設けられている。

【００２２】このような構成において、カメラ２０にて
光学系２３を通った光束は、中央周辺部のみハーフミラ
ーで構成されるメインミラー２１にてファインダー系と
オートフォーカス（以下、ＡＦと略す）検出系に分割さ
れ、上記ファインダー系に導かれた光束はファインダー
２６に導かれる。

【００２３】一方、ＡＦ検出系に導かれた光束はサブミ
ラー２２にて、ビームスプリッタ２４に導かれ、更にラ
インセンサ２５ａ，２５ｂで電気信号に変換される。こ
こで、２つのラインセンサの内、光路長の短い側を２５
ａ，光路長の長い側を２５ｂとする。

【００２４】そして、上記電気信号に基づいて後述する
中央演算処理装置（ＣＰＵ）において光学系２３のデフ
ォーカス量が算出され、駆動部２７により光学系２３が
駆動される。図３は、第２の実施例に係る合焦点検出装
置の詳細な構成を示す図である。

【００２５】同図に示すように、レンズ３１を通過した
光束の光路上には、該光束を電気信号に変換するセンサ
３２が設けられており、該センサ３２は、その出力信号
をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器３３に接続さ
れている。上記Ａ／Ｄ変換器３３は、全体の制御を司る
ＣＰＵ３４に接続されている。

【００２６】そして、上記ＣＰＵ３４は、周波数成分比
を算出する離散フーリエ変換（DFT;Discret Fourier Tr
ansform ）回路３５、及び複数の周波数帯域においてレ
ンズ３１の周波数成分比とデフォーカス量の関係を記憶
するメモリ３６に接続されていると共に、光学系３１の
駆動を制御する駆動回路３７に接続されている。

【００２７】このような構成において、レンズ３１を通
過した光束は分割され、センサ３２に入力される。そし
て、センサ３２に入力された被写体像は電気信号に変換
され、この電気信号は、Ａ／Ｄ変換器３３によりディジ
タル信号に変換される。

【００２８】このＡ／Ｄ変換されたフォーカスエリアの
画素情報に基づいてマスクの重み付けが決定され、画素
信号に重み付け値が乗算され、その演算値と検出周波数
がＣＰＵ３４によりＤＦＴ回路３５に送り出されると共
に、該ＤＦＴ回路３５より検出に使用される周波数がＣ
ＰＵ３４に取り込まれる。そして、ＤＦＴ回路３５にお
いて、ＣＰＵ３４により与えられた画素信号群と検出周
波数を基に検出周波数成分がＤＦＴ処理により検出され
る。

【００２９】そして、ＣＰＵ３４により、絞り値の異な
る２つの状態での周波数成分の割合が算出され、検出像
の倍率補正、周波数の最適化のためにレンズ３１の瞳情
報、周波数情報、現在焦点位置情報、周波数情報、焦点
距離が通信されセンサ３２が制御される。さらに、レン
ズ３１の駆動量がＣＰＵ３４とメモリ３６との通信によ
り算出され、その駆動量がレンズ駆動回路３７に伝達さ
れる。こうして、ＣＰＵ３４から伝達されたレンズ３１
の駆動量の情報に基づいて、レンズ駆動回路３７により
レンズ３１が駆動される。尚、上記メモリ３６には、複
数の周波数帯域におけるレンズ３１の周波数成分比とデ
フォーカス量の関係があらかじめ記憶されている。以
下、図４のフローチャートを参照して、第２の実施例に
係る合焦点検出装置の動作を説明する。動作を開始する
と（ステップＳ４０１）、まず合焦フラグＦＣＣを
“０”，ＧＦを“０”に初期設定する（ステップＳ４０
２）。そして、１ｓｔレリーズが“オン”であるか否か
を判断する（ステップＳ４０３）。上記ステップＳ４０
３において、１ｓｔレリーズが“オフ”であると判断さ
れた場合には全ての動作を終了する（ステップＳ４０
８）。

【００３０】そして、上記ステップＳ４０３において、
１ｓｔレリーズが“オン”であると判断された場合に
は、続いて２ｎｄレリーズが“オン”であるか否かを判
断する（ステップＳ４０４）。

【００３１】上記ステップＳ４０４において、２ｎｄレ
リーズが“オン”であると判断された場合には、シャッ
タ巻き上げを行った後にＳ４０３に戻り（ステップＳ４
０９）、２ｎｄレリーズが“オフ”であると判断された
場合には、合焦点検出のサブルーチンプログラム“Ａ
Ｆ”（図５参照）を実行する（ステップＳ４０５）。

【００３２】次に、合焦フラグＧＦの判定を行う。ここ
で、合焦フラグＧＦはレンズ３１が合焦位置にあるとき
は“１”、非合焦でレンズ３１を駆動する必要がある場
合は“０”となる（ステップＳ４０６）。

【００３３】そして、合焦フラグＧＦが“１”である場
合にはＳ４０３に戻り、合焦フラグＧＦが“０”である
場合にはレンズ３１をサブルーチンプログラム“ＡＦ”
（図５参照）により指定された位置へ駆動した後、Ｓ４
０３に戻る（ステップＳ４０７）。こうして、全ての動
作を終了する。図５は上記サブルーチンプログラム“Ａ
Ｆ”のシーケンスを説明するためのフローチャートであ
る。サブルーチンプログラム“ＡＦ”スタートすると
（ステップＳ５０１）、まずイニシャライズを行う（ス
テップＳ５０２）。

【００３４】そして、センサ３２の積分を実行し（ステ
ップＳ５０３）、該積分終了後センサ信号を読み出し、
このセンサ信号をＡ／Ｄ変換によりディジタルデータと
して記憶する（ステップＳ５０４）。

【００３５】そして、検出周波数をｆ１に設定する（ス
テップＳ５０５）。尚、ｆ１として、図８に示されるよ
うに検出デフォーカス範囲に応じてｆ１０，ｆ１１，ｆ
１２が選択される。次に、画素のディジタル信号を前処
理するサブルーチンプログラム“ＡＦＤＣ”を行う（ス
テップＳ５０６）。

【００３６】そして、検出周波数ｆ１に関してＤＦＴ処
理を行い、検出周波数ｆ１を検出し（ステップＳ５０
７）、所定の光路差を有した２つのセンサからの周波数
成分比（ＭＴＦＲ１）を検出する（ステップＳ５０
８）。次に、上記ＭＴＦＲ１と所定値ε１を比較する
（ステップＳ５０９）。

【００３７】上記ステップＳ５０９において、｜ＭＴＦ
Ｒ１−１｜＜ε１でないならば、ＭＴＦＲ１とレンズ３
１の検出周波数ｆ１でのデフォーカス量を記憶したテー
ブル表を参照、補間してレンズ３１の駆動量Ｌ１を算出
する（ステップＳ５１０）。そして、上記ステップＳ５
０９において｜ＭＴＦＲ１−１｜＜ε１ならば、レンズ
３１が合焦点付近にすでにあることを意味し、合焦点検
出精度を上げるために検出周波数の変更を行い、検出周
波数をｆ１より高周波のｆ２に設定する（ステップＳ５
１２）。ここで、ｆ２は２つのセンサの間隔が図８に示
すレンズ周波数成分とデフォーカス量の特性のＺ０より
小さくなるような周波数とする。

【００３８】この検出周波数ｆ２に関してＳ５０７と同
様のＤＦＴ処理を行い、ｆ２を検出し（ステップＳ５１
３）、所定の光路差を有した２つのセンサからの周波数
成分比（ＭＴＦＲ２）を検出する（ステップＳ５１
４）。次に、このＭＴＦＲ２と所定値ε２を比較する
（ステップＳ５１５）。

【００３９】上記ステップＳ５１５において、｜ＭＴＦ
Ｒ２−１｜＜ε２でないならば、ＭＴＦＲ２とレンズ３
１の検出周波数ｆ２でのデフォーカス量を記憶したテー
ブル表を参照、補間してレンズ３１の駆動量Ｌ２を算出
し（ステップＳ５１６）、レンズ３１の駆動量を算出し
た後、合焦フラグＧＦを“０”に設定し、Ｓ５１８へ進
む（ステップＳ５１１）。

【００４０】そして、上記ステップＳ５１５において、
｜ＭＴＦＲ２−１｜＜ε２ならば、合焦フラグＧＦを
“１”に設定し（ステップＳ５１７）、サブルーチンプ
ログラム“ＡＦ”による動作を終了する（ステップＳ５
１８）。

【００４１】図６はレンズの特定周波数での周波数成分
とデフォーカス特性を示す図であり縦軸はレンズの周波
数成分を、横軸はレンズのデフォーカス量を示す。但
し、周波数成分は理想被写体にて合焦時を“１”に規格
化している。同図に示されるように、ノイズを考慮して
レンズ周波数成分Ｍ０は設定され、その時の合焦点から
のデフォーカス量をＺ０とする。図７は周波数成分ＭＴ
ＦＲに関する比較値ε１，ε２の設定について説明する
ための図であり、縦軸は周波数成分比、横軸はデフォー
カス量を示す。ε１は、検出周波数ｆ１，ｆ２の切り換
え点となり、２つの光路差、信号のＳ／Ｎを考慮して決
定される。そして、ε２は、レンズのＦナンバーにより
決定される合焦精度、信号のＳ／Ｎを考慮して決定され
る。図８は画素のディジタル信号の前処理のシーケンス
を説明するためのフローチャートである。

【００４２】サブルーチンプログラム“ＡＦＤＣ”をス
タートし（ステップＳ８０１）、まず、センサデータの
読み込み前側センサデータをＤ（１，＊），Ｄ（２，
＊）、（＊は１〜６４の変数を示す）に取り込み（ステ
ップＳ８０２）、変数ｉ，ｊを“１”に設定する（ステ
ップＳ８０３）。そして、Ｄ（ｉ，ｊ）のデータをＭ
（ｊ）に取り込み（ステップＳ８０４）、ｊが“６４”
であるか否かを判定する（ステップＳ８０６）。そし
て、ｊ＝６４でないと判断された場合には、ｊ＝ｊ＋１
としてＳ８０４に戻る（ステップＳ８０５）。また、ｊ
＝６４である場合には、１次回帰線にて基準化するため
のサブルーチンプログラム“ＩＪＫ”を動作する（ステ
ップＳ８０７）。

【００４３】次に、フォーカスエリアに相当する信号成
分の両端の差分の絶対値であるＡＳを求める（ステップ
Ｓ８０８）、続いてフォーカスエリアに相当する信号成
分の両端の１次微分値の差分の絶対値であるＢＳを求め
る（ステップＳ８０９）。そして、図１１に示すような
テーブルを参照して上記ＡＳ，ＢＳよりマスクのパラメ
ータを設定する。

【００４４】そして、ＡＳに関して決定されるａの値を
ａ０とし、ＢＳに関して決定されるａの値をａ１とし
て、ａ０，ａ１の値の大きい方の値を以下のａの値とす
る（ステップＳ８１０）。次に、マスクパラメータによ
りマスク形状を設定し、元の画素信号に乗算するサブル
ーチンプログラム“ＭＫ”を行う（ステップＳ８１
１）。そして、変数ｊ＝１に設定し（ステップＳ８１
２）、Ｍ（ｊ）をＤ（ｉ，ｊ）に格納する（ステップＳ
８１３）。次に、ｊが“６４”であるか否かを判定し
（ステップＳ８１４）、ｊ＝６４でない場合にはｊ＝ｊ
＋１を行いＳ８１３へ戻る（ステップＳ８１５）。

【００４５】そして、ｊ＝６４である場合には、ｉが
“２”であるか否かを判定し（ステップＳ８１６）、ｉ
＝２でない場合ｉ＝ｉ＋１を行いＳ４へ戻る（ステップ
Ｓ８１７）。こうして、ｉ＝２ならば本シーケンスを抜
ける（ステップＳ８１８）。

【００４６】図９はセンサの各出力によって形成される
出力パターンを直線近似するため、１次回帰線にて基準
化するシーケンスを説明するためのフローチャートであ
る。サブルーチンプログラム“ＩＪＫ”をスタートし
（ステップＳ９０１）、まず、Ｍ（＊）データ（＊は１
〜６４の変数を示す）で１次回帰の各構成値Ｓｘｘ，Ｓ
ｙｙ，Ｓｘ，Ｓｙを求める（ステップＳ９０２）。尚、
Ｓｘｘ，Ｓｘは定数となるので、予め結果をメモリに記
憶させておく。次に、１次回帰線を求め（ステップＳ９
０３）、変数ｋを“１”に設定する（ステップＳ９０
４）。そして、Ｍ（ｋ）にＭ（ｋ）−Ｙ（ｋ）を格納し
（ステップＳ９０５）、ｋが“６４”であるか否かを判
定する（ステップＳ９０６）。ｋ＝６４でないと判定さ
れた場合には、ｋ＝ｋ＋１を行ないＳ９０５に戻る（ス
テップＳ９０７）。そして、ｋ＝６４であると判定され
た場合には、本シーケンスを抜ける（ステップＳ９０
８）。尚、Ｍ（ｋ）にはセンサ位置に応じて１次回帰線
にて基準化されたセンサ出力が記憶される。図１０はマ
スク処理に関するシーケンスを説明するためのフローチ
ャートである。サブルーチンプログラム“ＭＫ”をスタ
ートし（ステップＳ１１０１）、まず変数ｍを“１”に
設定する（ステップＳ２）。

【００４７】次に、マスクの重み値であるＭＫ（ｍ）を
求め（ステップＳ１１０３）、１次回帰線にて基準変換
されたデータＭ（ｍ）に、Ｍ（ｍ）とＭＫ（ｍ）の乗算
した値を格納する（ステップＳ１１０４）。

【００４８】そして、変数ｍが“６４”であるか否かを
判定する（ステップＳ１１０５）。上記ステップＳ１１
０５において、ｍ＝６４でないと判定された場合にはｍ
＝ｍ＋１を行いＳ２２０３へ進む（ステップＳ１１０
６）。そして、上記ステップＳ１１０５において、ｍ＝
６４ならば本シーケンスを抜ける（ステップＳ１１０
７）。図１１は図８のＳ８１０で参照するテーブルを示
した図であり、（ａ）はＡＳ、（ｂ）はＢＳに関するテ
ーブルを示す。図１２はレンズ３１の駆動量算出につい
て説明するためのフローチャートである。

【００４９】駆動量は、検出周波数に対応した周波数成
分比とデフォーカス量の関係を示すテーブルを用いて検
出する。尚、デフォーカス点は離散的にサンプルされて
いる。

【００５０】以下、検出ＭＴＦＲをＭ１、求めるデフォ
ーカス量Ｄ１、参照テーブル内でＭ１に最も近いテーブ
ルＭＴＦＲの値をＭ２、該Ｍ２に対応するデフォーカス
量をＤ２、次に近いテーブルＭＴＦＲの値をＭ３、該Ｍ
３に対応するデフォーカス量をＤ３として説明する。駆
動量算出を開始すると（ステップＳ１２０１）、まずＭ
２を参照テーブルより求める（ステップＳ１２０２）。
次に、Ｍ３を参照テーブルより求め（ステップＳ１２０
３）、Ｍ１のデフォーカス量Ｄ１を以下の式（２）より
算出する（ステップＳ１２０４）。

【００５１】Ｄ１＝Ｄ２＋｜（Ｍ２−Ｍ１）／（Ｍ２−
Ｍ３）｜＊（Ｄ３−Ｄ２）…（２）こうして、検出デフ
ォーカス量と現在のレンズ位置より駆動量を算出し（ス
テップＳ１２０５）、本シーケンスを抜ける（ステップ
Ｓ１２０６）。

【００５２】以上詳述したように、本実施例はシンプル
な構成によりＤＦＴ処理によるマスクの影響を低減する
ことができるため、被写体の状態に依存しない合焦点検
出装置を提供することができる。以上、本発明の合焦点
検出装置の実施例について説明したが、本発明はこれに
限定されることなく改良・変更が可能であることは勿論
である。

【００５３】例えば、実施例においては周波数検出にて
ＤＦＴ処理を用いたが、狭帯域を検出できる処理（ディ
ジタルフィルタ、アナログフィルタ）であれば他の処理
を用いてもよい。また、実施例では２回の検出周波数の
切り換えで行ったが周波数成分の検出を並列処理し、さ
らに検出周波数を複数回の切り換えで行ってもよい。さ
らに、検出周波数を図６を満たす範囲において複数用い
てもよい。

【００５４】また、周波数成分比からデーフォーカス量
をテーブル化にて求めたが、簡単な関数にて近似し、係
数をあらかじめメモリに記憶しておき、該係数を用いて
デフォーカス量を算出することも可能である。そして、
周波数の切り換えを周波数成分比にて行っているが、レ
ンズの現在位置情報を用いてもよい。また、周波数成分
比の代わりに２つの周波数成分の差分を２つの周波数成
分の総和で規格化した値を用いてもよい。そして、２つ
のセンサ信号の光量差をそれぞれのセンサ信号の総和に
て規格化する等の前処理を行ってもよい。

【００５５】さらに、センサ信号の１次回帰線を基準に
したが平均値を基準にしてもよい。また、窓関数として
余弦関数を用いたが、ガウス関数を用いてその形状を可
変にしてもよく、さらに関数自信を可変にしてもよい。

【００５６】そして、図３に示すようにセンサ配置をフ
ィルム等価面を挟んで等間隔に配置したが、必ずしも等
間隔に配置しなくてもよく、前側と後側のデフォーカス
量が大きく異なるシステムではフィルム面を挟まない方
が高精度となる。

【００５７】

【発明の効果】本発明によれば、２つの合焦状態の異な
る映像信号から光路差による被写体の周波数の変化分を
狭帯域にて忠実に検出することで、理想的に被写体の周
波数成分をキャンセルし、シンプルな構成にて高精度の
合焦点検出装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の合焦点検出装置の概要を示す図であ
る。

【図２】本発明の合焦点検出装置をカメラに応用した第
２の実施例の構成を示す図である。

【図３】第２の実施例に係る合焦点検出装置の詳細な構
成を示す図である。

【図４】第２の実施例に係る合焦点検出装置の動作を説
明するためのフローチャートである。

【図５】サブルーチンプログラムＡＦのシーケンスを説
明するためのフローチャートである。

【図６】レンズの特定周波数での周波数成分とデフォー
カス特性を示す図である。

【図７】ＭＴＦＲに関する比較値ε１，ε２の設定につ
いて説明するための図である。

【図８】画素のディジタル信号の前処理のシーケンスを
説明するためのフローチャートである。

【図９】１次回帰線により基準化するシーケンスを説明
するためのフローチャートである。

【図１０】マスク処理に関するシーケンスを説明するた
めのフローチャートである。

【図１１】（ａ）及び（ｂ）は図８のＳ８１０において
参照されるＡＳ，ＢＳに関するテーブルを示す図であ
る。

【図１２】レンズ３１の駆動量算出について説明するた
めのフローチャートである。

【図１３】周波数成分（ＭＴＦ）とレンズデフォーカス
特性のカーブを示す図である。

【図１４】図１３のＭＤカーブに対しての周波数成分比
とデフォーカス特性の関係を示す図である。

【符号の説明】

１…光学系、２…光電変換素子、３…Ａ／Ｄ変換回路、
４…マスク形状決定回路、５…マスク処理回路、６…周
波数検出回路、７…周波数成分比検出回路、８…デフォ
ーカス量産出回路、９…テーブル、１０…駆動回路。

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成４年４月１５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２９】そして、ＣＰＵ３４により、光路差の異な
る２つの状態での周波数成分の割合が算出され、検出像
の倍率補正、周波数の最適化のためにレンズ３１の瞳情
報、周波数情報、現在焦点位置情報、周波数情報、焦占
距離が通信されセンサ３２が制御される。さらに、レン
ズ３１の駆動量がＣＰＵ３４とメモリ３６との通信によ
り算出され、その駆動量がレンズ駆動回路３７に伝達さ
れる。こうして、ＣＰＵ３４から伝達されたレンズ３１
の駆動量の情報に基づいて、レンズ駆動回路３７により
レンズ３１が駆動される。尚、上記メモリ３６には、複
数の周波数帯域におけるレンズ３１の周波数成分比とデ
フォーカス量の関係があらかじめ記憶されている。以
下、図４のフローチャートを参照して、第２の実施例に
係る合焦点検出装置の動作を説明する。動作を開始する
と（ステップＳ４０１）、まず合焦フラグＦＣＣを
“０”，ＧＦを“０”に初期設定する（ステップＳ４０
２）。そして、１ｓｔレリーズが“オン”であるか否か
を判断する（ステップＳ４０３）。

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１０】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】結像光学系によって形成される光分布を
イメージ信号に変換する光電変換素子と、上記光電変換素子からの上記イメージ信号出力に基づい
て、特定周波数検出を行う領域の両端の差分の絶対値あ
るいは一次微分値の差分値の少なくとも一方を用いて窓
関数を決定する窓関数決定手段と、上記光電変換素子からの出力を上記窓関数により窓関数
処理し、この処理された出力を用いて離散的フーリエ変
換により特定周波数成分を検出する特定周波数成分検出
手段と、上記特定周波数成分検出手段により検出された特定周波
数成分を用いて上記結像光学系の合焦点を検出する合焦
点検出手段と、を具備することを特徴とする合焦点検出装置。