JPH06102451A - 焦点検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 一対の再結像レンズにより形成された夫々の
２次像の強度分布が一致していなくても、精度の高い焦
点検出が行えるようにすることを目的とする。 【構成】 予定焦点面上に被写体像を形成するための撮
影光学系と、一対の受光部を含み、該一対の受光部上の
光強度分布に対応して一対の出力信号を発生するセンサ
ーと、前記予定焦点面の一部の焦点検出領域に形成され
た被写体像を、前記一対の受光部に再結像させるための
一対の再結像レンズからなる焦点検出光学系と、前記一
対の出力信号に対して、それぞれ異なる整形処理を行
い、その整形処理により一対の処理信号を生成する整形
手段と、前記一対の処理信号に所定の焦点検出演算を施
して、前記撮影光学系の焦点状態を演算する焦点検出演
算手段とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カメラ等の焦点検出装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、撮影光学系の射出瞳の異なる一対
の領域から到来する一対の光束により形成される被写体
像を、一対の再結像レンズを有する焦点検出光学系によ
り、センサーの一対の受光部上に一対の被写体像として
形成し、その一対の被写体像の光強度に応じて上述のセ
ンサーにより発生された一対の被写体像信号を演算処理
することにより、一対の被写体像の相対的ズレ量を算出
し、そのズレ量に基づいて、撮影レンズの結像面とフィ
ルム面とのデフォーカス量を検出するための焦点検出装
置を備えたカメラシステムが知られている。

【０００３】焦点検出領域が撮影画面の中心に配置され
た時の焦点検出光学系の構成例を、図３に示す。この図
において、焦点検出光学系６は、開口部６１を有する視
野マスク６０と、コンデンサーレンズ６２と、一対の絞
り開口部６３、６４を有する絞りマスク６５と、一対の
再結像レンズ６６、６７とからなり、撮影光学系３によ
り形成された一対の１次像を、上記一対の再結像レンズ
６６、６７により、センサー７０上の一対の受光部７
１、７２に一対の２次像として再結像する。受光部７
１、７２はそれぞれ複数の画素から構成されている。

【０００４】視野マスク６０やコンデンサーレンズ６２
は、撮影光学系３の予定焦点面の近傍に配置されてお
り、開口部６１の中心、コンデンサーレンズ６２の中心
（光軸）、一対の絞り開口部６３、６４の中心を２等分
する点、一対の再結像レンズ６６、６７の中心を２等分
する点、さらに一対の受光部７１、７２の中心を２等分
する点は、それぞれ撮影光学系３の光軸上に位置するよ
うに配置されている。

【０００５】図中右方の矢印Ｘは、画面上で長手（横）
方向を示し、Ｙは短手（縦）方向であり、開口部６１
は、画面上で横方向に延びた焦点検出領域を設定してい
る。図３の構成において、一対の絞り開口部６３、６４
はコンデンサーレンズ６２により、撮影光学系３の射出
瞳近傍の面３０の光軸に対して対称な一対の領域３３、
３４に投影され、この領域を通った光束は、まず視野マ
スク６０付近で一対の１次像して形成される。その１次
像は、更にコンデンサーレンズ６２や一対の絞り開口部
６３、６４を通って、一対の再結像レンズ６６、６７に
より、センサー７の一対の受光部７１、７２上に、一対
の２次像として形成される。

【０００６】図４は、焦点検出領域を撮影画面上の光軸
外に配置した例であり、図３と同じ機能をもつものは同
じ符号を施してある。視野マスク６０やコンデンサーレ
ンズ６２は、撮影光学系３の予定焦点面の近傍に配置さ
れているが、開口部６１の中心が、撮影光学系３の光軸
から離れた位置に配置されている。コンデンサーレンズ
６２の中心（光軸）や、一対の絞り開口部６３、６４の
中心を２等分する点や、一対の再結像レンズ６６、６７
の中心を２等分する点や、一対の受光部７１、７２の中
心を２等分する点も、それぞれ撮影光学系３の光軸から
離れた位置に配置されている。

【０００７】図４の構成において、一対の絞り開口部６
３、６４は、コンデンサーレンズ６２により、撮影光学
系３の射出瞳近傍の面３０の光軸に対して対称な一対の
領域３３、３４に投影されており、この領域を通った光
束は、まず視野マスク６０付近で、一対の１次像として
形成される。その１次像は、更にコンデンサーレンズ６
２や、一対の絞り開口部６３、６４を通って、一対の再
結像レンズ６６、６７により、センサー７の一対の受光
部７１、７２上に一対の２次像として形成される。

【０００８】上記２つの構成例において一対の２次像の
強度分布は、受光部７１、７２で光電変換されて、電気
的な被写体像信号となり、ＡＤ変換されてデジタル化さ
れた後、像ズレ検出に誤差を生ずる高周波成分や低周波
成分をカットするためのフィルタ処理に施されて、一対
の被写体像データとなる。一対の被写体像信号の像ズレ
算出演算のアルゴリズムの例を以下に示す。被写体像デ
ータをそれぞれａｉ、ｂｉ（ただしｉ＝１〜ｍ）とする
と、まず数１の式に示す差分型相関アルゴリズムによっ
て相関量Ｃ（Ｌ）が求められる。

【０００９】

【数１】但し、数１の式においてＬは整数であり、一対
の受光素子出力データの受光素子のピッチを単位とした
相対的像ズレ量である。また、数１の積算演算Σにおい
てパラメータｉのとる範囲は、シフト量Ｌ及びデータ数
ｍに応じて適宜決定される。

【００１０】数１の演算結果は、データの相関が高いシ
フト量Ｌ＝ｋj において相関量Ｃ（Ｌ）が最小になる。
次に、数２の式に示す３点内挿の手法を用いて、連続的
な相関量に対する相関量の最小値Ｃ（Ｘ）を与える像ズ
レ量Ｘを求める。

【００１１】

【数２】但し、数２の式においてパラメータＤ、ＳＬＯ
Ｐは数３の式、数４の式で示される。

【００１２】

【数３】

【００１３】

【数４】また、数２の式で求めた像ズレ量Ｘより、被写
体像面の前記予定焦点面に対するデフォーカス量ＤＥＦ
を、数５の式で求めることができる。

【００１４】

【数５】数５の式において、Ｐは、光電変換手段４の各
受光部を構成する受光素子の並び方向のピッチであり、
Ｋは焦点検出光学系の構成によって決まる係数である。
また、数２の式で求めた像ズレ量Ｘの信頼性を判定する
ために、数６の式を満たす場合に信頼性があると判定し
て、像ズレ量Ｘを有効とし、満たさない場合は焦点検出
不能とする。

【００１５】

【数６】数６の式において、Ｌは所定値であり、相関量
の最小値Ｃ（Ｘ）／ＳＬＯＰは一対の像が完全に一致し
ている場合には０（ゼロ）となり、一致度が低くなると
高い値になる。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】図３や図４に示す夫々
の焦点検出装置においては、次のような問題があった。
図３のように、焦点検出領域を画面中心に配置した焦点
検出光学系の構成例では、一対の再結像レンズ６６、６
７が撮影光学系３の光軸に対し偏心して配置されている
ために、受光部７１、７２の並び方向に沿って図５の太
線のような強度分布を持った１次像に対して、２次像の
強度分布すなわち再結像レンズの受光部並び方向の点像
分布関数（ＰＳＦ：POINT SPREAD FUNCTION ）は、一対
の再結像レンズの一方６６に対して、図６の如く非対称
となり、他方６７に対しても図７の如く非対称となる。

【００１７】図４のように、焦点検出領域を画面中心外
に配置した焦点検出光学系の構成例では、一対の再結像
レンズ６６、６７が撮影光学系３の光軸に対し互いに非
対称に偏心して配置されているために、受光部７１、７
２の並び方向に沿って図１４の太線のような強度分布を
持った１次像に対して、２次像の強度分布すなわち再結
像レンズの受光部並び方向の点像分布関数 (ＰＳＦ：PO
INT SPREAD FUNCTION)は、一対の再結像レンズの一方に
対して、図１５の如く広がりが大きく、他方に対しては
図１６に示すように、広がりが少なくなる。

【００１８】いずれの場合も一対の再結像レンズの配置
が同等でないことに起因して、点像分布関数の不一致が
生ずる。このように、一対の２次像の強度分布を受光部
で光電変換した被写体像信号を用いて像ズレ検出演算を
行った場合、夫々の像の一致度が低いために、数６の式
を満足せず焦点検出不能と判定されたり、焦点検出可能
な場合においても一致度が低いために、数２の式で求め
た像ズレ量Ｘに検出誤差が生じてしまう。

【００１９】一般的な被写体の場合でも、受光部上に形
成される２次像は被写体像強度分布とＰＳＦのコンボル
ーションとなるために、上述と同様な問題が発生してし
まう。そこで、本発明は上記問題点を解決し、一対の再
結像レンズにより形成された一対の２次像の強度分布の
一致度が低下しても、焦点検出不能になることがなく、
精度の高い焦点検出が行えるようにすることを目的とす
る。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明は、クレーム対応図である図１により、予
定焦点面上に被写体像を形成するための撮影光学系と、
一対の受光部を含み、一対の受光部上の光強度分布に対
応した一対の出力信号を発生するセンサーと、前記予定
焦点面の一部の焦点検出領域に形成された被写体像を、
前記一対の受光部上に再結像させるための一対の再結像
レンズからなる焦点検出光学系と、前記一対の出力信号
に対して、それぞれ異なる整形処理を行い、その整形処
理により一対の処理信号を生成する整形手段と、前記一
対の処理信号に所定の焦点検出演算を施して、前記撮影
光学系の焦点状態を演算する焦点検出演算手段と、を備
えた。

【００２１】

【作用】前記一対の再結像レンズにより前記一対の受光
部上に再結像された一対の２次像に対して、前記センサ
ーが、夫々の光強度分布に対応した一対の出力信号（被
写体像信号）を発生し、同夫々の出力信号（被写体像信
号）の強度分布の一致度が低くても、前述の整形手段
が、上記一対の出力信号（被写体信号）に対してそれぞ
れ異なった整形処理を行い、上述の強度分布の一致度を
回復させるように整形処理を行って、同整形手段によ
り、一対の処理信号を生成し、上述の焦点検出演算手段
が、一対の処理信号に所定の焦点検出演算を施して、前
記撮影光学系の焦点状態を演算することにより、上記整
形手段による一致度の回復のために、焦点検出不能にな
ることはなく、精度の高い焦点検出を行うことができ
る。

【００２２】

【実施例】本発明の実施例を図２以降の図面に沿って説
明する。図２は本発明の実施例のブロック図である。こ
の図２において、カメラボディ１に対しレンズ２が交換
可能に構成されており、レンズ２がボディ１に装着され
た時の状態を示している。

【００２３】レンズ２に内蔵された撮影光学系３を通る
被写体からの光束は、ボデイ１側の、ハーフミラーから
構成されるメインミラー４によりファインダー９とサブ
ミラー５の夫々の方向に分割される。サブミラー５によ
り、ボディ底面の方に偏向された光束は、フィルム共役
面近傍に配置された焦点検出光学系６に導かれ、この焦
点検出光学系６は、図３または図４中の焦点検出光学系
６と同様に構成されている。

【００２４】焦点検出光学系６の再結像レンズ６６、６
７で形成された一対の２次像の強度分布はセンサー７の
受光部７１、７２で光電変換され、電気的な一対の被写
体像信号に生成される。図２中のＣＰＵ８は、ＡＤ変換
部８０と、ＲＡＭ８１（ランダムアクセスメモリー）
と、整形手段８２と、焦点検出演算手段８３とからな
り、電気的な一対の被写体像信号は、ＡＤ変換部８０に
よりＡＤ変換されてデジタルデータとなる。ここでＡＤ
変換された一対の被写体像データをそれぞれａｉ、ｂｉ
（ただしｉ＝１〜ｍ）とする。

【００２５】一対の被写体像データは一時的にＲＡＭ８
１に格納され、整形手段８２が、ＲＡＭ８１に格納され
た一対の被写体像データに対して整形処理を行い、整形
処理後のデータａ' ｉ、ｂ' ｉを再びＲＡＭ８１に格納
する。焦点検出演算手段８３が、ＲＡＭ８１に格納され
た整形処理後の一対の被写体像データａ' ｉ、ｂ' ｉに
対し、数１〜数６の式を用いて前述の像ズレ算出演算の
アルゴリズムにより、撮影光学系３のデフォーカス量を
算出する。

【００２６】次に、焦点検出光学系６が図３中のように
構成されている場合において、整形の演算を説明する。
図３の再結像レンズ６６、６７の配置では、前述の如
く、図５中の太線に対する再結像レンズ６６、６７の点
像分布が、１対の再結像レンズの一方６６に対して図６
のように非対称となり、他方６７に対しては再結像レン
ズの配置が光軸に対して対称となるので、図７のよう
に、図６と線対称な形状に非対称となる。

【００２７】この点像を受光部７１、７２の複数画素で
サンプリングして、ＡＤ変換したデータは、それぞれ図
８、図９のようになる。この状態では、撮影光学系３は
合焦状態であり、一対の像はズレなく一致しなければな
らない。図８において、ａ（ｎ−２）、ａ（ｎ−１）、
ａ（ｎ）、ａ（ｎ＋１）以外のデータはほぼ０の値であ
り、図９において、ｂ（ｎ−１）、ｂ（ｎ）、ｂ（ｎ＋
１）、ｂ（ｎ＋２）以外のデータはほぼ０（ゼロ）の値
である。また各データの値はａ（ｎ−２）＝ｋ１、ａ
（ｎ−１）＝ｋ２、ａ（ｎ）＝ｋ３、ａ（ｎ＋１）＝ｋ
４、ｂ（ｎ−１）＝ｋ４、ｂ（ｎ）＝ｋ３、ｂ（ｎ＋
１）＝ｋ２、ｂ（ｎ＋２）＝ｋ１となり、このままでは
２つの像データは一致しない。

【００２８】そこで、整形手段８２が、図８の像データ
列ａｉに対して、図６の点像分布関数を左右反転した図
１０のごとき重み係数列Ａｉ（ｉ＝１〜４）で整形処理
（コンボルーション演算）を行い、その処理により、左
右対称な点像分布関数データ列ａ' ｉに変換される。ま
た、図９の像データ列ｂｉに対しては図７の点像分布関
数を左右反転した図１１のごとき重み係数列Ｂｉ（ｉ＝
１〜４）で整形処理（コンボルーション演算）を行うこ
とにより、左右対称な点像分布関数データ列ｂ' ｉに変
換される。

【００２９】但し、重み係数の値はＡ１＝α×ｋ４、Ａ
２＝α×ｋ３、Ａ３＝α×ｋ２、Ａ４＝α×ｋ１、Ｂ１
＝α×ｋ１、Ｂ２＝α×ｋ２、Ｂ３＝α×ｋ３、Ｂ４＝
α×ｋ４であり、その値は焦点検出光学系の再結像レン
ズの点像分布関数を予め光学設計プログラムで計算して
おくことにより求められ、整形手段８２に固定的に記憶
される。

【００３０】前述のコンボルーション演算は、図８の像
データ列ａｉに対して数７の式により、また図９の像デ
ータ列ｂｉに対して数８の式により、それぞれ行い、整
形処理データａ' ｉ（ｉ＝２〜ｍ−２）、ｂ' ｉ（ｉ＝
３〜ｍ−１）を算出する。

【００３１】

【数７】

【００３２】

【数８】このようにして求めた整形処理データａ' ｉ、
ｂ' ｉは、図１２、図１３の如く、個々の値がズレなし
の状態で完全に一致するようになり、従って整形処理デ
ータａ' ｉ、ｂ' ｉを用いて、焦点検出演算手段８３に
より焦点検出演算を行えば、誤差なく焦点の検出を行う
ことができる。

【００３３】図１２、図１３において整形処理データ
ａ' ｉ、ｂ' ｉの値はｉ＝ｎ−３〜ｎ＋３のみ０（ゼ
ロ）以外の値を有し、数９の式となる。

【００３４】

【数９】以上のように、像データ列ａｉに対して重み係
数列Ａｉ（ｉ＝１〜４）で整形処理を行い、像データ列
ｂｉに対して重み係数列Ｂｉ（ｉ＝１〜４）で整形処理
を行うことにより、図１２、図１３に示すように、ズレ
がない状態で、整形処理データａ' ｉ、ｂ' ｉの値が完
全に一致することができる。

【００３５】以上の説明は、被写体が点像の場合であっ
たが、点像以外の一般的な被写体像においても成立す
る。例えば再結像レンズ６６、６７の点像分布関数をそ
れぞれｐ（ｘ）、ｐ' （ｘ）（ｐ（ｘ）と左右対称）と
すると、被写体像のセンサーの一方の受光部上での強度
分布関数ｇ（ｘ）は、被写体像の強度分布関数ｆ（ｘ）
と点像分布関数ｐ（ｘ）のコンボルーションｆ（ｘ）＠
ｐ（ｘ）で与えられるが、上述の点像分布関数ｐ（ｘ）
と左右対称な関数ｐ' （ｘ）でさらにコンボルーション
整形処理を行うことにより、関数ｇ' （ｘ）＝ｇ（ｘ）
＠ｐ' （ｘ）＝ｆ（ｘ）＠｛ｐ（ｘ）＠ｐ'（ｘ）｝が
得られる。また、被写体像のセンサーのもう一方の受光
部上での強度分布関数Ｇ（ｘ）は、被写体像の強度分布
関数ｆ（ｘ）と点像分布関数ｐ' （ｘ）のコンボルーシ
ョンｆ（ｘ）＠ｐ' （ｘ）で与えられるが、上記点像分
布関数ｐ' （ｘ）と左右対称な関数ｐ（ｘ）で、さらに
コンボルーション整形処理を行うことにより得られた関
数Ｇ' （ｘ）＝Ｇ（ｘ）＠ｐ（ｘ）＝ｆ（ｘ）＠｛ｐ'
（ｘ）＠ｐ（ｘ）｝となり、関数ｇ' （ｘ）と関数Ｇ'
（ｘ）は等しくなる。

【００３６】なお＠はコンボルーション演算を示し、例
えばｆ（ｘ）＠ｐ（ｘ）は∫ｆ（ｚ）×ｐ（ｚ−ｘ）ｄ
ｚを示す。次に、焦点検出光学系６が図４中のように構
成されている時について、整形の演算を説明する。図４
の再結像レンズ６６、６７の配置では前述のように、図
１４の太線に対する再結像レンズ６６、６７の点像分布
が、１対の再結像レンズの一方６６に対して図１５の如
く広くなり、他方の再結像レンズ６７に対しては、光軸
に対する位置が再結像レンズ６６より近くなり偏心量が
少なくなるので、図１６のように狭くなる。

【００３７】この点像を受光部７１、７２の複数画素に
よりサンプリングして、ＡＤ変換したデータは、それぞ
れ図１７、図１８のようになる。この状態では、撮影光
学系３は合焦状態であり、一対の像はズレなく一致しな
ければならない。図１７において、ａ（ｎ−２）、ａ
（ｎ−１）、ａ（ｎ）、ａ（ｎ＋１）、ａ（ｎ＋２）以
外のデータはほぼ０の値であり、図９において、ｂ（ｎ
−１）、ｂ（ｎ）、ｂ（ｎ＋１）以外のデータはほぼ０
の値である。また各データの値はａ（ｎ−２）＝ｋ１、
ａ（ｎ−１）＝ｋ２、ａ（ｎ）＝ｋ３、ａ（ｎ＋１）＝
ｋ２、ａ（ｎ＋２）＝ｋ１、ｂ（ｎ−１）＝ｋ４、ｂ
（ｎ）＝ｋ５、ｂ（ｎ＋１）＝ｋ４となり、このままで
は２つの像データは一致しない。

【００３８】そこで、整形手段８２が、図１７の像デー
タ列ａｉに対して、図１８と同じ波形関数を有する図１
９のごとき重み係数列Ａｉ（ｉ＝１〜３）で整形処理
（コンボルーション演算）を行い、その演算により点像
分布関数データ列ａ' ｉに変換される。また図１８の像
データ列ｂｉに対しても図１７と同じ波形関数を有する
図２０のごとき重み係数列Ｂｉ（ｉ＝１〜５）で整形処
理（コンボルーション演算）を行うことにより、点像分
布関数データ列ｂ' ｉに変換される。

【００３９】但し、重み係数の値はＡ１＝α×ｋ４、Ａ
２＝α×ｋ５、Ａ３＝α×ｋ４、Ｂ１＝α×ｋ１、Ｂ２
＝α×ｋ２、Ｂ３＝α×ｋ３、Ｂ４＝α×ｋ２、Ｂ１＝
α×ｋ１であり、その値は焦点検出光学系の再結像レン
ズの点像分布関数を予め光学設計プログラムで計算して
おくことにより求められ、整形手段段８２に固定的に記
憶される。

【００４０】上述のコンボルーション演算は、図１７の
像データ列ａｉに対して数１０の式により、さらに図１
８の像データ列ｂｉに対して数１１の式により、それぞ
れ行い、整形処理データａ' ｉ（ｉ＝２〜ｍ−１）、
ｂ' ｉ（ｉ＝３〜ｍ−２）を検出する。

【００４１】

【数１０】

【００４２】

【数１１】このようにして求めた整形処理データａ'
ｉ、ｂ' ｉは、図２１、図２２の如く、個々の値がズレ
なしの状態で完全に一致するようになり、従って整形処
理データａ' ｉ、ｂ' ｉを用いて焦点検出演算手段８３
により、焦点検出の演算を行えば、誤差なく焦点の検出
を行うことができる。

【００４３】図２１、図２２において整形処理データ
ａ' ｉ、ｂ' ｉの値はｉ＝ｎ−３〜ｎ＋３のみ０以外の
値を有し、数１２の式となる。

【００４４】

【数１２】以上のように、像データ列ａｉに対して重み
係数列Ａｉ（ｉ＝１〜３）で整形処理を行い、像データ
列ｂｉに対して重み係数列Ｂｉ（ｉ＝１〜５）で整形処
理を行うことにより、図２１、図２２に示すように、ズ
レがない状態で、整形処理データａ' ｉ、ｂ' ｉの値が
完全に一致することができる。

【００４５】上述の説明は、被写体が点像の場合であっ
たが、点像以外の一般的な被写体像においても成立す
る。例えば再結像レンズ６６、６７の点像分布関数をそ
れぞれｐ（ｘ）、ｑ（ｘ）とすると、被写体像のセンサ
ーの一方の受光部上での強度分布関数ｇ（ｘ）は、被写
体像の強度分布関数ｆ（ｘ）と点像分布関数ｐ（ｘ）の
コンボルーションｆ（ｘ）＠ｐ（ｘ）で与えられるが、
上述の関数ｑ（ｘ）でさらにコンボルーション整形処理
を行うことにより、関数ｇ' （ｘ）＝ｇ（ｘ）＠ｑ
（ｘ）＝ｆ（ｘ）＠｛ｐ（ｘ）＠ｑ（ｘ）｝が得られ
る。また、被写体像のセンサーのもう一方の受光部上で
の強度分布関数Ｇ（ｘ）は、被写体像の強度分布関数ｆ
（ｘ）と点像分布関数ｑ（ｘ）のコンボルーションｆ
（ｘ）＠ｑ（ｘ）で与えられるが、関数ｐ（ｘ）でさら
にコンボルーション整形処理を行うことにより得られた
関数Ｇ'（ｘ）＝Ｇ（ｘ）＠ｐ（ｘ）＝ｆ（ｘ）＠｛ｑ
（ｘ）＠ｐ（ｘ）｝となり、結局関数ｇ' （ｘ）と関数
Ｇ' （ｘ）は等しくなる。

【００４６】上述の＠は、前述と同様に、コンボルーシ
ョン演算を示し、例えばｆ（ｘ）＠ｐ（ｘ）は∫ｆ
（ｚ）×ｐ（ｚ−ｘ）ｄｚを示す。以上のように本実施
例によれば、一対の再結像レンズにより形成された一対
の被写体像データのそれぞれのうち、他方の再結像レン
ズによる点像分布関数を、コンボルーションして整形す
ることにより、一対の被写体像データの一致度を回復さ
せ、結果的に焦点検出精度を向上させることができる。

【００４７】また、一対の被写体像信号をＡＤ変換した
後に、デジタル演算処理により整形処理を行っていた
が、ＡＤ変換を行う前のアナログ信号の状態でアナログ
フィルターによりアナログ的に整形処理を行ってもよ
い。さらに、前記センサー７の受光部の画素の並び方向
と垂直方向の高さが無視できない時は、前述の説明での
点像分布の概念を線像分布に置き換えればよい。

【００４８】また、前記夫々の実施例は、撮影光学系３
を通過した光束を、一対の再結像レンズを有する焦点検
出光学系により、センサー上に被写体像として再結像さ
せるＴＴＬタイプの焦点検出装置であったが、非ＴＴＬ
のように、一対のレンズ系で一対の像を形成してその像
ズレを検出するという外光式焦点検出装置であっても、
一対のレンズ系の特性が違っており、点像分布関数が異
なる時は、本発明を適用させることもできる。

【００４９】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、焦点検出
光学系の一対の再結像レンズの点像分布関数に違いがあ
っても、前述の整形手段により、高精度な焦点検出が可
能となるので、点像分布関数を一致させるために再結像
レンズを非球面化したり、複数の光学要素で再結像レン
ズを構成したりする必要がなく、コスト的に有利であ
る。

【００５０】また、焦点検出領域を軸外に配置する際に
点像分布関数を一致させるという制約がなくなるため
に、光軸からより遠くに焦点検出領域を配置することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】は、本発明のクレーム対応図である。

【図２】は、本発明の実施例を示す構成のブロック図で
ある。

【図３】は、焦点検出領域が撮影画面の中心に配置され
た時の焦点検出光学系の構成を説明するための斜視図で
ある。、

【図４】は、焦点検出領域が撮影画面上の光軸外に配置
された時の焦点検出光学系の構成を説明するための斜視
図である。

【図５】は、撮影光学系３によって得られた一対の１次
像の光強度分布を、図３中の受光部７１、７２の並列方
向に沿って表現した時の波形図である。

【図６】は、図３中の再結像レンズ６６によって得られ
た２次像の光強度分布を示す波形図である。

【図７】は、図３中の再結像レンズ６７によって得られ
た２次像の光強度分布を示す波形図である。

【図８】は、図３中の再結像レンズ６６によって得られ
た２次像の光強度分布を、受光部７１の複数画素により
サンプリングして、ＡＤ変換した時のデータを示す波形
図である。

【図９】は、図３中の再結像レンズ６７によって得られ
た２次像の光強度分布を、受光部７２の複数画素により
サンプリングして、ＡＤ変換した時のデータを示す波形
図である。

【図１０】は、図６の波形図を左右反転した時の波形図
である。

【図１１】は、図７の波形図を左右反転した時の波形図
である。

【図１２】は、一方の受光部７１の出力信号を、整形手
段８２によりコンボルーションした時の、整形処理デー
タを示す波形図である。

【図１３】は、他方の受光部７２の出力信号を、整形手
段８２によりコンボルーションした時の、整形処理デー
タを示す波形図である。

【図１４】は、図５と同様に、一対の１次像の光強度分
布を、図４中の受光部７１、７２の並列方向に沿って表
現した時の波形図である。

【図１５】は、図４中の再結像レンズ６６によって得ら
れた２次像の光強度分布を示す波形図である。

【図１６】は、図４中の再結像レンズ６７によって得ら
れた２次像の光強度分布を示す波形図である。

【図１７】は、図４中の再結像レンズ６６によって得ら
れた２次像の光強度分布を、受光部７１の複数画素によ
りサンプリングして、ＡＤ変換した時のデータを示す波
形図である。

【図１８】は、図４中の再結像レンズ６７によって得ら
れた２次像の光強度分布を、受光部７２の複数画素によ
りサンプリングして、ＡＤ変換した時のデータを示す波
形図である。

【図１９】は、図１６と同じ波形図である。

【図２０】は、図１５と同じ波形図である。

【図２１】は、図４中の受光部７１の出力信号を、整形
手段８２によりコンボルーションした時の、整形処理デ
ータを示す波形図である。

【図２２】は、図４中の受光部７２の出力信号を、整形
手段８２によりコンボルーションした時の、整形処理デ
ータを示す波形図である。

【符号の説明】

１ カメラボディ、 ２ レンズ、 ３ 撮影光学系 ６ 焦点検出光学系、 ６６、６７ 再結像レンズ、
７１、７２ 受光部 ７ センサー、 ８２ 整形手段、 ８３ 焦点検出演
算手段

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 予定焦点面上に被写体像を形成するため
   の撮影光学系と、 一対の受光部を含み、該一対の受光部上の光強度分布に
   対応して一対の出力信号を発生するセンサーと、 前記予定焦点面の一部の焦点検出領域に形成された被写
   体像を、前記一対の受光部上に再結像させるための一対
   の再結像レンズからなる焦点検出光学系と、 前記一対の出力信号に対して、それぞれ異なる整形処理
   を行い、その整形処理により一対の処理信号を生成する
   整形手段と、 前記一対の処理信号に所定の焦点検出演算を施して、前
   記撮影光学系の焦点状態を演算する焦点検出演算手段
   と、 を備えたことを特徴とする焦点検出装置。
2. 【請求項２】 前記整形手段は、 前記一対の再結像レンズにより形成された一対の被写体
   像に対応して前記センサーにより発生された前記一対の
   出力信号のそれぞれに、同それぞれの出力信号と異なる
   他方の再結像レンズの点像分布関数または線像分布関数
   をコンボルーションすることを特徴とする請求項１記載
   の焦点検出装置。
3. 【請求項３】 前記一部の焦点検出領域が、前記撮影光
   学系の光軸上に配置されるとともに、前記整形手段は前
   記一対の出力信号に非対称な整形処理を行うことを特徴
   とする請求項１または請求項２記載の焦点検出装置。
4. 【請求項４】 前記一部の焦点検出領域が、前記撮影光
   学系の光軸外に配置されることを特徴とする請求項１ま
   たは請求項２記載の焦点検出装置。