JPH0643356A - 焦点検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 一度の焦点検出動作にて主結像レンズを合焦
位置に移動させる。 【構成】 レンズ駆動量演算手段１９からのレンズ駆動
量とレンズ位置検出手段２５からの信号とに基づいて、
記憶手段２２より補正データを読出し、該補正データに
より前記レンズ駆動量に補正を加え、これを最終的なレ
ンズ駆動量として出力するレンズ駆動量補正手段１９を
設け、演算手段１９にて得られたピント位置から算出さ
れたレンズ駆動量分だけ主結像レンズを移動せしめたと
想定した時のフォーカス位置に対応する補正データを、
レンズ位置検出手段からの信号に基づいて記憶手段より
読出し、この補正データによりレンズ駆動量演算手段に
て演算されたレンズ駆動量を補正するようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、銀塩カメラやビデオカ
メラ等に配置される焦点検出装置の改良に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来より、撮影レンズなどの主結像レン
ズの予定結像面と等価な位置の近傍にフィールドレンズ
を、その後方に二次結像光学系をそれぞれ配置し、予定
結像面と等価な位置の近傍に形成された物体の像を更に
複数の受光手段により受光し、複数の二次像の位置関係
を求めることにより主結像レンズのピント位置（予定結
像面からのピント外れ量）を得る焦点検出装置は知られ
ている。

【０００３】この種の装置は、該装置が演算するピント
位置と主結像レンズの最良ピント位置との差を主結像レ
ンズ固有の情報として主結像レンズの記憶部に記憶させ
ておき、撮影時に最良ピント位置となるように、フォー
カスレンズの移動量を前記記憶情報を用いて補正するよ
うに構成されている。しかし、前記の記憶情報は全フォ
ーカス範囲中の単一被写体距離に対する固有情報である
為、他の被写体距離に対しては最良ピント位置とはなら
ないという欠点を有していた。

【０００４】この点に鑑み、フォーカス位置を複数に分
割し、各フォーカスゾーン毎に固有情報を持たせてフォ
ーカス範囲全域でほぼ最良ピントが得られるようにした
焦点検出装置も知られている。

【０００５】図７（ａ）（ｂ）はこの種の焦点検出装置
の構成を示す図である。

【０００６】図７（ａ）に示されるように主結像レンズ
の開放での瞳１は、ピントが合っていれば予定結像面２
に結像し、図７（ｂ）に示されるように分割瞳３，４
は、予定結像面２（と等価な位置）の近傍に配置された
フィールドレンズ５及び二次結像レンズ６により、受光
素子７，８上に投影される。そして、主結像レンズがピ
ント外れの状態にあるときは、受光素子７，８上の二次
像の位置関係が基準位置関係と異なることから、該受光
素子７，８の像信号の位相のずれに基づいてピント位置
（ピント外れ量）を演算することができる。

【０００７】上記焦点検出装置において、正確なピント
位置検出は、主結像レンズが理想的には無収差レンズの
場合に成立するものであり、主結像レンズに収差がある
場合には、前述した様に、演算したピント位置と実際の
主結像レンズの最良のピント位置とに差が生じ、予定結
像面２に演算したピント位置を一致させても、多少ピン
ト外れになることが起る。即ち、図８に示されるよう
に、球面収差が完全には補正されていない主結像レンズ
の場合、瞳１に相当する球面収差はａとなり、分割瞳３
又は４に相当する球面収差はｂとなるので、コントラス
トが最良になるピント位置が異なる。このことは、一般
の写真レンズに対して使用される感光材の分光感度特性
と焦点検出装置に使用される受光素子の分光感度特性が
異なるため、球面収差だけでなく、色収差の補正が完全
でない主結像レンズにおいても、ピント位置が異なるこ
とがある。

【０００８】従って、ａに相当するピント位置とｂに相
当するピント位置との差の影響によるピント位置の差も
含めて、主結像レンズ固有の情報として主結像レンズの
記憶部に記憶させておけば、撮影時にこれを呼出してフ
ォーカスレンズの移動量を補正することで、最良のピン
ト位置が得られることが考えられる。

【０００９】ところが、図８に示されているように、被
写体距離Ａ，Ｂの違いによって球面収差（色収差）が変
動すると、ａに相当するピント位置がｂに相当するピン
ト位置に較べて大きく変化する為、ａとｂそれぞれに相
当するピント位置の差も大きく変化することになる。こ
の差が許容像面深度内に充分収っていれば問題はない
が、球面収差（色収差）の変動が大きい主結像レンズ、
或は、大口径で許容像面深度が浅い主結像レンズ（広角
系）においては、被写体距離によらず最良のピントを得
るために、フォーカス位置を複数のゾーンに分割し、各
フォーカスゾーン毎に固有（の補正）情報を主結像レン
ズの記憶部に記憶させ、撮影時にこれを読出してフォー
カスレンズの移動量を補正する方式を一般的に採用して
いる。これが先の後者の焦点検出装置である。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
式の焦点検出装置にて演算される演算結果（焦点検出結
果）を用いて焦点調節を行えば、最終的な合焦ピント精
度は向上するものの、該焦点検出装置は、フォーカスレ
ンズが駆動される前の停止位置での、つまり非合焦状態
にあるフォーカスレンズ位置におけるゾーンの固有情報
を補正情報として読出し、これに相当するレンズ駆動量
分だけ目的の合焦位置へフォーカスレンズを駆動させる
ものである為、目的位置のフォーカスゾーンの固有情報
と駆動開始前の位置におけるフォーカスゾーンの固有情
報との差分に相当する分だけピントが外れ、１回のレン
ズ駆動だけでは合焦できなくなる場合があった。

【００１１】特に、前述した様に大口径で許容像面深度
が浅い主結像レンズ（広角系）の場合、各フォーカス位
置で前記固有情報の値との差がレンズ系の最大デフォー
カス量に対して相対的に大きくなるので、１回のレンズ
駆動だけで合焦することは困難であった。

【００１２】（発明の目的）本発明の目的は、一度の焦
点検出動作にて主結像レンズを合焦位置に移動させるこ
とのできる焦点検出装置を提供することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、レンズ駆動量
演算手段からのレンズ駆動量とレンズ位置検出手段から
の信号とに基づいて、記憶手段より補正データを読出
し、該補正データにより前記レンズ駆動量に補正を加
え、これを最終的なレンズ駆動量として出力するレンズ
駆動量補正手段を設け、演算手段にて得られたピント位
置から算出されたレンズ駆動量分だけ主結像レンズを移
動せしめたと想定した時のフォーカス位置に対応する補
正データを、レンズ位置検出手段からの信号に基づいて
記憶手段より読出し、この補正データによりレンズ駆動
量演算手段にて演算されたレンズ駆動量を補正するよう
にしている。

【００１４】また、本発明は、第１のピント位置演算手
段にて得られるピント位置と主結像レンズの最良ピント
位置との基準ピント差に関する補正データ、及び、主結
像レンズの任意位置におけるピント差の値を、第１のレ
ンズ駆動量演算手段の演算値に関する関数と基準ピント
差のデータとの和で表した時の、前記関数に係る係数デ
ータを、複数に分割されたフォーカス位置毎に主結像レ
ンズの固有情報として記憶した記憶手段と、レンズ位置
検出手段からの信号に基づいて前記記憶手段より読出し
た各データと第１のピント位置演算手段にて演算された
ピント位置とを演算して新たなピント位置を演算する第
２のピント位置演算手段と、該第２のピント位置演算手
段にて演算されたピント位置情報に基づいて主結像レン
ズの最終的なレンズ駆動量を算出する第２のレンズ駆動
量演算手段とを設け、駆動される前の主結像レンズの現
在位置（フォーカス位置）に対応する各データ（基準ピ
ント差に関する補正データと関数データ）を記憶手段よ
り読出し、この各データより、現在位置から第１のレン
ズ駆動量演算手段にて得られたレンズ駆動量分だけ主結
像レンズが移動せしめたと想定した位置におけるピント
差（最良ピント位置との）を求め、このピント差情報と
第１のピント位置演算手段にて得られるピント位置情報
とに基づいて最終的なレンズ駆動量を算出するようにし
ている。

【００１５】

【実施例】以下、本発明を図示の実施例にしたがって詳
細に説明する。

【００１６】図１は本発明の第１の実施例における焦点
検出装置を備えた一眼レフレックスカメラの構成を示す
図である。

【００１７】フォーカシングレンズ１０と結像レンズ１
１から成る撮影レンズは、本発明の主結像レンズに相当
し、撮影はこれらのレンズ１０，１１を通過した被写体
光がフィルム面１２の上に結像されることにより行われ
る。フィルム面１２が本発明の予定結像面に相当する。
画面の観察は、反射ミラー１３、コンデンサレンズ１
４、ペンタゴナルプリズム１５及び接眼レンズ１６を通
して行われる。焦点検出は、フォーカシングレンズ１０
と結像レンズ１１を通り、反射ミラー１３の一部半透過
部を透過し、測距ミラー１７で反射した被写体光が、不
図示のフィールドレンズ、二次結像光学系で分離され、
受光素子１８により受光され、ここでディジタルの像信
号に変換され、この像信号が入力される演算手段１９に
おいてピント位置（フィルム面１２からのピント外れ
量）が演算され、この演算結果に基づいて行われる。演
算回路１９は、本発明の演算手段に相当すると共に、本
発明のレンズ駆動量演算手段及びレンズ駆動量補正手段
をも包含するものである。

【００１８】撮影レンズ側には、接点２０によりカメラ
本体側の演算回路１９に接続されるレンズ側制御手段２
１と、本発明の記憶手段に相当するＲＯＭ２２と、フォ
ーカシングレンズ１０を光軸方向に移動させる駆動モー
タ２３とが備えられる。

【００１９】前記ＲＯＭ２２は、演算回路１９が演算す
るピント位置と各フォーカスゾーンに対応した撮影レン
ズの最良ピント位置とのピント差を撮影レンズ固有のデ
ータとして記憶しているものである。

【００２０】補正ピント位置、つまりデフォーカス量を
演算するのに際して、演算回路１９はレンズ側制御回路
２１にデータ読出し命令とレンズ駆動パルスを送る。す
ると、レンズ側制御回路２１は、ヘリコイド２４の上に
形成されたパルスパターンから出力されるパルスをカウ
ントするパルスカウンタ２５（レンズ位置検出手段）の
出力と前記駆動パルスを参照し、現在の位置ゾーンから
前記駆動パルス分だけフォーカシングレンズが移動した
時の前記ピント差のデータをＲＯＭ２２から読出し、前
記演算回路１９へ送る。このデータを受ける演算回路１
９は、演算したピント位置を該データに基づいて補正演
算を行い、レンズ駆動パルスとして制御手段２１へ送
る。レンズ側制御回路２１はこのレンズ駆動パルスに対
応して駆動モータ２３を駆動する。これにより、駆動モ
ータ２３の駆動によってヘリコンド２４が移動し、フォ
ーカシングレンズ１０が光軸方向に移動してピント合せ
が開始される。パルスカウンタ２５はヘリコイド２４の
上に形成されたパルスパターンから出力されるパルスを
カウントしており、このカウント値がレンズ駆動パルス
に一致した時にレンズ側制御回路２１は命令された量の
レンズ駆動が終了したとして前記駆動モータ２３の駆動
を停止する。

【００２１】次に、図２のフローチャートにより前記演
算回路１９における動作について説明する。 「ステップ１０１」 不図示のシャッタボタン半押し
（第１ストローク）によりＯＮする焦点検出動作（及び
測光）開始用のスイッチＳＷ１がＯＮしているか否かを
判別し、ＯＮしていれば焦点検出動作を開始するべくス
テップ１０２へ進む。なお、測光動作については本発明
と直接関係ないので、ここでその説明は省略する。 「ステップ１０２」 受光素子１８に対して二次像の光
電変換を所定時間行わせ、像蓄積を行う。 「ステップ１０３」 上記ステップ１０２において蓄積
された像信号を内蔵するＡ／Ｄ変換部によりディジタル
信号に変換する。 「ステップ１０４」 上記のディジタル信号に基づいて
基準ピント外れ量（ｄｅｆｏ）を演算する。 「ステップ１０５」 基準ピント外れ量（ｄｅｆｏ）を
レンズ駆動量（ｘｏ）に換算する。すなわち、 ｄｅｆｏ→ｘｏ なるレンズ駆動量演算を行う。 「ステップ１０６」 レンズ駆動量（ｘｏ）をレンズ駆
動パルス（ｐｘｏ）に換算する。すなわち、 ｘｏ→ｐｘｏ なるレンズ駆動量演算を行う。 「ステップ１０７」 レンズ側制御回路２１へデータ読
出し命令と前記レンズ駆動パルス（ｐｘｏ）を送信す
る。 「ステップ１０８」 ＲＯＭ２２にて読出され、レンズ
側制御回路２１から送られてきたピント差のデータ( ｄ
ｅｆＢ）を受信し、内蔵したメモリに一時的に蓄える。 「ステップ１０９」 補正ピント外れ量（ｄｅｆ）を演
算する。すなわち、 ｄｅｆ＝ｄｅｆｏ＋ｄｅｆＢ …………（１） なる演算を行い、補正ピント外れ量（ｄｅｆ）を算出す
る。 「ステップ１１０」 上記ステップ１０９において求め
た補正ピント外れ量（ｄｅｆ）をレンズ駆動量（ｘ）に
換算する。すなわち、 ｄｅｆ→ｘ なるレンズ駆動量演算を行う。 「ステップ１１１」 前記レンズ駆動量（ｘ）をレンズ
駆動パルス（ｐｘ）に換算する。すなわち、 ｘ→ｐｘ なるレンズ駆動量演算を行う。 「ステップ１１２」 前記レンズ駆動パルス（ｐｘ）が
零に近い所定の範囲内の値（合焦とみなし得る範囲内）
であるか否かを判別し、そうであればここで焦点検出動
作を終了する。また、所定範囲内の値でなかった場合、
つまりレンズ駆動パルス（ｐｘ）が合焦とみなし得る範
囲外の値であれば、ステップ１１３へと進む。 「ステップ１１３」 レンズ駆動パルス（ｐｘ）をレン
ズ側制御回路２１へ送信し、撮影レンズを移動させる。 「ステップ１１４」 レンズ側制御回路２１からレンズ
駆動終了信号を受信すると、焦点検出動作を終了する。

【００２２】次に、図３のフローチャートにより前記レ
ンズ側制御回路２１における動作を説明する。 「ステップ１５１」 カメラ本体からの信号を受信す
る。 「ステップ１５２」 上記の受信信号を判別する。この
受信信号がレンズ駆動パルスとデータ読出し命令である
場合にはステップ１５３へ進み、レンズ駆動パルスのみ
である場合にはステップ１５６へ進む。 「ステップ１５３」 パルスカウンタ２５からの出力に
基づいてＲＯＭ２２からフォーカシングレンズ１０の位
置を検出する。 「ステップ１５４」 演算回路１９から送られたレンズ
駆動パルスと前記ステップ１５３でＲＯＭ２２から検出
したフォーカシングレンズ１０の位置を参照し、このレ
ンズ駆動パルス分だけフォーカシングレンズ１０を移動
させた時のフォーカスゾーンに対応したピント差のデー
タを読出す。 「ステップ１５５」 前記データ及びフォーカシングレ
ンズ１０の状態のデータを演算回路１９へ送信する。

【００２３】前記ステップ１５２においてカメラ本体か
らの信号がレンズ駆動パルスのみである場合には、前述
したようにステップ１５６へと進む。 「ステップ１５６」 駆動モータ２３にレンズ駆動パル
スを出力する。 「ステップ１５７」 レンズ駆動量に対応するパルス数
だけパルスカウンタ２５がカウントしたことを検出する
と、駆動モータ２３の通電を停止する。 「ステップ１５８」 レンズ駆動終了信号をカメラ本体
側へ送信し、ステップ１５１へと戻り、カメラ本体から
の次の信号受信の待機状態となる。

【００２４】ここで、上記実施例における特徴を、従来
の方式との比較して以下に説明をする。

【００２５】フォーカシングレンズは被写体距離Ａに対
応したフォーカス位置とし、被写体は距離Ｂにあるもの
とし、それぞれのフォーカスゾーンをＡゾーン，Ｂゾー
ンとする。

【００２６】また、撮影レンズは被写体距離によらず最
終点に合焦した時点で最良ピントを得ることを目的とし
て、フォーカス位置を複数に分割し、各フォーカスゾー
ン毎に少なくとも前述のピント差のデータが記憶されて
いるレンズを前提とする。

【００２７】前記の事を前提として、先ず、従来の方式
について説明する。

【００２８】フォーカシングレンズは被写体距離Ａ対応
したフォーカス位置であることから従来においては、Ｒ
ＯＭから読出されるピント差のデータはＡゾーンに対応
したデータであり、これをｄｅｆＡとする。また、演算
回路により演算された基準ピント外れ量をｄｅｆｏ、補
正後のピント外れ量をｄｅｆとすると、 ｄｅｆ＝ｄｅｆｏ＋ｄｅｆＡ なる演算により最終的な補正ピント外れ量が求められ、
この補正ピント外れ量ｄｅｆに対応したレンズ駆動量
（ｘ）だけフォーカシングレンズが移動される。この
時、ｄｅｆＡとｄｅｆＢの差を△ｄｅｆABとすると、 △ｄｅｆAB＝ｄｅｆＡーｄｅｆＢ となり、△ｄｅｆAB＝０、もしくは、△ｄｅｆABが充分
像面深度内に設定された合焦判別のための合焦しきい値
内（しきい値は、通常、像面深度の１／２以下の設定）
であれば、フォーカシングレンズは１回のレンズ駆動に
て最良ピント位置となるが、△ｄｅｆABが合焦しきい値
外で、△ｄｅｆAB＞０ならば、フォーカシングレンズは
△ｄｅｆABに対応したレンズ駆動量△ｘABだけ行過ぎて
停止し、同様に、△ｄｅｆABが合焦しきい値外で、△ｄ
ｅｆAB＜０ならば△ｘABだけ行き足らずで停止する。

【００２９】いずれの場合も上記焦点検出装置を備えた
カメラ等においては、ｄｅｆｏ＝ｄｅｆＢとし、又１回
目の停止ゾーンでのピント差のデータをｄｅｆＣとする
と、ｄｅｆＡ＝ｄｅｆＣとして２回目の駆動を行おうと
するが、結局、Ｂゾーンのピント差のデータｄｅｆＢと
任意の停止回数目の停止ゾーンでのピント差のデータと
の差が合焦しきい値内になるまで、レンズ駆動を繰返す
ことになる。

【００３０】この問題を解決するために、本実施例にお
いては、Ａゾーンに対応したピント差ｄｅｆＡではな
く、目的位置であるＢゾーンに対応したピント差のｄｅ
ｆＢによってピント位置を補正することにより、１回の
レンズ駆動で合焦し、最良のピントを得ようとするもの
である。

【００３１】なお、本実施例においては、（１）式によ
りレンズ駆動量を求めていたが、これに限定されるもの
ではなく、レンズ駆動パルスとして演算しても良く、こ
の時、ＲＯＭから読出されるピント差のデータ等は予め
レンズ駆動パルスとして記憶させておいても良い。

【００３２】また、図１では、撮影レンズ側にレンズ制
御手段２１を設けているが、このレンズ側制御回路２１
を撮影レンズ側から除き、その制御をすべてカメラ本体
側で行うようにしても良いし、駆動モータ２３もカメラ
本体側に配置しても良い。又、カメラ側に演算回路１９
を設けているが、レンズ側に配置しても良い。又、本実
施例ではレンズ位置検出手段としてパルスカウンタ２５
を用いたが、ヘリコイド上にグレイパターンを設けてパ
ターンを読み取る方式であっても良い。さらに、焦点検
出方式として、二次結像方式を例にしているが、これに
限定されるものではない。

【００３３】上記の第１の実施例によれば、フォーカス
位置を複数に分割し、各ゾーン毎に最良ピント補正の為
の固有値を有したレンズを持つ焦点検出装置において、
従来においては演算により求められる焦点検出結果に対
する補正値として、フォーカシングレンズ初期停止（駆
動開始）位置のゾーンの最良ピント補正固有情報を用い
ていたのを、目的合焦位置のゾーンの最良ピント補正固
有情報を補正値として用いるようにしているために、初
期停止位置のゾーンの最良ピント補正固有情報と目的合
焦位置のゾーンの最良ピント補正固有情報との差分に相
当するレンズ駆動量エラーを防ぐことができ、１回のレ
ンズ駆動で合焦させることが可能となる。

【００３４】（第２の実施例）図４は本発明の第２の実
施例における焦点検出装置を備えた一眼レフレックスカ
メラの構成を示す図である。

【００３５】フォーカシングレンズ１１０と結像レンズ
１１１から成る撮影レンズは、本発明の主結像レンズに
相当し、撮影はこれらのレンズ１１０，１１１を通過し
た被写体光がフィルム面１１２の上に結像されることに
より行われる。フィルム面１１２が本発明の予定結像面
に相当する。画面の観察は、反射ミラー１１３、コンデ
ンサレンズ１１４、ペンタゴナルプリズム１１５及び接
眼レンズ１１６を通して行われる。焦点検出は、フォー
カシングレンズ１１０と結像レンズ１１１を通り、反射
ミラー１１３の一部半透過部を透過し、測距ミラー１１
７で反射した被写体光が、不図示のフィールドレンズ、
二次結像光学系で分離され、受光素子１１８により受光
され、ここでディジタルの像信号信号に変換され、この
像信号が入力する演算回路１１９においてピント位置
（フィルム面１１２からのピント外れ量）が演算され、
この演算結果に基づいて行われる。

【００３６】前記演算回路１１９は、前記受光素子１１
８からの像信号により基準ピント外れ量を算出する第１
のピント位置演算手段、前記基準ピント外れ量をスレン
ズ駆動量（パルス値）に換算する第１のレンズ駆動量演
算手段、後述する様に、レンズ駆動開始位置での最良ピ
ント補正固有値と前記基準ピント外れ量より換算された
レンズ駆動量の関数との和で目的位置の最良ピント補正
固定情報を求め、最終的なピント外れ量を算出する第２
のピント位置演算手段、及び、前記最終的なピント外れ
量をレンズ駆動量に換算し、これをレンズ駆動手段であ
るところの後述のレンズ側制御回路１２１、モータ１２
３へ出力する第２のレンズ駆動量演算手段を備えてい
る。

【００３７】撮影レンズ側には、接点１２０によりカメ
ラ本体側の演算回路１１９に接続されるレンズ側制御回
路１２１と、本発明の記憶手段に相当するＲＯＭ１２２
と、フォーカシングレンズ１１０を光軸方向に移動させ
る駆動モータ１２３とが備えられる。

【００３８】前記ＲＯＭ１２２には、演算回路１１９内
の第１のピント位置演算手段にて算出される基準ピント
外れ量と各フォーカスゾーンに対応した撮影レンズの最
良のピント位置とのピント差であるところの基準ピント
差のデータが、撮影レンズ固有のものとして記憶されて
いる。更に、演算回路１１９内の第１のレンズ駆動情報
演算手段にて算出されるレンズ駆動量（パルス値）を用
いた関数（演算回路１１９内の第２のピント位置演算手
段が算出するパルス値に関する関数）にかかわる係数の
データも、各フォーカスゾーンに対応して撮影レンズ固
有のものとして記憶されている。

【００３９】ヘリコイド１２４上にはパルスパターンが
形成されており、パルスカウンタ１２５（レンズ位置検
出手段）がパルスをカウントする。

【００４０】上記の演算回路１１９は、演算するに際し
てレンズ側制御回路１２１にデータ読出し命令を送る。
すると、レンズ側制御回路１２１は、パルスカウンタ１
２５の出力を参照し、第１のピント位置演算手段が演算
するピント位置とこの時のフォーカシングレンズ１１０
が位置するゾーンに対応した最良のピント位置との基準
ピント差のデータ等をＲＯＭ１２２から読出し、演算回
路１１９へ送る。

【００４１】上記のデータを受ける演算回路１１９は、
内蔵の第１のピント位置演算手段が算出した基準ピント
外れ量を、前記受信データを参照して、同じく内蔵の第
１のレンズ駆動情報演算手段、第２のピント位置演算手
段、第２のレンズ駆動情報演算手段により、後述の様に
して補正したピント外れ値に相当するレンズ駆動パルス
をレンズ側制御回路１２１へ送る。

【００４２】レンズ側制御回路１２１は、前記レンズ駆
動パルスに応じて駆動モータ１２３を駆動する。これに
より、駆動モータ１２３の駆動によってヘリコイド１２
４が移動し、これに伴ってフォーカシングレンズ１１０
が光軸方向に移動し、ピント合せが開始される。パルス
カウンタ１２５はヘリコイド１２４の上に形成されたパ
ルスパターンから出力されるパルスをカウントしてお
り、このカウント値がレンズ駆動パルスに一致した時に
レンズ側制御回路２１は命令された量のレンズ駆動が終
了したとして前記駆動モータ１２３の駆動を停止する。

【００４３】次に、図５のフローチャートにより前記演
算回路１１９における動作について説明する。 「ステップ２０１」 不図示のシャッタボタン半押し
（第１ストローク）によりＯＮする焦点検出動作（及び
測光）開始用のスイッチＳＷ１がＯＮしているか否かを
判別し、ＯＮしていれば焦点検出動作を開始するべくス
テップ２０２へ進む。なお、測光動作については本発明
と直接関係ないので、ここでその説明は省略する。 「ステップ２０２」 レンズ側制御回路１２１に対して
データ読出し命令を送信する。 「ステップ２０３」 レンズ位置検出手段であるところ
のパルスカウンタ１２５の出力を参照し、ＲＯＭ１２２
から読出されてレンズ側制御回路１２１から送られてき
た基準ピント差のデータ（ｄｅｆＡ）及び係数（Ｃ１）
を受信し、演算回路１９の内蔵メモリに一時的に保持す
る。 「ステップ２０４」 受光素子１１８に対して二次像の
光電変換を所定時間行わせ、像蓄積を行う。 「ステップ２０５」 上記ステップ２０４において蓄積
された像信号を内蔵するＡ／Ｄ変換部によりディジタル
信号に変換する。 「ステップ２０６」 上記のディジタル信号に基づいて
基準ピント外れ量（ｄｅｆｏ）を演算する。これを行う
のが、第１のピント位置演算手段である。 「ステップ２０７」 上記の基準ピント外れ量（ｄｅｆ
ｏ）を基準レンズ駆動パルス（Ｐｏ）に変換する。すな
わち、 ｄｅｆｏ→Ｐｏ なるレンズ駆動量演算を行う。これを行うのが、第１の
レンズ駆動量演算手段である。 「ステップ２０８」 まず、基準レンズ駆動パルス（Ｐ
ｏ）と基準ピント差のデータ（ｄｅｆＡ）と、Ｐｏに関
する関数ｆ（Ｐｏ）を演算し、フォーカシングレンズ１
１０が現在の位置から基準レンズ駆動パルス（Ｐｏ）分
だけ移動した位置におけるピント差の値（ｄｅｆＡ’）
を求める。すなわち、 ｄｅｆＡ’＝ｄｅｆＡ＋ｆ（Ｐｏ） …………（２） なる演算を行い、フォーカシングレンズ１１０が基準レ
ンズ駆動パルス（Ｐｏ）分だけ移動した位置におけるピ
ント差の値（ｄｅｆＡ’）を得る。

【００４４】なお、ｆ（Ｐｏ）＝Ｃ１・Ｐｏ＋Ｃ２Ｐｏ
² ＋Ｃ３Ｐｏ³ …、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３…は係数（フォー
カシングレンズ１１０が停止している位置におけるゾー
ンの基準ピント差のデータと、基準レンズ駆動パルス分
移動した位置の、前記基準ピント差から差分をＰｏの関
数で表したときの係数）である。

【００４５】そして、次に、基準ピント外れ量（ｄｅｆ
ｏ）を前記（２）式にて求めたピント差の値（ｄｅｆ
Ａ’）で補正することにより、新たなピント外れ量（ｄ
ｅｆ)を求める。すわわち、 ｄｅｆ＝ｄｅｆｏ＋ｄｅｆＡ’ …………（３） なる演算を行い、新たな、つまり最終的なピント外れ量
（ｄｅｆ) を得る。以上の（２），（３）式の演算を行
うのが、第２のピント位置演算手段である。 「ステップ２０９」 上記の最終的なピント外れ量（ｄ
ｅｆ）をこれも最終的なレンズ駆動パルス（Ｐ）に変換
する。すなわち、 ｄｅｆ→Ｐ なるレンズ駆動量演算を行う。これを行うのが、第２の
レンズ駆動量演算手段である。 「ステップ２１０」 前記レンズ駆動パルス（Ｐ）が零
に近い所定の範囲内の値（合焦とみなし得る範囲内）で
あるか否かを判別し、そうであればここで焦点検出動作
を終了する。また、所定範囲内の値でなかった場合、つ
まりレンズ駆動パルス（Ｐ）が合焦とみなし得る範囲外
の値であれば、ステップ２１１へ進む。 「ステップ２１１」 レンズ駆動パルス（Ｐ）をレンズ
側制御回路１２１へ送信し、撮影レンズを移動させる。 「ステップ２１２」 レンズ側制御回路１２１からレン
ズ駆動終了信号を受信すると、焦点検出動作を終了す
る。

【００４６】次に、図６のフローチャートにより前記レ
ンズ側制御回路１２１における動作を説明する。 「ステップ２５１」 カメラ本体からの信号を受信す
る。 「ステップ２５２」 上記の受信信号を判別する。この
受信信号がレンズ駆動パルスとデータ読出し命令である
場合にはステップ２５３へ進み、レンズ駆動パルスのみ
である場合にはステップ２５６へ進む。 「ステップ２５３」 パルスカウンタ１２５からの出力
に基づいてＲＯＭ１２２からフォーカシングレンズ１１
０の位置（ゾーン）を検出する。 「ステップ２５４」 ＲＯＭ１２２からそのフォーカス
ゾーンに対応した基準ピント差のデータと係数データを
読出す。 「ステップ２５５」 前記ＲＯＭ１２２から読出した各
データを演算回路１１９へ送信する。

【００４７】前記ステップ２５２においてカメラ本体か
らの信号がレンズ駆動パルスのみである場合には、前述
したようにステップ２５６へと進む。 「ステップ２５６」 駆動モータ１２３にレンズ駆動パ
ルスを出力する。 「ステップ２５７」 レンズ駆動量に対応するパルス数
だけパルスカウンタ１２５がカウントしたことを検出す
ると、駆動モータ１２３の通電を停止する。 「ステップ２５８」 レンズ駆動終了信号をカメラ側へ
送信し、ステップ２５１へと戻り、カメラ本体からの次
の信号受信の待機状態となる。

【００４８】ここで、前記（２）式、及び、（３）式に
ついて詳しく説明する。

【００４９】まず、（２）式において、右辺第２項「ｆ
（Ｐｏ）」がない（Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３…＝０）場合（従
来方式相当）について説明する。

【００５０】フォーカシングレンズは被写体距離Ａに対
応したフォーカス位置とし、被写体は距離Ｂにあるもの
とし、それぞれのフォーカスゾーンをＡゾーン，Ｂゾー
ンとする。

【００５１】又、撮影レンズは被写体距離によらず最終
点に合焦した時点で最良ピントを得ることを目的とし
て、フォーカス位置を複数に分割し、各フォーカスゾー
ン毎に少なくとも前述の基準ピント差のデータが記憶さ
れているレンズを前提とする。前記の前提において、先
ず従来の方式について説明する。

【００５２】ＳＷ１のＯＮ後、ＲＯＭから読出される基
準ピント差のデータはＡゾーンに対応したデータであ
り、これをｄｅｆＡとする。また、第１のピント位置演
算手段により算出された基準ピント外れ量をｄｅｆｏ、
第２のピント位置演算手段で算出される最終的なピント
外れ量をｄｅｆとすると、（２）式より、ｄｅｆｏに対
応するＰｏパルス分だけフォーカシングレンズが駆動し
た位置でのピント差の値ｄｅｆＡ’は ｆ（Ｐｏ）＝０ であるから ｄｅｆＡ’＝ｄｅｆＡ となる。

【００５３】したがって、（２）式では、 ｄｅｆ＝ｄｅｆｏ＋ｄｅｆＡ となり、ｄｅｆに対応したレンズ駆動パルス（Ｐ）だけ
フォーカシングレンズが移動される。

【００５４】このとき、下記の式 △ｄｅｆAB＝ｄｅｆＡーｄｅｆＢ …………（４） にて求められる、使用されるデータｄｅｆＡと被写体距
離Ｂでのピント差の値ｄｅｆＢの差△ｄｅｆABを考える
と、△ｄｅｆAB＝０、或は、△ｄｅｆABが充分像面深度
内に設定された合焦判別のための合焦しきい値内（しき
い値は、通常、像面深度の１／２以下に設定）であれ
ば、フォーカシングレンズは１回の駆動パルス値（Ｐ）
で停止し、最良ピントとなるが、△ｄｅｆABが合焦しき
い値外で、△ｄｅｆAB＞０ならば、フォーカシングレン
ズは△ｄｅｆABに対応したレンズ駆動パルス△ＰABだけ
行過ぎて停止し、同様に、△ｄｅｆABが合焦しきい値外
で、△ｄｅｆAB＜０ならば、△ＰABだけ行き足らずで停
止する。

【００５５】いずれの場合も上記焦点検出装置を備えた
カメラ等においては、ｄｅｆｏ＝△ｄｅｆAB、又は、１
回目の停止ゾーンでのピント差のデータをｄｅｆＣとす
ると、ｄｅｆＡ＝ｄｅｆＣとして、２回目の駆動を行お
うとするが、結局、Ｂゾーンのピント差のデータｄｅｆ
Ｂと任意の停止回数目の停止ゾーンでのピント差のデー
タとの差が、合焦しきい値内になるまでレンズ駆動と停
止を繰返すことになる。

【００５６】この問題を解決するために、本実施例にお
いては、（１）式の右辺第２項に第１のピント位置演算
手段が算出する基準ピント外れ量（ｄｅｆｏ）に基づい
て第１のレンズ駆動量演算手段が算出するレンズ駆動パ
ルス（Ｐｏ）に関する関数ｆ（Ｐｏ）を設けている。す
なわち、 ｆ（Ｐｏ）＝Ｃ１・Ｐｏ＋Ｃ２・Ｐｏ² ＋Ｃ３・Ｐｏ³ … である。係数Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３…は、前述した様に、フ
ォーカシングレンズが停止している位置（駆動開始位
置）のゾーンの基準ピント差のデータと、フォーカシン
グレンズがレンズ駆動パルス値（Ｐｏ）だけ移動した位
置の、前記基準ピント差からの差分を、Ｐｏの関数で表
したときの係数として、予め基準ピント差のデータと同
様に各フォーカスゾーン毎に撮影レンズ固有のものとし
て求められており、ＲＯＭ１２２に格納されているもの
である。

【００５７】したがって、Ａゾーンにおける前記係数
を、Ｃ１Ａ，Ｃ２Ａ，Ｃ３Ａ…とすると、被写体距離Ａ
に対応するフォーカシングレンズ位置にフォーカシング
レンズが停止していながら、そこからレンズ駆動パルス
値（Ｐｏ）だけフォーカシングレンズが駆動される目標
位置（被写体に最良ピントとなる位置）におけるピント
差の値（ｄｅｆＢ）を ｄｅｆＢ≒ｄｅｆA'＝ｄｅｆＡ＋ｆ（Ｐｏ） ……………（５） として近似的に求めることができる。ここで、ｆ（Ｐ
ｏ）は ｆ（Ｐｏ）＝Ｃ１Ａ・Ｐｏ＋Ｃ２Ａ・Ｐｏ² ＋Ｃ３Ａ・Ｐｏ³ ＋… である。

【００５８】上記（３）式と（５）式より、最終的なピ
ント外れ量ｄｅｆは ｄｅｆ＝ｄｅｆｏ＋ｄｅｆＡ’≒ｄｅｆｏ＋ｄｅｆＢ となり、最終的に目標とする停止位置（被写体距離Ｂに
対応）におけるピント差相当の値を用いているため、前
記（４）式 △ｄｅｆAB＝ｄｅｆＡ’ーｄｅｆＢ にて得られる値を充分像面深度内と設定することができ
る。

【００５９】よって、１回のレンズ駆動で合焦させる、
つまり最良ピントを得ることができる。

【００６０】なお、撮影レンズによっては、無限遠から
近距離にわたってピント差の値が極値や変曲点を持つ場
合があるが、この場合は、関数ｆ（Ｐｏ）の次数を増し
てやれば良く、充分な近似精度が得られる。

【００６１】また、撮影レンズとしてフォーカス位置を
複数に分割していないレンズが装着された場合には、係
数をゼロとして撮影レンズの記憶部に記憶させておけば
良い。

【００６２】また、図４では、撮影レンズ側にレンズ側
制御回路１２１を設けているが、レンズ側制御回路１２
１を撮影レンズ側から除き、その制御をすべてカメラ本
体側で行うようにしても良いし、駆動モータ１２３もカ
メラ本体側に配置してもよい。さらに、焦点検出方式と
して、二次結像方式を例にしているが、これに限定され
るものではない。

【００６３】以上の第２の実施例によれば、フォーカス
位置を複数に分割し、各ゾーン毎に最良ピント補正の為
の固有情報を持つレンズを備えた焦点検出装置におい
て、目的位置の最良ピント補正固有情報を、基準ピント
外れ量に対応したレンズ駆動量の関数との和で求め、見
かけ上、目的位置の最良ピント補正固有情報を用いてフ
ォーカシングレンズの駆動を行うようにしている。これ
により、主結像レンズが広角レンズ等であっても、１回
のレンズ駆動で合焦させることができる。

【００６４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
レンズ駆動量演算手段からのレンズ駆動量とレンズ位置
検出手段からの信号とに基づいて、記憶手段より補正デ
ータを読出し、該補正データにより前記レンズ駆動量に
補正を加え、これを最終的なレンズ駆動量として出力す
るレンズ駆動量補正手段を設け、演算手段にて得られた
ピント位置から算出されたレンズ駆動量分だけ主結像レ
ンズを移動せしめたと想定した時のフォーカス位置に対
応する補正データを、レンズ位置検出手段からの信号に
基づいて記憶手段より読出し、この補正データによりレ
ンズ駆動量演算手段にて演算されたレンズ駆動量を補正
するようにしている。

【００６５】また、本発明は、第１のピント位置演算手
段にて得られるピント位置と主結像レンズの最良ピント
位置との基準ピント差に関する補正データ、及び、主結
像レンズの任意位置におけるピント差の値を、第１のレ
ンズ駆動量演算手段の演算値に関する関数と基準ピント
差のデータとの和で表した時の、前記関数に係る係数デ
ータを、複数に分割されたフォーカス位置毎に主結像レ
ンズの固有情報として記憶した記憶手段と、レンズ位置
検出手段からの信号に基づいて前記記憶手段より読出し
た各データと第１のピント位置演算手段にて演算された
ピント位置とを演算して新たなピント位置を演算する第
２のピント位置演算手段と、該第２のピント位置演算手
段にて演算されたピント位置情報に基づいて主結像レン
ズの最終的なレンズ駆動量を算出する第２のレンズ駆動
量演算手段とを設け、駆動される前の主結像レンズの現
在位置に対応する各データを記憶手段より読出し、この
各データより、現在位置から第１のレンズ駆動量演算手
段にて得られたレンズ駆動量分だけ主結像レンズが移動
せしめたと想定した位置におけるピント差を求め、この
ピント差情報と第１のピント位置演算手段にて得られる
ピント位置情報とに基づいて最終的なレンズ駆動量を算
出するようにしている。

【００６６】よって、一度の焦点検出動作にて主結像レ
ンズを合焦位置に移動させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における焦点検出装置を
備えた一眼レフレックスカメラの断面図である。

【図２】図１の演算回路での動作を示すフローチャート
である。

【図３】図１のレンズ側制御回路での動作を示すフロー
チャートである。

【図４】本発明の第２の実施例における焦点検出装置を
備えた一眼レフレックスカメラの断面図である。

【図５】図４の演算回路での動作を示すフローチャート
である。

【図６】図５のレンズ側制御回路での動作を示すフロー
チャートである。

【図７】一般的な二次結像方式の焦点検出装置の構成図
である。

【図８】図７の主結像レンズの球面収差に伴うピント外
れ量について説明するための図である。

【符号の説明】

１０，１１０ フォーカシングレンズ １１，１１１ 結像レンズ １８，１１８ 受光素子 １９，１１９ 演算回路 ２１，１２１ レンズ側制御回路 ２２，１２２ ＲＯＭ ２３，１２３ 駆動モータ ２５，１２５ パルスカウンタ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光軸方向に移動せられる主結像レンズ
   と、該主結像レンズにより結像される物体像を受光する
   受光手段と、該受光手段からの信号により前記主結像レ
   ンズのピント位置を演算する演算手段と、該演算手段に
   て演算されたピント位置に基づいて前記主結像レンズの
   駆動量を算出するレンズ駆動量演算手段と、前記主結像
   レンズの位置を検出するレンズ位置検出手段と、前記演
   算手段にて得られるピント位置と前記主結像レンズの最
   良ピント位置とのピント差に関する補正データを、複数
   に分割されたフォーカス位置毎に前記主結像レンズの固
   有情報として記憶した記憶手段と、前記レンズ駆動量演
   算手段からのレンズ駆動量と前記レンズ位置検出手段か
   らの信号とに基づいて、前記記憶手段より補正データを
   読出し、該補正データにより前記レンズ駆動量に補正を
   加え、これを最終的なレンズ駆動量として出力するレン
   ズ駆動量補正手段とを設けたことを特徴とする焦点検出
   装置。
2. 【請求項２】 光軸方向に移動せられる主結像レンズ
   と、該主結像レンズにより結像される物体像を受光する
   受光手段と、該受光手段からの信号により前記主結像レ
   ンズのピント位置を演算する第１のピント位置演算手段
   と、該第１のピント位置演算手段にて演算されたピント
   位置に基づいて前記主結像レンズの駆動量を算出する第
   １のレンズ駆動量演算手段と、前記主結像レンズの位置
   を検出するレンズ位置検出手段と、前記第１のピント位
   置演算手段にて得られるピント位置と前記主結像レンズ
   の最良ピント位置との基準ピント差に関する補正デー
   タ、及び、前記主結像レンズの任意位置におけるピント
   差の値を、前記第１のレンズ駆動量演算手段の演算値に
   関する関数と前記基準ピント差のデータとの和で表した
   時の、前記関数に係る係数データを、複数に分割された
   フォーカス位置毎に前記主結像レンズの固有情報として
   記憶した記憶手段と、前記レンズ位置検出手段からの信
   号に基づいて前記記憶手段より読出した各データと前記
   第１のピント位置演算手段にて演算されたピント位置と
   を演算して新たなピント位置を演算する第２のピント位
   置演算手段と、該第２のピント位置演算手段にて演算さ
   れたピント位置情報に基づいて前記主結像レンズの最終
   的なレンズ駆動量を算出する第２のレンズ駆動量演算手
   段とを備えた焦点検出装置。