JPH0772762B2

JPH0772762B2 - 焦点検出装置

Info

Publication number: JPH0772762B2
Application number: JP60245130A
Authority: JP
Inventors: 正隆浜田; 徳治石田; 敏彦唐崎; 寿夫糊田; 信行谷口
Original assignee: ミノルタ株式会社
Priority date: 1985-10-30
Filing date: 1985-10-30
Publication date: 1995-08-02
Anticipated expiration: 2010-08-02
Also published as: JPS62103615A; US4734571A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、カメラの撮影レンズを通過した被写体光を受
光して撮影レンズのピント状態を検出する焦点検出装置
に関する。

従来技術とその問題点光軸に対して互いに対称な関係にある撮影レンズの第１
と第２の領域のそれぞれを通過した被写体光束をそれぞ
れ再結像させて二つの像をつくり、この二つの像の相互
位置関係を求めて、結像位置の予定焦点位置からのずれ
量およびその方向（結像位置が予定焦点位置の前側か、
後側か、即ち前ピンか後ピンか）を得るようにした焦点
検出装置がすでに提案されている。このような焦点検出
装置の光学系は、第６図に示すような構成となってお
り、この光学系は撮影レンズ（２）の後方の予定焦点面
（４）あるいはこの面からさらに後方の位置にコンデン
サレンズ（６）を有し、さらにその後方に再結像レンズ
（８），（10）を有し、各再結像レンズ（８），（10）
の結像面には例えばCCDを受光素子として有するライン
センサ（12），（14）を配してる。各ラインセンサ（1
2），（14）上の像は、第７図に示すように、ピントを
合わすべき物体の像が予定焦点面より後方に結像する、
いわゆる前ピンの場合、光軸（18）に近くなって互いに
近づき、反対に後ピンの場合、夫々光軸（18）から遠く
なる。ピントが合った場合、２つの像の互いに対応し合
う二点の間の間隔は、ピント検出装置の光学系の構成に
よって規定される特定の距離となる。したがって、原理
的には２つの像の互に対応し合う二点の間の間隔を検出
すればピント状態が分ることになる。第６図では、上記
間隔がラインセンサ（12），（14）からの信号を受けて
相関器16により検出されることを示している。

ところで、上記のような焦点検出装置を備えたカメラに
おいても、静止している被写体に限らず、スポーツ写真
のように、速い速度で移動している被写体を測距し、焦
点調節を行う必要がある。従って、上記焦点検出装置
は、測距時間ができるだけ短いことが必要である。一
方、一眼レフカメラでは求められる測距精度の要求が厳
しく、上記焦点検出装置は、このような一眼レフカメラ
の要求に応えるために、精度の高い測距を行える必要が
ある。

しかしながら上記焦点検出装置は、一定距離の同一被写
体に対して焦点検出動作を繰り返して複数回行う場合
に、距離検出方向と垂直な面内で被写体が位置を変えた
り、カメラ保持時に手振れによりカメラが微小振動した
りすると、検出結果は必ずしも一致せず、ある値を中心
として若干のばらつきをもって分布する。すなわち、一
回の検出動作だけでは正確な焦点検出情報は得られない
という欠点があった。

このばらつきは、多数の受光素子からなる合焦検出素子
列の各素子の特性や配列の不均一性、処理回路の不安定
性に起因するものの他に検出素子面の照度分布（被写体
輝度分布に相当する）の測定に際して、列状に配列され
た検出素子群の配列ピッチによって合焦検出素子のもつ
空間周波数特性が決められ、ナイキストのサンプリング
定理によって決まる空間周波数よりも高い周波数成分に
ついては正しい測定ができないことや、あるいは素子と
素子との間に存在する不感帯によって被写体の輝度分布
を不連続に測定することとなり不感帯域で輝度変化があ
っても検出できないことに起因している。

そこで、距離検出方向と垂直な面内で被写体が位置を変
えたりすると合焦検出素子面上に投影される被写体像の
パターンが変化し、相対的に合焦検出素子列における被
写体像のサンプリング位置も変化するために、検出素子
の上記要因により検出結果は一致しないことが起こり、
何回も同様な測定を繰り返すと、検出結果はある値を中
心に若干のばらつきをもって分布することになる。従っ
て、一回の検出動作で得られるデフォーカス量に基づい
て撮影レンズの焦点調節を行っても、調節精度は保証さ
れない。そのようなわけで、複数回合焦状態の検出を行
うことにより複数のデフォーカス量のデータを得てこれ
らの平均値を求め、この平均値に基づいて撮影レンズの
焦点調節を行うようにした装置が特開昭56−78811号公
報で提案されている。しかしこの装置では、撮影レンズ
を停止しておいて検出動作を繰り返し、平均値が得られ
た後に撮影レンズの駆動が開始されるように構成されて
いるので速やかな焦点調節は行えなかった。

そこで、このような問題点を解消した装置として、次の
ないしのようなものが提案されている。

ラインセンサの複数のブロックに分けて検出デフォー
カス毎に用いるブロックを別にし、かつ、合焦付近以外
の測距に用いるブロックを合焦付近の測距検出用のブロ
ックに比べて画素数を少なくするようにしたもの（例え
ば、特開昭60−4914号公報参照）。

相関演算に用いるラインセンサの画素数をデフォーカ
ス量によって順番に切り換えるようにしたもの（例え
ば、特開昭59−107312号公報、特開昭60−4913号公報参
照）。

デフォーカス量に応じて画像のサンプリングのフィル
タ特性および／またはサンプリング幅（数）を切り換え
るようにしたもの（例えば、特開昭59−142506号公報参
照）。

これらないしの装置では、撮影レンズの繰り出し量
もくは繰り入れ量の概略値および精密値の演算は、ライ
ンセンサの画素数もしくはサンプリング幅（数）を変え
ることにより行なわれる。これは、デフォーカス量が大
きい状態では、像ずれ検出に高いサンプリング精度は不
要であり、このような状態では、レンズ繰り出し量もし
くは繰り入れ量の概略値を算出して早急に撮像レンズを
合焦位置近くまで動かすことが、合焦位置の精密な計算
を行うことに優先するという考えに基づくものである。
このことは焦点検出のプロセスからも理解されることで
あり、合焦位置の精密な計算は、合焦位置の近くで行な
われる。

本発明の目的は、従来の手法とは異なる手法により、短
い時間で焦点位置を高精度に検出することのできる焦点
検出装置を提供することである。

問題点を解決するための手段上記目的を達成するため、本発明は、対物レンズの射出
瞳を２分割する光学系と、夫々の射出瞳からの光像を受
光し、第１及び第２の像信号を出力する受光手段と、上
記第１の像信号と第２の像信号とを所定ピッチずつシフ
トさせながら相関度を検出し、最大相関度の得られるシ
フト位置を検出する予備相関手段と、上記予備相関手段
の出力に基づいて、シフト範囲を決定する範囲決定手段
と、上記予備相関手段による相関度検出に用いられた第
１の像信号と第２の像信号とを、上記範囲決定手段によ
って決定されたシフト範囲内で所定ピッチずつシフトさ
せながら相関度を検出し、最大相関度の得られるシフト
位置を検出する本相関手段と、上記予備相関手段によっ
て検出された最大相関位置が、上記本相関手段による検
出動作の可能な領域にあるか否かを判別する判別手段
と、上記判別手段が、予備相関手段によって検出された
最大相関位置が本相関手段による検出動作の可能な領域
にあると判別した場合は本相関手段の検出結果を出力
し、検出動作の可能な領域にないと判別した場合は予備
相関手段の検出結果を出力する出力手段と、上記出力手
段の出力に基づいて上記対物レンズの焦点状態に対応し
た信号を出力する信号出力手段とを備えてなるものであ
る。

作用本発明において、予備相関手段は、光学系により分割さ
れた対物レンズの射出瞳からの光像に夫々対応して受光
手段から出力する第１及び第２の像信号を所定ピッチず
つシフトさせながら相関度を検出し、最大相関度の得ら
れるシフト位置を検出する。

本相関手段は、予備相関手段による相関度検出に用いら
れた第１の像信号と第２の像信号とを、予備相関手段の
出力に基づいて範囲決定手段により決定されたシフト範
囲内で、所定ピッチずつシフトさせながら相関度を検出
し、最大相関度の得られるシフト位置を検出する。

予備相関手段によって検出された最大相関位置が本相関
手段による検出動作の可能な領域にあるか否かを判別手
段で判別する。

出力手段は、判別手段が予備相関手段によって検出され
た最大相関位置が本相関手段による検出動作の可能な領
域にあると判別した場合は本相関手段の検出結果を出力
し、検出動作の可能な領域にないと判別した場合は予備
相関手段の検出結果を出力し、出力手段のこの検出結果
に基づいて信号出力手段が対物レンズの焦点状態に対応
した信号を出力する。

実施例以下に、添付の図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。

本発明に係る焦点検出装置のブロック図を第１図に示
す。

第１図において、マイクロコンピュータにより構成され
る制御回路（31）は、焦点検出モードスイッチAFSWがオ
ンのとき、図示しないシャッタレリーズボタンの一段押
しで焦点検出の動作を開始する。

まず、制御回路（31）から光電変換回路（30）に設けら
れた第１および第２の光電変換素子アレイとしてのCCD
イメージセンサ（第２図参照）にパルス状の積分クリア
信号ICGSが出力され、これにより光電変換回路（30）の
CCDイメージセンサの各画素が初期状態にリセットされ
ると共に、CCDイメージセンサに内蔵された輝度モニタ
回路（図示せず。）の出力AGCOSが電源電圧レベルにセ
ットされる。また、制御回路（31）はこれと同時に“Hi
gh"レベルのシフトパルス発生許可信号SHENを出力す
る。そして、積分クリア信号ICGSが消えると同時に、光
電変換回路（30）のCCDイメージセンサ内の各画素では
光電流の積分が開始され、同時に光電変換回路（30）の
輝度モニター回路の出力AGCOSが被写体輝度に応じた速
度で低下し始めるが、光電変換回路（30）に内蔵された
基準信号発生回路からの基準信号出力DOSは一定の基準
レベルに保たれる。利得制御回路（25）はAGCOSをDOSと
比較し、所定時間（焦点検出時には100msec.）内にAGCO
SがDOSに対してどの程度低下するかによって、利得可変
の差動アンプ（22）の利得を制御する。又、利得制御回
路（25）は積分クリア信号ICGSの消滅後、所定時間内に
AGCOSがDOSに対して所定レベル以上低下したことを検出
すると、その時“High"レベルのTINT信号を出力する。
このTINT信号はアンド回路（AN）及びオア回路（OR）を
通ってシフトパルス発生回路（26）に入力され、これに
応答してこの回路（26）からシフトパルスSHが出力され
る。このシフトパルスSHが光電変換回路（31）のCCDイ
メージセンサに入力されると、各画素による光電流積分
が終わり、この積分値に応じた電荷がCCDイメージセン
サからシフトレジスタの対応するセルに並列的に転送さ
れる。一方、制御回路（31）からのクロックパルスCLに
もとづいて、転送パルス発生回路（27）からは位相が18
0゜ずれた２つのセンサー駆動パルスφ1,φ２が出力さ
れ、光電変換回路（30）に入力される。光電変換回路
（30）のCCDイメージセンサはこれらのセンサ駆動パル
スφ1,φ２のうち、φ１の立上りと同期してCCDシフト
レジスタの各画素の電荷を１つずつ端から直列的に排出
し、画像信号を形成するOS信号が順次出力される。この
OS信号は対応する画素への入射強度が低い程高い電圧と
なっており、減算回路（24）がこれを上述の基準信号DO
Sから差し引いて、（DOS−OS）を画素信号として出力す
る。尚、積分クリア信号ICGの消滅後TINT信号が出力さ
れずに所定時間が経過すると、制御回路（31）は“Hig
h"レベルのシフトパルス発生指令信号SHMを出力する。
したがって、積分クリア信号ICGの消滅後所定時間経過
してもAGCコントローラ（25）から“High"レベルのTINT
信号が出力されない場合は、このシフトパルス発生指令
信号SHNに応答して、シフトパルス発生回路（26）がシ
フトパルスSHを発生する。

一方、上述の動作において、制御回路（31）は光電変換
回路（30）のCCDイメージセンサの第７番目から第10番
目までの画素に対応する画素信号が出力されるときに、
サンプルホールド信号S/Hを出力する。CCDイメージセン
サのこの部分は暗出力成分を除去する目的でアルミマス
クが施され、CCDイメージセンサの受光画素として遮光
状態になっている部分である。一方、サンプルホールド
信号によって、ピークホールド回路（21）は光電変換回
路（30）のCCDイメージセンサのアルミマスク部に対応
する出力OSとDOSとの差を保持し、以降この差出力と画
像信号とが可変利得アンプ（22）に入力される。そし
て、可変利得アンプ（22）は画素信号とその差出力の差
をACGコントローラ（25）により制御された利得でもっ
て増幅し、その増幅出力がA/D変換回路（23）によってA
/D変換された後、画素信号データとして制御回路（31）
に取込まれる。

A/D変換回路（23）のA/D変換は８ビットで行なわれる
が、制御回路（31）へは上位、下位の４ビットずつ転送
される。

この後、制御回路（31）は、この画素信号データを内部
のメモリに順次保存するが、イメージセンサの全画素に
対応するデータの保存が完了すると、そのデータを演算
判別回路（32）に与える。この演算判別回路（32）で
は、所定のプログラムに従って焦点ズレ量及びその方向
を算出し、表示回路（33）にそれらを表示させると共
に、一方ではレンズ駆動装置（28）を焦点ズレ量及びそ
の方向に応じて駆動し、撮影レンズ（29）の自動焦点調
節を行う。

第２図は、本発明実施例のセンサの正面図である。本実
施例においては、前記２つのラインセンサ、即ち、第１
および第２の光電変換素子アレイは１つのラインセンサ
の異なる２つの領域を用いることによって、代用され
る。

第２図において、（Ｘ）は撮影レンズの光軸が通る位置
を示す。光軸通過位置（Ｘ）の近くの画素の出力は用い
られない。（l₁）〜（l₃₂）は一方のラインセンサに対
応する基準部（Ｌ）内の画素を示し、基準部（Ｌ）は画
素（l₁）〜（l₃₂）の第１ブロック（Ｉ）、画素（l₅）
〜（l₂₈）の第２ブロック（II）の２つのブロックに分
けられている。基準部（Ｌ）の紙面上方には画素上の照
度をモニタする為のモニタ用受光素子が設けられてい
る。

（r₁）〜（r₄₀）は他方のラインセンサに対応する参照
部（Ｒ）内の画素を示す。参照部（Ｒ）内の画素数は40
個であり、基準部（Ｌ）内の画素数（32個）よりも多
い。そして、撮影レンズが予定焦点面において合焦状態
にあるときは、基準部（Ｌ）の第１ブロック（Ｉ）の画
素（l₁）〜（l₃₂）上の像が参照部（Ｒ）の画素（r₅）
〜（r₃₆）上の像と一致しているとする。この画素
（r₅）〜（r₃₆）を参照部（Ｒ）における合焦ブロック
（Ｆ）とし、基準部（Ｌ）の中央にある画素（l₁₆）と
（l₁₇）の境界と、参照部（Ｒ）の合焦ブロック（Ｆ）
の中央にある画素（r₂₀）と（r₂₁）の境界との距離すな
わち、合焦検出時の像間隔をL₂とする。

第３図は、上述の制御回路（31）及び演算判別回路（3
2）を１つのマイクロコンピュータとしたきの動作の流
れを示す本発明の一実施例のフローチャートである。

図示しない電源スイッチをONさせると、カメラに電源が
供給される。すると第３図のフローがスタートし、＃１
のAFスイッチ判別ステップでAFスイッチがONされるのを
待っており、AFスイッチがONされると、＃２のステップ
で制御回路（31）はCCDに電荷蓄積を行なわせ、これが
終了すると、＃３のData Dumpステップで、CCDの出力を
映像信号（OS）として、順次、CCDから出力される。こ
の映像信号（OS）は減算回路（24）で減算され、画素信
号となるが、この画素信号は被写体輝度に応じた利得で
増巾された後、さらにA/D変換回路（23）でA/D変換され
てデジタル値となる。演算判別回路（32）は、制御回路
（31）を通して、このデータと前記利得のデータとを受
ける。次に＃４のステップで予備相関計算用に前処理デ
ータを作成する。この処理は、例えば、画素数をへらす
目的で隣りどおしの和分データをつくったり、あるい
は、隣りどうしの大小関係を示すデータをつくることが
考えられる。目的は、本相関に用いる画素データの容量
よりも小さい予備相関用の画素データを作成することで
ある。ここで例えば、画素エリアを狭くして画素データ
数を減らす方法をとれば、前処理は特に必要としない。
次に＃５のステップで、画素ピッチ単位で基準部のブロ
ックの最も相関の高い参照部の部分、つまり基準部と参
照部との像間隔データを求める予備相関計算を行なう。
その後、＃６のステップで補間計算を行ない、より精度
の高い像間隔データを求める。但し、このデータは、前
処理により簡略化された被写体の画像情報を用いて、相
関計算を行なった結果、得られたもので、精度について
は、次からの本相関計算により、より精度の高い像間隔
データを算出し、レンズ駆動するものである。＃７のス
テップは本相関計算で、従来のように参照部の全域にわ
たって、相関計算を行なうのではなく、上記予備相関で
得られた像間隔データの近傍についてのみ、本相関計算
を行なう。次の＃8,＃９のステップで、より精度の高い
像間隔ズレ量を求めるものである。この方法を用いるこ
とにより、従来の本相関計算のみを用いる方法に比べ、
相関計算時間は大巾に短縮される。＃10のステップで＃
９のステップで求められた像間隔ズレ量が信頼性の高い
データであるか否かの判定が行なわれる。信頼性が低い
と判定されれば、検出不能であるとして、次の＃11のLO
−CON SCAN終了判定ステップへ入る。LO−CON SCANとは
ピントズレ量が大きすぎて測距不能となる場合の対策と
して考えられたもので、レンズを動かしながら測距を行
ない、ピントズレ量が測距可能範囲に入ってきた時に求
められる測距値、つまり、像間隔ズレ量によってレンズ
を合焦状態へ制御する為にレンズの繰り出し量を変化さ
せるスキャンである。

＃11のステップで、既にLO−CON SCANが終了していた
ら、＃12のステップで、図示しない測距不能（LO−CO
N）の表示を行ない、再び、＃２のCCD積分ステップへ戻
る。LO−CON SCANが終了していない場合は、＃13のステ
ップでLO−CON SCANを開始して、再び＃２のCCD積分ス
テップへ戻る。＃10のステップで信頼性が高い、つまり
検出可能と判定されると、＃14のステップで、像間隔ズ
レ量をデフォーカス量（ピントズレ量）に変換し、さら
に、＃15のステップで、レンズを回転させるレンズ駆動
量に変換する。

次に、＃16のステップで求められたデフォーカス量、あ
るいはレンズ駆動量が合焦範囲に入っているか否かの判
断を行なう。合焦状態と判断されると、＃18のステップ
で、図示しない合焦表示が行なわれる。合焦状態でない
と判断されると、＃17のステップで、＃15のステップで
得られた駆動量に応じてレンズ駆動され、予定駆動量だ
け駆動すると、再び＃２のCCD積分ステップへ戻る。

第４図は、本発明の具体的なフローチャートの１実施例
である。本実施例では前処理として、画素データから３
つおきの差分データを作成している。この目的は測距光
学系の設計値からのズレ等により発生する基準部と参照
部上の照度分布の空間周波数として低周波の誤差要因を
除去する為の処理で、詳しくは特開昭60−4914号公報に
説明されているので省略する。予備相関用の前処理とし
ては、上述の差分データ作成後に和分データを作成して
予備相関計算に用いる画素データの容量を減少させてい
る。さらに、本相関計算に用いる基準部のエリアに比
べ、エリアを狭くすることにより同様の効果を得てい
る。次の表は第４図に説明するフローチャートにおける
基準部、参照部の画素エリアの領域と、相関計算に用い
る画素データを示した表である。

上記表に示すように、基準部は第1,第２の２つのブロッ
ク（Ｉ），（II）にわかれ、第１ブロック（Ｉ）は本相
関計算用ブロックで前処理データとして、差分データ
（lsk）が作成されている。第２ブロック（II）は予備
相関計算用のブロックで前処理データとして、差分デー
タから和分データ（lswk）が作成されている。参照部は
予備相関，本相関の両方に用いられ、差分データ（rs
k）と和分データ（rswk）が作成されている。

次に第４図のフローチャートに従って説明する。

AFスイッチがONされると、第３図の説明と同様に＃1,＃
2,＃３のステップにより画素データが制御回路（31）を
通して、演算判別回路（32）へ送られる。次に＃19のス
テップで基準部の画素データについて、３つおきの差分
データが作成され、＃20のステップで参照部の画素デー
タについて、同じく３つおきの差分データが作成され
る。次に＃21のステップで予備相関計算用の第２ブロッ
ク（II）についての差分データの和分データ作成（lsw
k）が行なわれ、同じく＃22のステップで、参照部につ
いての差分データの和分データ（rswk）作成が行なわれ
る。＃23のステップでは、予備相関計算用の和分データ
（lswk,rswk）を用いた。予備相関計算が行なわれ、＃2
4のステップで最も相関度の高い部分の算出、つまり像
間隔データが求められる。さらに、＃25のステップで補
間計算が行なわれ、詳しい像間隔データが算出される。

ここで求められる像間隔データXM₂は和分データの画素
ピッチで計算されたものである。但し、このデータは、
予備相関計算として簡略化して行なわれたもので精度に
おいては、あまり高くない。次に＃26のステップで、＃
25のステップで得られた和分データの画素ピッチの像間
隔データをもとの画素データのピッチでの像間隔データ
に変換する。次に＃10のステップで求められた像間隔デ
ータが信頼性の高いものであるか否かの判定を行なう。
相関計算、補間計算，検出不能判定については本願出願
人が先に出願した特願昭59−100069号、特願昭59−1042
12号および特願昭59−104213号において詳細に説明され
ている。＃10のステップで検出可能と判定されると、＃
27のステップで、求められた像間隔データが本相関計算
を必要とする領域のデータであるか否かの判定を行な
う。ここでは本相関計算可能な領域（補間計算も含め
て）、つまり１≦XM′_２≦７であれば、＃28のステップ
以降で本相関計算を行なうように設計されているが、合
焦近傍でない時には精度はあまり必要としないので、合
焦付近を表わすXM′_２＝４以外は本相関計算しないよう
に設計することも可能である。＃27のステップで本相関
計算が必要な領域と判定されると、＃28のステップで求
められた像間隔データの整数化が行なわれる。これは、
本相関計算においては、補間計算に必要な、相関計算を
行なって、演算処理時間を短縮する為のものである。X
M′_２を４捨５入して整数化することにより、最も相関
度の高い画素ピッチ単位のｌの値が求められる。次に＃
29のステップで＃28で求まった、INT（XM′_２）とその
前後の３点について、本相関計算を行ない、＃30,＃31
のステップで精度の高い像間隔データを算出する。本相
関計算のステップ＃29は予備相関計算のステップ＃23に
比べ、相関計算に用いる画素数も多く、かつ画素ピッチ
も細かいので得られる精度は向上する。次に＃10′のス
テップで、検出不能か否かが判定され、検出可能であれ
ば、＃34のステップで像間隔ズレ量を本相関計算により
得られた像間隔値XM₁により求める。その後は第３図に
示すステップと同様なので重複した部分の説明は省略す
る。＃10′のステップで検出不能と判定されると、予備
相関計算により得られた像間隔データXM′_２を用いて、
＃33のステップで像間隔ズレ量（CP）を算出する。＃27
のステップで本相関計算が不用と判断されると、本相関
計算を行なわず、同じく＃33のステップで、予備相関計
算による像間隔データXM′_２を用いて、像間隔ズレ量を
算出する。＃10のステップで予備相関計算で検出不能と
判定されると、＃32,＃30′，＃31′のステップで、本
相関計算可能な参照部の全領域にわたって、本相関計
算、さらに補間計算を行なう。次に＃10″のステップ
で、本相関計算で検出可能か否かの判定を行なう。＃1
0″のステップで検出可能と判定されると＃34のステッ
プで、本相関計算で得られた像間隔データXM₁を用い
て、像間隔ズレ量（Ｐ）が求められる。＃10″のステッ
プで、検出不能と判定されると、予備相関計算，本相関
計算ともに、検出不能であるので、第３図と同様にステ
ップ＃11以降のLO−CON SCANのステップへ入る。

第５図は、本発明のいまの一つの実施例のフローチャー
トである。この実施例では、第４図の実施例に比べ、予
備相関計算用の前処理を行なわず、予備相関計算におい
ては、参照部の領域について相関計算を行なうピッチを
本相関計算の２倍に粗くすることにより、処理時間の短
縮をはかっている。

第５図において、AFスイッチがONされると、第４図の説
明のように、＃１〜＃20のステップを通って、演算判別
回路（32）で画素データの差分データ（lsk,rsk）が作
成される。次に＃35のステップで基準部の第２ブロック
を用いた予備相関計算を行なう。この計算では、処理時
間の短縮の為、基準部の第２ブロックと相関計算を行な
う参照部の領域を２画素ピッチ毎に選択している。その
後、＃36のステップデ、相関計算の結果、最も相関度の
高い参照部の領域を算出し、＃37のステップで補間計算
を行なって、より精度の高い像間隔値を算出している。
この実施例では、予備補間計算において参照部の領域を
２画素ピッチ毎に選択するので、第４図の実施例のピッ
チの２倍となり、従って補間計算時のための直線の傾き
が1/2となるので、補間式の係数は第４図の実施例の場
合の２倍となる。故に、第４図のステップ＃31と第５図
のステップ＃37とを比較すると明らかなように、第５図
の実施例（ステップ＃37）では、第４図の実施例（ステ
ップ＃31）に比べて右辺第２項の係数が“1"となってい
る。ここで、予備補間計算においては、本相関計算に比
べ、相関計算のピッチが粗くなるので、求められる像間
隔の精度は低下することがありうるが、次に、本相関計
算により、より精度の高い像間隔を求め、そのデータを
用いてレンズ駆動するので、最終的なAFの精度は低下し
ない。次に＃38のステップで、第２ブロックにより得ら
れた像間隔データ（XM₂）を第１ブロックで得られるデ
ータ（XM′_２）に換算が行なわれている。

以下、＃10のステップで検出不能か否かの判定が行なわ
れ、第４図のステップと同様の処理が続けて行なわれ
る。

発明の効果本発明によれば、本相関演算が予備相関演算に用いられ
たのと同じ像信号に基づいて演算が行われるので、１つ
の焦点検出データを検出するのに２回の相関演算を行う
にもかかわらず、像信号出力のための動作が１回です
む。これにより相関演算が２回行われることにより正確
な焦点検出データが得られ、しかも焦点検出に要する時
間を増信号出力動作１回分だけ短縮することができる。
特に、受光手段がCCDのような電荷蓄積型の素子の場合
には、像信号出力のための動作に時間を要するため、像
信号出力動作短縮の効果は顕著である。

また、本発明によれば、予備相関手段によって検出され
た最大相関位置が本相関手段による検出動作の可能な領
域にある場合には本相関手段の検出結果を出力し、検出
動作の可能な領域にない場合には予備相関手段の検出結
果を出力しているので、予備相関による最大相関位置が
本相関演算のシフト位置として設定可能な範囲の境界付
近にある場合などの、本相関演算が不可能な場合にも対
応することができる。

さらに、予備相関手段は本相関手段のピッチよりも粗い
ピッチの第１の像信号と第２の像信号とをシフトさせる
ようにすれば、焦点検出に要する時間が予備相関手段に
よって長くなるのを抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る焦点検出装置の一実施例のブロッ
ク図、第２図は光電変換素子アレイの説明図、第３図、第４図および第５図は夫々本発明に係る焦点検
出装置の動作を説明するためのフローチャート、第６図および第７図は夫々焦点検出装置の動作原理説明
図である。 29……撮影レンズ、30……光電変換回路、31……制御回
路、32……演算判別回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者糊田寿夫大阪府大阪市東区安土町２丁目30番地大阪国際ビルミノルタカメラ株式会社内 (72)発明者谷口信行大阪府大阪市東区安土町２丁目30番地大阪国際ビルミノルタカメラ株式会社内 (56)参考文献特開昭56−75607（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−107312（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】対物レンズの射出瞳を２分割する光学系
と、夫々の射出瞳からの光像を受光し、第１及び第２の像信
号を出力する受光手段と、上記第１の像信号と第２の像信号とを所定ピッチずつシ
フトさせながら相関度を検出し、最大相関度の得られる
シフト位置を検出する予備相関手段と、上記予備相関手段の出力に基づいて、シフト範囲を決定
する範囲決定手段と、上記予備相関手段による相関度検出に用いられた第１の
像信号と第２の像信号とを、上記範囲決定手段によって
決定されたシフト範囲内で所定ピッチずつシフトさせな
がら相関度を検出し、最大相関度の得られるシフト位置
を検出する本相関手段と、上記予備相関手段によって検出された最大相関位置が、
上記本相関手段による検出動作の可能な領域にあるか否
かを判別する判別手段と、上記判別手段が、予備相関手段によって検出された最大
相関位置が本相関手段による検出動作の可能な領域にあ
ると判別した場合は本相関手段の検出結果を出力し、検
出動作の可能な領域にないと判別した場合は予備相関手
段の検出結果を出力する出力手段と、上記出力手段の出力に基づいて上記対物レンズの焦点状
態に対応した信号を出力する信号出力手段と、を備えた焦点検出装置。
【請求項２】上記予備相関手段は本相関手段のピッチよ
りも粗いピッチで第１の像信号と第２の像信号とをシフ
トさせることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
焦点検出装置。