JPH10301020A - 焦点検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 対物レンズの合焦状態を撮影範囲中の複数の
領域に対して検出する際に好適な焦点検出装置を得るこ
と。 【解決手段】 対物レンズの予定焦点面上の複数の領域
に対して該対物レンズの焦点状態に関する信号を得る焦
点検出手段、該対物レンズの固有の特性を表す固定定数
を記憶する記憶手段、該対物レンズの状態を検出するレ
ンズ状態検出手段、該固有定数と該レベル状態検出手段
で得られる第１のパラメータを含む第１の演算手段によ
って該対物レンズの状態に対応した状態定数を算出する
状態定数演算手段、該状態定数と該予定焦点面の各領域
に対応して設定された第２のパラメータを含む第２の演
算手段によって各領域の焦点検出の際の補正に関する信
号を得る補正値演算手段、該焦点状態に関する信号と該
補正に関する信号に基づいて該対物レンズの焦点状態を
演算する補正演算手段とを有していること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は写真用カメラ、ビデ
オカメラ等の撮影装置、または種々の観察装置に適用で
きる焦点検出装置に関するものである。さらに詳しく
は、撮影画面又は観察画面上の広い範囲に渡り２次元
的、又は連続的に複数の領域において焦点検出を可能と
する焦点検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より対物レンズを通過した光束を利
用した受光型の焦点検出方式に所謂像ずれ方式と呼ばれ
る方式がある。この像ずれ方式は例えば特開昭５９−１
０７３１１号公報や特開昭５９−１０７３１３号公報等
で提案されている。

【０００３】図１２は焦点検出装置が組み込まれた従来
のカメラの要部ブロック図である。図中１０１は撮影を
行うための対物レンズ、１０２は回動可能な半透過性の
主ミラー、１０３は焦点板、１０４はペンタプリズム、
１０５は接眼レンズ、１０６はサブミラー、１０７はフ
ィルム、１０８は焦点検出装置をそれぞれ示している。

【０００４】この図において、不図示の被写体からの光
の一部は対物レンズ１０１を透過後、主ミラー１０２に
より上方に反射され、焦点板１０３上に被写体像を形成
する。焦点板１０３上に形成された被写体像はペンタプ
リズム１０４による複数回の反射を経て接眼レンズ１０
５を介して撮影者又は観察者によって視認される。

【０００５】一方、対物レンズ１０１から主ミラー１０
２に到達した光束のうちの他の一部は半透過性の主ミラ
ー１０２を透過し、サブミラー１０６により下方に反射
され焦点検出手段１０８に導かれる。

【０００６】図１３は図１２に示す焦点検出手段１０８
における焦点検出の原理を説明するための説明図であ
る。同図は図１２における対物レンズ１０１と焦点検出
装置１０８のみを取り出し、主要な構成を展開して示し
ている。

【０００７】図１３の焦点検出装置１０８内において、
１０９は対物レンズ１０１の予定焦点面即ちフィルム面
と共役な面付近に配置された視野マスク、１１０は同じ
く予定焦点面の付近に配置されたフィールドレンズ、１
１１は２つのレンズ１１１−１、１１１−２からなる２
次結像系、１１２は２つのレンズ１１１−１、１１１−
２に対応してその後方に配置された２つのセンサ列１１
２−１、１１２−２を含む光電変換素子、１１３は２つ
のレンズ１１１−１、１１１−２に対応して配置された
２つの開口部１１３−１、１１３−２を有する絞り、１
１４は分割された２つの領域１１４−１、１１４−２を
含む対物レンズ１０１の射出瞳をそれぞれ示している。

【０００８】尚、フィールドレンズ１１０は、絞り１１
３の開口部１１３−１，１１３−２を対物レンズ１０１
の射出瞳１１４の領域１１４−１，１１４−２の近傍に
結像する作用を有しており、各領域１１４−１，１１４
−２を透過した光束１１５−１、１１５−２が２つのセ
ンサ列１１２−１，１１２−２にそれぞれ被写体像に関
する光量分布を形成するようになっている。

【０００９】図１３に示す焦点検出手段の焦点検出原理
は一般的に位相差検出方式と呼ばれているもので、対物
レンズ１０１の結像点が予定焦点面の前側、即ち対物レ
ンズ１０１側にある場合には２つのセンサ列１１２−
１，１１２−２上にそれぞれ形成される被写体像に関す
る光量分布が互いに近づいた状態となり、逆に対物レン
ズ１０１の結像点が予定焦点面の後側、即ち対物レンズ
１０１と反対側にある場合には２つのセンサ列１１２−
１，１１２−２上にそれぞれ形成される被写体像に関す
る光量分布が互いに離れた状態となる。

【００１０】しかも２つのセンサ列１１２−１，１１２
−２上に形成される被写体像に関する光量分布のずれ量
は対物レンズ１０１のディーフォーカス量即ち焦点はず
れ量とある関数関係にあるのでそのずれ量を適当な演算
手段で算出すると、対物レンズ１０１の焦点はずれの方
向と量を検出することができる。

【００１１】図１３に示す焦点検出手段は対物レンズ１
０１により観察又は撮影される範囲の中央の１つの領域
に存在する物体に対してのみ焦点検出が可能である。こ
れに対し、観察又は撮影される範囲の中央以外に存在す
る物体に対しても焦点検出が可能な焦点検出装置が本出
願人によって、例えば特開平７−１５９６８４号公報で
開示されている。

【００１２】図１４は同公報で開示されている、光学系
の構成を示す概略図である。図中、１１６は視野マスク
であり、中央に十字形の開口部１１６−１、両側の周辺
部に縦長の開口部１１６−２、１１６−３を有してい
る。１１７はフィールドレンズであり、視野マスクの３
つの開口１１６−１、１１６−２、１１６−３に対応し
て、３つの部分１１７−１、１１７−２、１１７−３か
ら成っている。１１８は絞りであり、中央部には上下左
右に１対ずつ計４つの開口１１８−１ａ、１１８−１
ｂ、１１８−１ｃ、１１８−１ｄを有する中央開口部１
１８−１が、また左右の周辺部分には１対２つの開口１
１８−２ａ、１１８−２ｂ及び１１８−３ａ、１１８−
３ｂを有する周辺開口部１１８−２、１１８−３がそれ
ぞれ設けられている。

【００１３】前記フィールドレンズ１１７の各領域１１
７−１、１１７−２、１１７−３はそれぞれこれらの開
口部１１８−１、１１８−２、１１８−３を不図示の対
物レンズの射出瞳付近に結像する作用を有している。１
１９は４対計８つのレンズ１１９−１ａ、１１９−１
ｂ、１１９−１ｃ、１１９−１ｄ、１１９−２ａ、１１
９−２ｂ、１１９−３ａ、１１９−３ｂから成る２次結
像系を一体化した光学部材であり、絞り１１８の各開口
に対して、その後方に配置されている。

【００１４】１２０は４対計８つのセンサ列１２０−１
ａ、１２０−１ｂ、１２０−１ｃ、１２０−１ｄ，１２
０−２ａ、１２０−２ｂ、１２０−３ａ、１２０−３ｂ
から成る光電変換素子であり、各２次結像系のレンズに
対応してその像を受光するように配置されている。

【００１５】図１５は光電変換素子１２０上に形成され
る被写体像の状態を示したものである。１２１−１ａ、
１２１−１ｂ、１２１−１ｃ、１２１−１ｄは視野マス
ク１１６の中央の開口部１１６−１及びフィールドレン
ズ１１７の中央部１１７−１を透過した光束が絞りの開
口１１８−１ａ、１１８−１ｂ、１１８−１ｃ、１１８
−１ｄで規制された後、その後方の２次結像系１１９の
レンズ１１９−１ａ、１１９−１ｂ、１１９−１ｃ、１
１９−１ｄによって光電変換素子１２０上に形成される
像領域をそれぞれ示している。

【００１６】また１２１−２ａ、１２１−２ｂは視野マ
スク１１６の周辺の開口部１１６−２及びフィールドレ
ンズ１１７の周辺部１１７−２を透過した光束が絞り１
１８の開口１１８−２ａ、１１８−２ｂによって規制さ
れた後、その後方の２次結像系１１９のレンズ１１９−
２ａ、１１９−２ｂによって光電変換素子１２０上に形
成される像領域を示している。

【００１７】同様に１２１−３ａ、１２１−３ｂは視野
マスク１１６の周辺の開口部１１６−３及びフィールド
レンズ１１７の周辺部１１７−３を透過した光束が絞り
１１８の開口１１８−３ａ、１１８−３ｂによって規制
された後、その後方の２次結像系１１９のレンズ１１９
−３ａ、１１９−３ｂによって光電変換素子１２０上に
形成される像領域を示している。

【００１８】図１４に示す焦点検出手段の焦点検出原理
は図１３に示すものと同様で、対をなすセンサの列方向
の被写体像の相対位置を検出するものであるが、以上で
示すような構成をとることにより、不図示の対物レンズ
により観察又は撮影される範囲の中心付近だけでなく、
視野マスクの周辺の開口部１１６−２、１１６−３に対
応する位置にある物体に対しても焦点検出を行うことが
できる。

【００１９】尚、本焦点検出手段によれば、上記中央付
近においては光量分布が上下又は左右の一方向にのみ変
化するような物体に対しても焦点検出を行うことが可能
である。

【００２０】これらの焦点検出手段を一眼レフカメラの
ような撮影レンズが交換可能なカメラに用いる場合、直
接得られる焦点はずれ量に関する焦点状態検出信号に基
づいてレンズの制御を行うと、適正な焦点状態を得られ
ないことがある。その主な理由としては、観察又は撮影
される像を形成する対物レンズの光束と焦点検出手段が
取り込む光束が一般には異なることがあげられる。ま
た、位相差検出方式の焦点検出手段においては、本来縦
（光軸）方向の収差量によって決定されるべき焦点位置
或いは焦点はずれ量を横方向の収差に関連した像のずれ
に変換して求めているため、対物レンズに収差がある場
合には、収差補正の状態によってその両者に差が生ずる
ことが考えられる。

【００２１】こうした問題を解決するために、各対物レ
ンズに固有の補正値Ｃを用いて、例えば焦点はずれ量を
表す焦点検出信号Ｄを Ｄ_C ＝Ｄ−Ｃ ‥‥‥（１） により補正するための補正手段を設け、得られた補正焦
点検出信号Ｄ_C に基づいてレンズの制御を行うものも知
られている。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】前記の各レンズに固有
の補正値は一般には焦点検出手段の焦点検出領域の位置
に依存するため、図１４に示すような中心以外にも焦点
検出領域を有する場合は、それぞれの領域に対応した補
正値を持つことが必要である。しかしながら、想定され
る焦点検出領域の数が多い場合、すべての検出領域に対
する補正値を対物レンズ側或いはカメラ側に持つために
は大きな記憶容量を必要とする。

【００２３】さらに、対物レンズ中のフォーカスレンズ
の位置（即ち焦点合わせを行う被写体距離）の変化や、
ズームレンズにおける焦点距離の変化、或いは撮影時の
絞りの変化に伴う対物レンズの収差変動が大きい場合に
は、焦点合わせやズームの際に移動するレンズの移動状
態や、絞りに応じた補正値を持たなければならず、一層
膨大な記憶容量が必要となる。各状態の分割数を制限す
ることで記憶容量の増大をある程度抑えるすることは可
能であるが、これは補正の精度を犠牲にすることを意味
し、好ましい方法とはいえない。

【００２４】また、一定の位置や数の焦点検出領域に対
してのみ動作する一眼レフカメラ及び交換レンズのよう
な撮影システムが既に存在する場合、これとは焦点検出
領域の位置や数が異なる焦点検出手段を搭載した新たな
カメラはこのシステムにおいては正常に機能しない。

【００２５】この問題を解決するための１つの方法が本
出願人によって特開平６−３３１８８６号公報に開示さ
れている。これは、前記補正値Ｃが焦点検出領域の中心
からの距離Ｌにのみ依存し、その変化がＬに関するある
関数で表せるものと仮定し、特定の位置にある２つ以上
の焦点検出領域に対する補正値を用い、他の位置にある
焦点検出領域の補正値を例えば１次式乃至２次程度の関
数で補完して求めようとするものである。

【００２６】上記方法では補正値Ｃが焦点検出領域の中
心からの距離Ｌにのみ依存することを仮定しているた
め、各領域の焦点検出を行う焦点検出手段がそれぞれ異
なり、出力する信号に連続性や相関性がない場合や、焦
点検出手段が対物レンズの光軸に対して軸対称性がない
場合には補正値を精度よく求めることが難しくなる。

【００２７】本発明は、本出願人が先に提案した焦点検
出装置を更に改良し、想定される焦点検出領域の数が多
い場合であっても大きな記憶容量を必要とせず、精度の
良い焦点検出信号の補正を得て、高精度な焦点検出が可
能な焦点検出装置の提供を目的とする。

【００２８】

【課題を解決するための手段】本発明の焦点検出装置
は、 (1-1) 対物レンズの予定焦点面上の複数の領域に対して
該対物レンズの焦点状態に関する信号を得る焦点検出手
段、該対物レンズの固有の特性を表す固定定数を記憶す
る記憶手段、該対物レンズの状態を検出するレンズ状態
検出手段、該固有定数と該レンズ状態検出手段で得られ
る第１のパラメータを含む第１の演算手段によって該対
物レンズの状態に対応した状態定数を算出する状態定数
演算手段、該状態定数と該予定焦点面の各領域に対応し
て設定された第２のパラメータを含む第２の演算手段に
よって各領域の焦点検出の際の補正に関する信号を得る
補正値演算手段、該焦点状態に関する信号と該補正に関
する信号に基づいて該対物レンズの焦点状態を演算する
補正演算手段とを有していることを特徴としている。

【００２９】特に、 (1-1-1) 前記対物レンズは該対物レンズを構成するすべ
て、又は一部のレンズを移動することにより焦点距離が
可変であり、前記レンズ状態検出手段は、該対物レンズ
の移動するレンズの移動状態または移動状態を特徴づけ
る量を検出すること。

【００３０】(1-1-2) 前記対物レンズは該対物レンズを
構成するすべて、又は一部のレンズよりなるフォーカス
レンズを移動することにより所定の距離の物体に対して
焦点合わせを行うことが可能であり、前記レンズ状態検
出手段は、当該フォーカスレンズの移動状態または移動
状態を特徴づける量を検出すること。

【００３１】(1-1-3) 前記対物レンズは絞りを有し、撮
影又は観察時に該絞りの径が可変であり、前記レンズ状
態検出手段は、該対物レンズの絞りの径、または絞りの
径を特徴づける量を検出すること。

【００３２】(1-1-4) 前記焦点検出手段は少なくとも２
つ１組の２次結像レンズとそれぞれに対応するセンサを
含み、該センサ上に形成される２つの被写体像に関する
光量分布の対応する部分の相対的な位置関係から前記対
物レンズの焦点状態を検出すること。

【００３３】(1-1-5) 前記焦点検出手段は前記対物レン
ズの光軸または該対物レンズの光軸と光学的に等価な軸
に対して回転対称性がないこと。

【００３４】(1-1-6) 前記第１のパラメータは前記対物
レンズの焦点距離、フォーカスレンズの移動状態、絞り
径を特徴づける値のうち少なくとも１つを含むこと。

【００３５】(1-1-7) 前記第１の演算手続きは、前記第
１のパラメータを変数とする前記対物レンズの特性によ
り決定される所定の関数の演算であること。

【００３６】(1-1-8) 前記第２のパラメータは前記予定
焦点面上またはこれと等価な面上に定義された座標系に
対する２次元の座標値であること。

【００３７】(1-1-9) 前記所定の第２の演算手続きは、
前記第２のパラメータを変数とする前記対物レンズの特
性により決定される所定の関数の演算であること。

【００３８】(1-1-10)前記対物レンズは、前記焦点検出
手段を含むカメラ本体と分離可能に構成されているこ
と。

【００３９】(1-1-11)前記対物レンズは複数種類存在
し、前記カメラ本体に交換して装着されること。

【００４０】(1-1-12)前記補正値演算手段は前記カメラ
本体側にあること。

【００４１】(1-1-13)前記補正値演算手段は前記対物レ
ンズ側にあること。

【００４２】(1-1-14)前記状態定数演算手段は前記カメ
ラ本体側にあること。

【００４３】(1-1-15)前記状態定数演算手段は前記対物
レンズ側にあること。等を特徴としている。

【００４４】(1-2) 対物レンズの予定焦点面上の複数の
領域に対して該対物レンズの焦点状態に関する信号を得
る焦点検出手段、該対物レンズの固有の特性を表す固定
定数を記憶する記憶手段、該対物レンズの状態を検出す
るレンズ状態検出手段、該固有定数と該レンズ状態検出
手段で得られる第１のパラメータを含む第１の演算手続
によって該対物レンズの状態に対応した状態定数を算出
する状態定数演算手段、該状態定数と該予定焦点面の各
領域に対応して設定された第２のパラメータを含む第２
の演算手段によって各領域の焦点検出の際の補正に関す
る信号を得る補正値演算手段、該焦点状態に関する信号
と該補正に関する信号に基づいて該対物レンズの焦点状
態を演算する補正演算手段、該対物レンズを構成するす
べて、又は一部のレンズを駆動する駆動手段とを有し、
該補正演算手段の演算結果に基づき該駆動手段は当該対
物レンズを構成するすべて又は一部のレンズを駆動する
ことにより該対物レンズの焦点状態を調整することを特
徴としている。

【００４５】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施形態１の要部
ブロック図であり、焦点検出装置を含む撮影装置の動作
を説明するための概念図である。図中１は対物レンズと
しての撮影レンズを有するレンズ本体であり、内部に
は、１つまたは複数のレンズ群から構成され、そのすべ
て、もしくは一部を移動させることで焦点距離を変化さ
せることが可能である撮影光学系（撮影レンズ）２、撮
影光学系２の焦点距離、即ちズーム状態を検出するため
のレンズ状態検出手段３７、撮影光学系２を構成するレ
ンズのすべて、もしくは一部を移動させ、撮影レンズ１
の焦点状態を調整するための駆動手段３、ＲＯＭのよう
な記憶手段４及びそれらを制御するためのレンズ制御手
段５を含んでいる。

【００４６】ここで、レンズ状態検出手段３７は公知の
方法、例えば撮影光学系２の焦点距離を変化させるため
に回転又は移動する鏡筒に設けられたエンコーダ用の電
極とそれに接する検出用の電極等を用いることにより撮
影光学系２の焦点距離（ズーム状態）を変化させる際に
移動するレンズの移動状態または移動状態を特徴づける
量を検出している。

【００４７】一方、６はカメラ（カメラ本体）であり、
内部には主ミラー７、物体像が形成されている焦点板
８、像反転用のペンタプリズム９、そして接眼レンズ１
０を有し、これらの各要素はファインダー系を構成して
いる。さらにサブミラー１１、焦点検出手段１２、演算
手段１３、カメラ制御手段１４、撮影媒体としてのフィ
ルム（感光体）１５を含んでいる。撮影レンズ１及びカ
メラ本体６は接点１６を有し、互いに装着された状態で
は接点１６を介して各種情報の通信や電源の供給が行わ
れる。

【００４８】図２は図１の焦点検出手段１２に係る要素
の詳細な構成の説明図である。図中１７は撮影レンズの
光軸、１８は図１の感光面１５と等価なフィルム、１９
は撮影レンズ２の光軸１７上に配置された、図１の主ミ
ラー７と等価な半透過性の主ミラー、２０は同様に撮影
レンズ２の光軸１７上に斜めに配置され、図１のサブミ
ラー１１の機能を有する第１の反射鏡、２１は第１の反
射鏡２０によるフィルム１８に共役な近軸的結像面、２
２は第２の反射鏡、２３は赤外カットフィルター、２４
は絞りであり、２つの開口２４−１、２４−２を有して
いる。

【００４９】２５は２次結像系であり、絞り２４の２つ
の開口２４−１、２４−２に対応して配置された２つの
レンズ２５−１、２５−２を有している。３６は第３の
反射鏡、２６は光電変換素子（センサー）であって２つ
のエリアセンサ２６−１、２６−２を有している。

【００５０】ここで、第１の反射鏡２０は曲率を有し、
絞り２４の２つの開口２４−１、２４−２を撮影レンズ
２の射出瞳付近に投影する収束性のパワー（屈折力）を
持っている。また第１の反射鏡２０は必要な領域のみが
光を反射するようにアルミや銀等の金属膜が蒸着されて
いて、焦点検出を行う範囲を制限する視野マスクの働き
を兼ねている。他の第２，第３反射鏡２２、３６におい
ても光電変換素子上に入射する迷光を減少させるため、
必要最低限の領域のみが蒸着されている。各反射鏡の反
射面として機能しない領域に光吸収性の塗料等を塗布す
るのが良い。

【００５１】図３は図２の絞り２４の平面図でる。絞り
２４は、横長の２つの開口２４−１、２４−２を開口幅
の狭い方向に並べた構成となっている。図中点線で示さ
れているのは、絞り２４の開口２４−１、２４−２に対
応してその後方に配置されている２次結像系２５の各レ
ンズ２５−１、２５−２である。

【００５２】図４は図２の光電変換素子２６の平面図で
ある。図２で示した２つのエリアセンサ２６−１、２６
−２はこの図に示すように２次元的に画素を配列したエ
リアセンサを２つ並べたものである。

【００５３】以上の各要素を有する図２の構成におい
て、撮影レンズ２からの光束２７−１、２７−２は主ミ
ラー１９のハーフミラー面を透過後、第１の反射鏡２０
により、ほぼ主ミラー１９の傾きに沿った方向に反射さ
れ、第２の反射鏡２２により再び方向を変えた後、赤外
カットフィルター２３を介し、絞り２４の２つの開口２
４−１、２４−２を経て、２次結像系２５の各レンズ２
５−１、２５−２により集光され、第３の反射鏡３６を
介して光電変換素子２６のエリアセンサ２６−１、２６
−２上にそれぞれ到達する。

【００５４】図中の光束２７−１、２７−２はフィルム
１８の中央に結像する光束を示したものであるが、他の
位置に結像する光束についても同様の経路を経て、光電
変換素子２６に達し、全体として、フィルム１８上の所
定の２次元領域に対応する被写体像に関する２つの光量
分布が光電変換素子２６の各エリアセンサ２６−１、２
６−２上に形成される。

【００５５】本実施形態においては２次結像系２５の第
１面を凹面形状とすることで、２次結像系２５に入射す
る光が無理に屈折されることがないような構成とし、光
電変換素子２６の２次元領域の広い範囲にわたって良好
で一様な結像性能を確保している。尚、第１の反射鏡２
０は、撮影に際し、主ミラー１９と同様に撮影光路外に
退避されるものである。

【００５６】図１における焦点検出手段１２は、このよ
うにして得られた２つの被写体像に関する光量分布に対
して、周知の焦点検出方法と同様の検出原理に基づき、
被写体像の分離方向、即ち図４に示す２つのエリアセン
サ２６−１、２６−２の上下方向の相対的位置関係をエ
リアセンサ２６−１、２６−２の各位置で算出すること
で撮影レンズ１の焦点状態を検出し、その結果を焦点は
ずれ量Ｄとして出力する。

【００５７】以上の焦点検出手段１２によるとエリアセ
ンサ２６に対応するフィルム１８の領域即ち焦点検出領
域内のほぼ任意の点において焦点状態の検出を行うこと
が可能となる。また図５に示すような焦点検出可能領域
２８内の矩形で示される離散的な特定の位置においての
み焦点検出を可能とすることもできる。この場合には、
例えば図５に示す矩形パターンを有する液晶表示素子等
を図１の焦点板８の付近に設け、駆動制御することで、
ファインダーで焦点検出可能な領域や焦点合わせが完了
した領域の表示が行える。

【００５８】前述した通り、センサ２６上に形成された
２つの像の相対的位置関係から求めた焦点状態を表す焦
点はずれ量をそのまま用い、撮影レンズを制御すると誤
差が生じ正確な焦点合わせが行えないため、各位置で求
められた焦点はずれ量を各位置に応じた補正値で補正す
ることが必要である。

【００５９】しかしながら、上記焦点検出手段の構成か
ら明らかなように、図５の焦点検出可能な領域２８はそ
の中心２９を通る垂直線３０に対する線対称性があるの
みで、同水平線３１に対する線対称性や、中心２９を通
る紙面に垂直な直線に対する回転対称性はない。従っ
て、焦点検出可能な領域２８内の各点の特性は中心点２
９からの距離のみでは規定することができず、前記補正
値も中心点２９からの距離のみに関する値では表せな
い。そのため、本実施形態では以下のような方法で補正
値の算出及び補正が行われている。

【００６０】図１において、まずレンズ状態検出手段３
７は撮影レンズ２のズーム状態を検出し、それを表すパ
ラメータ、例えば焦点距離ｆをレンズ制御手段５に送
る。レンズ制御手段５は焦点距離ｆと共に記憶手段４に
予め格納されている、この撮影レンズ２の特性を表す定
数である固有定数_ijｂ_k を読み込み、接点１６を介して
カメラ制御手段１４に受け渡たす。ここで固有定数に付
されている指数は後述の説明中に示す演算式においてそ
の意味が明確になるある範囲の整数を表している。

【００６１】カメラ本体６側の演算手段１３は状態定数
演算手段として機能し、カメラ制御手段１４に撮影レン
ズ本体１側から送られた値である焦点距離ｆと固有定数
_ijｂ_k を用い、以下の式により撮影レンズ２の状態に応
じた状態定数が算出される。

【００６２】

【数１】 続いて演算手段１３は補正値演算手段として機能し、得
られた状態定数ａ_ijを用い以下の演算を行ない、補正値
Ｃが求められる。

【００６３】

【数２】 ここで、ｘ，ｙは図５に示すように、焦点検出を行おう
としている領域が例えば矩形３２である場合、焦点検出
可能領域の中心点２９を原点とする同領域３２の中心３
３の座標である。_ijｂ_k やａ_ijの指数ｋ，ｉ，ｊは式
（２），（３）から明らかなように焦点距離ｆや焦点検
出を行う領域の座標ｘ，ｙに関する冪乗の指数であり、
連続した、又は非連続の所定の範囲の整数であるが、そ
のとりうる値は必ずしも常に一定にする必要はなく、撮
影レンズ２の特性によって変えてもよい。尚、以上にお
いては、状態定数演算手段と補正値演算手段を同一の演
算手段１３が兼ねるものとして説明している。

【００６４】また、焦点検出を行う領域を示すパラメー
タとしての，ｘ，ｙは、予定焦点面やフィルム面におけ
る座標に限定されるものではなく、これと等価な面にお
ける座標や何らかの変換を行った座標でもよい。また座
標値の単位は（３）式の演算に最適となるように規格化
してもよい。

【００６５】カメラ制御手段（補正値演算手段）１４は
焦点検出手段１２により求められた焦点はずれ量Ｄと、
演算手段１３により（３）式から求められた補正値Ｃを
用い、（１）式と同様の演算を行い、補正焦点検出信号
Ｄ_C を算出する。補正焦点検出信号Ｄ_C はそのまま、も
しくは必要に応じレンズ駆動量等へ変換された後、接点
１６を介してレンズ制御手段５へ送られる。レンズ制御
手段５は受信した信号に基づき駆動装置３を制御して撮
影光学系２を構成するレンズのすべて、もしくは一部を
移動させ、撮影レンズ１の焦点状態を調整する。

【００６６】図６（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、２８ｍｍ
から８０ｍｍまでの焦点距離範囲をもつズームレンズの
広角端から望遠端までのズーム領域内の３つの焦点距離
状態（２９．１ｍｍ，５０．０ｍｍ，７６．７ｍｍ）に
おける補正値Ｃを示した鳥瞰図であり、焦点検出可能領
域３４に対する補正値を連続した曲面３５−１〜３５−
３で示している。この図に示す様な焦点距離ｆによる補
正値を表す曲面の変化は（２），（３）式の形態の式で
精度よく近似することができ、本実施形態の場合、固有
定数_ijｂ_k の具体的な値は以下の通りである。

【００６７】 ₀₀ｂ₀ ＝ 2.63620 ₂₀ｂ₀ ＝ 3.28948×10^-3 ₀₀ｂ₁ ＝-2.42676×10^-1 ₂₀ｂ₁ ＝-1.68544×10^-4 ₀₀ｂ₂ ＝ 8.01275×10^-3 ₂₀ｂ₂ ＝-2.32388×10^-6 ₀₀ｂ₃ ＝-1.13286×10^-4 ₂₀ｂ₃ ＝ 1.38408×10^-7 ₀₀ｂ₄ ＝ 5.75423×10^-7 ₂₀ｂ₄ ＝-1.12769×10^-9 ₀₁ｂ₀ ＝ 1.17512×10^-1 ₂₁ｂ₀ ＝-3.48085×10^-3 ₀₁ｂ₁ ＝-1.05952×10^-2 ₂₁ｂ₁ ＝ 3.05693×10^-4 ₀₁ｂ₂ ＝ 3.31134×10^-4 ₂₁ｂ₂ ＝-9.60849×10^-6 ₀₁ｂ₃ ＝-4.39150×10^-6 ₂₁ｂ₃ ＝ 1.28713×10^-7 ₀₁ｂ₄ ＝ 2.10212×10^-8 ₂₁ｂ₄ ＝-6.22562×10^-10 ₀₂ｂ₀ ＝ 2.81480×10^-2 ₂₂ｂ₀ ＝-1.07168×10^-3 ₀₂ｂ₁ ＝-3.16184×10^-3 ₂₂ｂ₁ ＝ 1.07038×10^-4 ₀₂ｂ₂ ＝ 8.65798×10^-5 ₂₂ｂ₂ ＝-3.04482×10^-6 ₀₂ｂ₃ ＝-8.73344×10^-7 ₂₂ｂ₃ ＝ 3.46466×10^-8 ₀₂ｂ₄ ＝ 2.88062×10^-9 ₂₂ｂ₄ ＝-1.40090×10^-10 これらの固有定数_ijｂ_k を用いることにより図６の
（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）の各焦点距離に対応する状態定
数ａ_ijだけでなく、任意の焦点距離ｆにたいする状態定
数ａ_ijが（２）式により精度よく計算可能である。尚、
（２）式から計算される図６の（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）
の各焦点距離に対応する状態定数ａ_ijの具体的な数値は
以下の通りである。 （Ａ） ａ₀₀＝-1.92192×10^-2 ａ₀₁＝-3.53386×10^-3 ａ₀₂＝-9.99921×10^-3 ａ₂₀＝-9.79780×10^-4 ａ₂₁＝ 3.34633×10^-6 ａ₂₂＝ 2.17978×10^-4 （Ｂ） ａ₀₀＝-3.00709×10^-2 ａ₀₁＝-1.96670×10^-3 ａ₀₂＝-4.65863×10^-3 ａ₂₀＝-6.94517×10^-4 ａ₂₁＝-1.93460×10^-5 ａ₂₂＝ 1.23437×10^-4 （Ｃ） ａ₀₀＝-4.22666×10^-2 ａ₀₁＝-1.15450×10^-3 ａ₀₂＝ 6.03941×10^-4 ａ₂₀＝ 1.20797×10^-4 ａ₂₁＝-2.74064×10^-5 ａ₂₂＝ 1.07257×10^-5 本実施形態においては各状態定数ａ_ij が焦点距離ｆの
４次の冪級数で表されている。また、補正値Ｃはｘ，ｙ
に関する２次式であるが、ｙ軸に関する対称性からｘの
１次の係数ａ_1j（ｊ＝０，１，２）はすべて０であり、
焦点検出可能領域のすべての位置における補正値Ｃの値
が６つの係数で表されている。

【００６８】以上で説明したように本発明の実施形態１
においては、撮影レンズのある固定された焦点距離ｆの
状態に対する補正値が６つの状態定数ａ_ijを用いて表さ
れ、各状態定数ａ_ijは５つの固有定数_ijｂ_k から計算さ
れる。従って任意の焦点距離ｆの状態に対して補正値を
求めるためには全部で３０（＝６×５）個の定数を記憶
装置に保持する必要がある。

【００６９】これに対し、各状態定数を固有定数から計
算するのではなく、焦点距離範囲を幾つかの領域に分割
して、各領域毎に状態定数を予め記憶装置に保持する場
合を考えると、領域の分割数をｐ、各領域で補正値を求
めるために必要な状態定数の数をｑとすると全部でｐ×
ｑ個の定数が必要である。今、実施形態１と同様にｑ＝
６と仮定すると結局ｐ＞５が成り立つ時に本発明の方が
記憶すべき定数の数が少なくてすむことになる。

【００７０】一般的なズームレンズ関して言えば、補正
値を精度よく求めるためには焦点距離範囲の分割数は８
以上は必要であり、収差変動が大きい場合や、明るいズ
ームレンズのように特に精度を必要とする場合には１６
以上に分割することが望ましい。従って多くのズームレ
ンズに対して本発明による補正値の算出方法を採用する
ことで記憶すべき定数の数を削減することが可能とな
る。

【００７１】焦点検出領域が図５に示すように予め決め
られた部分領域に分割されている場合には各領域の、
ｘ，ｙに対する（３）式のｘⁱ ｙⁱ の部分については事
前に計算を行い、パラメータとしてｘ、ｙではなくｘⁱ
ｙⁱ の値をカメラ側の記憶手段に格納しておき、（３）
式の演算時に読み出すようにすれば演算時間を大幅に削
減することができる。

【００７２】本実施形態においては、補正値を求めるた
めの演算式として（２）、（３）式を仮定しているが、
本発明はこれに限定されるものではなく、対数関数、三
角関数等の他の関数又はその組み合わせで表される関数
を用いることも可能である。また、すべての焦点検出領
域に対して１つの関数で補正値を表すと誤差が大きくな
る場合には、焦点検出領域を幾つかに分割し、各領域の
補正値を連続的に接続するスプライン関数で表現しても
よい。

【００７３】さらに、各焦点検出領域毎に異なる焦点検
出手段が対応していて、焦点検出領域全域に渡って補正
値が連続的に変化しない場合には、各領域毎に異なる関
数を定義し、各領域に適合した演算により補正値を求め
るようにしてもよい。

【００７４】一方、本発明を一眼レフカメラのような多
くの種類の撮影レンズを交換して使用するシステムに適
用するに際し、補正値を求めるための演算方式を１つに
限定することができない場合には、予め複数種類の方式
を用意し、補正値の演算に必要な定数とともに使用すべ
き関数の種類や演算手続きの方法を指定する情報をレン
ズ本体側から読み出すようにすればよい。

【００７５】図７は本発明の実施形態２の要部ブロック
図である。図７において図１と同一のもには同一の符号
が付されている。本実施形態が実施形態１と異なるの
は、図１においてカメラ本体６側にあった演算手段１３
が演算手段１３’としてレンズ本体１側にある点であ
る。本実施形態による補正値の算出及び焦点検出信号の
補正は以下のように行われる。

【００７６】まずレンズ本体１側の演算手段１３’はレ
ンズ状態検出手段３７の検出結果をレンズ制御手段５を
介して受信するととに、記憶装置４内の固有定数_ijｂ_k
を読み込み、これらを用いて（２）式の演算を行うこと
で状態定数ａ_ijを求める。続いて焦点検出を行うべき焦
点検出領域の位置を表す座標ｘ，ｙをカメラ本体６内の
カメラ制御手段１４、接点１６及びレンズ制御手段５を
介して受信し、これと求められた状態定数ａ_ijを用いて
（３）式の演算を行い補正Ｃを算出する。補正値Ｃはレ
ンズ制御手段５及び接点１６を介してカメラ本体６側の
カメラ制御手段１４に送られ、実施形態１と同様にして
焦点検出信号の補正と撮影レンズの駆動が行われる。

【００７７】図１に示す実施形態１は補正値Ｃの算出に
必要な（２）、（３）式の演算をすべてカメラ本体６側
で行う構成であったが、本実施形態の場合は、これらの
演算をすべてレンズ本体１側で行う構成であるので、演
算式の形態を個々の撮影レンズに合わせ自由に設定する
ことが可能となり、各撮影レンズに対し最適な補正が行
える利点がある。

【００７８】この他、本発明の実施形態３として、
（２）式をレンズ本体１側で、（３）式をカメラ本体６
側で行うように構成することも可能である。こうするこ
とで撮影レンズの状態やカメラの焦点検出領域といった
それぞれに固有の条件に合った情報を各部分で閉じた形
で演算することができ、撮影レンズ本体、カメラ本体間
の通信量の削減と、演算負荷の分散化が可能となり、最
終的な焦点合わせの高速化が実現できる。

【００７９】以上の各実施形態においては収差が変動す
る要因として撮影レンズの焦点距離（ズーム状態）に着
目しているが、同様に収差の変動をひきおこすものとし
て撮影レンズの焦点を調整するためのフォーカスレンズ
の配置状態（焦点が合う被写体の距離Ｓ）があげられ
る。

【００８０】図８は本発明の実施形態４の要部ブロック
図である。図８はフォーカスレンズの配置状態に着目し
た実施形態を示している。図８において撮影光学系２’
は単焦点レンズであり、レンズ状態検出手段３７’は図
１に示す実施形態１の焦点距離（ズーム状態）を検出す
るレンズ状態検出手段３７とは異なり、フォーカスレン
ズの配置状態（焦点が合う被写体の距離Ｓ）を検出して
いる。

【００８１】具体的には実施形態１と同様に、焦点合わ
せを行う１つ又は複数のレンズを移動させるための鏡筒
に設けられたエンコーダ用の電極とそれに接する検出用
の電極により撮影光学系２’のフォーカスレンズの配置
状態（焦点が合う被写体の距離Ｓ）が検出される。レン
ズ状態検出手段３７’が状態を検出した後の本実施形態
における補正値の演算及び補正の方法については、実施
形態１と同様であるが、（２）式の代わりに以下の
（４）式が用いられる。

【００８２】

【数３】 勿論、本実施形態においても実施形態２のように必要な
演算をすべてレンズ側で行ったり、実施形態３のように
撮影レンズとカメラ本体の双方で演算を分担するように
構成することも可能である。

【００８３】図９（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は焦点距離３
００ｍｍの単焦点レンズの至近物体から無限遠物体まで
の間の３つのフォーカスレンズの配置状態即ち焦点が合
う被写体の距離（３００，６５０，１００００ｃｍ）に
ついて補正値Ｃを示した鳥瞰図であり、焦点検出可能領
域３４に対する補正値を連続した曲面３８−１〜３８−
３で示している。これらの図に示す様なフォーカスレン
ズの配置状態（焦点が合う被写体の距離）による補正値
を表す曲面の変化は（４）、（３）式の形態の式で精度
よく近似することができ、本実施形態の場合、固有定数
_ijｂ_k の具体的な値は以下の通りである。

【００８４】 ₀₀ｂ_-3＝ 2.58151×10⁶ ₂₀ｂ_-3＝-1.82482×10⁵ ₀₀ｂ_-2＝ 5.79790×10³ ₂₀ｂ_-2＝ 6.90714×10² ₀₀ｂ_-1＝ 3.64036×10¹ ₂₀ｂ_-1＝-6.31244×10^-1 ₀₀ｂ ₀＝-8.80337×10^-2 ₂₀ｂ ₀＝ 1.26181×10^-3 ₀₁ｂ_-3＝ 2.08220×10⁵ ₂₁ｂ_-3＝-5.38152×10³ ₀₁ｂ_-2＝-1.29516×10³ ₂₁ｂ_-2＝ 3.30042×10¹ ₀₁ｂ_-1＝ 2.09489 ₂₁ｂ_-1＝-5.00475×10^-2 ₀₁ｂ ₀＝-2.16675×10^-4 ₂₁ｂ ₀＝ 4.97814×10^-6 ₀₂ｂ_-3＝-1.71206×10⁵ ₂₂ｂ_-3＝-1.28248×10³ ₀₂ｂ_-2＝ 6.43961×10² ₂₂ｂ_-2＝ 3.21624 ₀₂ｂ_-1＝-8.76539×10^-1 ₂₂ｂ_-1＝-9.65103×10^-4 ₀₂ｂ ₀＝ 1.65283×10^-3 ₂₂ｂ ₀＝-1.45070×10^-7 これらの固有定数_ijｂ_k を用いることにより図９の
（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）の各焦点距離に対応する状態定
数ａ_ijだけでなく、任意の焦点が合う被写体の距離ｓに
対する状態定数ａ_ijが（４）式により計算可能である。
（４）式から計算される図（９）の（Ａ），（Ｂ），
（Ｃ）の各被写体距離ｓに対応する状態定数ａ_ijの具体
的な数値は以下の通りである。 （Ａ） ａ₀₀＝ 1.93344×10^-1 ａ₀₁＝ 8.74587×10^-5 ａ₀₂＝-4.54790×10^-4 ａ₂₀＝ 7.36798×10^-5 ａ₂₁＝ 5.55151×10^-6 ａ₂₂＝-1.51254×10^-5 （Ｂ） ａ₀₀＝-8.90515×10^-3 ａ₀₁＝ 6.98959×10^-4 ａ₀₂＝ 1.20506×10^-3 ａ₂₀＝ 1.26102×10^-3 ａ₂₁＝-1.34973×10^-5 ａ₂₂＝ 1.31262×10^-6 （Ｃ） ａ₀₀＝-8.76691×10^-2 ａ₀₁＝-1.95856×10^-4 ａ₀₂＝ 1.64412×10^-3 ａ₂₀＝ 1.25557×10^-3 ａ₂₁＝ 4.48096×10^-6 ａ₂₂＝-1.54401×10^-7 本実施形態においては各状態定数ａ_ijが被写体距離その
ものではなく被写体距離ｓの逆数の３次の冪級数で表現
されている。また、補正値Ｃは実施形態１と同様にｘ，
ｙに関する２次式として、被写体距離の１つの状態に対
して６つの状態定数を用いて表され、各状態定数は４つ
の固有定数から計算される。従って、任意の被写体距離
に対して補正値を求めるためには全部で２４（＝６×
４）個の固有定数が必要である。

【００８５】本実施形態を被写体距離の変動に対する収
差変動が大きいレンズに適用することにより記憶すべき
定数の数を削減することが可能となる。尚、本実施形態
においては被写体距離の単位としてｃｍを採用してい
る。

【００８６】図１０は本発明の実施形態５の要部ブロッ
ク図である。本実施形態は実施形態１と実施形態４を合
体し、ズーム状態とフォーカスレンズの配置状態の双方
を検出する構成とし、ズーム状態とフォーカスレンズの
配置状態の各組み合わせに対して固有定数を持つように
している。

【００８７】実施例形態１，４と異なるのは撮影レンズ
２”がズーム状態、フォーカスレンズの配置状態の双方
の変化に対して比較的収差変動が大きい撮影レンズであ
ることと、レンズ状態検出手段３７”が撮影レンズのズ
ーム状態（焦点距離ｆ）と、フォーカスレンズの配置状
態（焦点が合う被写体の距離ｓ）の双方を検出すること
ができる点である。また、記憶装置４は撮影レンズの焦
点距離ｆと焦点が合う被写体の距離Ｓの両者に関係する
固有定数_ijｂ_kmを保持し、状態定数ａ_ijを算出する際に
は（２），（４）式の代わりに次式が用いられる。

【００８８】

【数４】 状態定数ａ_ijが求められた後はこれまでの実施形態と同
様にして、（３），（１）式が演算され補正焦点検出信
号が求められ、撮影レンズの焦点調節が行われる。

【００８９】図１１は２８ｍｍから１０５ｍｍまでの焦
点距離範囲をもつズームレンズについてて３つの焦点距
離状態（Ａ）２９．０ｍｍ、（Ｂ）６８．３ｍｍ、
（Ｃ）１０１．０ｍｍと３つのフォーカスレンズの配置
状態（ア）５１．２ｃｍ、（イ）１４０．７ｃｍ、
（ウ）１００００．０ｃｍの組み合わせについて補正値
を示した図６、図９と同様の鳥瞰図である。これらの図
に示す様なズーム状態、フォーカスレンズの配置状態に
よる補正値を表す曲面の変化は（５），（３）式の形態
の式で精度よく近似することができ、本実施形態の場
合、固有定数_ijｂ_kmの具体的な値は以下の通りである。

【００９０】 ₀₀ｂ_0-1 ＝ 5.88471 ₂₀ｂ_0-1 ＝-6.39029×10^-2 ₀₀ｂ₀₀ ＝ 7.74959×10^-4 ₂₀ｂ₀₀ ＝ 2.86681×10^-3 ₀₀ｂ₀₁ ＝ 6.94592×10^-7 ₂₀ｂ₀₁ ＝-1.76853×10^-7 ₀₀ｂ_1-1 ＝-4.10150×10^-1 ₂₀ｂ_1-1 ＝ 5.00249×10^-3 ₀₀ｂ₁₀ ＝ 6.16179×10^-4 ₂₀ｂ₁₀ ＝-1.11384×10^-4 ₀₀ｂ₁₁ ＝-5.17015×10^-9 ₂₀ｂ₁₁ ＝ 1.07601×10^-8 ₀₀ｂ_2-1 ＝ 1.19142×10^-2 ₂₀ｂ_2-1 ＝-1.17816×10^-4 ₀₀ｂ₂₀ ＝-5.43737×10^-7 ₂₀ｂ₂₀ ＝ 9.97124×10^-7 ₀₀ｂ₂₁ ＝-7.98055×10^-10 ₂₀ｂ₂₁ ＝-1.90934×10^-10 ₀₀ｂ_3-1 ＝-6.32142×10^-5 ₂₀ｂ_3-1 ＝ 6.07171×10^-7 ₀₀ｂ₃₀ ＝-5.07617×10^-8 ₂₀ｂ₃₀ ＝-1.39154×10^-9 ₀₀ｂ₃₁ ＝ 7.33230×10^-12 ₂₀ｂ₃₁ ＝ 1.09570×10^-12 ₀₁ｂ_0-1 ＝ 5.39853×10^-2 ₂₁ｂ_0-1 ＝-7.83348×10^-3 ₀₁ｂ₀₀ ＝-1.15261×10^-2 ₂₁ｂ₀₀ ＝ 9.66035×10^-5 ₀₁ｂ₀₁ ＝ 1.02897×10^-7 ₂₁ｂ₀₁ ＝-6.81388×10^-9 ₀₁ｂ_1-1 ＝-5.88806×10^-3 ₂₁ｂ_1-1 ＝ 4.63538×10^-4 ₀₁ｂ₁₀ ＝ 4.22987×10^-4 ₂₁ｂ₁₀ ＝-4.86365×10^-6 ₀₁ｂ₁₁ ＝-6.83787×10^-9 ₂₁ｂ₁₁ ＝ 4.22758×10^-10 ₀₁ｂ_2-1 ＝ 1.31341×10^-4 ₂₁ｂ_2-1 ＝-8.71871×10^-6 ₀₁ｂ₂₀ ＝-4.99035×10^-6 ₂₁ｂ₂₀ ＝ 5.55889×10^-8 ₀₁ｂ₂₁ ＝ 1.13793×10^-10 ₂₁ｂ₂₁ ＝-7.25739×10^-12 ₀₁ｂ_3-1 ＝-6.36666×10^-7 ₂₁ｂ_3-1 ＝ 4.44998×10^-8 ₀₁ｂ₃₀ ＝ 2.03401×10^-8 ₂₁ｂ₃₀ ＝-1.94420×10^-10 ₀₁ｂ₃₁ ＝-5.81817×10^-13 ₂₁ｂ₃₁ ＝ 3.88384×10^-14 ₀₂ｂ_0-1 ＝-4.25322×10^-1 ₂₂ｂ_0-1 ＝ 4.94371×10^-4 ₀₂ｂ₀₀ ＝ 1.10636×10^-3 ₂₂ｂ₀₀ ＝-1.04438×10^-4 ₀₂ｂ₀₁ ＝-1.00001×10^-7 ₂₂ｂ₀₁ ＝-3.45645×10^-9 ₀₂ｂ_1-1 ＝ 2.36392×10^-2 ₂₂ｂ_1-1 ＝-3.92619×10^-5 ₀₂ｂ₁₀ ＝-9.54106×10^-5 ₂₂ｂ₁₀ ＝ 5.49545×10^-6 ₀₂ｂ₁₁ ＝ 5.49364×10^-9 ₂₂ｂ₁₁ ＝ 1.91415×10^-10 ₀₂ｂ_2-1 ＝-4.72316×10^-4 ₂₂ｂ_2-1 ＝ 7.97269×10^-7 ₀₂ｂ₂₀ ＝-2.35301×10^-7 ₂₂ｂ₂₀ ＝-7.48773×10^-8 ₀₂ｂ₂₁ ＝-9.93911×10^-11 ₂₂ｂ₂₁ ＝-2.93468×10^-12 ₀₂ｂ_3-1 ＝ 2.28178×10^-6 ₂₂ｂ_3-1 ＝-3.37678×10^-9 ₀₂ｂ₃₀ ＝ 1.05998×10^-8 ₂₂ｂ₃₀ ＝ 3.00611×10^-10 ₀₂ｂ₃₁ ＝ 7.46382×10^-13 ₂₂ｂ₃₁ ＝ 1.26185×10^-14 これらの固有定数_ijｂ_kmを用いることにより、図１１の
（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）と（ア），（イ），（ウ）の組
み合わせに対応する状態定数ａ_ijだけでなく、焦点距離
ｆと焦点が合う被写体の距離ｓの任意の組み合わせに対
する状態定数ａ_ijが（５）式により計算可能である。

【００９１】本実施形態では各状態定数ａ_ijが焦点距離
ｆに関しては３次の冪級数、被写体距離ｓに関しては−
１次、０次、１次の３つの冪乗の和として表されてい
る。ｓに関する１次の項があることから、本実施形態で
はある有限の値、例えば１００００ｃｍまでの値をとる
ものとしている。焦点距離に関する項数が４、焦点が合
う被写体の距離ｓに関する項数が３、各状態における状
態定数の数が６であるので、任意の状態における補正値
が、７２（＝４×３×６）個の固有定数で計算可能であ
る。

【００９２】本実施形態のように焦点距離ｆと被写体距
離ｓの組み合わせの状態を考える場合には、各状態を幾
つかの領域に分割する方式では記憶装置に保持すべき定
数の数が膨大になる可能性が高く、本発明のデータ量の
削減の効果は一層顕著である。

【００９３】（５）式より求められる、図１１の
（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）と（ア），（イ），（ウ）の組
み合わせに対応する状態定数ａ_ijの具体的な数値は以下
の通りである。

【００９４】 （Ａ）−（ア） ａ₀₀＝ 6.52088×10^-2 ａ₀₁＝-3.38456×10^-3 ａ₀₂＝-3.18985×10^-3 ａ₂₀＝ 3.79736×10^-4 ａ₂₁＝-1.48921×10^-5 ａ₂₂＝-1.77876×10^-6 （Ａ）−（イ） ａ₀₀＝ 3.45214×10^-2 ａ₀₁＝-3.11451×10^-3 ａ₀₂＝-2.18007×10^-3 ａ₂₀＝ 4.18502×10^-4 ａ₂₁＝-6.95346×10^-6 ａ₂₂＝-1.08757×10^-6 （Ａ）−（ウ） ａ₀₀＝ 1.77211×10^-2 ａ₀₁＝^-3.09873×10^-3 ａ₀₂＝-1.66981×10^-3 ａ₂₀＝ 4.53865×10^-4 ａ₂₁＝ 3.83127×10^-7 ａ₂₂＝-1.33389×10^-6 （Ｂ）−（ア） ａ₀₀＝ 2.83752×10^-1 ａ₀₁＝ 1.76466×10^-3 ａ₀₂＝-8.72790×10^-3 ａ₂₀＝-2.06052×10^-3 ａ₂₁＝-9.01901×10^-5 ａ₂₂＝ 2.62943×10^-5 （Ｂ）−（イ） ａ₀₀＝ 1.18495×10^-1 ａ₀₁＝ 9.98550×10^-4 ａ₀₂＝-5.16203×10^-3 ａ₂₀＝-1.08673×10^-3 ａ₂₁＝-5.70560×10^-5 ａ₂₂＝ 2.06361×10^-5 （Ｂ）−（ウ） ａ₀₀＝ 1.50404×10^-2 ａ₀₁＝ 3.83031×10^-4 ａ₀₂＝-2.66758×10^-3 ａ₂₀＝^-3.75876×10^-4 ａ₂₁＝^-3.26678×10^-5 ａ₂₂＝ 1.69464×10^-5 （Ｃ）−（ア） ａ₀₀＝ 4.12733×10^-1 ａ₀₁＝ 4.07184×10^-3 ａ₀₂＝-9.78182×10^-3 ａ₂₀＝-2.25168×10^-3 ａ₂₁＝-1.07082×10^-4 ａ₂₂＝ 1.95118×10^-5 （Ｃ）−（イ） ａ₀₀＝ 1.53070×10^-1 ａ₀₁＝ 2.28356×10^-3 ａ₀₂＝^-3.47714×10^-3 ａ₂₀＝^-5.65797×10^-4 ａ₂₁＝^-5.63192×10^-5 ａ₂₂＝ 4.59993×10^-6 （Ｃ）−（ウ） ａ₀₀＝ 2.86132×10^-3 ａ₀₁＝ 1.00733×10^-3 ａ₀₂＝ 2.18201×10^-3 ａ₂₀＝ 1.30905×10^-3 ａ₂₁＝-8.59663×10^-6 ａ₂₂＝-1.42778×10^-5 以上の実施形態においては、撮影レンズの収差が変動す
る要因として焦点距離と焦点が合う被写体の距離を例と
して説明しているが、この他に収差の変動要因としては
撮影レンズの絞りが考えられる。絞りに関しても、絞り
変化に対するレンズ特性を表す固有定数を記憶装置に保
持し、外部から入力された情報や、カメラ本体内の測光
系からの情報に基づき決定された撮影時の絞り値をレン
ズ状態検出手段で検出することにより、これまでの実施
例と同様にして補正を行うことができる。

【００９５】一般的に、焦点検出に影響を及ぼす程度に
大きな収差変動を伴う撮影レンズの状態変化がある場
合、その状態が検出可能であれば本発明は広く適用でき
るものである。また、そうした注目すべき状態変化が複
数ある場合には、その２つまたは３つ以上の組み合わせ
に対して限定された個数の固有定数を記憶装置に保持す
ることで精度のよい補正が可能となる。

【００９６】

【発明の効果】本発明によれば以上のように各要素を設
定することによって、想定される焦点検出領域の数が多
い場合であっても大きな記憶容量を必要とせず、精度の
良い焦点検出信号の補正を得て、高精度な焦点検出が可
能な焦点検出装置を達成することができる。

【００９７】この他本発明によれば、焦点検出領域の広
い焦点検出装置において、焦点検出の際に必要な補正値
または補正値を計算するためのデータを、撮影レンズが
とりうる個々の状態毎にすべて持つ必要がないため、カ
メラ本体又は撮影レンズ内のデータを保持するための記
憶装置の必要容量を著しく削減することが可能となると
ともに、より精度の良い補正値を求めることができ、焦
点検出精度の向上が実現される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１の構成を示す図

【図２】本発明の実施形態１が適用される焦点検出手段
の構成を示す図

【図３】本発明の実施形態１が適用される焦点検出手段
の絞りを示す図

【図４】本発明の実施形態１が適用される焦点検出手段
の光電変換素子を示す図

【図５】本発明の実施形態１が適用される焦点検出手段
の焦点検出領域を示す図

【図６】本発明の実施形態１の補正値を示す図

【図７】本発明の実施形態２の構成を示す図

【図８】本発明の実施形態３の構成を示す図

【図９】本発明の実施形態３の補正値を示す図

【図１０】本発明の実施形態５の構成を示す図

【図１１】本発明の実施形態５の補正値を示す図

【図１２】焦点検出装置を有するカメラの従来例を示す
図

【図１３】焦点検出装置の第１の従来例を示す図

【図１４】焦点検出装置の第２の従来例を示す図

【図１５】焦点検出装置の第２の従来例における光電変
換素子を示す図

【符号の説明】

１ 撮影レンズ ２，２’，２” 撮影光学系 ３ 駆動装置 ４ 記憶装置 ５ レンズ制御手段 ６ カメラ ７ 主ミラー ８ 焦点板 ９ ペンタプリズム １０ 接眼レンズ １１ サブミラー １２ 焦点検出手段 １３，１３’ 演算手段 １４ カメラ制御手段 １５ フィルム １６ 接点 １７ 撮影レンズの光軸 １８ フィルム １９ 主ミラー ２０ 第１の反射鏡 ２１ 結像面 ２２ 第２の反射鏡 ２３ 赤外カットフィルター ２４ 絞り ２５ ２次結像系 ２６ 光電変換素子 ２７ 撮影レンズからの光束 ２８ 焦点検出可能領域 ２９ 焦点検出可能領域の中心 ３０ 中心を通る垂直線 ３１ 中心を通る水平線 ３２ 焦点検出領域 ３３ 焦点検出領域の中心 ３４ 焦点検出可能領域 ３５，３８ 補正値を示す曲面 ３６ 第３の反射鏡 ３７，３７’，３７” レンズ状態検出手段 １０１ 対物レンズ １０２ 主ミラー １０３ 焦点板 １０４ ペンタプリズム １０５ 接眼レンズ １０６ サブミラー １０７ フィルム １０８ 焦点検出装置 １０９ 視野マスク １１０ フィールドレンズ １１１ ２次結像系 １１２ 光電変換素子 １１３ 絞り １１４ 対物レンズの射出瞳 １１５ 光束 １１６ 視野マスク １１７ フィールドレンズ １１８ 絞り １１９ 光学部材 １２０ 光電変換素子 １２１ 光電変換素子上の像

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対物レンズの予定焦点面上の複数の領域
   に対して該対物レンズの焦点状態に関する信号を得る焦
   点検出手段、該対物レンズの固有の特性を表す固定定数
   を記憶する記憶手段、該対物レンズの状態を検出するレ
   ンズ状態検出手段、該固有定数と該レンズ状態検出手段
   で得られる第１のパラメータを含む第１の演算手段によ
   って該対物レンズの状態に対応した状態定数を算出する
   状態定数演算手段、該状態定数と該予定焦点面の各領域
   に対応して設定された第２のパラメータを含む第２の演
   算手段によって各領域の焦点検出の際の補正に関する信
   号を得る補正値演算手段、該焦点状態に関する信号と該
   補正に関する信号に基づいて該対物レンズの焦点状態を
   演算する補正演算手段とを有していることを特徴とする
   焦点検出装置。
2. 【請求項２】 前記対物レンズは該対物レンズを構成す
   るすべて、又は一部のレンズを移動することにより焦点
   距離が可変であり、前記レンズ状態検出手段は、該対物
   レンズの移動するレンズの移動状態または移動状態を特
   徴づける量を検出することを特徴とする請求項１の焦点
   検出装置。
3. 【請求項３】 前記対物レンズは該対物レンズを構成す
   るすべて、又は一部のレンズよりなるフォーカスレンズ
   を移動することにより所定の距離の物体に対して焦点合
   わせを行うことが可能であり、前記レンズ状態検出手段
   は、当該フォーカスレンズの移動状態または移動状態を
   特徴づける量を検出することを特徴とする請求項１の焦
   点検出装置。
4. 【請求項４】 前記対物レンズは絞りを有し、撮影又は
   観察時に該絞りの径が可変であり、前記レンズ状態検出
   手段は、該対物レンズの絞りの径、または絞りの径を特
   徴づける量を検出することを特徴とする請求項１の焦点
   検出装置。
5. 【請求項５】 前記焦点検出手段は少なくとも２つ１組
   の２次結像レンズとそれぞれに対応するセンサを含み、
   該センサ上に形成される２つの被写体像に関する光量分
   布の対応する部分の相対的な位置関係から前記対物レン
   ズの焦点状態を検出することを特徴とする請求項１の焦
   点検出装置。
6. 【請求項６】 前記焦点検出手段は前記対物レンズの光
   軸または該対物レンズの光軸と光学的に等価な軸に対し
   て回転対称性がないことを特徴とする請求項５の焦点検
   出装置。
7. 【請求項７】 前記第１のパラメータは前記対物レンズ
   の焦点距離、フォーカスレンズの移動状態、絞り径を特
   徴づける値のうち少なくとも１つを含むことを特徴とす
   る請求項１の焦点検出装置。
8. 【請求項８】 前記第１の演算手続きは、前記第１のパ
   ラメータを変数とする前記対物レンズの特性により決定
   される所定の関数の演算であることを特徴とする請求項
   １の焦点検出装置。
9. 【請求項９】 前記第２のパラメータは前記予定焦点面
   上またはこれと等価な面上に定義された座標系に対する
   ２次元の座標値であることを特徴とする請求項１の焦点
   検出装置。
10. 【請求項１０】 前記所定の第２の演算手続きは、前記
    第２のパラメータを変数とする前記対物レンズの特性に
    より決定される所定の関数の演算であることを特徴とす
    る請求項１の焦点検出装置。
11. 【請求項１１】 前記対物レンズは、前記焦点検出手段
    を含むカメラ本体と分離可能に構成されていることを特
    徴とする請求項１の焦点検出装置。
12. 【請求項１２】 前記対物レンズは複数種類存在し、前
    記カメラ本体に交換して装着されることを特徴とする請
    求項１１の焦点検出装置。
13. 【請求項１３】 前記補正値演算手段は前記カメラ本体
    側にあることを特徴とする請求項１２の焦点検出装置。
14. 【請求項１４】 前記補正値演算手段は前記対物レンズ
    側にあることを特徴とする請求項１２の焦点検出装置。
15. 【請求項１５】 前記状態定数演算手段は前記カメラ本
    体側にあることを特徴とする請求項１２の焦点検出装
    置。
16. 【請求項１６】 前記状態定数演算手段は前記対物レン
    ズ側にあることを特徴とする請求項１２の焦点検出装
    置。
17. 【請求項１７】 対物レンズの予定焦点面上の複数の領
    域に対して該対物レンズの焦点状態に関する信号を得る
    焦点検出手段、該対物レンズの固有の特性を表す固定定
    数を記憶する記憶手段、該対物レンズの状態を検出する
    レンズ状態検出手段、該固有定数と該レンズ状態検出手
    段で得られる第１のパラメータを含む第１の演算手続に
    よって該対物レンズの状態に対応した状態定数を算出す
    る状態定数演算手段、該状態定数と該予定焦点面の各領
    域に対応して設定された第２のパラメータを含む第２の
    演算手段によって各領域の焦点検出の際の補正に関する
    信号を得る補正値演算手段、該焦点状態に関する信号と
    該補正に関する信号に基づいて該対物レンズの焦点状態
    を演算する補正演算手段、該対物レンズを構成するすべ
    て、又は一部のレンズを駆動する駆動手段とを有し、該
    補正演算手段の演算結果に基づき該駆動手段は当該対物
    レンズを構成するすべて又は一部のレンズを駆動するこ
    とにより該対物レンズの焦点状態を調整することを特徴
    とする焦点調節装置。