JPS60262004A - 焦点検出装置 - Google Patents
焦点検出装置Info
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- JPS60262004A JPS60262004A JP11946284A JP11946284A JPS60262004A JP S60262004 A JPS60262004 A JP S60262004A JP 11946284 A JP11946284 A JP 11946284A JP 11946284 A JP11946284 A JP 11946284A JP S60262004 A JPS60262004 A JP S60262004A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
- G01B11/024—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness by means of diode-array scanning
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- Automatic Focus Adjustment (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(発明の技術分野)
本発明は、一対の光電素子アレイ上にそれぞれ結像され
たほぼ同一物体の光像の相対的変位を検出する光電的像
変位検出装置に係わり、特に、カメラ等の焦点検出装置
や測距装置に使用されるのに最適な光電的像変位検出装
置に関する。
たほぼ同一物体の光像の相対的変位を検出する光電的像
変位検出装置に係わり、特に、カメラ等の焦点検出装置
や測距装置に使用されるのに最適な光電的像変位検出装
置に関する。
(発明の背景)
第1図(a)は一般のカメラ等の焦点検出装置の光学系
を示すもので被写体100は撮影レンズ101によりフ
ィールドレンズ102の近傍に結像される。この被写体
100の一次像は第1、第2の再結像レンズ103.1
04によりそれぞれ第1、第2の光電素子アレイ105
.106上に2次像として結像される。このアレイ10
5.106上の2次像の相対的位置関係がアレイのイメ
ージ出力から検出される。
を示すもので被写体100は撮影レンズ101によりフ
ィールドレンズ102の近傍に結像される。この被写体
100の一次像は第1、第2の再結像レンズ103.1
04によりそれぞれ第1、第2の光電素子アレイ105
.106上に2次像として結像される。このアレイ10
5.106上の2次像の相対的位置関係がアレイのイメ
ージ出力から検出される。
このような焦点検出を高精度に行う為に(よ、光電素子
アレイ105上に分布する光像の各点と光電素子アレイ
106上に分布する光像の対応する各点とが、合焦時に
は互に相対的に完全に一致し、非合焦時には各対応する
点とも非合焦量に応する同量だけずれていることが必要
である。もちろん、合焦時に対応する各点が一定量ずれ
るように定めることもできる。
アレイ105上に分布する光像の各点と光電素子アレイ
106上に分布する光像の対応する各点とが、合焦時に
は互に相対的に完全に一致し、非合焦時には各対応する
点とも非合焦量に応する同量だけずれていることが必要
である。もちろん、合焦時に対応する各点が一定量ずれ
るように定めることもできる。
ところが、フィールドレンズ102や再結像レンズ10
3.1’04等から成る焦点検出光学系の収差や調整不
足等の原因により、上記条件が満たされず、例えば合焦
時に第1図(b)に示すように被写体100(7)中心
点100a(7)像点107a、108aは、各アレイ
105.106の同一位置(例えば中心)に結像するが
、周辺の点1oobの像点107b、108bは相対的
にずれて結像される。
3.1’04等から成る焦点検出光学系の収差や調整不
足等の原因により、上記条件が満たされず、例えば合焦
時に第1図(b)に示すように被写体100(7)中心
点100a(7)像点107a、108aは、各アレイ
105.106の同一位置(例えば中心)に結像するが
、周辺の点1oobの像点107b、108bは相対的
にずれて結像される。
この為、点像107aと108aとに基づく焦点検出結
果と点像107bと108bとに基づく焦点検出結果と
では差異が生じ正しい焦点検出が不可能となる。
果と点像107bと108bとに基づく焦点検出結果と
では差異が生じ正しい焦点検出が不可能となる。
このような各アレイとその上の光像との相対位置の、ア
レイの場所に応じた差異(以下これを位〜 置ずれと称
する。)を除去するには、収差の極めて少ない焦点検出
光学系を採用しがっ光学的調整を極め”C入念に行わな
ければならず、これは焦点検出光学系のコストの上昇及
び量産性の著しい低下を招来する。
レイの場所に応じた差異(以下これを位〜 置ずれと称
する。)を除去するには、収差の極めて少ない焦点検出
光学系を採用しがっ光学的調整を極め”C入念に行わな
ければならず、これは焦点検出光学系のコストの上昇及
び量産性の著しい低下を招来する。
以上のような問題は第1図の瞳分割式焦点検出装置に限
らず、同一物体に関する一対の光像を光電検出しその相
対位置から測距又は焦点検出する光電的像変位検出装置
に共通するものである。
らず、同一物体に関する一対の光像を光電検出しその相
対位置から測距又は焦点検出する光電的像変位検出装置
に共通するものである。
(発明の目的)
本発明の目的は光学的調整が容易でかつ量産性が高い高
精度な光電的像変位検出装置を提供することである。
精度な光電的像変位検出装置を提供することである。
(発明の概要)
この目的を達成する為に、 第1、第2の光電素子アレ
イと、この各光電素子アレイ上にほぼ同一物体の像をそ
れぞれ形成する光学系と、前記第1、第2光電素子アレ
イの光電出力に基づき前記各光電素子アレイの像の相対
的位置関係を検出する検出手段とを具備する光電的像変
位検出装置におし?て、前記第1光電素子アレイとその
上の光像との相対位置と前記第2光電素子アレイとその
上 )の光像との相対位置との、前記光電素子アレイの
場所に応じた差異に関連する補正データを記憶する記憶
手段と、この記憶手段の補正データに基づき検出手段の
出力を補正する補正手段とを具備するものである。
イと、この各光電素子アレイ上にほぼ同一物体の像をそ
れぞれ形成する光学系と、前記第1、第2光電素子アレ
イの光電出力に基づき前記各光電素子アレイの像の相対
的位置関係を検出する検出手段とを具備する光電的像変
位検出装置におし?て、前記第1光電素子アレイとその
上の光像との相対位置と前記第2光電素子アレイとその
上 )の光像との相対位置との、前記光電素子アレイの
場所に応じた差異に関連する補正データを記憶する記憶
手段と、この記憶手段の補正データに基づき検出手段の
出力を補正する補正手段とを具備するものである。
(発明の実施例)
以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
第2図において、光電変換部201にはそれぞれCCD
等のイメージセンサ−から成る一対の光電素子アレイ1
05.106が並置されている。
等のイメージセンサ−から成る一対の光電素子アレイ1
05.106が並置されている。
この各光電素子アレイには第1図と同様の焦点検出光学
系により・同一被写体の像が結像される。アレイ105
からめ′イメージ出力a1・・・aNは順次時系列的に
A/Dコンバータ202によすA/D変換され、マイク
ロコンピュータ203内のデータメモリ手段204に記
憶され、全く同様にアレイ106からのイメージ出力b
1・・・bNもA/Dコンバータ202を介してデータ
メモリ手段204に記憶される。像ずれ演算手段205
は前記一対のイメージ出力a1・・・aN、bl・・・
bNに基づき両イメージ出力の相対的ずれ量、即ち、一
対のアレイ上の光像の相対的ずれ量を算出する。もちろ
ん、像ずれ演算に用いるデータは必ずしもアレイの直接
のイメージ出力である必要はなく、これらの出力を適当
にフィルタリング処理したりサンプリングしたイメージ
出力であってもよい。 −3補正デ一タ記憶手段207
は、上記像ずれ演算手段205の出力を補正する補正デ
ータを記憶している。この補正データは以下のように定
められている。即ち、焦点検出装置の製造の際に焦点検
出光学系の一応の調整が済んだ後に、合焦状態時におけ
るアレイ105.106上の光像の対応する各像点毎の
相対的位置ずれ量を測定しこのアレイ上の各像点毎の相
対的位置ずれ量を上記補正量として記憶手段207に記
憶する。具体的な一例を述べると、第1図(b’)に示
すようにアレイI05.106の光電素子の配列方向の
位置をXとし、各アレイ105.106の中心をxOと
した時、アレイ105.106上の光像の対応する像点
がアレイの中心xOにおいて合焦時に合致するように調
整することは比較的容易である。そこでこの様に調整す
ると各点の相対的位置ずれ量は、例えば第3図に示すよ
うに合焦時には実線に示す特性S’(x)を、非合焦時
には特性Z (x)をそれぞれ持つ。ここで合焦時の特
性S (x)は上噛己調整によりアレイ中心xoで相対
的位置ずれ量が零でありここからアレイ周辺に向かって
一次関数的に大きくなることを示し、非合焦時の特性Z
(X)はその非合焦の程度に応じた量ZTだけ、特性S
(x)から平行移動されたものとなっている。
系により・同一被写体の像が結像される。アレイ105
からめ′イメージ出力a1・・・aNは順次時系列的に
A/Dコンバータ202によすA/D変換され、マイク
ロコンピュータ203内のデータメモリ手段204に記
憶され、全く同様にアレイ106からのイメージ出力b
1・・・bNもA/Dコンバータ202を介してデータ
メモリ手段204に記憶される。像ずれ演算手段205
は前記一対のイメージ出力a1・・・aN、bl・・・
bNに基づき両イメージ出力の相対的ずれ量、即ち、一
対のアレイ上の光像の相対的ずれ量を算出する。もちろ
ん、像ずれ演算に用いるデータは必ずしもアレイの直接
のイメージ出力である必要はなく、これらの出力を適当
にフィルタリング処理したりサンプリングしたイメージ
出力であってもよい。 −3補正デ一タ記憶手段207
は、上記像ずれ演算手段205の出力を補正する補正デ
ータを記憶している。この補正データは以下のように定
められている。即ち、焦点検出装置の製造の際に焦点検
出光学系の一応の調整が済んだ後に、合焦状態時におけ
るアレイ105.106上の光像の対応する各像点毎の
相対的位置ずれ量を測定しこのアレイ上の各像点毎の相
対的位置ずれ量を上記補正量として記憶手段207に記
憶する。具体的な一例を述べると、第1図(b’)に示
すようにアレイI05.106の光電素子の配列方向の
位置をXとし、各アレイ105.106の中心をxOと
した時、アレイ105.106上の光像の対応する像点
がアレイの中心xOにおいて合焦時に合致するように調
整することは比較的容易である。そこでこの様に調整す
ると各点の相対的位置ずれ量は、例えば第3図に示すよ
うに合焦時には実線に示す特性S’(x)を、非合焦時
には特性Z (x)をそれぞれ持つ。ここで合焦時の特
性S (x)は上噛己調整によりアレイ中心xoで相対
的位置ずれ量が零でありここからアレイ周辺に向かって
一次関数的に大きくなることを示し、非合焦時の特性Z
(X)はその非合焦の程度に応じた量ZTだけ、特性S
(x)から平行移動されたものとなっている。
この合焦時の位置ずれ量5(x)が補正データ記憶手段
207に記憶される。この記憶の仕方としてアレイの場
所X毎のS (x)の値をすべて記憶することは記憶デ
ータの数が多くなり好ましくない。このため、第3図の
ように位置ずれ量5(x−)がほぼ原点xoを通る直線
で近1Qできる時には、−この直線の傾きのみによりこ
の位置ずれ量5(x)を特定出来るので、記憶手段20
7にはこの傾きを表すデータを記憶すればよい。この場
合、補正データ記憶手段207は極めて簡単化でき、第
4図(a)に示すようにポテンショメータ401の値を
前記特性直線S (x)のかたむきを表すように調整し
、このポテンショメータ401の出力をA/Dコンバー
タ402を介してマイコン203に入力する構成とする
ことができる。また補正データ記憶手段207として第
4図(b)の如き上記傾きを記憶したROMを用いても
よい。このROMは、出力端子P1〜P8の各々を電源
ラインVccとアースラインEtとに夫々接続していた
ちのと、記憶すべきデータに応じて各出力端子P1〜P
8が電源ラインとアースラインとの一方のみに接続する
ように処理したものである。また、補正データ記憶手段
207としてマイコン203内のROMを用いることも
できる。
207に記憶される。この記憶の仕方としてアレイの場
所X毎のS (x)の値をすべて記憶することは記憶デ
ータの数が多くなり好ましくない。このため、第3図の
ように位置ずれ量5(x−)がほぼ原点xoを通る直線
で近1Qできる時には、−この直線の傾きのみによりこ
の位置ずれ量5(x)を特定出来るので、記憶手段20
7にはこの傾きを表すデータを記憶すればよい。この場
合、補正データ記憶手段207は極めて簡単化でき、第
4図(a)に示すようにポテンショメータ401の値を
前記特性直線S (x)のかたむきを表すように調整し
、このポテンショメータ401の出力をA/Dコンバー
タ402を介してマイコン203に入力する構成とする
ことができる。また補正データ記憶手段207として第
4図(b)の如き上記傾きを記憶したROMを用いても
よい。このROMは、出力端子P1〜P8の各々を電源
ラインVccとアースラインEtとに夫々接続していた
ちのと、記憶すべきデータに応じて各出力端子P1〜P
8が電源ラインとアースラインとの一方のみに接続する
ように処理したものである。また、補正データ記憶手段
207としてマイコン203内のROMを用いることも
できる。
補正データS (x)が直線でなく第5図に示すように
曲線となる場合にはこの曲線をn次式で近似して、これ
を(n+1)個の数値で特定するようにすればよい。あ
るいは、数個の所定の位置・ (iに関する補正データ
を記憶しておき、その中間の位置の補正デ゛−夕が必要
であれば、例えばラグランジェ補間を使用してもよい。
曲線となる場合にはこの曲線をn次式で近似して、これ
を(n+1)個の数値で特定するようにすればよい。あ
るいは、数個の所定の位置・ (iに関する補正データ
を記憶しておき、その中間の位置の補正デ゛−夕が必要
であれば、例えばラグランジェ補間を使用してもよい。
再び第2図に戻って、補正演算手段206は像ずれ演算
手段205の出力Z (x)を補正データ記憶手段20
7の補正データS’(x)で補正し、具体的にはZ (
*) −、S (x)の演算を行って、補正された像ず
れ量ZTを算出する。この補正済像ずれ量ZTは、補正
演算手段206でデフォーカス量(被写体像と撮影レン
ズの所定結像面との間のずれ量)に換算され、表示駆動
手段208に!おくられる。この手段208はデフォー
カス量に基づき焦点調節状態を表示しまた撮影レンズを
合焦位置に駆動する。
手段205の出力Z (x)を補正データ記憶手段20
7の補正データS’(x)で補正し、具体的にはZ (
*) −、S (x)の演算を行って、補正された像ず
れ量ZTを算出する。この補正済像ずれ量ZTは、補正
演算手段206でデフォーカス量(被写体像と撮影レン
ズの所定結像面との間のずれ量)に換算され、表示駆動
手段208に!おくられる。この手段208はデフォー
カス量に基づき焦点調節状態を表示しまた撮影レンズを
合焦位置に駆動する。
この作用を以下に述べる。
一対のアレイ105.106からのイメージ出力al・
・・aN、bl・・・bNはA/D変換後にデータメモ
リ手段204に記憶される。データメモリ手段204に
記憶されたイメージ出力a1・・・aNを第6図(a)
に例示する。像ずれ演算手段205は、このイメージ出
力を第6図(b)又は(C)に示すように例えば5個の
領域X−2、X−1、X01x1、X2に分割し、全く
同様にイメージ出力b1・・・bNをも5個の領域X−
2、X−1、X01X1、x2に分割し、各部分領域X
iのイメージ出力から部分領域Xiの中心xiに関する
部分像ずれ量Z(xi)を個々に演算する。補正演算手
段206は補正データ記憶手段207の内容から場所x
iの部分補正量5(xi)を算出する。この部分補正量
S ”(x i )は第3図に示すように関数S (x
)にx=x iを代入したものである。この後、補正演
算手段206は部分像ずれ量Z(xi)から部分補正量
5(xi’)を減じて、補正済部分像すれ量ZT(Xi
)を得る。即ち、ZT (x’i) =Z’ (x’i
)’−5(x i)を得る。
・・aN、bl・・・bNはA/D変換後にデータメモ
リ手段204に記憶される。データメモリ手段204に
記憶されたイメージ出力a1・・・aNを第6図(a)
に例示する。像ずれ演算手段205は、このイメージ出
力を第6図(b)又は(C)に示すように例えば5個の
領域X−2、X−1、X01x1、X2に分割し、全く
同様にイメージ出力b1・・・bNをも5個の領域X−
2、X−1、X01X1、x2に分割し、各部分領域X
iのイメージ出力から部分領域Xiの中心xiに関する
部分像ずれ量Z(xi)を個々に演算する。補正演算手
段206は補正データ記憶手段207の内容から場所x
iの部分補正量5(xi)を算出する。この部分補正量
S ”(x i )は第3図に示すように関数S (x
)にx=x iを代入したものである。この後、補正演
算手段206は部分像ずれ量Z(xi)から部分補正量
5(xi’)を減じて、補正済部分像すれ量ZT(Xi
)を得る。即ち、ZT (x’i) =Z’ (x’i
)’−5(x i)を得る。
こうして、補正演算手段206は各部分領域Xiに関す
る補正済部分像ずれ量ZT(xi)をめ、例えば、これ
らの値の単純平均ΣZT(xi)15を最終像ずれ量と
して算出して、これをデフォーカス量に換算し表示駆動
手段208に送出する。尚、各部分領域Xiに関する部
分像ずれ量ZT’(xi)から最終像ずれ量ZTをめる
方法はその目的に応じて種々考えられるが、以下にいく
つかの例を示す。
る補正済部分像ずれ量ZT(xi)をめ、例えば、これ
らの値の単純平均ΣZT(xi)15を最終像ずれ量と
して算出して、これをデフォーカス量に換算し表示駆動
手段208に送出する。尚、各部分領域Xiに関する部
分像ずれ量ZT’(xi)から最終像ずれ量ZTをめる
方法はその目的に応じて種々考えられるが、以下にいく
つかの例を示す。
(A1)上述の如く補正法部分像ずれ量ZT(xi)の
平均値を最終像ずれ量ZTとする。
平均値を最終像ずれ量ZTとする。
(A2)補正法部分像ずれ量ZT(xi)の最大と最小
のものを除いた残りの補正法部分像ずれ量の平均値を最
終像ずれ量ZTとする。
のものを除いた残りの補正法部分像ずれ量の平均値を最
終像ずれ量ZTとする。
(A3)補正法部分像ずれ量ZT(xi)を大きい順に
ならべた時の中央のものを最終像ずれ量ZTとする。
ならべた時の中央のものを最終像ずれ量ZTとする。
(A4)後述する情報量E (x)が最大の部分領域に
関する補正法部分像ずれ量z’rを最終像ずれ量ZTと
する。
関する補正法部分像ずれ量z’rを最終像ずれ量ZTと
する。
(A5)上記情報量が相対的に大きい複数の部分領域に
関する補正法部分像ずれ量ZT(xi)の平均値を又は
情報量に応じて加重加算した平均値を最終像ずれ量ZT
とする。
関する補正法部分像ずれ量ZT(xi)の平均値を又は
情報量に応じて加重加算した平均値を最終像ずれ量ZT
とする。
−向、各部分領域Xiのデータから部分像ずれ演算を行
うアルゴリズムとしては、例えばイメージ出力をフーリ
エ弯換し位相を比較する手段(特開昭54−10485
9)や相関演算を行い最大相関を与えるシフト量をめる
手段(特開昭57−45510)を用いることが可能で
ある。部分領域Xiに含まれる先覚変換素子数の少ない
時は上記フーリエ変換法を用いる方が精度がよい。
うアルゴリズムとしては、例えばイメージ出力をフーリ
エ弯換し位相を比較する手段(特開昭54−10485
9)や相関演算を行い最大相関を与えるシフト量をめる
手段(特開昭57−45510)を用いることが可能で
ある。部分領域Xiに含まれる先覚変換素子数の少ない
時は上記フーリエ変換法を用いる方が精度がよい。
アレイ上に奥行きのある被写−が結像されてぃお、、、
、子、イ、、□、0イ、−28カや□。:て像ずれ量を
算出すると、奥行き被写体のどの部分に自動合焦される
かは全く不明となる。
、子、イ、、□、0イ、−28カや□。:て像ずれ量を
算出すると、奥行き被写体のどの部分に自動合焦される
かは全く不明となる。
このような奥行き被写体に関する問題は、上述のように
部分領域Xi毎の部分像ずれ量Z(xi)を演算するこ
とにより以下の如く解決できる。
部分領域Xi毎の部分像ずれ量Z(xi)を演算するこ
とにより以下の如く解決できる。
(B1)複数の部分像ずれ量Z(xi>のうちから最も
像ずれ量の小さいものを選択し、これに基づき最終像ず
れ量ZTをめれば、奥行き被写体の最も近い部分につい
てのデフォーカス量を得ることができ、逆に部分像ずれ
量の最も大きいものの選択により遠方部分についてのデ
フォーカス量を、更に中間のものの選択により中間距離
の 1部分についてのデフォーカス量を得ることができ
(B2)複数の部分像ずれ量Z(xi)のうちでほぼ等
しい値をとるものがあれば、その値を選択しこれに基づ
き最終像ずれ量ZTをめれば、比較的広い領域を占める
被写体についてのデフォーカス量を得ることができる。
像ずれ量の小さいものを選択し、これに基づき最終像ず
れ量ZTをめれば、奥行き被写体の最も近い部分につい
てのデフォーカス量を得ることができ、逆に部分像ずれ
量の最も大きいものの選択により遠方部分についてのデ
フォーカス量を、更に中間のものの選択により中間距離
の 1部分についてのデフォーカス量を得ることができ
(B2)複数の部分像ずれ量Z(xi)のうちでほぼ等
しい値をとるものがあれば、その値を選択しこれに基づ
き最終像ずれ量ZTをめれば、比較的広い領域を占める
被写体についてのデフォーカス量を得ることができる。
(B3)後述する情報量の最も大きい部分領域Xiでの
部・公傷ずれ量を選択しこれに基づき最終像ずれ量ZT
をめれば、焦点検出の為の情報が最も多い被写体、一般
的にはコントラストの最も良い被写体についてのデフォ
ーカス量を得ることができる。
部・公傷ずれ量を選択しこれに基づき最終像ずれ量ZT
をめれば、焦点検出の為の情報が最も多い被写体、一般
的にはコントラストの最も良い被写体についてのデフォ
ーカス量を得ることができる。
次に上述のように部分像ずれ量を算出する場合の具体例
をフローチャートを用いて説明する。
をフローチャートを用いて説明する。
第7図においてステップ■で各部分領域Xiにおける部
分像ずれ量Z(xi)と情報量E(xiンとを像ずれ演
算手段205によって算出する。
分像ずれ量Z(xi)と情報量E(xiンとを像ずれ演
算手段205によって算出する。
ここで情報量E’(x、i)とは対応する部分像ずれ量
Z(xi)の信鯨度を表すもので、この情報量の値が大
きい程、対応する部分像ずれ量の精度が高くなる。具体
的には、情報量としては像ずれ演算がフーリエ変換後の
位相比較により行われるのであるならば、フーリエ変換
後の振幅に関連した値(特開昭55−98710のrl
、rl’、r2、r2’が該当する。)を用いることが
でき、また像ずれ演算が相関法である場合には後述の自
己相関値Wmを用いることができる。ステップ■におい
て、上記各部分領域Xiの情報量E(xi)を所定闇値
8thと比較し、この闇値よりも大きい値の情報量E(
xj)の部分領域Xjを選択する。ステップ■において
、補正データ記憶手段207の内容S (x)から上記
選択された部分領域Xjにおける部分補正量5(xj)
を算出すると共に、選択部分領域xjでの部分像ずれ量
Z(xj)を部分像ずれ量Z(xi)から選択する。
Z(xi)の信鯨度を表すもので、この情報量の値が大
きい程、対応する部分像ずれ量の精度が高くなる。具体
的には、情報量としては像ずれ演算がフーリエ変換後の
位相比較により行われるのであるならば、フーリエ変換
後の振幅に関連した値(特開昭55−98710のrl
、rl’、r2、r2’が該当する。)を用いることが
でき、また像ずれ演算が相関法である場合には後述の自
己相関値Wmを用いることができる。ステップ■におい
て、上記各部分領域Xiの情報量E(xi)を所定闇値
8thと比較し、この闇値よりも大きい値の情報量E(
xj)の部分領域Xjを選択する。ステップ■において
、補正データ記憶手段207の内容S (x)から上記
選択された部分領域Xjにおける部分補正量5(xj)
を算出すると共に、選択部分領域xjでの部分像ずれ量
Z(xj)を部分像ずれ量Z(xi)から選択する。
ステップ■において選択領域Xjに関する補正された部
分像ずれ量ZT(xj)をZT(xj)=Z (x j
) −3(X j)からめる。ステップ■において、ス
テップ■でめた補正法部分像ずれ量ZT (x j)の
バラツキが所定値ΔZより小さいか否か、具体的には、
補正済部分像ずれ量ZT(xj)のうちの最大値と最小
値との差が所定値より小さいか否かを判別し、小である
時、被写体に゛奥行きがないとしてステップ■へ移り、
小でない時、奥行きある被写体と判定しステップ■へ移
る。ステップ■では、例えば前記(A1)〜(A5)の
いずれかの処理により最終ずれI−ZTをめる。ステッ
プ■では、例えば上述の(B1)〜(B3)のいずれか
の処理で最終像ずれ量ZTをめる。
分像ずれ量ZT(xj)をZT(xj)=Z (x j
) −3(X j)からめる。ステップ■において、ス
テップ■でめた補正法部分像ずれ量ZT (x j)の
バラツキが所定値ΔZより小さいか否か、具体的には、
補正済部分像ずれ量ZT(xj)のうちの最大値と最小
値との差が所定値より小さいか否かを判別し、小である
時、被写体に゛奥行きがないとしてステップ■へ移り、
小でない時、奥行きある被写体と判定しステップ■へ移
る。ステップ■では、例えば前記(A1)〜(A5)の
いずれかの処理により最終ずれI−ZTをめる。ステッ
プ■では、例えば上述の(B1)〜(B3)のいずれか
の処理で最終像ずれ量ZTをめる。
以上の実施例では、一対のイメージ出力がら複数の部分
像ずれ量を算出する例であったが、次に単一の像ずれ量
を算出する第2実施例を説明する。
像ずれ量を算出する例であったが、次に単一の像ずれ量
を算出する第2実施例を説明する。
第8図(a)は第2図のデータメモリ手段2゜4に記憶
される一対のデータ列AI・・・AN、Bl・・・BN
の一方を示す。このデータ列としては、前述の如く光電
素子アレイのイメージ出力そのものでも、またそれをフ
ィルタリングやサンプリング処理したイメージ出力であ
ってもよい。
される一対のデータ列AI・・・AN、Bl・・・BN
の一方を示す。このデータ列としては、前述の如く光電
素子アレイのイメージ出力そのものでも、またそれをフ
ィルタリングやサンプリング処理したイメージ出力であ
ってもよい。
第2図において、像ずれ演算手段205はデー 5タメ
モリ手段204に記憶された一対のデータ列AI・・・
AN、Bl・・・BNを用い、一方のデータ列A1・・
・ANを他方のデータ列B1・・・BNに対して所定量
ずつシフトしながら、各ソフト量り毎の相関量C(L)
をめる。
モリ手段204に記憶された一対のデータ列AI・・・
AN、Bl・・・BNを用い、一方のデータ列A1・・
・ANを他方のデータ列B1・・・BNに対して所定量
ずつシフトしながら、各ソフト量り毎の相関量C(L)
をめる。
即ち・に、(L)=、モ、1Ai−Bi+Llこの関数
C(L)が最小、となるシフト量Lmを像ずれ量として
める。このように相関演算によりめた像ずれ量Lmは上
述のような光学系の調整不足等に起因する誤差を含んで
いるので、この像ずれ量Lmを補正データS (x)で
補正しなければならない。しかしながら、この像ずれ量
はデータ列Al・・・AN、Bl・・・BNの全領域か
ら算出しているので、補正量として補正データS(x’
)のどの領域を用いるかが問題となる。
C(L)が最小、となるシフト量Lmを像ずれ量として
める。このように相関演算によりめた像ずれ量Lmは上
述のような光学系の調整不足等に起因する誤差を含んで
いるので、この像ずれ量Lmを補正データS (x)で
補正しなければならない。しかしながら、この像ずれ量
はデータ列Al・・・AN、Bl・・・BNの全領域か
ら算出しているので、補正量として補正データS(x’
)のどの領域を用いるかが問題となる。
この問題は、次のように解決される。
データ列A1・・・AN、Bl・・・BNは、そのどの
部分も上記相関量C(L)に等しく寄与している 1の
でなく、第8図(a)に示した如くデータ列の変化の激
しい部分Yが大きく寄与し変化のゆるやかな部分は寄与
が小さい、従ってデータ列A1・・・AN、Bl・・・
BNの場所X毎の上記寄与の程度(以下寄与度と称する
。)をめ、この場所に応じた寄与度と補正データS (
x)とから補正量をめればよい。この寄与度Wmは、例
えばデータ列の隣接するデータの差分からめ得る。
部分も上記相関量C(L)に等しく寄与している 1の
でなく、第8図(a)に示した如くデータ列の変化の激
しい部分Yが大きく寄与し変化のゆるやかな部分は寄与
が小さい、従ってデータ列A1・・・AN、Bl・・・
BNの場所X毎の上記寄与の程度(以下寄与度と称する
。)をめ、この場所に応じた寄与度と補正データS (
x)とから補正量をめればよい。この寄与度Wmは、例
えばデータ列の隣接するデータの差分からめ得る。
即ち、Wm= l Am−Am+ Il又はlBm−8
m+11にの値Wmを第8図(b)に示す。
m+11にの値Wmを第8図(b)に示す。
もちろんWmとしてlAm−Am+11+lBm−Bm
+llを用いることもできる。
+llを用いることもできる。
補正量STは、
ST=ΣSm−Wm/ΣWmとなる。
ここでSmは、x=mとしたときのS (X)である。
従って、補正済像ずれ量ZTは次式よりまる。ZT=L
m−3T 尚、第1光電素子アレイとそれ上の光像との相対位置と
第2光電素子アレイとそれ上の光像との相対位置との間
の場所に応じた位置ずれ量が著しく大きい場合には、補
正データS (x)により像ずれ量を高精度で補正する
ことは困難となることが条る。そこで、第1及び第2光
電素子アレイの光電素子のピッチを場所に応じて変化さ
せることにより上記位置ずれ量を予め成る程度補正し、
それでも残存した位置ずれ量を補正データとして記憶す
るようにすることが望ましい。
m−3T 尚、第1光電素子アレイとそれ上の光像との相対位置と
第2光電素子アレイとそれ上の光像との相対位置との間
の場所に応じた位置ずれ量が著しく大きい場合には、補
正データS (x)により像ずれ量を高精度で補正する
ことは困難となることが条る。そこで、第1及び第2光
電素子アレイの光電素子のピッチを場所に応じて変化さ
せることにより上記位置ずれ量を予め成る程度補正し、
それでも残存した位置ずれ量を補正データとして記憶す
るようにすることが望ましい。
(発明の効果)
以上の説明から明らかなように、本発明によると、光学
系の調整不足等の原因により第1光電素子アレイとそれ
上の光像との相対位置と、第2光電素子アレイとそれ上
の光像との相対位置との場所に応じて生じた位置ずれに
関連した補正データを記憶しておき、この補正データに
より像ずれ量を補正するようにしたので、光電的像変位
装置の光学系の入念なwX調整が不要となり量産性を大
幅に向上できる。
系の調整不足等の原因により第1光電素子アレイとそれ
上の光像との相対位置と、第2光電素子アレイとそれ上
の光像との相対位置との場所に応じて生じた位置ずれに
関連した補正データを記憶しておき、この補正データに
より像ずれ量を補正するようにしたので、光電的像変位
装置の光学系の入念なwX調整が不要となり量産性を大
幅に向上できる。
第1図(a)は、一般的な焦点検出光学系と光電素子ア
レイとの関係を示す光学図、第1図(b)は先覚素子上
の光像位置を示す正面図、第2図は本発明の一実施例を
示すブロック図、第3図は相対的位置ずれ量の一例を示
すグラフ、第4図(a)及び(b)は補正データ記憶手
段の具体的構成例を示す回路図、第5図は相対的位置ず
れ量の別の例を示すグラフ、第6図(a)はイメージ出
力の一例を示すグラフ、第6図(b)及び(c)はイメ
ージ出力を複数の領域に分割する様子を示す関、第7図
は第1実施例の具体的な作用を示すフローチャート、第
8図(a)はイメージ出力の別の例を示すグラフ、第8
図(b)はイメージ出力の変化の激しさを示すグラフで
ある。 105.106 ・・・ 光電素子アレイ、205 ・
・・・・・ 像ずれ演算手段、206 ・・・・・・
補正演算手段、207 ・・・・・・ 補正データ記憶
手段出願人 日本光学工業株式会社 代理人 渡辺隆男 N7図 第3図 (θ)
レイとの関係を示す光学図、第1図(b)は先覚素子上
の光像位置を示す正面図、第2図は本発明の一実施例を
示すブロック図、第3図は相対的位置ずれ量の一例を示
すグラフ、第4図(a)及び(b)は補正データ記憶手
段の具体的構成例を示す回路図、第5図は相対的位置ず
れ量の別の例を示すグラフ、第6図(a)はイメージ出
力の一例を示すグラフ、第6図(b)及び(c)はイメ
ージ出力を複数の領域に分割する様子を示す関、第7図
は第1実施例の具体的な作用を示すフローチャート、第
8図(a)はイメージ出力の別の例を示すグラフ、第8
図(b)はイメージ出力の変化の激しさを示すグラフで
ある。 105.106 ・・・ 光電素子アレイ、205 ・
・・・・・ 像ずれ演算手段、206 ・・・・・・
補正演算手段、207 ・・・・・・ 補正データ記憶
手段出願人 日本光学工業株式会社 代理人 渡辺隆男 N7図 第3図 (θ)
Claims (1)
- 第1、第2の光電素子アレイと、この各充電素子アレイ
上にほぼ同一物体の像をそれぞれ形成する光学系と、前
記第1、第2光電素子アレイの光電出力に基づき前記各
充電素子アレイの像の相対的位置関係を検出する検出手
段とを具備する光電的像変位検出装置において、前記第
1光電素子アレイとその上の光像との相対位置と前記第
2光電素子アレイとその上の光像との相対位置との、−
前記光電素子アレイの場所に応じた差異に関連する補正
データを記憶する記憶手段と、この記憶手段の補正デー
タに基づき上記検出手段の出力を補正する補正手段とを
具備することを特徴とする充電的像変位検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11946284A JPH0684890B2 (ja) | 1984-06-11 | 1984-06-11 | 焦点検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11946284A JPH0684890B2 (ja) | 1984-06-11 | 1984-06-11 | 焦点検出装置 |
Related Child Applications (4)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13686091A Division JPH06103182B2 (ja) | 1991-06-07 | 1991-06-07 | 焦点検出装置 |
JP3136858A Division JP2545758B2 (ja) | 1991-06-07 | 1991-06-07 | 焦点検出装置 |
JP3136861A Division JPH06100466B2 (ja) | 1991-06-07 | 1991-06-07 | 焦点検出装置 |
JP3136859A Division JPH06100465B2 (ja) | 1991-06-07 | 1991-06-07 | 焦点検出装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60262004A true JPS60262004A (ja) | 1985-12-25 |
JPH0684890B2 JPH0684890B2 (ja) | 1994-10-26 |
Family
ID=14761947
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11946284A Expired - Lifetime JPH0684890B2 (ja) | 1984-06-11 | 1984-06-11 | 焦点検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0684890B2 (ja) |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6324113A (ja) * | 1986-03-19 | 1988-02-01 | Toshiba Mach Co Ltd | パタ−ン測定方法 |
JPS6479711A (en) * | 1987-09-21 | 1989-03-24 | Fuji Photo Film Co Ltd | Automatic focusing adjuster |
JPH01199110A (ja) * | 1987-12-25 | 1989-08-10 | Seikosha Co Ltd | カメラ用距離検出装置 |
EP0382564A2 (en) * | 1989-02-10 | 1990-08-16 | Nikon Corporation | Focus state detecting device |
EP0387088A2 (en) * | 1989-03-10 | 1990-09-12 | Nikon Corporation | Focus detection apparatus |
US5089842A (en) * | 1989-02-10 | 1992-02-18 | Nikon Corporation | Focus state detecting device |
JPH0488326A (ja) * | 1990-08-01 | 1992-03-23 | Fuji Electric Co Ltd | 光学器械の対象検出装置 |
US5202718A (en) * | 1989-03-10 | 1993-04-13 | Nikon Corporation | Focus detection apparatus |
US5612763A (en) * | 1994-09-28 | 1997-03-18 | Nikon Corporation | Focus detection device and method |
US5689740A (en) * | 1994-09-05 | 1997-11-18 | Nikon Corporation | Focus detection device |
JP2013257450A (ja) * | 2012-06-13 | 2013-12-26 | Nikon Corp | 焦点検出装置およびそれを備えた撮像装置 |
JP2016194717A (ja) * | 2016-07-06 | 2016-11-17 | キヤノン株式会社 | 撮像装置、撮像システム、及び焦点検出方法 |
-
1984
- 1984-06-11 JP JP11946284A patent/JPH0684890B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6324113A (ja) * | 1986-03-19 | 1988-02-01 | Toshiba Mach Co Ltd | パタ−ン測定方法 |
JPS6479711A (en) * | 1987-09-21 | 1989-03-24 | Fuji Photo Film Co Ltd | Automatic focusing adjuster |
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US5089842A (en) * | 1989-02-10 | 1992-02-18 | Nikon Corporation | Focus state detecting device |
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JPH0488326A (ja) * | 1990-08-01 | 1992-03-23 | Fuji Electric Co Ltd | 光学器械の対象検出装置 |
US5689740A (en) * | 1994-09-05 | 1997-11-18 | Nikon Corporation | Focus detection device |
US5612763A (en) * | 1994-09-28 | 1997-03-18 | Nikon Corporation | Focus detection device and method |
JP2013257450A (ja) * | 2012-06-13 | 2013-12-26 | Nikon Corp | 焦点検出装置およびそれを備えた撮像装置 |
JP2016194717A (ja) * | 2016-07-06 | 2016-11-17 | キヤノン株式会社 | 撮像装置、撮像システム、及び焦点検出方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0684890B2 (ja) | 1994-10-26 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
EXPY | Cancellation because of completion of term |