JPS6118911A

JPS6118911A - 焦点検出装置

Info

Publication number: JPS6118911A
Application number: JP13880984A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Utagawa; 健歌川; Yosuke Kusaka; 洋介日下
Original assignee: Nikon Corp; Nippon Kogaku KK
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1984-07-04
Filing date: 1984-07-04
Publication date: 1986-01-27
Anticipated expiration: 2010-07-05
Also published as: JPH0762732B2

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。

Description

【発明の詳細な説明】（発明の技術分野）本発明は、撮影レンズの如き結像光学系の射出瞳の異っ
た二つの領域を通った２光束により一対の光電素子アレ
イ上に夫々はぼ同一物体の光像を形成し、両光像の相対
的像ずれ量から焦点検出を行う焦点検出装置に関する。

（発明の背景）この種のいわゆる瞳分割型焦点検出装置は一眼レフカメ
ラやビデオカメラなどに採用されており、大別すると次
の２方式が知られている。その第１は、特開昭５８−７
８１０１に示すように撮影レンズにより形成された物体
の一次像を一対の再結像光学系により一対の光電素子ア
レイ上に夫々再結像する方式であり、第２は、米国特許
第４．１８５．１９１号に記載の如く撮影レンズのほぼ
焦点面に微小レンズ列を配置しその各微小レンズの背後
に一対の光電素子を設けた方式である。

このような瞳分割型焦点検出装置は、その焦点検出に使
用する一対の光束、即ち一対の光電素子アレイ上の光像
を老成する光束が撮影レンズの絞り等によりケラレると
焦点検出精度が大幅に低下するという欠点がある。

（発明の目的）そこで、本発明の目的は、結像光学系の絞り等により焦
点検出用光束がケラしても焦点検出精度の低下を大幅に
軽減できる焦点検出装置を提供することにある。

（発明の概要）本願の第１の発明は第１、第２の光電素子アレイと、結
像光学系の射出瞳の異った第１、第２の領域を夫々通っ
た第１、第２の光束により上記第１、第２光電素子アレ
イ上又はその近傍に夫々第１、第２の光像を形成する焦
点検出光学系と、上記第１、第２の光電素子アレイの光
電出力に基づき上記第１、第２光像の相対的像ずれ量を
検出し、この像ずれ量を所定の換算係数でもって上記結
像光学系の所定結像面と物体像面とのデフォーカス量に
換算する演算手段と、上記演算手段の作動時における上
記結像光学系の明るさの情報を入力する入力手段と、上
記換算係数が上記結像光学系の明るさによる上記第１、
第２光像のケラレに応じて変化する関係を上記明るさに
対応させて記憶しており、上記入力手段１こ入力された
上記明るさ情報に基づきこれに対応した換算係数を上記
演算手段に入力する記憶手段とを具備することを特徴と
するものであり、第２の発明は第１、第２の光電素子ア
レイと、結像光学系の射出瞳の異った第１、第２の領域
を夫々通った第１、第２の光束により上記第１、第２光
電素子アレイ上又はその近傍に夫々第１、第２の光像を
形成する焦点検出光学系と、上記第１、第２光電素子ア
レイの光電出力に基づき上記結像光学系の所定結像面と
物体像面とのデフォーカス量を算出する演算手段と、上
記演算手段の作動時における上記結像光学系の明るさの
情報を入力する入力手段と、上記第１、第２光像のケラ
レに起因したデフォーカス量の誤差量に関連した補正量
を上記結像光学系の明るさに対応させて記憶しており、
上記入力手段に入力された上記明るさ情報に基づきこの
情報に対応した補正量を出力する記憶手段と、この記憶
手段からの補正量により上記デフォーカス量を補正する
補正手段とを具備することを特徴とするものである。

（発明の実施例）第１図において、−眼レフカメラの撮影レンズの如き交
換可能な撮影レンズ１の所定焦点面又はその近傍にフィ
ールドレンズ２が設けられている。

このフィールドレンズ２は、透明なプラスチック又はガ
ラスなどから成る焦点検出光学ブロック３の一端面に形
成され、矩形の焦点検出領域４を残して遮光処理されて
いる。この焦点検出領域４の形成は、上記矩形の開口を
有する遮光板をフィールドレンズ２の直前に配置するよ
うにしてもよい。

撮影レンズ１の射出瞳の異った領域１００Ａ。

１００Ｂを通った被写体からの光束１０１Ａ１１０１Ｂ
は、検出領域４の近傍に夫々被写体の一次像を形成する
。検出領域４から焦点検出光学系３に入射した光束１０
１Ａ、ｌ０ＩＢは反射面５で共に上方に反射され、一方
の光束１０１Ａは再結像光学系として働く凹面鏡６Ａで
更に反射され、光電素子アレイ７Ａに被写体の二次像を
作成する。

他方の光束１０１Ｂは同様の凹面鏡６Ｂで更に反射され
光電素子アレイ７Ｂに被写体の二次像を作成する。もち
ろん上記の並置された凹面鏡６Ａ。

６Ｂは、並置された光電素子アレイ７Ａ、７Ｂに夫々二
次像を形成する為に互に異った角度傾いている。フィー
ルドレンズ２のパワーは凹面鏡６Ａ、６Ｂとハツチング
領域１００Ａ、１００Ｂとが互に共役関係となる様に定
められている。従ってこのハツチング領域１００Ａ、１
００Ｂの大きさはそれぞれ対応する凹面鏡６Ａ、６Ｂの
大きさによって定められるものである。撮影レンズ１の
７１ツチング領域１００Ａ１１００Ｂを通過した光束１
０１Ａ、ｌ０ＩＢのみが光電素子アレイ７Ａ。

７Ｂに到達するので、この領域１００Ａ、１００Ｂを以
後は最大通過領域と称することにする。また一対の凹面
鏡６Ａ、６Ｂは、光電素子アレイ７Ａ、７Ｂの夫々の像
が検出領域４上で互に重り合うように調整されている。

光電素子アレイ７Ａ、７Ｂ上の光像の相対的像ずれ量と
デフォーカス量（撮影レンズの所定結像面と被写体像の
結像面との光軸方向のずれ量）との関係を以下に説明す
る。

デフォーカス量をＰとし、相対的像ずれ量をπとすると
、Ｐ＝ＫＸｉＸＺＴ　　の関係がある。

ここで、Ｋは凹面鏡６Ａ、６Ｂの倍率などを含めた焦点
検出光学系３の特性によって決まる係数、θは、検出領
域４の中心と最大通過領域１００Ａ、１００Ｂの面積の
夫々の中心とを結ぶ直線のなす角度でこれを以下に検出
開角と称する。

相対的像ずれ量ＺＴは光電素子アレイ７Ａ１７Ｂのイメ
ージ出力の演算から求められる値でありＫは上述の如く
焦点検出光学系のみにより決定される値である。しかし
ながら検出開角θは撮影レンズの明るさ、即ち開放絞り
値ＦＯによって変化する値である。詳述すると、撮影レ
ンズ１の明るさ、即ち開放絞り値ＦＯによって決まる射
出瞳径が、上記凹面鏡６Ａ、６Ｂの大きさによって決ま
る最大通過領域１００Ａ１１００Ｂの外接円１０２以上
であるときには、上記領域１００Ａ、１００Ｂを通る光
束は全（ケラレることなく、この時の検出開角θは図示
の通りθ、となる。ところが、撮影レンズ１として、も
っと暗い、即ち開放絞り値が大きいものが使用され、そ
の射出瞳径が点線１０３又は１０４のように小さくなる
と、上記光束はケラしてしまい、結局点線１０３又は１
０４内の最大通過領域１００Ａ、１００Ｂを通る光束の
みが光電素子アレイ７Ａ１７Ｂに到達する。従ってこの
時の検出開角は上述の値θ、よりも小さくなる。

第２図は撮影レンズの開放絞り値Ｆ。と換算係数１／θ
との関係を示すグラフであって、瞳径１０２．１０３．
１０４の明るさを夫々Ｆ、　＝２．４．Ｆｔ＝４、Ｆ、
＝５．６として示しである。撮影レンズの開放絞り値が
Ｆ＋より小さいと上記ケラレは生じないので、係数１／
θは一定となっているが、大きいと、その絞り値の増大
に応じてケラレの量が大きくなるため係数１／θも増大
する。

従って、像ずれ量Ｚをデフォーカス量Ｐに換算するとき
には、上記最大通過領域１００Ａを通る光束が撮影レン
ズによってケラレる程度に応じて、具体的には撮影レン
ズの開放絞り値に応じて、検出開度θを補正しなければ
ならない。

もちろん、以上の説明では一眼レフカメラの撮影レンズ
にありでは一般に焦点検出は絞り開放状態で行われるの
で、第２図の横軸は開放絞り値Ｆ０問題となるので、上
記第２図横軸の値はこの絞り込んだ時の絞り値となる。

−膜化して言うと、焦点検出時の撮影レンズの明るさに
よって、上記ケラレの程度が決定されるので第２図横軸
は焦点検出時の撮影レンズの明るさである。

尚、最大通過領域１００Ａ、１００Ｂを大きくすること
は、当然光電素子アレイ７Ａ、７Ｂへ（７）入射光量が
大きくなり、アレイ７Ａ、７Ｂのイメージ出力のＳ／Ｎ
比が向上する利点がある。この最大通過領域１００Ａ、
１００Ｂを大きく定める／１１”ＩＭ際、第１図に示す様にその領域の形状をその並び方向（
図で横方向）の寸法がそれに垂直方向のそれよりも大き
く定めることが望ましい。この理由は垂直方向の寸法を
大きくすると凹面鏡６Ａ１６Ｂの相対的傾き角が大きく
なり、これは収差を悪化させるからである。

以上に撮影レンズの絞り径によって生ずる焦点検出光束
のケラレがデフォーカス量の換算係数に及ぼす影響を説
明したが、以下に上記ケラレがデフォーカス量に及ぼす
別の影響を説明する。

光電素子アレイ７Ａ上の光像と光電素子アレイ７Ｂ上の
光像との相対的像ずれ量は、当然光電素子アレイ上のい
かなる位置においても同量であることが必要である。と
ころが、焦点検出光束にケラレが生ずると、相対的像ず
れ量が光電素子アレイ上の位置に応じて異ってしまう。

第３図（ａｌ、（ｂ）、（Ｃ）は、カメラから同一距離
に存する３個の点光源の光電素子アレイ７Ａ、７Ｂ上の
像を示したものである。第３図（ａ）は、明るさＦ２、
即ち射出瞳径１０３の撮影レンズが使用された時の三個
の点光源の像Ｘｏ　ａｌＸｔ　ａＳＸｔ　ａ　ＳＸｏ　
ｂ、Ｘｔ　ｔ）。

Ｘｔｂ、を示し、光電素子アレイの中央の像Ｘ０ａｓＸ
ｏｌ）、は共に点像であるが、両端付近の像Ｘ、ａ、Ｘ
、ｂ、　Ｘｔａｓ　Ｘｔｂは焦点検出光学系３の収差の
為にボケ像となっている。第３図（ｂ）、（Ｃ）は、夫
々間るさＦｌ及びＦ、の撮影レンズが使用された場合の
像を示す。焦点検出光学系３は、ケラレを生ずるＦ、の
明るさの撮影レンズを用いた時に、第３図（ａ）に示す
ように光電素子アレイの中央の像Ｘｏａ、Ｘｏｂがほぼ
点像となり、かつ対応する像（ＸＯａ、Ｘｏ　ｂ）、　
（ｘｔａ、ｘｔｂ）、（Ｘｔ　ａｓ　Ｘｔ　ｂ）に関し
各像の重心の相対位置が一致する様に、予め調整されて
い葛。この様に調整すると、Ｆ、よりも明るい撮影レン
ズ、例えば明るさＦ、の撮影レンズを用いると、この場
合焦点検出光束のケラレの程度がＦ、の撮影レンズより
も少ない（Ｆｌではケラレが無い。）為に、第３図（ｂ
）に示すように、ボケ像Ｘｔａ、Ｘ＋ｂ、　Ｘｔａ、　
Ｘｚｂが夫々大きくなると共に対応する像の重心が逆方
向に変位し、従って対応像（Ｘ、ａ。

ｘｔｂ）、（ＸｔａＳｘｔｂ）　（７）相対位置カ矢印
テ示シた量だけずれてしまう。他方、Ｆｔよりも晴いＦ
、の撮影レンズを用いると、このＦ３の撮影レンズはＦ
２よりも上記ケラレの程度が大きいため、第３図（Ｃ）
に示すように同図（ｂｌと全く逆に端部付近の対応像の
相対位置が逆にずれてしまう。

この様な光電素子アレイ上の場所に応じた光像の相対位
置ずれは、当然デフォーカス量の検出精度を低下させる
ものであり、補正しなければならない。

第４図（ａ）は、横軸に光電素子アレイ上の位置Ｘを縦
軸に上記光像の相対的位置ずれ量を夫々とり、撮影レン
ズの明るさが変化した時の相対的位置ずれ量の変化を示
したものである。関数Ｔ　（Ｆｔ、Ｘ）は、第３図（ａ
）に示した明るさＦ、の撮影レンズを用いた場合に関す
るもので、相対的位置ずれが発生していない。関数Ｔ（
Ｆ、、Ｘ）　、　Ｔ　（Ｆ、、Ｘ）は夫々第３図（ｂ）
及び（Ｃ）に示した明るさＦ、及びＦ、の撮影レンズを
用いた場合を示し、Ｘが大きくなるにつれて位置ずれ量
も大きくなっている。

なお、以上の説明では、光電素子アレイの中央の像につ
いて必ず上記相対的位置ずれが生じない様に、また中間
的な明るさＦ、の撮影レンズの使用時に光電素子アレイ
の全域で上記相対的位置ずれが生じない様に、焦点検出
光学系を予め調整したが、この様な調整は上記のものに
限るものでない。

上述した焦点検出光束のケラレによるデフォーカス量検
出精度の二要因を共に補正した本発明の一実施例を以下
に述べる。尚この実施例は一眼レフカメラに本発明に係
る焦点検出装置を組込んだ例である。

第５図において補正データメモリ手段１０は、像ずれ量
補正データメモリ１１とデフォーカス量換算係数メモリ
１２とを含む。このメモリ１１には、使用される撮影レ
ンズ毎に予め測定された第４図（ａ）に示した如き相対
位置ずれ関数Ｔ　（ＦｌＸ）を、撮影レンズの明るさく
本例では開放絞り値）Ｆに関連して記憶している。メモ
リ１２には、第２図に示した如きデフォーカス量換算係
数１／θが撮影レンズの明るさＦに関連して記憶されて
いる。

光電変換部１３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７Ａ。

７Ｂが並置されている。この各光電素子アレイには第１
図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７Ａからのイメージ出力ａ１・・・ａＮは順次
時系列的にＡ／Ｄコンバータ１４によりＡ／Ｄ変換され
、マイクロコンピュータ１５内のデータメモリ手段１６
に記憶され、全く同様にアレイ７Ｂからのイメージ出力
ｂ１・・・ｂＮもＡ／Ｄコンバータ１４を介してデータ
メモリ手段１６に記憶される。像ずれ演算手段１７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７に、７Ｂ
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。

像ずれ量補正手段１８は、像ずれ演算手段１７の出力を
、使用される撮影レンズの明るさに応して像ずれ量補正
データメモリ１１の内容で補正する。デフォーカス量換
算手段１９は、像ずれ量補正手段１８の出力を、上記明
るさに応じてデフォーカス量換算係数メモリ１２の内容
でデフォーカス量に換算する。撮影レンズの開放絞り値
入力手段２０は、使用される撮影レンズの明るさ、一般
的には開放絞り値が撮影レンズの装着動作に連動して自
動的に又は手動操作により入力される。表示駆動手段２
１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へ駆動する。

この作用を以下に述べる。

一対のアレイ７Ａ、７Ｂからのイメージ出力ａ１・・・
ａＮ、ｂｌ・・・ｂＨはＡ／Ｄ変換後にデータメモリ手
段１６に記憶される。データメモリ手段１６に記憶され
たイメージ出力ａ１・・・ａＮを第６図（ａｌに例示す
る。像ずれ演算手段１７は、このイメージ出力を第６図
（ｂ）又は（Ｃ１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−Ｌ
　Ｘ０１Ｘ１、Ｘ２に分割し、各部分領域Ｘｉ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。像ずれ量補正手段１
８は、像ずれ量補正データメモリ１１から結像レンズ明
るさ入力手段２０に入力された使用撮影レンズの開放絞
り値情報Ｆａに対応した補正データＴ　（Ｆａ、Ｘ）を
読み出し、この補正データから場所ｘｉの部分補正量Ｔ
　（Ｆａ、　ｘｉ）を算出する。この後、補正手段１８
は部分像ずれ量Ｚ　（Ｘ　ｉ）から部分補正量Ｔ　（Ｆ
ａ、　ｘｉ）を減じて、補正済部分像ずれ量ＺＴ　（Ｘ
　ｉ）を得る。即ち、ｚＴ（Ｘｉ）＝Ｚ（Ｘｉ）−Ｔ　
（Ｆａ、　ｘｉ）を得る。

こうして、補正手段１８は各部分領域Ｘｉに関する補正
済部分像ずれ量ＺＴ　（Ｘ　ｉ）を求め、例えば、これ
らの値の単純平均ΣＺＴ　（Ｘ　ｉ）　１５を最終像ず
れ量ＺＴとして算出する。尚、各部分領域Ｘｉに関する
部分像ずれ量ＺＴ　（Ｘ　Ｉ）から最終像ずれ量ＺＴを
求める方法はその目的に応じ（１７）　　　　　　　　
　　　。。

て種々考えられるが、以下にいくつかの例を示す。

（Ａ１）上述の如く補正済部分像ずれ量ＺＴ（Ｘｉ）の
平均値を最終像ずれ量ＺＴとする。

（Ａ２）補正済部分像ずれ量ＺＴ　（ｘ　ｉ）の最大と
最小のものを除いた残りの補正済部分像ずれ量の平均値
を最終像ずれ量ＺＴとする。

（Ａ３）補正済部分像ずれ量ＺＴ　（ｘ　ｉ）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
。

（Ａ４）後述する情報量Ｅ（Ｘ）が最大の部分領域に関
する補正済部分像ずれ量ｚＴ（Ｘｉ）を最終像ずれ量Ｚ
Ｔ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
関する補正済部分像ずれ量ＺＴ　（Ｘ　ｉ）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。

デフォーカス量換算手段１１９は、開放絞り値入力手段
２０からの開放絞り値情報Ｆａに対応した換算係数１／
θを換算係数メモリ１２から読み出し、この換算係数１
／θと焦点検出光学系の特性によシ決まる他の換算係数
にとを用いて補正手段１８の最終像ずれ量ＺＴをデフォ
ーカスｔｐに換算する。即ち、Ｐ＝ＫＸ７ＸＺＴＯこの
デフォーカス量Ｐに基づき表示駆動手段２１が作動され
る。

尚、各部分領＃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
変換し位相を比較する手段（特開昭５４−１０４８５９
）や相関演算を行藝最大相関を与えるシフト量を求める
手段（％開昭５７−４５５１０）を用いることが可能で
ある。部分領域Ｘｉに含まれる光電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体が結像されている場合、
アレイの全領域のイメージ出力を用いて像ずれ量を算出
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Ｘ１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）複数の部分像ずれ蓄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を求めれば、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
離の部分についてのデフォーカス量を得ることができる
。

（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を求めれば、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Ｅ　（Ｘｉ）の最も大きい部分
領域Ｘｉでの部分像ずれ量を選択しこれに基づき最終像
ずれ量ＺＴを求めれば、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。

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）とを像ずれ演
算手段１７によって算出する。ここで情報量Ｅ（Ｘｉ）
とは対応する部分像ずれ量Ｚ（Ｘｉ）の信頼度を表すも
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、ｒ１′、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Ｘ１の情
報量Ｅ（Ｘりを所定閾値Ｂｔｈと比較し、この閾値より
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、補正データメモリ１１の内容
から開放絞り値入力手段２０に入力された明るさ情報１
’ｉ’ａに対応した補正データＴ（Ｆａ、ｘ）を読み出
し、これから」二記選択された部分領域Ｘｊにおける部
分補正量Ｔ（Ｆａ、ＸＤ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（ｘＤをＺＴ　（
Ｘｊ）　＝Ｚ　（ＸＤ　−Ｔ　（Ｆａ、　ｘｊ）から求
める。ステップ■において、ステップ■で求めた補正済
部分像ずれ量ＺＴ（Ｘｊ）のバラツキが所定値△Ｚより
小さいか否か、具体的には、補正済部分像ずれ量Ｚ　Ｔ
　（ｘ　Ｄ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（ＡＩ）〜（Ａ５）のいずれかの処理により最
終ずれ量ＺＴを求める。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Ｚ
Ｔを求める。

以上の実施例では、一対のイメージ出力から複数の部分
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。

第８図（ａ）は第５図のデータメモリ手段１６に記憶さ
れる一対のデータ列Ａ１・・・ＡＮＳＢｌ・・・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５図において、像ずれ演算手段１７はデータ・・・Ａ
Ｎ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、各シフト量り毎の相関量Ｃ（Ｌ）を求
める。

像ずれ量として求める。このように相関演算により求め
た像ずれ量Ｌｍは上述のようなケラレによる位置ずれに
起因する誤差を含んでいるので、この像ずれ量Ｌｍを使
用撮影レンズの明るさに関する補正データＴ　（Ｆａｌ
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Ａ１・・・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’
ｒ　（Ｆａ、　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のでな
（、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下寄与度と称する。

）を求め、この場所に応じた寄与度と補正データＴ　（
Ｆａ、　Ｘ）とから補正量を求めればよい。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求
め得る。

即ち、Ｗｍ　＝　ｌ　Ａｍ　−Ａｍ　＋　１１又はｌ１
３ｍ−Ｂｍ＋（ｌ。この値Ｗｍを第８１Ｘｉ（ｂ）に示
す。

もちろんＷｍとしてｌＡｍ−Ａｍ＋（ｌ＋ｌＢｍ−１３
ｍ＋ｉｌを用いることもできる。

補正量ＳＴは、ＳＴ＝ΣＳｍ−Ｗｍ／ΣＷｍとナル。

ここでＳｍは、ｘ＝ｍとしたときのＴ（Ｆａ、ｘ）であ
る。従って、補正済像ずれ量ＺＴは次式より求まる。Ｚ
Ｔ＝Ｌｍ−３Ｔまた、最終像ずれ量ＺＴは次の様に定めることもできる
。データメモリ手段１６に記憶されているイメージ出力
Ａｌ・・・ＡＮ又はＢ１・・・ＢＮから上記Ｗｍを算出
し、イメージ出力の全領域でＷｍの最大を与えるデータ
ＡＰ又はＢＰを求める。このデータＡＰ又はＢＰの第６
図（ｂ）の座標軸Ｘ上の位置をｘｐとしたとき、この位
置ｘｐを中心とした所定範囲領域ｘｐを決めこの領域内
のイメージ出力に対して部分像ずれ量Ｚ（ｘｐ）を算出
する。

これを上記位置での補正量Ｔ　（Ｆａ、　ｘｐ　）で補
正して最終像ずれ量ＺＴとする。

即ちＺＴ＝Ｚ　（Ｘｐ）　−Ｔ　（Ｆａ、　ＸＩ）　）
。

第９図は、第５図の改良例を示したもので、補正データ
メモリ手段１０には、像ずれ量補正データメモリ１１と
デフォーカス量換算係数メモリ１２の外に、最良像面移
動データメモリ２２と、調整誤差補正データメモリ２３
と、誤差補正データメモリ２４と、第１、第２オフセツ
トデータメモリ２５．２６とが設けられている。この最
良像面移動データメモリ２２は、第１０図に示す関数β
（Ｆ）を記憶するもので、この間数β（Ｆ）は、撮影レ
ンズの絞りを絞り込んだ時に被写体の最良結像面が光軸
方向にわずかにずれた量を表わす。

調整誤差補正データメモリ２３は、第１図の凹面だ後に
残存する重ね合せ誤差を間数Ｕ　（Ｘ）として記憶した
ものである。

また誤差補正データメモリ２４は、第４図（ｂ）に示さ
れる関数δ　（Ｆ）を記憶する。像ずれ量補正データメ
モリ１１は、焦点検出光学系３について所定の調整が行
われたものとの前提の下に第４図（ａ）に示した関数Ｔ
　（Ｆ、Ｘ）を撮影レンズの明るさに関連付けて記憶し
ている。しかしながら、焦点検出装置を組立てる際には
、個々の焦点検出光学系を上記所定の調整を完全に行う
ことは困難であり、一般に例えば第４図（ｂ）に示す如
、　　　　　　　　　　　　（２６）く、光学調整上、関数δ（Ｆ）の誤差が生ずる可能性が
多い。この間数δ　（Ｆ）は、通常個々の焦点検出光学
系毎に異なった値であり、撮影レンズの明るさに関連付
けて記憶されている。第１オフセツトデータメモリ２５
は、焦点検出装置をカメラボディに組込んで両者間の機
械的調整を終了した後に、その機械的調整不充分による
デフォーカス量のわずかな誤差を補正するためのもので
、この補正量△Ｚ１も個々のカメラ毎に異なる値となる
。第２オフセツトデータメモリ２６は、撮影者のボケ味
に対する好みに応じて焦点調整状態を微調可能とする為
に、可変補正量△ｚ２を記憶し、この補正量は図示を省
略した外部操作部材により設定可能である。

撮影時絞り値入力手段２７は、撮影レンズのプリセット
絞り値が入力される。またマイコン１５には、デフォー
カス量補正手段２８が設けられ、換算手段１９の出力で
あるデフォーカス量を最良像面移動データメモリ２２の
出力と、第１第２オフセツトデータメモリ２５．２６の
出力とで補正して表示駆動手段２１に送出する。

次にこの作用を説明する。

像ずれ量補正データメモリ１１及び誤差補正データメモ
リ２３は、開放絞り値入力手段２０に入力された開放絞
り値情報Ｆａに対応した補正量Ｔ（ＦａｌＸ）、δ（Ｆ
ａ）が夫々読み出される。調整誤差補正データメモリ２
３も補正量Ｕ　（Ｘ）が読み出される。像ずれ量補正手
段１８は、像ずれ演算手段からの像ずれ量Ｚ　（Ｘ）を
上記補正量Ｔ（Ｆａ、Ｘ）δ（Ｘ）　、Ｕ　（Ｘ）で補
正して最終像ずれ量ＺＴを算出する。尚、この最終像ず
れ量ＺＴの具体的な算出方法は、第５図に関して説明し
た種々の演算によって行う。デフォーカス量換算手段１
９は、開放絞り値Ｆａに応じて換算係数メモリ１２から
読み出された換算係数１／θ及び他の換算係数Ｋを用い
て、最終像ずれ量ＺＴをデフォーカス量に換算する。デ
フォーカス量補正手段２８は、最良像面移動データメモ
リ２２の出力β（Ｆ）を用いて撮影時絞り値と測距時絞
り値における最良像面移動量△βを算出し、との△βと
第１、第２オフセツトデータメモリ２５．２６の出力△
ＺＩｓ△Ｚ、とで換算手段１９の出力を補正し、最終デ
フォーカス量Ｐを出力する。

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
となることがある。

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、焦点
検出光束が結像光学系によりケラレるときこのケラレに
より生ずるデフォーカス量の誤差に関連する値を予め記
憶手段に記憶しておき、結像光学系の明るさに応じて上
記記憶手段から補正値を選択してこれでもってデフォー
カス量を補正するので、焦点検出光束にケラレが生じて
も、高精度の焦点検出が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例の焦点検出光学系を示す斜
視図、第２図は撮影レンズの開放絞り値Ｆ、とデフォー
カス量換算係数１／θとの関係を示すグラフ、第３図は
光電素子アレイ上の光像の位置を模式的に示した平面図
、第４図（ａ）及び（ｂ）本発明の一実施例の信号処理
系を示すブロック図、第６図（ａ）、（ｂ）、（Ｃ）は
光電素子アレイのイメージ出力及びこのイメージ出力を
複数の領域に分割した様子を示すグラフ、第７図は、一
実施例の作用の一部を示すフローチャート、第８図（ａ
）と（ｂ）はそれぞれイメージ出力及びそのイメージ出
力の変化の激しさを示すグラフ、第９図は、上記実施例
の改良例を示すブロック図、第１０図は最良結像面の位
置と撮影レンズの絞り値との関係を示すグラフである。Ｃ３０）１・・・結像光学系、３・・・焦点検出光学系、７Ａ、
７Ｂ・・・光電素子アレイ、１１・・・像ずれ量補正デ
ータメモリ、１２・・・換算係数メモリ、１７川像ずれ
演算手段、１８・・・像ずれ量補正手段、１９・・・換
算手段、２ｏ・・・結像レンズの開放絞り値入方手段。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）第１、第２の光電素子アレイと、結像光学系の射
出瞳の異った第１、第２の領域を夫々通った第１、第２
の光束により上記第１、第２光電素子アレイ上又はその
近傍に夫々第１、第２の光像を形成する焦点検出光学系
と、上記第１、第２の光電素子アレイの光電出力に基づ
き上記第１、第２光像の相対的像ずれ量を検出し、この
像ずれ量を所定の換算係数でもって上記結像光学系の所
定結像面と物体像面とのデフォーカス量に換算する演算
手段と、上記演算手段の作動時における上記結像光学系
の明るさの情報を入力する入力手段と、上記換算係数が
上記結像光学系の明るさによる上記第１、第２光像のケ
ラレに応じて変化する関係を上記明るさに対応させて記
憶しており、上記入力手段に入力された上記明るさ情報
に基づきこれに対応した換算係数を上記演算手段に入力
する記憶手段とを具備することを特徴とする焦点検出装
置。
（２）第１、第２の光電素子アレイと、結像光学系の射
出瞳の異った第１、第２の領域を夫々通った第１、第２
の光束により上記第１、第２光電素子アレイ上又はその
近傍に夫々第１、第２の光像を形成する焦点検出光学系
と、上記第１、第２光電素子アレイの光電出力に基づき
上記結像光学系の所定結像面と物体像面とのデフォーカ
ス量を算出する演算手段と、上記演算手段の作動時にお
ける上記結像光学系の明るさの情報を入力する入力手段
と、上記第１、第２光像のケラレに起因したデフォーカ
ス量の誤差量に関連した補正量を上記結像光学系の明る
さに対応させて記憶しており上記入力手段に入力された
上記明るさ情報に基づきこの情報に対応した補正量を出
力する記憶手段と、この記憶手段からの補正量により上
記デフォーカス量を補正する補正手段とを具備すること
を特徴とする焦点検出装置。