JPS6129813A - 合焦検出装置におけるサンプリング補正装置 - Google Patents

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】 （技術分野） 本発明は、合焦検出装置におけるサンプリング補正装Ｒ
１更に詳しくは、カメラや顕微鏡等の結像光学系からの
光束を光軸な挾んで２分して結像させ、２つの像のずれ
泄から合焦状態を検出する合焦検出装ＲＶｃおいて、合
焦検出精度を上げるために受光素子出力のサンプリング
点の位置を補正する装置に関する。

（従来技術） 合焦検出装置には、大別して慮のコントラストを検知し
て合焦検出を行なうものと、隊の横ずれ（受光面方向の
ずれ）を発生させてそのずれ童から合焦検出を行なうも
のとの２つがあるが、前者に較べて後者は、低コントラ
ストの被写体に対しても合焦検出精度が高く、また、ピ
ントが大幅に外れていても前ビンか後ビンかを判別でき
る点で優れている。以下、この種の合焦検出装置につい
て説明する。

第２図は、像の横ずれを利用した、合焦検出装置の一例
を説明するための、光学系の概略構成を示す拡大断面図
である。カメラ、顕微鏡等の結像レンズ１を通過する被
写体光は光軸４に対して同光軸４を通り垂直に１列に配
設された２つの受光素子＃Ａ、Ｂからなる受光素子列３
に結像されるよ５になっている。この受光素子列３の第
１の受光素子群へのｎ個の受光素子３Ａ＋　、・・・、
５Ａｊ、・・・。

５Ａｎと、第２の受光素子群Ｂの受光素子３Ｂｔ、・・
・。

３Ｂ１．・・・、　３Ｂｎとは順次交互に等間隔に配置
されて受光素子群Ａ、Ｂの各１個の受光素子同士が組み
合わされて対をなしている。受光素子列５の前方位置に
は、遮光部２ａとスリット２ｂを有するストライプマス
ク２が横ずれ発生光学系として配設されている。このス
トライプマスク２を結像レンズ１からの光束が通過する
ことによって受光素子列３の受光面に２つの像がずれた
状態で形成される。

第３図は、上記第２図中の光軸付近に存在する受光素子
５Ａｊと３ＢＩＫｉ目した解析図であって、さらに、こ
の図によって鐵の横ずれが起きる原理を説明する。受光
素子３Ａ１．３Ｂｉは結像レンズ１の開口部からの光を
受光するが、光がレンズ開口部のうちのどの部分を通過
してきたかによってその光を受光する割合が異なる。結
像レンズ１の開口半径をｋとし、レンズ１の中心から直
径方向に変位Ｘをとり、位置Ｘを通る光に対する受光素
子５Ａｉ、３Ｂｉの受光する割合なη（Ｘ）とすると、
このη（Ｘ）は第４図に示すようになる。即ち、位置Ｘ
を通る光を受光素子３Ａｉが受光する割合は特性線７Ａ
ｊで示され、また受光素１子３Ｂｊが受光する割合は特
性線７Ｂｉで示される。この場合、各受光素子３Ａｉ　
、　３Ｂ１はレンズ１の開口部全面からの光を受光し、
η（Ｘ）の分布形状はレンズ中心位＠Ｘ＝Ｏに関して対
称な形状となる。第４図中、８Ａｉ、８Ｂ１は、それぞ
れ特性線７ＡＩとＸ軸、特性線７ＢｉとＸ軸で囲まれる
面積を２等分する線であり、その線８Ａｉ。

８Ｂｉのレンズ１上の位置５Ａｉ、５Ｂｉを通る光を、
それぞれ受光素子３Ａｉ　、　３田に対する重心光と呼
ぶことにすると、この重心光の光路は第３図中、６Ａ１
゜６Ｂｉで示されるものとなり、光路６Ａｉ、ｓＢｊの
重心光はそれぞれレンズ１の中心を挾んだ上下部から光
軸４を交叉してスト、ライブマスク２のスリット２ｂを
通り各受光素子３Ａｉ、５Ｂｉに入射する。このことは
、光軸４から離れた位置に存在する他の受光素子に対し
ても同様である。

６光の光路６Ａｉ、６Ｂｊを示したものである。光路６
Ａｉ、６Ｂｊが光軸４と交わる点が合焦位ｆｌｌ　Ｐ　
ｏであり、同合焦位置Ｐｏより結像レンズ１がわ寄りの
位置が後ビン位置Ｐ、となり、結像レンズ１から遠去か
る位置が前ピン位置Ｐ２となる。上記ストライプマスク
２を有する受光素子列３を後ビン位置Ｐｉｓ合焦位置Ｐ
Ｏ＋前ビン位置Ｐ２に置いたとき、受光菓子列３の受光
面に形成される像パターンはそれぞれ第６図（Ａ）　、
　（Ｂ）　、　（Ｃ）に示すようになる。即ち、受光素
子列３を後ビン位置ＰＫに置いた場合には、第６図（Ａ
）に示すように受光素子群Ａ、Ｈの受光面に、鍬が１２
Ａ　、　１２Ｂのようにずれて形成され、また、受光素
子列３が合焦位置Ｐｏにある場合には第６図（Ｂ）に示
すように廉の横ずれかなく、受光素子同士、Ｂの受光面
に１つに合致したｇＩ！！１２が形成され、さらに、受
光素子列３を前ピン位置Ｐ２に置いた場合には、第６図
（Ｃ）　ＶＣ示すように、上記前ビン状態とは逆に、像
１２Ａと１２Ｂとの位置が入れ替った状態で横ずれして
形成される。

ここで、被写体輝度がなだらかに変化する被写体を選び
、同被写体の像が受光素子列３の受光面に横ずれして形
成され【いるとすると、この受光素子列３の受光面上の
変位に対する受光素子群Ａ。

Ｂの各素子出力は第７図に示すようになる。線１３は第
１の受光素子群Ａの各受光素子（３Ａｌｅ　３Ａ２１　
＃・・）の出力ａ、、ａ、、・・・の包絡線であり、線
１４は第２の受光素子群Ｂの各受光素子（３ＢｘｊＢ２
．・・・）の出力ｂ□、ｂ８．・・・の包絡線である。

ところで、各受光素子は受光素子列３の長手方向にある
躯を有しているので、１つの受光素子はその幅に対応し
た像の領域からの情報を受けることになる。これを図で
表わすと、第８図（Ａ）　、　（Ｂ）に示すようになる
。

即ち、前述したように、受光素子列３の受光素子群Ａ、
Ｈの前面にはストライプマスク２が設けられ【いるので
、第８図（Ａ）にその一部を拡大して示すように、ある
１つの受光素子５Ｂｉの前方位置（図では上方位置）に
ストライプマスク２の一部が存在する。そして、受光素
子列３の受光面には、第８図（Ｂ）に示すように線１７
で示すような強度分布特性の鍬が得られている場合、上
記受光素子３Ｂｉは、強度分布特性１７の２点１７−１
と１７−２間の領域からの情報を受け、出力！五を発す
る。そこで、この出力す、と同じ出力を得るための均一
な像の強度分布特性１８を想定すると、この２つの強度
分布特性１７と１８の交点１７−３に対する受光面上の
位置１９は受光素子出力に対応した慮面上の代表点であ
る。以下、この点１９をサンプリング点と呼ぶ。

サンプリング点１９が受光素子３Ｂｆの受光面の中央に
存在していないのは、ストライプマスク２の遮、元部２
ａによりて片側が重点的に遮光されているためであり、
サンプリング点１９は受光面中央よりストライプマスク
２のスリ７）　２ｂの形成されている側に片寄ることに
なる。このようなサンプリング点は受光素子列３の全受
光素子についても同様であり、第７図に示すように受光
素子列３上の各、受光素子３ｋｉ、３Ｂｉ、５に、３Ｂ
−の出力”ｉ＋　ｂｉｓ　ａｉ＋１＋１＋１　　　１＋
１ ｂｊｌのサンプリング点１６Ａｉ、　１＜５Ｂｉ、　１
６ｋｉ＋ｓ。

１６Ｂｉ＋□　は受光面上でこの順で配列する。

ここで、鍬の横ずれを利用して合焦検出を行なうための
評価関数の一例を示すと、この評価関数ｆは、 ｆ＝、Σ　（Ｉａｉ−ｚ　　ｂ、ｌ　　ｌａｄ　　ｂ、
ｌ　）　・・・・（ｉ）！−１ である。この（１）式の意味するところは、第７図にお
いて、受光素子出力ａ、のサンプリング点１６Ａ１と受
光素子出力ａ　ｉ　４□のサンプリング点１６Ａ１＋□
の間隔を１ピツチとすると、受光素子群人の素子出力の
包絡線１３を牛ピッチ分だけ左にずらした＃１５−１と
受光素子群Ｂ１７）素子出力の包絡線１４とに囲まれる
部分の面積と、包絡線１３を半ピッチ分だけ右にずらし
た線１３−２と包絡線１４とに囲まれる部分の面積との
差である。この評価関数ｆは、正しく合焦検出を行なう
ときは、前ピン、合焦、後ピンの各焦点状態によって第
９図に実線２０で示すような値をとる。即ち、評価関数
ｆの値は、後ピン、前ピンでそれぞれ正、負の値となり
、合焦状態でＯとなる。そして、このときは、上記受光
素子出力ａＡ、ｂｉ、ａｉ＋１．ｂ１＋□のサンプリン
ｆ　点１６Ａｔ　ｅ　１６Ｂ’　ａ’　６Ａ１　＋　１
　ｅ　１６Ｂ　７＋□が等間隔に配列されなければなら
ない。

しかし、上記第２図に示した合焦検出装置の光学系にお
いては、第１０因に拡大して示すように、受光素子群λ
の受光素子３ｉ、　３Ａｊ＋１．・・・、の間隔を１ピ
ツチ（Ｐ）とすると、受光素子ｎＡ、Ｂの各受光素子３
１１．３Ｂｉ、　３Ａム＋１，３Ｂ田を１／２Ｐの等間
隔に配列しているために、これらの各受光素子はストラ
イプマスク２によってその片側が重点的に遮光されると
、各受光素子出力のサンプリング点２２λｉｅ　２２Ｂ
ｉ、　２２に４＋ｓｓ　２２Ｅ１．＋□は受光素子の中
央よりストライプマスク２のスリット２ｂの側に片寄っ
て等間隔に配列されないことになる。このため、上記（
１）式に示す評価関数ｆは上記第９図に東線２０で示す
ようにはならず、破Ｎ２１で示すような値をとる結果と
なり、合焦誤差を発生してしまうＯ そこで、本出願人は、上配合焦娯差を生じさせないため
に、２つの受光素子群Ａ、Ｈの各受光素子出力のサンプ
リング点の位置から第３の出力分布のサンプリング点を
補間して求めて各サンプリング点のピッチ間隔の補正を
行なった合焦検出装置（Ｑ！ｊ願昭５８−７０５８７号
）および２つの受光素子群Ａ、Ｂの各受光素子出力のサ
ンプリング点の位置を見積り、各サンプリング点のピッ
チが等間隔になるように受光素子群人、Ｂの各受光素子
の配列間隔を補正した合焦検出装置（特願昭５８−７０
５８８号）を既に提案した。従って、これらの合焦検出
装置により原理的には精度の高い合焦検出が行なわれる
ことになる。しかしながら、実際に製作された合焦検出
装置では、フレアが発生することによって受光素子出力
が複雑な影響を受けてしまい正確な合焦検出出力を得る
ことはできなかった。

以下、さらに、この点について詳述する。

第１１図は像の鮮明度および横ずれを検知して合焦検出
を行なう合焦検出装置を備えた一眼レフレックスカメラ
の光学系の概略断面図である。第１１図において％撮影
レンズ２３（結像レンズ１）からの光束は、一部にハー
フミラ−２４ａを形成されたクイ、クリターンミラー２
４Ｖｃよって反射されて上方のファインダー光学系（図
示されず）に導かれると共に、ハーフミラ−２４ａを透
過した光束は、クイックリターンミラー２４の後方に設
けた全反射ミラー２５によって下方の焦点検出装置２６
のビームスプリッタ２７に導かれる。ビームスプリッタ
２７は２つの光路分割面２７ａ、　２７ｂを有している
ので、入射光束は、ここで２つの光路に分割されたのち
、それぞれの光束は下方の横ずれ発生光学系であるスト
ライプマスク２８を通して受光基板２９上に設げた、２
つの受光素子列５１．５２に入射する。

２つの受光素子列３１．３２の受光面は、フィルム面の
位置に等しい撮影レンズ２３の予定焦土面６６の前後に
、それぞれ光路差１を隔てた位９５４．５５と光学的に
等価の位置にある。ストライプマスク２８と受光素子列
３１．３２の配置関係は第１２図に示すようになってい
る。受光素子列５１．５２はそれぞれ２ｎ個の受光素子
からなる。即ち、受光素子列３１は第１の受光素子＃Ａ
のｎ個の受光素子３１人１〜３１Ａｎと、この各受光素
子と交互に配置される第２の受光素子群Ｂのｎ個の受光
素子３１Ｂ１〜３１Ｂｎとからなり、隣接する６対の受
光素子６１八１と３１Ｂｓ、・・・。

３１Ａｉと３１Ｂ１．　ｏｓｓ、　３１Ａｎと３１Ｂｎ
の各一部は各マスク２８ａと対向している。同様に、受
光素子列５２は第１の受光素子群Ａのｎ個の受光素子３
２Ａ１〜３２Ａｎと、この各受光素子と交互に配置され
る第２の受光素子群Ｂのｎ個の受光素子５２Ｂ１〜５２
Ｂｎとからなり、６対の受光素子３２Ａｌと５２Ｂｔ、
・・・、３２ＡＪと５２Ｂｉ、＠拳ａ、　５２Ａｎと３
２Ｂｎの各一部は各マスク２８ａと対向している。

ストライプマスク２８のマスク２８＆により、撮影レン
ズ２３の射出瞳の２つの部分、即ち、第１１図において
、光軸４を含む紙面に平行な面を境とする手前側の部分
を透通した光束と向い側の部分を透過した光束とを分離
して各光束が、２つの受光素子列３１．３２に対してそ
れぞれ第１の受光素子群人の各受光素子３１Ａ１〜５１
Ａｎ　、３２Ａ１〜３２Ａｎと第２の受光素子群Ｂの各
受光素子３１Ｂ１〜５ｉＢｎ、　３２Ｂ１〜３２Ｂｎに
入射する。このようにストライプマスク２日は２つの受
光素子列３１．３２のそれぞれについて、その第１の受
光素子群人と第２の受光素子群Ｂとに、前記＠４図で説
明したように、それぞれ受光量の角度依存性を持たせて
いる。

上記合焦検出装置２６において、上記２つの受光素子列
３１．３２の受光面が予定焦ＸＦ面３３の前後の位置５
４．５５と光学的に等価な位置に配置されているので、
各受光菓子列３１．３２の出力からそれぞれの受光面に
おける像の鮮明度および横ずれ状態を求めて合焦検出の
評価が行なわれるようになっている。ところで、この場
合の像の横ずれを利用した合焦検出のための評価関数ｆ
ｏは、受光素子列３１に関する評価関数ｆ、と受光素子
列３２に関する評価関数ｆ２を加算したものになる。即
ち、評価関数ｆ、、ｆ、を、例えば、前記（１）式に示
した評価関数ｆと同様のものとすると、ｆｆ価関数’ｒ
＋ｂ＋１６は、である。従って、上記合焦検出装置２６
が正しく合焦検出を行なうことができる状態であれば、
第１３図に示すように、評価関数ｆ、　、　ｆ、はそれ
ぞれ実線４１．４２で示す値をとり、従って、合焦検出
を行なうための評価関数ｆｏは実線４６で示すような値
をとるはずである。しかし、上記合焦検出装置２６では
、実際には、上記評価関数ｆ、　、　ｆ２は第１３図に
それぞれ破線４１’ｔ４２’で示すような値をとるとと
ｋなり、ピント位置がそれぞれ上記位置５４　、３５に
一致したとき評価値が０にはならず、評価値が０となる
位置ではそれぞれ位置５４　、５５からのレンズ移動量
にしてδ１．δ８の誤差量を生じている。その結果、評
価関数ｆｏも破線４３′で示すような値をとることにな
り、実際の合焦状態の位置から誤差蓋δだけレンズが移
動した位置で合焦状態の判定を行なってしまうことにな
る。このように、実際の評価値に誤差を生じてしまう理
由としては、前述したストライプマスク２８によるほか
に、次に述べるフレアの発生に起因して受光素子出力の
サンプリング点が等間隔にならないからである。特に、
このフレアは両方の受光素子列３１．３２１１Ｃ同様に
発生するものではなく、例えに、一方の受光素子列３１
に関して大きく、このため、上記第１３図から明らかな
ように、δ１〉δ２となっている。即ち、上記合焦検出
装置２６のビームスプリツタ２７０光路分割面２７ｇは
手透鏡面であり、光路分割面２７ｂは全反射面であるた
め、第１４図に拡大して示す合焦検出装置２６において
、上記光軸４に清って進む光束は、ビームスグリツタ２
７に対して一点鎖線で示す光束４４として入射して受光
素子列３１．３２に導かれるが、ビームスプリッタ２７
の光路分割面２７ａを透過して受光基板２９に向って破
線で示すように光束４５が入射した場合、同党東４５は
受光基板２９のアル１ニウム蒸着された上面２９ａで反
射したのち、ビームスプリッタ２７でさらに反射して一
方の受光素子列３１に入射しフレアを発生することがあ
るが、この光束４５の成分は他方の受光菓子列３２には
ほとんど導かれない。つまり、受光素子列３１と３２と
はビームスグリツタ２７の構成上全く同様な環境には置
かれていない。また、ビームスプリッタ２７は合焦検出
装置２６を安価に製作する目的から底面２７Ｃを研摩し
ないまま用いられることがしばしばあり、このような場
合、このビームスグリツタ２７の底面２７ｃを通る光が
散乱して受光素子列３１．３２に入射し、フレアを発生
することになる。このように、受光素子列３１，３２に
は合焦検出に不要の光が導かれフレアとなって悪い影響
を及ぼし、しかもこのフレアによる影響は受光素子列３
１．３２では必ずしも均等ではない。このようなフレア
はできるだけ低減させることが望ましいのは勿論である
が、完全に除去することは現実的に不可能である。

また、このフレアの状態は、合焦検出装置２６の生産の
ロフト毎に異なるのが−ｉｔ通である。今、仮に、上記
フレアにより、受光素子列３１上の各位置（Ｘ）で同量
の受光量の変化があったとすると、前記第４図を用いて
説明すれば、受光割合は特性線５ＱＡｉ。

５０Ｂ１で示すように増加し、その重心位置もｍ　ｉ　
８Ａｉ　１８Ｂｉをそれぞれγだげ中心寄りに動かした
線５１Ａｉ。

５１Ｂ１とＸ軸とが交わる位置５２λｆ、　５２Ｂｊに
なる。

しかし、上記の７レアによってサンプリング点の位置の
変化があった場合、このサンプリング位置の変化を考慮
し、前述した先願の合焦検出装置によって完全に補正す
ることはできない。従って、実際に製作された合焦検出
装置２６では、このように予期しない不特定な、フレア
などの原因で生ずるサンプリング点のずれのために合焦
検出精度が劣化することはある程度は止むを得ないもの
とされていた。

（目的） 本発明の目的は、上述の問題点に鑑み、光学系によって
異なる状態のフレアなどが発生しても、このフレアによ
る受光素子出力のサンプリング点のずれを補正して、精
度の高い合焦検出を行なう合焦検出装置におけるサンプ
リング補正装置を提供するにある。

（ａ要） 本発明の合焦検出装置におけるサンプリング補正装置は
、第１の受光素子群の出力のサンプリング点に対する第
２の受光素子群の出力のサンプリング点の位置を、外部
から任意に設定しうる補正係数によって補正するように
したものである。

（実施例） 以下、本発明を図示の実施例によって説明する。

本発明が適用される合焦検出装置では、上記第１２図に
示されるように、２つの受光素子列３１゜６２において
、受光素子群Ａの各受光素子と受光素子群Ｂの各受光素
子とは、特に配列間隔を変えることなく、それぞれ交互
に等間隔に配列されている。

被写体輝度のなだらかに変化する被写体録が例えに１受
光素子列５１の受光面に形成されている場合を考えると
、合焦状態にあっては、第１５図に示すように、受光面
上の変位に対する受光素子群Ａの各受光素子出力”ｉ、
”ｊ＋ｔ＋　ａｉ＋ｓ＋＋・・・および受光菓子群Ｂの
各受光素子出力ｂ１．ｂｉ＋□＋　’）ｉ＋２＋・・・
は１つの包絡線５３上に存在しているが、各受光素子出
力ａ７．　ｂｉ、　ａｉ＋ｘｒ　ｂｉ＋ｔ＋　”’のサ
ンプリング点５４Ａｔ＋　５４８ｉｎ　５４Ａｉ＋１．
５４Ｂ１＋１は等間隔には配列されていないｂここで、
受光素子３１Ｂ１　　の出力す、とこの受光素子群Ｂに
おいて受光素子３１Ｂｉに隣り合う受光素子３１Ｂｉ＋
１の出力ｂ４＋ｓとから補正値ｂ　ｊ／を求めると、 ｂｉ′＝αｂｉ＋（１−α）ｂｉ＋ｔ　　・・・・・（
３）となるので、この補正値ｂ　、’０）サンプリング
点５４Ｂｉ’が受光菓子出力の受光素子３１Ａｊの出力
ａｉのサンプリング点５４Ａｉと受光素子”ｉ＋ｔの出
力ａｉ＋ｔのサンプリング点５４Ａｉ＋、との中央に配
置されるように上記（３）式中の補正係数αの値を選べ
ば、受光素子群Ａの各受光素子出力と、受光素子群Ｂの
各受光素子出力から得た各補正値との演算によって合焦
検出のための評価関数を求めることができる。

即ち、上記一方の受光素子列３１について、その評価関
数を求めることができるので、他方の受光素子列３２に
ついても、上記受光素子列３１とは独立に同様にしてそ
の評価関数を求めることができる。

つまり、前記（１）式において、受光菓子出力す、の代
りに上記補正値ｂｉ′を用いることにより、ｆ′−１Σ
（Ｉ　ａ　ｉ＋ｓ　−ｂ、ｌ　−１ａ、−ｂ、’Ｉ　＞
−−−−（４）となるので、２つの受光素子列３１．３
２を有した合焦検出装置２６においては、前記（２）式
からとなる。従って、この（５）式の評価関数ｆ。／を
求めることによって精度の高い合焦検出を行なうことが
できる。なお、受光素子出力ｂ１とｂｉｔｌとから補正
値Ｊ／を求めるようにしているが、受光素子出力ａ７と
ａｉ＋ｘとから補正値ａ　、　／を求めるようにしても
よいこと勿論である。

第１図は、本発明のサンプリング補正装置を適用した自
動合焦装置の電気Ｎ路の概略構成を示すブロック図であ
る。撮影レンズ２３（結鍬レンズ１）ハモ−タロ０によ
って光軸方向に駆動されるようになっている。撮影レン
ズ２３を通過した光束はストライプマスク２８および受
光素子列３１．５２からなる受光部分に導かれることに
より、受光素子列３１゜３２の各受光素子群Ａ、Ｂから
なる光電変換部６１によって電気信号に変換される。受
光素子列３１゜６２ハ例工ｉｄ、ＣＣＤ（＠荷結合’ｔ
ｉ＝　子）　＋　Ｍ　ＯＳ　７オトダイオードアレイな
どの同体撮＠素子により形成されている。光電変換部６
１内の受光素子列３１．３２の受光素子群Ａ、Ｂは駆動
回路６６からのスタート信号により動作されて一定時間
積分が行なわれるようになっており、積分が終了すると
、このあと、この受光素子群Ａ、Ｈにチャージされた光
電変換信号が各別に順次読み出される。この順次読み出
された光電変換信号はＡ／Ｄ変換器６２に導かれ、ここ
でディジタル信号に変換されたのち、記憶回路６３に記
憶される。記憶回路６３に記憶された値は演算回路６４
に取り込まれる。また、補正係数設定（ロ）路６５には
Ｐ−几ＯＭ（プルグラマプル・リードオンリーメモリ）
又はビットスイッチなどが内蔵されていて、調整時に任
意の補正係数αが入力設定される。この設定された補正
係数αは上記演算Ｎ路６４に導かれるので、演算回路６
４では、上記（３）式に示した補正値ｂＩ′を求める演
算が行なわれ、さらにこの求められた補正値ｂｉｔが記
憶回路６５に導かれたあと、演算回路６４で、この補正
値ｂｉ′を基にして上記（５）式の評価関数ｆｏ′を求
める演算が行なわれる。

このようにして得られた評価関数ｆ、Ｉの値は制御回路
６７に導かれるので、制御回路６７からの制御信号によ
りモータ６０が制御され撮影レンズ２３が駆動される。

また、Ａ／Ｄ　ｆ換器６２．記憶回路６３、演算回路６
４．補正係数設定回路６５および駆動回路６６はそれぞ
れの動作タインングな、定められたプログラムで動作′
する制御回路６７の出力により制御されるようになって
いる。従って、撮影レンズ２３は自動的に合焦位置に制
御されることになる。

撮影レンズ２３が合焦位置に制御されたときは、表際の
調整方法を述べる。−眼し７レツクスカメラ内には、第
１６図に示すように、合焦検出装置２６のほかに、予定
焦平面３３と光学的に等価な位置に。

調整用受光素子６９が配設されている。従って、この調
整用受光素子６９の出力により鍬の鮮明度を評価すると
、撮影レンズ２３の移動に対して、受光素子６９の出力
による評価値は第１７図に示す曲線７０のように変化す
るので、評価値がピークとなる位置Ｚｏが予定焦平面６
６の位置に一致することになる。一方、実際に、合焦検
出に用いられる合焦検出装置２６の受光菓子列６１．３
２からの出力による評価値は、それぞれ曲線７１．７２
で示すように変化しているものとする。この第１７図か
ら明らかなよ５に、上記曲線７０により予定焦半面３３
の位置、即ち、合焦位置Ｚ０が決まれば、受光系子りυ
３１゜３２による横ずれの評価値が最適であるか否かが
判定できることになる。この第１７囚においては、受光
素子列６２に関する評価値（曲線７２）が適正であり、
受光菓子列３１に関する評価値（曲線７１）が不適正で
あることを示している。即ち、合焦位置Ｚｏと、受光素
子列６２の出力による評価値が０になったとぎの位置ｚ
２との間の距離が光路差１に一致しているのに対して、
受光素子列３１の出力による評価値が０になるときの位
置Ｚ、／は上記位ｆｉｘ　Ｚ　。

から光路差！だけ離れた位置Ｚ１との間にΔＺの距離の
ずれを生じている。その結果、受光菓子列３１と３２と
の評価値から、合焦検出のための評価値が曲線７６のよ
うに求められることとなり、この曲線７３で示される評
価値が０となる位置Ｚ。ｌは上記合焦位置Ｚ０と一致し
ないことがわかる。受光素子列６１の適正な評価値は点
線で示す曲線７４であり、このような評価値曲線が得ら
れれば、合焦検出のための評価値は点線で示す曲線７５
のように変化することになる。つまり、この調整によっ
て、受光素子列３１の出力による評価値に関し、レンズ
移動量にして距離ΔＺの補正を行なえばよいことがわか
る。なお、他方の受光素子列３２の評価値も適正でない
場合、同様にしてこの受光素子列６２の評価値に関して
その補正量ΔＺを求めてもよいが、２つの受光素子列５
１．５２の評価値がいずれも適正でない場合には、いず
れか一方の受光菓子列の評価値が０になる位置と上記合
焦位置Ｚｏとのｆｆｉ離を基準にして光路差１を定め、
他方の受光素子列ｐＦＦ価値に関して補正量ΔＺを求め
るようにしてもよい。

そこで、次に上記補正量ΔＺと前記補正係数αとの関係
を考えると、被写体輝度のなだらかに変化する被写体像
が受光素子列３１の受光面に形成されている場合１合焦
状態では、前記第１５図に示したように、受光面上の変
位に対する受光素子群Ａの各受光素子出力ａ・　ａ・　
、ａ・　、・・・および受１−　　　１＋夏　　　　　
１十２ 光累子群Ｂの各受光素子出力す、、　ｂ１＋□、ｂｉ＋
□、・・・は一つの包絡線５３上に載っているのである
が、受光素子群Ｂの受光素子出力す、のサンプリング点
５４Ｂｉの位置は、受光素子群λの受光素子出力ａｉの
サンプリング点５４Ａｉと受光素子出力ａ１＋１のサン
プリン・グ点５４人１＋□どの中間位置には存在しない
ため、前記（２）式に示す評価関数”””’Ｉ＋ｆｚに
よって評価を行なうと、あたかも、受光素子群Ａの受光
素子出力ａＤ　ａｉ＋１．ａｉ＋ｚのｆｙグリンク点５
４Ａｉ。

５４Ａｉ＋ｔ＋　５４Ａ７＋□の中間位ｆｉｔ　５４Ｂ
ｊ　’　＃　５４Ｅｌ’ｊ　＋１１５４Ｂ７／＋。

に上記受光素子出力す、、　ｂｔ＋ｓ＋　ｂｔ＋ｓのサ
ンプリング点が存在しているかのように見なされてしま
う結果、実際の受光素子群Ａ、Ｂの受光素子出力が包絡
線５６上に存在していて合焦状態であるにもかかわらず
、見かけ上、受光素子群Ｂの受光素子出力は受光素子＃
人の受光素子出力に対して受光面に沿って（１−α）Ｐ
だけ変位した破線で示す包絡線５５上にあって非合焦状
態であると判定されてしまう。従って、上記補正蓋ΔＺ
が上記（１−α）Ｐに等しくなるように、補正係数αを
決定すればよいことになる。つまり、 ΔＺ α＝１−□　　　豐・・・・（６） から補正係数αが求められる。実際には、上記第１７図
に示す評価値を測定しながら、レンズ移動の補正量ΔＺ
が零になるように、補正係数αを変えて入力してやれば
よい。上記（６）式を満たす最適な補正係数αが決定す
ると、上記第１７図に示す評価値の線７１は点線で示す
曲線７４のようになり、その結果、曲線７４で示す評価
値と曲線７２で示す評価値との和から曲線７５で示す評
価値が得られるので、合焦位置Ｚｏで評価値は零となり
、正しい合焦検出が行なわれるようになる。

なお、上記実施例では、ディジタル信号により演算処理
を行なう場合を説明したが、アナログ信号を用いて演算
を行なうようにしてもよい。この場合、例えば、第１８
図に示す補正係数設定回路８゜を用いればよい。即ち、
この補正係数設定Ｎ路８゜はα発生用半固定抵抗８１と
、同半面定抵抗８１に連動する（１−α）発生用半固定
抵抗８２とを有していて、これらの半固定抵抗８１，８
２の一端は受光菓子列３１１或いは３２の出カイぽ号が
印加される端子８３およびアナログ演舞器８４の第１の
入力端子に接続され、抵抗８１．８２の他端は接地され
、また、半固定抵抗８１．８２の摺動接片鳩子８１ａ１
８２８はそれぞれアナログ演算器８４の第２．第６の入
力−子に接続されている。上記半固定抵抗８１を補正係
数αの抵抗（＋＆に設定すると、これに連動して上記半
固定抵抗８２の抵抗値は（１−α）に設定される。使っ
て、端子８６から補正係数設定Ｎ路８０に受光素子出力
ｂ・が導かれると、この受光素子出力す、はア瓢 ナログ演真器８４の第１の入力端子にそのまま導かれ、
受光素子出力す、に補正係数αを川けた信号αｂＩが第
２の入力端子に導かれ、さらに、受光素子出力ｂ１に（
１−α）を掛けた信号（１−α）ｂｌが第６の入力端子
に導かれる。これらの信号がアナログ演算器８４に入力
されると、アナログ演舞器８４は、前記（３）　、　（
５１式ＶＣ基いて補正演算を行ない、この補正演算後は
周知のアナログ演算を行なって表示用、或いはレンズ駆
動用の出力信号を出力端子８５に送出する。なお、上記
補正係数設定回路８０の、アナログ演算器８４０３つの
入力端子に向けて出力される信号は同一時間の信号であ
るので、アナログ演算器８４では補正演算に先立ち、信
号を一時的にホールドして・　ａｉ・ｂｉ・ａｉ＋ｘ・
ｂｉ＋１　　の信号を用いて、前記（３１、（５１式の
演算が行なわれるようになっている。

また、上記実施例は、予定焦平面３５の前後の位置３４
．３５と光学的に等価の位置にそれぞれ受光素子列３１
．３２を配置した合焦検出装置について述べたが、例え
ば、前記第２図に示したように一列の受光素子列３を予
定焦平面６３に等価な位置に配置した合焦検出装置にも
適用できる。即ち、第１９図に示すように、このような
合焦検出装置９０においては、例えば、赤外光カットフ
ィルタ９１が用いられるので、撮影レンズの光軸４に清
って進む光束は、一点鎖線で示す光束９４として入射し
受光素子列５に導かれるが、破線で示すように光束９５
　、９６が赤外光カットフィルタ９１に入射した場合、
光束９５、９６は受光基板９７のアルミニウム蒸着面か
らなる上面９７ａで反射したのち、再び赤外光カットフ
ィルタ９１或いはストライプマスク２で反射して受光菓
子列３に導かれる。従って、この光束９５゜９６が７レ
アとなって受光素子列３の受光素子群Ａ、Ｈの各受光素
子出力のサンプリング点のずれをもたらすことになる。

そこで、この合焦検出装［９０においても、前記実施例
と同様にして％調整用受光素子を予定焦平面３６と等価
な位置に配置して受光菓子列３の出力による評価値から
合焦位置との補正量ΔＺを求めることによって補正係数
αを設定し、この補正係数αを用いて合焦検出のための
評価値の演算を行なえば、精度の高い合焦検出の評価を
行なうことができる。

筐だ、横ずれ発生光学系については、必ずしもストライ
プマスクに限られるものではなく、例えば、特願昭５６
−１５９２１８号に述べられている微小プリズム等を用
いてもよい。

さらに、上記実施例の合焦検出装置は受光素子出力の横
ずれの評価値を求め、このレンズ移動により評価値が０
０値のときに合焦状態を検出するものであるが、合焦位
置からのデフォーカス量を直接求めるようにしだ合焦検
出装置にも本発明を適用することができる。即ち、この
ような合焦検出装置において、受光素子列３の受光素子
群Ａの各受光素子と受光素子＊Ｂの各受光素子とがそれ
ぞれ（ｎ＋１）個交互に配列されている場合、今、」を
任意の整数としたとき、 なる関数ＰＩ）を定義する。すると、上記実施例と同様
にして前記（・６．）式により補正係数αを決定し、こ
の補正係数αから、 ”ｉ＋Ｊ　”’αｂｉ＋ｊ十（１−α）ｂｉ月＋１　・
・・・・（８）によって補正された受光素子出力ｂ１＋
Ｊを求めて、これを上記（力式に代入することにより上
記（７）式を基にしてデフォーカス量ｄＦ’と正確に対
応する値がｊをＪｏとする。ｊｏ　＝　００ときが合焦
であり、ｊ。

がそれ以外の値をとるときは隊の横ずれが２３ｏ　Ｐだ
け生じていることになる。従って、第２０図に示すよう
に、受光素子ｔＨＡ、ＢＶｃそれぞれ入射する光束の主
光束１００Ａ　、　１００Ｂのなす角をθとすると、撮
影レンズ２３のピント位置から予定焦平面３３までのデ
フォーカスｊｔｄＦは ｏＰ ｄＦ＝□　　　・・・・・（９） ｔａｎθ となる。上記角度θと撮影レンズ２３０Ｆ値との間には
、ｔａｎθ７の関係があるので、上記（９）式はｄＦ　
＝　２ＰｊｏＰ　　　、、、、、　　（ｌ□）となり、
デフォーカス量ｄＦが求められ、このデフオルカス童ｄ
Ｆだけ撮影レンズ２３を移動すれは合焦状態になる。

（効果） 以上述べたように、本発明しζよれば、受光素子出力の
サンプリング点の位置を補正するための補正係数を外部
から任意に設定できるようにしているため、製作時の状
態によって生ずる個々のサンプリング点の位置ずれを含
めて、希望する位置にサンプリング点の位置を新たに求
めて補正することができ、精度の高い合焦検出を行なう
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のサンプリング補正装置を適用した自
動合焦装置の電気回路の概略構成を示すプ尊ツク図、 第２図は、合焦検出装置の一例を説明するだめの概略構
成を示す拡大断面図、 第３図は、上記第２図中の光軸付近における重心光の光
路の解析図、 第４図は、レンズ径方向変位に対する、光軸付近の受光
素子の受光割合を示す特性図、第５図は、結像レンズに
よる点光源の結傳位置と受光位置との関係を示すための
図、 第６図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、それぞれ上記第５図
の各受光位置における隊の形成状態を示す図、第７図は
、上記第２図に示す受光素子列の受光面上変位に対する
受光素子出力を示す図。 第８図（Ａ）　、　（Ｂ）は、上記第２図に示す受光素
子列の１つの受光素子付近の断面と、この受光素子の受
光面上変位に対する鍬の光強度を示す図、第９図は、レ
ンズ移動量に対する鐵の横ずれ童を検出するための評価
関数を表わす図、第１０図は、上記第２図に示す合焦検
出装置の受光部分をさらに拡大した断面図、 第１１図は、本発明が適用される、家の鮮明度および横
ずれを検知して合焦検出を行なう合焦検出装置ヲ備えた
一眼し７レツクスカメラの光学系の概略断面図、 第１２丙は、上記Ｉ！１１図における合焦検出装置の受
光部分を拡大した半面図、 第１５図は、上記第１１図における合焦検出装置による
横ずれ評価関数を表わす図。 第１４図は、す／ブリング点のずれの原因となるフレア
を説明するための上記紀１１図における合焦検出装置の
拡大図、 第１５図は、本発明のサンプリング補正装置において、
補正値を求める方法をａ８Ａするための各受光出力群の
像出カバターン図。 第１６図は１本発明のサンプリング補正装置において、
補正係数を求めるために、カメラ内に補正用受光素子を
配置した構成図、 第１７図は、上記第１６図に示す配ｆｉｔ構成によって
得た像の鮮明度と横ずれの評価関数を表わす図。 第１８図は、アナμグ値で処理を行なう補正係数設定回
路の一実施例を示す電気回路図、第１９図は５本発明が
適用される合焦検出装置の他の例において、フレアの発
生を説明するための断面図。 第２０図は、本発明が適用される合焦検出装置の更に他
の例において、飽の横ずれ蓋とデフォーカス量との関係
を説明するための解析図である。 １．２６・・・・・・結像レンズ、撮影レンズ（結祿光
学系）２．２８・・・・・・ストライプマスク（横ずれ
発生光学系）３．３１．３２・・・・・受光素子列 １６Ａｉ、１６Ｂｉ、２２Ａｉ、２２Ｂｉ＋１９，５４
Ａｉ、５４Ｂｉ　　・・・・・サンプリング点 ５４Ｂｉ／・・・・・補正されたサンプリング点６５．
８０・・・・補正係数設定回路 ６９・・・・・・・補正用受光素子 Ａ　・・・・・・・第１の受光素子群 Ｂ　・・・・・・・第２の受光素子群 ａｉ　・・・・・・・第１の受光素子群Ａ中のｉ番目の
受光素子出力 ｂ・・・・・・・・第２の受光素子群Ｂ中のｉ番目０受
光素子出力 α　・・・・・・・補正係数 特許出願人　　　　オリンパス光学工業株式会社Ａ 翫を一七掴ｌ−１−引俊 −バ 喘６厭慰劃 ω 川 手　続　補　正　書　（自発）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 結像光学系を通過した光束を横ずれ発生光学系を介して
   第１および第２の受光素子群に導くことにより結像光学
   系のピントのずれ量に応じて横ずれする第１および第２
   の光分布パターンをそれぞれ上記第１および第２の受光
   素子群の受光面に形成させ、この第１および第２の受光
   素子群からの第１および第２の出力分布を基にして合焦
   状態の検出を行なう装置において、 上記第１の出力分布の各出力のサンプリング点に対する
   上記第２の出力分布の各出力のサンプリング点の位置を
   外部から任意に設定した補正係数を用いて補正したこと
   を特徴とする合焦検出装置におけるサンプリング補正装
   置。