JPS62163007A - 焦点検出装置 - 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】 産業上の利用分野 大会■口は一カメラのフ、［物レンズを通過１．た被写
体光を受光して対物レンズのピント状態を検出する焦点
検出装置に関するものである。

従来の技術 この種の焦点検出装置においては、対物レンズの射出瞳
及び第１・第２の結像レンズを通過する光束により第１
・第２の光像を形成するため、第１・第２の結像レンズ
の有効径が対物レンズの射出瞳内に投影されるように対
物レンズの予定結像面の近傍で第１・第２の結像レンズ
の前方にコンデンサーレンズを配置するのが普通である
。第１Ｏ図及び第１１図は、コンデンサーレンズ（６）
を用いた従来のこの種の焦点検出装置の光学系及びそれ
による像形成の様子を示したもので、この光学系は対物
レンズ（２）の後方の予定焦点面（４）あるいはこの而
からさらに後方の位置に球面レンズから成るコンデンサ
ーレンズ（６）を有し、さらにその後方に結像レンズ（
８）、　（ｉｏ）を有し、各結像レンズ（８）、（Ｉ　
Ｏ）の結像面には例えばＣ０Ｄ（電荷結合素子）を受光
素子として有するラインセンザー（１２）、　（１４）
を配しである。各ラインセンサー（１２）、　（１４）
上には夫々物体の第１・第２の象が形成されるが、それ
らの像は、第１（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ｌｉη方に結像する、いわゆ
る前ピンの場合、光軸（１８）に近くなり互に近つき、
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、第１・第２の像の互いに対応し合
う二点の間の間隔は、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、第１・第２の像間隔を
検出すればピント状態が分かることになる。この像間隔
の検出は、原理的には次のようにして行なわれる。

即ち、第１２図において、センサ（＋２）、（１４）の
それぞれは例えば１０個および１６個のホトダイオード
のセルａ、−ａ、。、　ｂ　Ｉ−ｂ　１ａからなってい
る。

今、便宜上路セルに付けた符号は各セルの出力をも表わ
すものとする。ここで、センサ（１４）において連続す
るｌ０ｐｌのセルの組を考えると、第１２図に示すよう
に７つの組Ｂ　＋　、　Ｂ　ｔ　、・・・Ｂ７ができる
。

これら７組のうちどの組の像がセンサ（１２）のセルａ
、〜ａｌＱの組Ａ、て検出される像と最も一致している
かを検出してピント状態を知るイつけである。今、例え
ばセンサ（１２）の像かセンサ（１４）の組Ｂ、の部分
の像と一致している乙のとする。つまり、セルａ＋＋８
２＋”’ａ＋ｏの各出力とセルｂ＋、ｂ２．”’、ｂ１
ｏの各出力との間にａｔ−１）＋、ａ２＝ｌ）２．”’
＋ａ＋ｏ＝ｌ’）＋ｏの関係が成立している乙のとする
。この場合、 Ｓ＋−ｌａ＋、　ｂｌｌ　ｔ　ｊａ２　ｂ２１±−：　
ａｇｏ　　ｂｏｏ　ｌ−〇　　　　　　　　　　　　　
　・・・・（１）となるが、Ｓｌは組Ｂ、以外の組の象
に対する同様な計算結果よりも小さく、すべての組の像
に対する計算結果の中で最小となる。このような最小値
をとる組を見い出すために、組Ｂ１およびこの組Ｂ、に
対して相対的に順次１セル分づつソフトした組Ｂ２，１
３３．・・・、　Ｂ　７の各々の像に対して上記のよう
な計算が行なイつれる。次いで、得られた計算結果の中
から最小値を見い出す操作が行なわれる。

以上の一連の計算は第１０図の相関器（１６）により行
なわれ、ピント状態の検出がなされる。

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、例えば第１３図に示すように、カメラのファイ
ンダ内の測距エリア（第１３図において四角形で囲んで
示す領域）内に、近距離にある人物（主被写体）の一部
と遠距離にある山（木）（従被写体）の一部が入った場
合、測距エリア内に、いわゆる遠近競合の人物と山（木
）がともに入りてしまい、焦点検出装置は人物と山（木
）との間の中間的な距Ｍを誤って検出してしまうという
問題があった。

本発明の目的は、遠近競合の被写体てら高い確率で主被
写体の焦点検出を行う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 ところで、焦点を検出する焦点検出ゾーンに撮影距離の
兄なる遠近競合の度数の被写体か入ったとき、通常、主
被写体が最乙カメラに近接した位置にあり、しかム犬部
分は人物である。一方、従被写体は人物の背景である。

このような一般的なｔ＋＃　７了ＩＪζｔハ巴イ各　　
イ早暮に１を重み１　て′　人ｈｎｔハゴ丁ハ１　・ノ
　ｋラストが高くなっているのが通常である。そこで、
本出願人は、特開昭５９−１２６５１７号にて、焦点検
出ゾーンを複数のブロックに分けて各ブロックでの焦点
検出を行うとともに、各ブロックでの焦点検出の信頼性
を判定し、最も信頼性の高いブロックでの焦点検出結果
を採用するものを提案した。しかし、このらのでは、各
ブロックについての焦点検出の信頼性の判定を行うので
演算時間が長くなる。そこで、焦点検出ゾーンを複数の
ブロックに分け、各ブロックにおける焦点検出用演算の
結果得られた演算値のうちで物体か最も対物レンズに近
付いていると判断した最ム後ピン状態を示す演算値を真
値として用いれば、焦点検出のために要する時間は短く
なる乙のと考えられる。

本発明は、上記のような点に行目してなされｆこらので
あって、対物レンズの異なる射出瞳からの光束を受光す
る第１伎び第２′ｙ）光電変換素子アレイと、第１の光
電変換索子アレイを所定の画素数からなる！ｑ敗のブロ
ックにテ・）割し、呂ブロックの光分布の信号と第２の
光電よ換素子アレイからノ）光分布の信号との相関を求
めることにより各ブロックに対応した対物レンズの焦点
調整状態を示す信号を演算する演算手段と、この演算手
段からの各ブロックの焦点調整状態を示す信号のうちで
物体が最も対物レンズに近付いていると判断した最乙後
ピン状態を示す信号を対物レンズの焦点調整状態を示を
信号として選択する選択手段とを備えたことを特徴とし
ている。

作用 本発明においては、第１の光電変換素子アレイの分割さ
れた夫々のブロックにおいて焦点検出演算を行う。その
演算結果のうち物体が最も対物レンズに近付いていると
判断した最も後ピン状態を示す信号を対物レンズの焦点
調整状態を示す真値として用いる。これにより、高い確
率で主被写体の焦点検出が行える。

週旗桝 以下、本発明の実施例について図面を参照しながら具体
的に説明する。

本発明に係る焦点検出装置及びそれを用いた自動焦点調
節装置の回路図を第１図に示す。

なお、以下の説明では、第１０図に示した従来の光学系
が焦点検出光学系として用いられているものとする。但
し、ラインセンサー（１２）、（１４）は第２図に示し
たような同一の半導体チップ上に形成された１つのライ
ンセンサー（■５）の異なる２つの領域でそれぞれ構成
される。この第２図において、（Ｘ）は対物レンズ（２
）の光軸（１８）の通る位置を示す。（ａｌ）〜（Ｃ，
、）はラインセンサー（１２）に対応する基準部（Ｌ）
内の画素を示し、（ρ、）〜（ｇ２ｏ）、（ρ１．〜（
１’、。）、（Ｒ，、〜ρ４０）はそれぞれ基準部（Ｌ
）内における第１．第２．第３ブロツク（１）、（ＩＩ
）、（Ｉ）を構成する。ここで第１．第３ブロックｌ、
（ＩＩＩ）は夫々２０個の画素を有し、また、第２のブ
ロック（ＩＩ）も２０個の画素を有する。一方、（ｒυ
〜（ｒ、８）はラインセンサー（１５）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４
８であり、基準部（Ｌ）内の画素数よりも８ｇ多い。基
準部（Ｌ）の上方にはそれに接近して後述の図示しない
モニター用受光素子が配設されている。なお、第２図に
おいて、最も光軸通過位置（Ｘ）から離れた位置にある
基準部（Ｌ）の画素（Ｑｌ）と最も光軸通過位置（Ｘ）
に近い位置にある参照部（Ｒ）の画素（ｒυとの距離を
Ｌｌとする。又、対物レンズ（２）が、物体に対して合
焦状態にあるとき、すなわち対物レンズ（２）による物
体像が予定結像面（４）上に結像するときは、基準部（
Ｌ）の第２ブロツク（ｎ）上の像と等しい照度分布をも
つ像が参照部（Ｒ）内の画素（ｒ５）〜（ｒ、、）に形
成されるように光学系が設計されている。この画素（ｒ
５）〜（ｒ４４）を参照部（Ｒ）における合焦ブロック
（Ｆ）とし、基準部（Ｌ）の第２ブロツク（ｎ）の中央
にある画素（（！、）と参照部（Ｒ）の合焦ブロック（
Ｆ）の中央にある画素（ｒ、、）との距離、すなわち合
焦時における像間隔をＬ２とする。

第１図は第２図にラインセンサー（１５）としてＣＣＤ
　（ｃｈａｒｇｅ　　ｃｏｕｐｌｅｄ　　ｄｅｖｉｃｅ
）を用いた場合における焦点検出装置及びそれを用いた
自動焦点調節装置の回路図を示している。

（２０）は上述のラインセンサー（１５）、モニター用
受光素子を含む光電変換回路で、ソフトパルス（ＳＨ）
、転送りロック（φ、）、（φ２）、クリアパルス（Ｉ
ＣＧ）が人力され、時系列化された画素信号（Ｏ８）、
モニター出力（ＡＧＣＯＳ）、参照電圧出力（Ｄ。

Ｓ）を出力する。ここでクリアパルス（Ｉ　ＣＧ）はラ
インセンサー（１５）における各画素を初期状態に設定
するためのパルスで、これによりラインセンサー（１５
）における各画素は蓄積電荷を排出して、新たに光積分
、すなわち電荷蓄積を開始する。又、このパルスによっ
て、モニター用受光素子の出力の積分が光電変換回路（
２０）内で開始され、モニター出力（ＡＧＣＯＳ）が時
間の経過と共に物体の明るさに応じた速度で参照電圧出
力（ＤＯＳ）に対し変化する。シフトパルス（ＳＩ−Ｉ
）はラインセンサー（１５）の画素部からシフトレジス
タ一部へ蓄積電荷をシフトさせるパルスであり、これが
人力されると画素部での光晴分が終了する。転送りロッ
ク（φＩ）、（φ２）はシフトレノスタ一部にシフトし
た蓄積電荷を順次時系列的にそのシフドレンスタ一部か
ら出力させるための互いに位相の１８０°すれたパルス
であり、これにより出力された蓄積電荷は光電変換回路
（２０）内で各々負の電圧信号に変換され、画素信号（
Ｏ８）として出力される。

（２２）は各画素信号（Ｏ８）から参照電圧出力（ＤＯ
Ｓ）を減算し、正の電圧信号としての画素信号（ＤＯＳ
゛）を出力する減算回路、（２４）は減算回路（２２）
から出力される画素信号（ＤＯ８’）のうち遮光された
数画素（例えば第２図において（乙）よりもさらに左の
数画素）に対応する画素信号をピークホールドし、それ
らの画素信号の最大値に相当する電圧（ｖｐ）を出力す
るピークホールド回路、（２６）は減算回路（２２）か
らの画素信号（ＤＯＳ’）からピークボールド回路（２
４）の出力電圧（ｖｐ）を減算して増幅する利得可変の
増幅器であり、この増幅回路（２６）での減算によって
各画素信号（ＤＯ９’）に含まれる暗電流成分が除去さ
れる。（２８）はこの増幅回路（２６）からの増幅され
た画素出力（ＤＯＳ”）を所定ビットのディジタル値に
変換するＡ／Ｄ変換回路で、その出力はマイクロコンピ
ュータ（３０）（以下マイコンと云う。）に取り込まれ
る。（３２）は利得制御回路で、モニター出力（ＡＧＣ
ＯＳ）の参照出力（ＤＯＳ）に対する変化量を検出し、
モニター出力の変化開始から所定時間内にその変化量が
所定の閾値に達したとき（明るい時）には、マイコン（
３０）へその旨を示す信号（ＴＩＮＴ）を出力し、かつ
増幅器（２６）の１１１得を“１倍”に設定する利得信
号を出ツノする。又、モニター出力（ＡＧＣＯＳ）の出
力開始から所定時間が経過すると、マイコン（３０）か
ら出力される強制ソフト信号（ＳＨＭ）が利得制御回路
（３２）に出力されるが、この場合ｆ１１得制御回路（
３２）は信号（ＳＨＭ）入力時点でのモニター出力（Ａ
ＧＣＯＳ）の参照電圧出力（ＤＯＳ）に対する変化量に
応じて、増幅器（２６）の利得を“１倍”。

“２倍”、“４倍”又は“８倍”に設定する利得信号を
出力する。この場合、その変化量が小さい程設定される
利得は大きくなる。（ＡＮ）、（ＯＲ）はそれぞれアン
ド回路、オア回路であり、アンド回路（ＡＮ）には利得
制御回路（３２）からの上述の信号（Ｔ【ＮＴ）及びマ
イコン（３０）からの信号（ＳＨＥＮ）が入力され、オ
ア回路（ＯＲ）にはアンド回路（ＡＮ）の出力信号とマ
イコン（３０）からの上述信号（ＳＨＭ）が入力される
。ここでマイコン（３ｏ）からの信号（ＳＨＥＮ）はシ
フトパルス発生回路（３４）によるシフトパルス発生を
許可するための信号で、シフトパルス（Ｓ　Ｈ＞の発生
を禁止すべき１ｉｆｌ（例えば、光電変換回路（２０）
からマイコン（３０）へのデータダンプ中及びマイコン
（３０）でのデータ演算中）は“ＬＯＷ”となるが、そ
の後“Ｈｉｇｈ”となって、アンド回路（ＡＮ）を開く
。したがって、この信号（ＳＨＥＮ）が“ＴＩｉｇｈ”
　（Ｄときに信号（ＴｒＮ’Ｉ’）が発生すると、アン
ド回路（ＡＮ）は’ｌｒｉｇｈ”信号（ＴＩＮＴ）を出
力する。オア回路（ｏＲ）はこの信号（ＴＩＮＴ）又は
信号（ＳＨＭ）をシフトパルス発生回路（３４）に出力
し、それ１こ応答してシフトパルス発生回路（３４）が
シフトパルス（Ｓｒ（）を発生ずる。（３６）はマイコ
ン（３０）からのクロックパルス（ＣＬ）を受けて転送
りロック（φ、）、（φ２）を発生ずる転送りロック発
生回路であり、オア回路（ＯＲ）から信号（ＴＩＮＴ）
又は（ＳＨＭ）を受けると初期状態にリセッｋ　六り、
　、　　？　ｉｌ、　ｌ：ｌ　ＡＣＴの杯；Ｙ々ｎ１１
．々／、Ａ　）（Ａ−”＋ｒｒ＋位相がどうであれ、新
たに（φυ、（φ、）を発生し始める（これは、シフト
パルス（Ｓ　Ｈ）と転送りロック（φ１）、（φ、）の
同期をとるためである。）。マイコン（３０）から出力
される信号（Ｓ　／　Ｉ−ｔ　）はピークホールド回路
（２４）が取込む画素信号（ＤＯ５’）を指定するため
のサンプルホールド信号である。

マイコン（３０）は表示回路（３８）及びレンズ駆動装
置（４０）に回路接続されたおり、後述の如く演算によ
り求めた対物レンズ（２）の焦点調節状態を表示回路（
３８）に表示させる一方、それにもとづいてレンズ駆動
装置（４０）に対物レンズ駆動を行わせる。

なお、マイコン（３０）で演算により求められる対物レ
ンズ（２）の焦点調節状態は、この実施例の場合デフォ
ーカスｍとデフＡ・−カス方向で表され、このためレン
ズ駆動装置（４０）による対物レンズ（２）の駆動量及
び駆動方向が決められる。レンズ駆動装置（４０）はそ
の駆動量及び駆動方向にしたがって対物レンズ（２）を
駆動する一方、マイコン（３０）へ実行されたレンズ駆
動ｍを示す信号を出力し、マイコン（３０）はその実行
されたレンズ駆動量が演算により求めた駆動量に到達す
ると、レンズ駆動を停止させる信号をレンズ駆動装置へ
出力する。

なお、第１図において（ΔＦＳＷ）はマイコン（３０）
にすれ量検出及びそれにもとづく自動焦点調節を開始さ
せるスタート信号を入力するためのＡＰスイッヂである
。

第３図は上述のマイコン（３０）の基本的な動作の流れ
を示すフローチャートである。

図示しない電源スィッチをＯＮさせると、カメラに電源
が供給される。すると第３図のステップがスタートし、
＃ｌのＡＰスイッヂ判別ステップでＡＦ’スイッヂ（Ａ
　Ｆ’　Ｓ　Ｗ）がＯＮされるのを待っており、ＡＦス
イッヂ（Ａ　Ｆ　Ｓ　Ｗ）がＯＮされると＃２のステッ
プでマイコン（３０）はＣＯＤに電荷蓄積を行なわせ、
これが終了すると、＃３のＤ　ａｔａｌ）ｕｍｐステッ
プにてＣＯＤの出力が映像信号（Ｏ８）として順次出力
される。この映像信号（Ｏ８）は減算回路（２２）で減
算されて画素信号となるが、この画素信号は被写体に応
じた利得で増巾された後、さらにＡ／Ｄ変換回路（２８
）でＡ／Ｄ変換されてデジタル値となる。次に、＃４の
ステップで画素信号のうちの低周波の信号成分をとりの
ぞくために得られた画素信号から差分データを作成しな
おす。次に、得られた画素信号の差分データを用いて＃
５のステップで基準部（Ｉ７）と参照部（Ｒ）の相関計
算を行ない＃６のステップで最も相関度の高い参照部（
Ｒ）の領域を算出する。さらに＃７のステップでより精
度の高い像間隔ズレ量を求めるために補間計算を行ない
、＃８のステップで像間隔ズレＩＰを算出する。＃９の
ステップは＃８のステップで得られた像間隔ズレ量Ｐが
信頼性の高いものであるか否かを判断するステップであ
る。

＃９のステップで検出不能と判断されれば、＃ｌＯのス
テップでＬＯ−ＣＯＮ　５ｃＡＮが終了しているか否か
が判断される。ＬＯ−ＣＯＮ　　５ＣＡＮとは、ピント
ズレ量か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、カメラレンズを動かしなから測距を行
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上記レンズ
を合焦位置へ制御する為の５ＣＡＮである。＃１０のス
テップですでにＬＯ−ＣＯＮ　　５ＣＡＮが終了してい
たら、＃！２のステップで図示しないＬＯ−ＣＯＨの表
示を行ない、再び＃２のＣＣＤ積分ステップへ戻る。Ｌ
Ｏ−ＣＯＮ　　５ＣＡＮが終了していない場合は、＃１
１のステップでＬＯ−ＣＯＮ　　５ＣＡＮを開始して再
び＃２のＣＣＤ積分ステップへ戻る。＃９のステップで
検出可能と判断されると、＃Ｉ３のステップで像間隔ズ
レ徂をデフォーカス量（ピントズレ量）に変換し、さら
に、＃Ｉ４のステップでレンズを回転させろレンズ駆動
■に変換ずろ。次に＃１５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か合焦範囲に入ってい
るか否かの’Ｉ’ｌ＋断を行なう。合焦状態と判断され
れば、＃１７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＃Ｉ６のステップ
にて＃１４のステップで得られた駆動量に応じてレンズ
駆動され、再び＃２のＣＣＤ積分ステップへ戻る。

特開昭５９−１２６５１７号公報に詳しく説明されてい
るので、以下本発明に関連する部分についてのみ、さら
に詳しく説明する。

第４図は、本発明の一実施例を示すフローチャートで、
基準部を３つのブロックに分割して、それぞれ像間隔ズ
レ量を算出し、その値の中で最も後ピンつまり被写体が
最も撮影レンズに近づいていると判断した値を真値とし
て採用し、レンズ駆動を行なうものである。

基準部（Ｌ）の画素エリアは第２図において説明したよ
うに（１）、　（ＩＩ）、　（ＩＩＩ）の３つのブロッ
クにわけられ、第５図及び次の表に示すようにそれぞれ
のブロックが検出する像間隔誤差量の検出範囲はだぶら
せて設計されている。

［以下余白〕 再び第４図において、ＡＰスイッチ（Ａ　Ｆ　Ｓ　Ｗ）
がＯＮされると＃ｌ、＃２．＃３のステップ（以下「の
ステップ」を省略する。）を通って＃Ｉ８．＃１９で基
準部（Ｌ）及び参照部（１））の画素データから３つお
きの差分データが作成される。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ずる基準部（Ｌ）と参照
部（Ｒ）上の照度分布の空間周波数として低周波の誤差
要因を除去するための処理で、詳しくは特開昭６０−４
９１４号公報に説明されているので省略する。

次に＃２０．＃２１で第２ブロツク（ＩＩ）を用いて、
合焦から±ＩＯピッチにわたる範囲の基準部（Ｌ）と参
照部（Ｉ’（）の相関計算を行ない、最も相関度の高い
参照部（Ｒ）内の領域の位置を示すＬ　Ｍ　２を算出す
る。＃２２で＃２０．＃２＋の相関計算が信頼性の高い
もの、つまり検出可能であるか否かの判別を行なう。検
出可能と判別されれば＃２３、＃２４で補間計算の後、
精度の高い像間隔ズレ’Ｉｔ　Ｐ　２を算出する。＃２
５では、次に第１ブロツク（Ｉ）を用いた相関計算を行
なう前に、第２ブロツク（ＩＩ）で得られたピッチ単位
での像間隔ズレＭが捕間計算可能な第１ブロツク（Ｉ）
を用いた相関計算の範囲内であるか否かの判別を行なう
。ＱＷＩｔ〈１１であれば、第１ブロツク（１）での検
出範囲゛　より第２ブロツク（ＩＩ）で得られた像間隔
ズレ量はいわゆる前ピンを示すので第１ブロツク（１）
として設定されている全検出領域、つまり−４から＋１
４ピツチにわたって＃２８．＃２９で相関計算を行ない
、最も相関度の高い参照部内の領域の位置を示すＬＭ、
を算出する。＃２２で第２ブロツク（ＩＩ）での相関計
算が検出不能と判断された場合も同様のステップを通る
。

＃２５でａＭ２≧１１と判別されると相関計算時間短縮
のために＃２６．＃２７では、第２ブロツク（ＩＩ）で
得られた像間隔ズレ量より前ピンを算出する相関計算に
ついては省略して相関計算を行ない、最も用関度の高い
参照部（Ｒ）内の領域の位置を示すＱＭ、を算出する。

＃３０では、第１ブロツク（Ｉ）での相関計算が検出不
能であるか否かの判＃３２でＦａｎ間計算の後、精度の
高い像間隔ズレ債Ｐ、を算出する。

次に、＃３８．＃３９で第３ブロツク（ＩＩＩ）を用い
た相関計算を行なうが、第１ブロツク（［）で得られる
像間隔ズレ量は第３ブロツク（ＩＩＩ）で設定されてい
る像間隔ズレ里検出領域内であるか、さらに後ピンの領
域であるので＃３８．＃３９での相関計算の範囲は、第
１ブロツク（Ｉ）で得られた像間隔ズレ量より前ピンを
算出する部分は時間短縮のために省略して行なう。なお
第４図のフローチャートでは省略しているが（Ｍ、≧８
となり、第３ブロツク（［ＩＩ）で捕間計算可能な検出
領域を越えている場合は、＃３８．＃３９を省略して＃
４０へ入る。＃３０で第１ブロツク（１）での相関計算
が検出不能と判断されると、＃３３で第２ブロツク（Ｉ
Ｉ）での相関計算が検出不能であったか否かを判断する
。検出可能であれば、＃３４．＃３５で第２ブロツク（
ＩＩ）で得られた像間隔ズレ遣より前ピンを算出する部
分は省略して相関計算を行なう。

≧１８となり、第３ブロツク（ＩＩＩ）で補間計算可能
な検出領域を越えている場合は、＃３４．＃３５は省略
して＃４０へ入る。＃３３で第２ブロツク（ＩＩ）での
相関計算検出不能と判断されると、＃３６、＃３７で第
３ブロツク（Ｉ）として設定されている全検出領域にわ
たって相関計算を行ない、最も相関度の高い参照部内の
領域の位置を示す（！Ｍ３を算出する。次に＃４０で第
３ブロツク（１）による相関計算検出不能であるか否か
の判断を行なう。

検出可能と判断されると＃４１．＃４２で補間計算の後
、精度の高い像間隔ズレｆｉＰ＋を算出する。

続いて＃４３で今までに算出された像間隔ズレ量Ｐ＋　
、Ｐ２　、Ｐ３のうちで最も大きい値、つまり、最も後
ピンを示す値を像間隔ズレ量の真値Ｐとして求める。こ
の時、Ｐ、、Ｐ、、Ｐ、のうちいずれかが検出不能の場
合は除外して検出可能であった値のうちの最大値をＰと
して求める。次に、＃Ｉ３以下では第３図の説明と同様
のステップを実行する。＃４０で検出不能と判断されれ
ば、＃４４、＃４５で第１ブロツク（１）、第２ブロツ
ク（ＩＩ）で検出不能であったか否かが判断される。い
ずれかで検出可能であれば＃４３へ入り、真の像間隔値
Ｐを算出する。第１．第２．第３いずれのブロック（Ｉ
　）、（ｎ　）、（ＩＩＩ）てし検出不能の場合は、全
体として検出不能と判断し＃ｌＯ以下、第３図の説明と
同様のステップを実行ずろ。　　。

なお、上記実施例において、第４図には示されていない
が、＃２３、＃３１及び＃４１の各補間計算の前に、Ｈ
ｎの最小値前後のＨｎ（ρｍ１ｎ−１）及びｌ−１ｎ（
（！ｍｉｎ＋　１　）の再計算が行なわれる。これによ
りＩ−１ｎの最小値前後の両端の０．５ピツチの焦点検
出が可能となる。

第６図は本発明の第２の実施例の一部を示すフローヂャ
ートであり、第４図における第１ブロツク（１）を用い
た相関計算の後ピン側の像間隔検出領域を、第２ブロツ
ク（ｆｆ）が検出不能の場合と検出可能の場合として区
別した実施例である。この第２の実施例では、第２ブロ
ツク（Ｕ）で検出不能の場合にはピントが大きくずれて
いることを考慮して、出来るだけ検出確率を向上させる
ために、像間隔検出領域を広くとっである。一方、第２
ブロツク（ｎ）で検出可能の場合は遠近競合の被写体を
考慮して、第２ブロツク（ＩＩ）で求められた像間隔ズ
レ指より後ピン側も相関計算を行なうが、前者の場合は
ど広い領域にわたって検出する必要がないので時間短縮
のために検出領域を狭くするものである。

第６図において＃２２で第２ブロツク（ＩＩ）での相関
計算検出不能と判別されろと、第４図と同様にρ＝０〜
Ｉ８の領域にわたって＃２８．＃２９で相関計算を行な
うが、検出可能と判別されるとρＭ２の大小にかかわら
ず＃４６．＃１１７．＃４８゜＃４９で＃２８．＃２９
に比ベロピッチ而ピンの領域、つまりＱ≦１２までしか
相関計算を行なわない。

第７図は本発明の第３の実施例の一部を示すフローヂャ
ートであり、第・１図における＃４３て像間隔値の真値
Ｐを求める計算の内容を変更したものである。第４図の
実施例は遠近競合の対策として得られた像間隔ズレ量が
レンズに最ち被写体が近いことを示している値を用いる
ものであるが、実際には平面被写体を測距しても、被写
体コントラストが低下してくると、検出される像間隔ズ
レ量に誤差が生じ、精度が低下してくる場合が存在する
。本実施例はこの対策として行なわれたしので、各ブロ
ックで求められた像間隔ズレ量のＭａｘ値であるＭａｙ
　（ＰＩ　、　Ｐ２　、　Ｐ３）　　と最もコントラス
トの高いブロックによる像間隔ズレ量Ｐ４との差が一定
値以内の場合は、真の像間隔ズレ量としてＰ４を用いる
ものである。

第７図において、＃５０で第１．第２．第３ブロツク（
１）、（ＩＩ）、（ＩＩＩ）で得られた像間隔ズレ量の
最大値（Ｍａｘ　ｆａ）がＰ。として算出される。次に
＃５１．　＃５２．　＃５３で、第１．第２．第３の各
ブロック（Ｉ　）、（ＩＩ　）、（Ｉ）の差分データ（
ｆ！Ｓｋ）によるコントラストの総和値Ｃ，，Ｃ２，Ｃ
３が算出される。さらに、＃５４〜＃５８て第１．第２
、第３の各ブロック（１）、（ＩＩ　）、（ＩＩＩ）の
コントラストが最大のブロックの像間隔ズレ里がＰ４と
して算出される。次に＃５９でＰ４とＰ。の差が算出さ
れ、その差が一定値Ａ以内の場合は、コントラストの高
いブロックの像間隔ズレｆｆ１Ｐ、が真の像間隔ズレｆ
ｌＰとして求められる。差がＡより大きい場合は、遠近
競合の被写体として、Ｐｏ＝Ｍａｘ（Ｐ＋、Ｐ２．Ｐ３
）が真の像間隔ズレ量Ｐとして求められる。

第８図は本発明の第４の実施例の一部を示すフローチャ
ートである。本実施例の特徴は、焦点検出光学系の持つ
ディストーションの影響を軽減させるための補正を行な
うフローチャートである。

実際のフローチャートの説明を行なう萌に、第９図によ
り焦点検出光学系の持つディストーションについて説明
する。第１Ｏ図に示す光学系でコンデンサレンズ（６）
と再結像レンズ（８）、（Ｉ　Ｏ）を球面レンズで構成
すれば、第９図に示すように測距エリア、つまり基準部
（Ｌ）の端の部分にのみコントラストが存在する場合は
かなりのディストーションが発生する。つまりコントラ
ストが全体に分布せず一部に片よっている場合は、レン
ズのピント状態が等しくても基準部（Ｌ）のどの部分に
コントラストが存在するかによりＣＣＤ上の像間隔値が
変化し、したがって焦点検出演算によって求められるデ
フォーカス量ら変動してしまう。この現像は特にコンデ
ンサレンズ（８）の影響が強く、これを非球面レンズで
構成すれば第９図に点線に示すようにディストーション
は大巾に改善されるが完全になくすことは困難で、かつ
、コスト面、製造面からもむずかしい。

本実施例では、第４図の実施例のように基準部（Ｌ）の
第１．第３ブロツク（１）、（［［）を使用する場合は
基準部（Ｌ）全体の中央部ではなく、左右にかたよった
領域を使用するので第９図に示すディストーションの影
響を無視できない。この為、第１、第３ブロツク（１）
、（ＩＩＩ）を使用する場合はディストーションの補正
を行なうものである。

第８図において＃６２．＃６３でディストーションの補
正を行なっている。第２図に示すように基準部の中央に
対して対称に第１．第３ブロツク（Ｉ）。

（Ｉ）を設定すれば通常ａ＝ｂとなるが、非対称にすれ
ばａｆ−ｂとなる。

なお、第８図の＃１０２．＃Ｉ０１及び＃１０３は、Ｈ
ｎの最小値前後のＨｎ（ｆ２ｍｉｎ　−１）及びＨｎ（
ｆ２ｍｉｎ＋１）の再計算を行ない、これにより、Ｈｎ
の最小値前後の両端の０．５ピツチの焦点検出を可能と
するためのステップである。

以上に説明した実施例では、基準部を複数のブロックに
分割しているので、第１３図において、人物と山（木）
が別々のブロックに入る確率が高く、それぞれ近距Ｍ（
後ピン傾向の測距値）および速比Ｍ（前ピン傾向の測距
値）を算出し、その結果、より後ピン側の像間隔ズレ里
を示す人物を測距した値が真値として用いられてレンズ
駆動される。

このことは通常遠近競合の被写体のピントを考えた場合
、最も近い被写体にピントが合致することが好ましい（
通常、手助側に主被写体である人物が存在する。）と考
えられていることとム一致している。

なお、以上に説明した実施例において、基準部（Ｌ）の
検出ブロックの数は２つもしくは４つ以上であってもよ
い。

発明の効果 本発明によれば、第２の光電変換素子アレイとともに対
物レンズの異なる射出瞳からの光束を受光する第１の光
電変換素子アレイの分割されたブロックの各々について
焦点位置検出演算を行い、その結果得られた演算値のう
ち物体が最も対物レンズに近付いていると判断した最も
後ピン状態を示す信号を焦点調整状態を示す真値として
採用するようにしたので、遠近競合の被写体に対しても
、主被写体を高い確率で検出するとともに、その焦点を
短時間で検出することができろ。また、本発明によれば
、最もコントラストの高いブロックの像間隔ズレ量と最
も後ピンを示すブロックの像間隔ズレ量との差が一定値
以内の場合は、コントラストの高いブロックの像間隔ず
れ量を真値として用いることにより、コントラスト低下
による焦点検出精度の低下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回路図
、 第２図は第１図の焦点検出装置に使用されるラインセン
サーの説明図、 第３図及び第４図は夫々第１図の焦点検出装置の基本的
な動作の流れ及び本発明の第１の実施例における動作の
流れを示すフローチャート、第５図はラインセンサーの
各ブロックにおける像間隔誤差量の検出範囲の説明図、 第６図、第７図及び第８図は夫々本発明の第２゜第３及
び第４の実施例のフローチャート、第９図は焦点検出光
学系が有しているディストーンヨンの説明図、 第１０図、第１１図及び第１２図は夫々焦点検出装置の
光学系と焦点検出原理の説明図、第１３図は遠近競合の
被写体の説明図である。 ２・・・対物レンズ、 １５・・・ラインセンサー（Ｌ・・・基準部、Ｒ・・・
参照部。 Ｉ・・第１ブロツク、■・・・第２ブロツク、■・・・
第３ブロツク）１ ２０・・・光電変換回路、　３０・・・マイコン。 第７図 第１０図 第１２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）対物レンズの異なる射出瞳からの光束を受光する
   第１及び第２の光電変換素子アレイと、第１の光電変換
   素子アレイを所定の画素数からなる複数のブロックに分
   割し、各ブロックの光分布の信号と第２の光電変換素子
   アレイからの光分布の信号との相関を求めることにより
   各ブロックに対応した対物レンズの焦点調整状態を示す
   信号を演算する演算手段と、この演算手段からの各ブロ
   ックの焦点調整状態を示す信号のうちで物体が最も対物
   レンズに近付いていると判断した最も後ピン状態を示す
   信号を対物レンズの焦点調整状態を示す信号として選択
   する選択手段とを備えたことを特徴とする焦点検出装置
   。