JPS62173413A - Focus detecting device - Google Patents
Focus detecting deviceInfo
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- JPS62173413A JPS62173413A JP1527886A JP1527886A JPS62173413A JP S62173413 A JPS62173413 A JP S62173413A JP 1527886 A JP1527886 A JP 1527886A JP 1527886 A JP1527886 A JP 1527886A JP S62173413 A JPS62173413 A JP S62173413A
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- Focusing (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、カメラ等の焦点検出装置に関する。[Detailed description of the invention] (Industrial application field) The present invention relates to a focus detection device for a camera or the like.
さらに詳しくは、複数方向の被写体輝度分布に基いて対
物レンズの合焦状態を検出する焦点検出装置における検
出速度の改良に関する。More specifically, the present invention relates to improving the detection speed of a focus detection device that detects the in-focus state of an objective lens based on object brightness distribution in multiple directions.
(従来の技術)
従来、対物レンズの瞳の異なる部分を透過した光束によ
り二つの像か形成される焦点検出光学系と、前記像の結
像を光電変換する光電変換素子とを備え、所定方向の被
写体輝度分15に基いて対物レンズの合焦状態を検出す
る焦点検出装置が知られている。(Prior Art) Conventionally, a focus detection optical system is provided, in which two images are formed by the light beams transmitted through different parts of the pupil of an objective lens, and a photoelectric conversion element that photoelectrically converts the formed images. A focus detection device is known that detects the in-focus state of an objective lens based on the luminance of a subject.
しかしながら、被写体輝度の分布の方向か)足出方向に
うまく相応しない場合には検出を実行できないケースも
発生する。However, there may be cases where detection cannot be performed if the direction of the object brightness distribution does not correspond well to the foot exit direction.
これに対処するため焦点検出装置で、二つの像の相対的
な位置関係を複数前ることにより、被写体輝度の分布の
偏向に対しても良好な検出精度を発揮できるようにする
ことが可能である。To deal with this, the focus detection device can be used to achieve good detection accuracy even when the subject brightness distribution is deflected by adjusting the relative positional relationship between the two images multiple times. be.
(発明が解決しようとする問題点)
しかしなから、複数前られる二つの像の相対的な位置関
係の焦点すれにおける変化量か各焦点検出光学系により
不均一であったり、また、各位置関係の光電変換された
信号出力が各別に光電変換素子から取出されて、これに
接続する演算手段に送込まれる場合、焦点検出速度か遅
延するという問題がある。(Problem to be Solved by the Invention) However, the amount of change in defocus in the relative positional relationship of two images in front of each other may be uneven depending on each focus detection optical system, or each positional relationship may be uneven. When the photoelectrically converted signal outputs are individually taken out from the photoelectric conversion elements and sent to the arithmetic means connected thereto, there is a problem that the focus detection speed is delayed.
本発明はこのような従来の問題に鑑みてなされたもので
あり、その目的は焦点検出速度を高速化することにある
。The present invention has been made in view of these conventional problems, and its purpose is to increase the speed of focus detection.
(問題点を解決するための手段)
+irf述の目的の達成のため、本発明に係る焦点検出
装置は、萌述の従来の焦点検出装置において、対物レン
ズの光軸上に配置されこの先釉と点対称位置に複数のレ
ンズ部を有する二次結像レンズと、二次結像レンズの前
方に配置され前記レンズ部と対応する開口部を有する絞
りとにより複数の焦点検出光学系を構成し、各焦点検出
光学系と対応する光電変換素子の画素列の相応する信号
出力同士を加算する等価回路を光電変換素子に設けてな
る構成を採用する。(Means for Solving the Problems) +IRF In order to achieve the objective described above, the focus detection device according to the present invention is arranged on the optical axis of the objective lens in the conventional focus detection device of Moe, and is arranged on the optical axis of the objective lens. A plurality of focus detection optical systems are constituted by a secondary imaging lens having a plurality of lens parts at point-symmetric positions, and a diaphragm disposed in front of the secondary imaging lens and having an aperture corresponding to the lens part, A configuration is adopted in which the photoelectric conversion element is provided with an equivalent circuit that adds the corresponding signal outputs of the pixel columns of the photoelectric conversion element corresponding to each focus detection optical system.
(実施例)
以■、本発明に係る焦点検出装置の実施例を図面に基い
て説明する。(Example) Hereinafter, an example of the focus detection device according to the present invention will be described based on the drawings.
第1図〜第9図は、本発明を構成する焦点検出光学系の
複数分割手段についての第一実施例を示すものである。1 to 9 show a first embodiment of a plurality of division means of a focus detection optical system constituting the present invention.
この実施例では、対物レンズの光軸上に、視野マスク1
01、フィールドレンズ102、絞り103および二次
結像レンズ104がこの順序で配置されている。視野マ
スク101は十字形の透孔な有しており、対物レンズ+
06の予定結像面近傍に配置されて対物レンズIO[i
によって結像した被写体の空中像を規制するものである
。フィールドレンズ102は絞り103を対物レンズ1
06の射出瞳108に投影し、絞り103と射出瞳10
8とを共役関係にするものである。絞り103は第2図
に示すように前記光軸を点対称とする四個の扇形の開口
部+03a、 103b 。In this embodiment, a field mask 1 is placed on the optical axis of the objective lens.
01, a field lens 102, an aperture 103, and a secondary imaging lens 104 are arranged in this order. The field mask 101 has a cross-shaped transparent hole, and has an objective lens +
The objective lens IO[i
This is to regulate the aerial image of the subject formed by the The field lens 102 uses the aperture 103 as the objective lens 1.
06 exit pupil 108, aperture 103 and exit pupil 10
8 in a conjugate relationship. As shown in FIG. 2, the diaphragm 103 has four sector-shaped openings 03a and 103b symmetrical about the optical axis.
103c、103dを有しており、第4図に示すように
対物レンズ106の射出瞳108を四個の領域108a
。103c and 103d, and the exit pupil 108 of the objective lens 106 is divided into four areas 108a as shown in FIG.
.
108b、l08c、108dに分割するようになって
いる。二次結像レンズ104は第3図に示すように前記
絞り103、の四個の開口部103a、103b、10
3c、103dと対応する四個のレンズ部104a、1
04b、104c、104dを有しており、前記視野マ
スク像109を二次結像レンズ104の後側に配置され
た光電変換素子105に結像するものである。It is divided into 108b, 108c, and 108d. The secondary imaging lens 104 has four openings 103a, 103b, 10 of the aperture 103, as shown in FIG.
Four lens parts 104a, 1 corresponding to 3c, 103d
04b, 104c, and 104d, and forms the field mask image 109 on a photoelectric conversion element 105 arranged on the rear side of the secondary imaging lens 104.
従って、対物レンズ106の射出瞳108の一つの領域
108aに入射した光束は、第5図(a)に示すように
視野マスク101、フィールドレンズI02、絞り10
3の開口部103d、二次結像レンズ104のレンズ部
104aを透過して、第6図に示すように視野マスク像
109aとして光電変換素子105上に結像する。同様
に、対物レンズ106の射出瞳108の他の領域108
b、108c、l08dに入射した光束は、第5図(a
) 、 (b)に示すように相応する各部を透過して、
第6図に示すように視野マスク像109b、IO!lc
、109dとして光電変換素子105上に結像する。こ
のため対物レンズ106に入射した光束は、四つの焦点
検出光学系に分割されることになる。Therefore, the light beam incident on one area 108a of the exit pupil 108 of the objective lens 106 is transmitted through the field mask 101, the field lens I02, the aperture 10, and the diaphragm 108 as shown in FIG.
The light passes through the aperture 103d of No. 3 and the lens portion 104a of the secondary imaging lens 104, and forms an image on the photoelectric conversion element 105 as a field mask image 109a as shown in FIG. Similarly, other regions 108 of the exit pupil 108 of the objective lens 106
The luminous flux incident on b, 108c, l08d is shown in Fig. 5 (a
), through the corresponding parts as shown in (b),
As shown in FIG. 6, the visual field mask image 109b, IO! lc
, 109d on the photoelectric conversion element 105. Therefore, the light beam incident on the objective lens 106 is divided into four focus detection optical systems.
このように視野マスク像109が結像する光電変換素子
+05には、各視野マスク像109a、 +09b。The photoelectric conversion element +05 on which the field mask image 109 is formed in this manner has field mask images 109a and +09b.
109c、 109dと対応する画素列105a、10
5b、105c。Pixel columns 105a and 10 corresponding to 109c and 109d
5b, 105c.
105dが十字形に配列されており、これ等画素列10
5a、 l05b 、 105c、 105dによって
各視野マスク像109a、l09b、109c、+09
dが光電変換され信号出力として取出される。105d are arranged in a cross shape, and these pixel rows 10
Each field mask image 109a, l09b, 109c, +09 by 5a, l05b, 105c, 105d
d is photoelectrically converted and taken out as a signal output.
なお、前記各視野マスク像109a、109b、109
c。Note that each of the field mask images 109a, 109b, 109
c.
109dの照度分布は、被写体より前方の物体が予定結
像面上に結像している館どン状態では、第7図(a)に
示すように合焦状態に対し矢印方向へ移動し、逆に、被
写体より後方の物体が予定結像面上に結像している後ピ
ン状態では、第7図(b)に示すように合焦状態に対し
矢印方向へ移動する。このため、各視野マスク像109
a、109b、109c、109dから得られた前記出
力は、第8図に示すような出力波形110.111,1
12,113,114,115を形成することになる。The illuminance distribution of 109d moves in the direction of the arrow relative to the in-focus state as shown in FIG. On the other hand, in a rear-focus state where an object behind the subject is imaged on the expected imaging plane, the object moves in the direction of the arrow relative to the in-focus state, as shown in FIG. 7(b). For this reason, each field mask image 109
The outputs obtained from a, 109b, 109c, and 109d have output waveforms 110, 111, 1 as shown in FIG.
12, 113, 114, and 115 are formed.
即ち、第8図(a)は合焦状態であり、第8図(b)は
前ピン状態で第8図(a)の出力波形110゜IIIに
対し接近した出力波形112,113となり、第8図(
C)では後ピン状態で第8図(a)の出力波形+10.
Illに対し離間した出力波形114,115となる。That is, FIG. 8(a) shows the focused state, and FIG. 8(b) shows the front focus state, resulting in output waveforms 112 and 113 that are close to the output waveform 110°III of FIG. 8(a). Figure 8 (
In C), the output waveform of FIG. 8(a) in the rear pin state is +10.
Output waveforms 114 and 115 are spaced apart from Ill.
この第8図(a) 、 (b)に図示のA、Bは、第9
図に示すような各画素列105a、105b、105c
、105dの組を示すもので、Aは画素列]05a、
105cの組な示し、Bは画素列105b、105dの
組を示す。A and B shown in FIGS. 8(a) and 8(b) are the 9th
Each pixel column 105a, 105b, 105c as shown in the figure
, 105d, where A is the pixel column]05a,
105c is a set, and B is a set of pixel columns 105b and 105d.
第10図〜第15図は、本発明を構成する焦点検出光学
系の複数分割についての第二実施例を示すものである。10 to 15 show a second embodiment of the plurality of divisions of the focus detection optical system constituting the present invention.
この実施例においては、視野マスクが116、フィール
ドレンズが102、絞りが117、二次結像レンズが1
18.光電変換素子が119で示されており、これ等の
各部はa、b、c、dの付記によって示されている。In this example, the field mask is 116, the field lens is 102, the aperture is 117, and the secondary imaging lens is 1.
18. A photoelectric conversion element is indicated by 119, and each part thereof is indicated by annotations a, b, c, and d.
第一実施例と異なる点は、視野マスク116の透孔を正
方形としたこと、絞り【17の開口部1t7a。The difference from the first embodiment is that the through hole of the field mask 116 is square, and the opening 1t7a of the diaphragm [17].
1]7b、ll7c、117dを平行移動によって重合
する楕円形としたこと、二次結像レンズ118のレンズ
部118a、118b、118c、118dの後側にプ
リズム1I8e。1] 7b, 117c, and 117d are made into elliptical shapes that overlap by parallel movement, and a prism 1I8e is provided on the rear side of the lens portions 118a, 118b, 118c, and 118d of the secondary imaging lens 118.
1]8f、118g、]18hを設けたことである。1]8f, 118g, ]18h are provided.
この実施例で、視野マスク116の透孔を正方形とした
のは、第一実施例における十字形に比べ製作が容易なた
めで、絞り117の開口部117a、117b。In this embodiment, the field mask 116 has a square through-hole because it is easier to manufacture than the cross-shaped one in the first embodiment.
]17c、117dを平行移動によって重合する楕円形
としたのは、第一実施例における第8図の出力波形11
2 、 I 13 、114 、 l 15か鏡像関係
となるのを改良して第15図に示すように合同関係とな
るようにしたものであり、さらに、二次結像レンズ11
8のレンズ部+18a、118b、118c、118d
の後側にプリズム118e、+18f、l18g、11
8hを設けたのは、収差補正を行えるようにしたもので
ある。なお、前記絞り117の開口部1t7a、+17
b、117c、117dは、第14図に示すような正方
形からなる開口部136a、 136b。] The reason why 17c and 117d are made into elliptical shapes that overlap by parallel movement is because of the output waveform 11 in FIG. 8 in the first embodiment.
2 , I 13 , 114 , and l 15 have been improved from having a mirror image relationship to have a congruent relationship as shown in FIG.
8 lens parts +18a, 118b, 118c, 118d
Prisms 118e, +18f, l18g, 11 on the rear side of
The reason why 8h is provided is to enable aberration correction. Note that the aperture 1t7a of the diaphragm 117, +17
b, 117c, and 117d are square openings 136a and 136b as shown in FIG.
136c、 136dとしても差支えない。また、第1
3図の視野マスク像125a、 125b、 125c
、 125dにおけるa’ 、b’ 、c’ 、d’は
第10図の視野マスク116の透孔のa、b、c、dと
対応するものである。136c and 136d may also be used. Also, the first
Field mask images 125a, 125b, 125c in Figure 3
, 125d correspond to a, b, c, d of the through holes of the field mask 116 in FIG.
以上のような第一実施例および第二実施例によって、複
数の焦点検出光学系が対物レンズ106の光軸の対称位
置に分割されるため、視野マスク109a、 109b
、l09c、 l09d、 125a、 125b、
125a、 +25dが前記光軸を点対称として光電変
換素子105,109に結像さ、れるため、非合焦時の
照度分布は画素列の組A、B毎でその移動量が同一であ
り、また、画素列の組A、B同士でもその移動量が同一
となる。According to the first and second embodiments described above, the plurality of focus detection optical systems are divided into symmetrical positions with respect to the optical axis of the objective lens 106, so that the field masks 109a, 109b
, l09c, l09d, 125a, 125b,
125a and +25d are imaged on the photoelectric conversion elements 105 and 109 with point symmetry about the optical axis, so the illuminance distribution when out of focus has the same amount of movement for each pair of pixel rows A and B, Further, the amount of movement is the same for the sets A and B of pixel columns.
従って、これ等から得られる信号出力の精度が向上し、
この信号出力に基く演算が高速化されることになる。前
記第二実施例における出力波形122゜123.124
.125が合同関係となるようにすることは、この信号
出力の精度をさらに向上する利点がある。Therefore, the accuracy of the signal output obtained from these is improved,
Calculations based on this signal output will be faster. Output waveform 122°123.124 in the second embodiment
.. 125 has a congruence relationship, which has the advantage of further improving the accuracy of this signal output.
なお、(2号出力に基く演算は、特開昭58−1423
06号等の手段、例えば以下の式によって行われ、この
算出結果から対物レンズ106の焦点ずれ量を知ること
かできる。In addition, (the calculation based on the No. 2 output is
This calculation is performed using a method such as No. 06, for example, the following equation, and the amount of defocus of the objective lens 106 can be determined from this calculation result.
即ち、
ct= (FO/M)z/ (i +FOZ/ (Mg
)]である。That is, ct= (FO/M)z/ (i +FOZ/ (Mg
)].
たたし、dは対物レンズ106の焦点すれ量、Zは二つ
の像の相対的ずれ量、Mは二次結像系の結像倍率、Fo
は分割された瞳の領域の中心を通過する光線か対物レン
ズ106の光軸をなす角をFナンバーで表わした数値、
gは予定結像面と対物レンズ106の射出瞳108面と
の距離である。where, d is the amount of defocus of the objective lens 106, Z is the relative amount of deviation between the two images, M is the imaging magnification of the secondary imaging system, Fo
is the angle of the light beam passing through the center of the divided pupil area or the optical axis of the objective lens 106, expressed as an F number;
g is the distance between the planned imaging plane and the exit pupil 108 plane of the objective lens 106.
本発明は、前記第一実施例または第二実施例による焦点
検出光学系の分割に加えて、前記演算式等による演算に
際して各焦点検出光学系で得られた信号出力を加算する
ものである。In addition to dividing the focus detection optical system according to the first embodiment or the second embodiment, the present invention adds the signal outputs obtained from each focus detection optical system during calculation using the above-mentioned arithmetic expression or the like.
この加算は第16図に示す光電変換素子105゜119
に設けた等価回路によって行われる。なお、第17図に
はこのタイミングチャートが示されている。This addition is performed using the photoelectric conversion element 105°119 shown in FIG.
This is done by an equivalent circuit provided in Note that this timing chart is shown in FIG.
この等価回路は蓄積型イメージセンサをベースにしてい
るか、CCD、MOS等の他の構造のものとすることも
可能である。この回路のMOSはすべてnチャンネルで
構成してあり、タイミングチャート上High鼎間ON
状態となりLow間[il 0 F F状態となる。ク
リア期間中ΦRESをHighとし、蓄積電荷のクリア
を行う。This equivalent circuit may be based on a storage image sensor or may have other structures such as CCD, MOS, etc. All MOSs in this circuit are composed of n-channels, and the timing chart indicates that the MOS is HIGH.
The state changes between low [il 0 FF state]. During the clear period, ΦRES is set to High to clear the accumulated charge.
ΦRESをHighとすると、ベース電位はGNDに固
定され、同時にCT、配線等価容量CpもGNDに固定
され、クリア動作が行われる。次にΦRESをLowに
し蓄積期間に入るとΦRをHighにしベース電位かエ
ミッタに対して順バイアスされる。このとき、順バイア
ス電圧をVBcを越えるように制御すると、画素列の蓄
積最大値に応した電圧かチャージされ、ソースフォロワ
SF、を介してvp比出力前記最大値に応じた電位が出
力される。この最大値の出力は第17図に示すように光
が当っている間上昇し、このvp比出力蓄積期間を制御
するためにモニタされる。これと同時に、各画素列のエ
ミッタ電位はCTにチャージされる。これは前記蓄積期
間中ΦTがHighに制御されているためである。前記
モニタの出力がVTIIに達すると、ΦTはLowに制
御されCTはエミッタのEsより切離されるため、CT
のチャージがストップする。このようにして蓄積期間が
終了するが、各画素に対応したCTにチャージされた電
荷が各画素の信号出力である。次に、シフトレジスタS
Rを動作させて信号出力を読出す。このシフトレジスタ
SRはダイナミックレジスタであり、スタートパルスΦ
ST。When ΦRES is set to High, the base potential is fixed to GND, and at the same time, CT and wiring equivalent capacitance Cp are also fixed to GND, and a clearing operation is performed. Next, ΦRES is set to Low, and when the storage period begins, ΦR is set to High, so that the base potential is forward biased with respect to the emitter. At this time, if the forward bias voltage is controlled to exceed VBc, a voltage corresponding to the maximum accumulation value of the pixel column is charged, and a potential corresponding to the maximum value of the vp ratio output is output via the source follower SF. . This maximum output increases while the light is on, as shown in FIG. 17, and is monitored to control the VP ratio output accumulation period. At the same time, the emitter potential of each pixel column is charged to CT. This is because ΦT is controlled to be High during the accumulation period. When the output of the monitor reaches VTII, ΦT is controlled to Low and CT is separated from the emitter Es, so that CT
charging stops. The accumulation period ends in this manner, and the charge charged in the CT corresponding to each pixel is the signal output of each pixel. Next, shift register S
Operate R and read the signal output. This shift register SR is a dynamic register, and the start pulse Φ
ST.
Φl、Φ2を有し、ΦIのHighの期間MRnをON
状態とし、CTにチャージされた電荷を等価配線容量C
)Iを介して容量分割で読出すことができる。即ち、タ
イミングチャート上ΦSTのHighによりシフトレジ
スタSRはクリアされそれ以後のΦ1.Φ2のフロック
によりMRI〜MRnを順次開き、CTにチャージされ
た信号出力を読出す。この間、ΦlをHighにする直
前にΦHR5をHighにし、等価配線容量CHをGN
Dに固定しクリアする。Φl, Φ2, and MRn is turned ON during the High period of ΦI.
state, and the charge charged in CT is equivalent wiring capacitance C
) I can be read out in capacitive divisions. That is, the shift register SR is cleared when ΦST becomes High on the timing chart, and the subsequent Φ1. The block Φ2 sequentially opens MRI to MRn and reads out the signal output charged in the CT. During this time, immediately before setting Φl to High, ΦHR5 is set to High, and the equivalent wiring capacitance CH is set to GN.
Fixed to D and cleared.
本発明では、前記画素列105a、+05b、105c
、l05d。In the present invention, the pixel columns 105a, +05b, 105c
, l05d.
あるいは119a、]19b、119c、119dの組
A、BのMRnをシフトレジスタSRにより同時に開き
、組A、Bの対応する画素列105aと+05d、 1
05bと105c、あるし)は+19aと119d、
119bと119Cのイ言号出力を同時に読出し加算
を行う。即ち、画素列の組AのCTIにチャージされた
電位をVl、画素列の組BのCTIにチャージされた電
位なV2とするとMRIを開いた時の等価配線容量CH
の電位は、となり、(Vl +V2 )に比例した電位
か■Sに得られる。Alternatively, MRn of sets A and B of 119a, ] 19b, 119c, and 119d are simultaneously opened by shift register SR, and corresponding pixel columns 105a and +05d of sets A and B, 1
05b and 105c, there are) are +19a and 119d,
The A word outputs of 119b and 119C are simultaneously read and added. That is, if the potential charged to the CTI of pixel column set A is Vl, and the potential charged to the CTI of pixel column set B is V2, then the equivalent wiring capacitance CH when the MRI is opened is
The potential of is obtained as follows, and a potential proportional to (Vl +V2) is obtained.
従って、第一実施例の光電変換素子105についてみる
と、第18図に示すように画素列105aの出力波形が
130(第18図(a)のC)、画素列105Cの出力
波形が131(第18図(a)のD)、画素列!05d
の出力波形か132(第18図(b)(7)E)、画素
列105bの出力波形が133(第18図(b)のF)
とすれば、加算の結果第18図G、Hの出力波形114
.1:15が得られる。。Therefore, regarding the photoelectric conversion element 105 of the first embodiment, as shown in FIG. 18, the output waveform of the pixel column 105a is 130 (C in FIG. 18(a)), and the output waveform of the pixel column 105C is 131 ( D) in FIG. 18(a), pixel row! 05d
The output waveform of the pixel column 105b is 132 (FIG. 18(b) (7) E), and the output waveform of the pixel column 105b is 133 (FIG. 18(b) F).
Then, as a result of addition, the output waveforms 114 of FIG. 18 G and H are obtained.
.. 1:15 is obtained. .
この加算合成した出力波形134.135を演算して対
物レンズ+06の焦点ずれ量を算出すれば、第18図(
b)のようにコントラストの低い方向があっても高精度
で焦点検出を行なうことかでき、また、個別的な信号出
力に基ついて演算を行なうよりも焦点検出か高精度され
ることになる。この効果は、特に例えばwr、縞の被写
体等方向に全くコントラストがない場合に極めて有効に
奏される。If the summed and combined output waveforms 134 and 135 are calculated to calculate the amount of defocus of the objective lens +06, the amount of defocus of the objective lens +06 is calculated as shown in FIG.
Even if there is a direction with low contrast as in b), focus detection can be performed with high precision, and focus detection can be performed with higher precision than when calculations are performed based on individual signal outputs. This effect is particularly effective when there is no contrast at all in the direction of the subject, such as wr or stripes.
なお、第19図はカメラのファインダー視野内における
測距視野の位置を示したものであり、126はファイグ
視野、127.128は測距視野、+29は測のピント
板上に形成されている。FIG. 19 shows the position of the distance measurement field within the viewfinder field of the camera, where 126 is the Feig field of view, 127 and 128 are the distance measurement fields, and +29 is formed on the focus plate.
また測距視野127に入射した被写体像は、画素列10
5b、 l05d、1]9b、+19d上に再結像し、
測距視野128に入射した被写体像は画素列105a、
105c。Furthermore, the subject image incident on the distance measurement field of view 127 is
5b, l05d, 1] re-imaged on 9b, +19d,
The subject image incident on the distance measurement field of view 128 is a pixel row 105a,
105c.
11Qa、119c上に再結像することになる。The image will be re-imaged on 11Qa and 119c.
(発明の効果)
以上のように本発明による焦点検出装置は、複数の焦点
検出光学系を対物レンズの光軸の対称位置に構成したた
め、光電変換素子上に結像される視野マスク像の非合焦
時の変化量が焦点検出光学系によらず一定となり、光電
変換素子から取出された信号出力の精度か向上し、焦点
すれ量を算出する演算手段の演算速度か高速化され、焦
点検出速度か高速化される効果かある。また谷点点検出
光学系と対応する光電変換素子の画素列の相応するイ5
号出力同士を加算するため、1)rr記演算手段におけ
る演算が簡素化され焦点検出速度の高速化を促進する。(Effects of the Invention) As described above, the focus detection device according to the present invention has a plurality of focus detection optical systems arranged at symmetrical positions with respect to the optical axis of the objective lens. The amount of change during focusing is constant regardless of the focus detection optical system, the accuracy of the signal output taken out from the photoelectric conversion element is improved, the calculation speed of the calculation means for calculating the amount of defocus is increased, and the focus detection There is an effect of speed or speeding up. In addition, corresponding I5 of the pixel row of the photoelectric conversion element corresponding to the valley point detection optical system.
Since the signal outputs are added together, 1) the calculation in the rr notation calculation means is simplified, and the speed of focus detection is promoted.
さらに、複数の焦点光学系を有する焦点検出装置対して
も有効に検出機能を発揮する特性が、本発明の構成によ
っては阻害されない効果かある。Furthermore, the structure of the present invention has the effect that the feature of effectively exerting a detection function even in a focus detection device having a plurality of focusing optical systems is not inhibited.
第1図〜第9図は本発明を構成する焦点検出光学系の複
数分割下段についての第1実施例を示すもので、第1図
は斜視図、第2図は絞りの正面図、第3図は二次結像レ
ンズの構造図、第4図は対物レンズの射出瞳投影図、第
5図(a)、(b)は焦点検出光学系の分割光路図、第
6図は光電変換素子における視野マスク像の結像図、第
7図(a)、(b)は第6図の非合焦時の移動方向を示
す簡略図、第8図(a)、(b)、(c)は光電変換素
子の画素列から取出された信号出力の出力波形図、第9
図は光電変換素子における画素列の組と配列を示す簡略
図、第10〜第15図は前記第一実施例と対応する第2
実施例を示すものて、第1図は第1図と、第11図は第
2図と、第12図は第3図と、第13図は第6図と、第
15図は第8図と夫々対応し、第14図は第11図の変
形例を示す図、第16図は光電変換素子に設けられる等
価回路図、第17図は第16図のタイミングチャート、
第18図は等価回路により加算合成された信号出力の出
力波形図、第19図はカメラのファイグの測距視野の位
置表示図である。
106・・対物レンズ +02・・フィールドレンズ
103.117・・視野マスク、 103a、1
03b、103c。
103d、 117a、+17b、 117c、 l]
7d・−開口部、104、+18−・二次結像レンズ、
104a、 l04b、 l04c。
+04d、 118a、118b、 1I8c、 11
8d−−レンズ部、105、+19−・光電変換素子、
105a、105b、105c。
105d、119a、119b、119c、119d−
−画素数特許出願人 キャノン株式会社
勺
断面9B
/θ6
竿 ぢ 図 (6L)
竿 ぢ 図 (J)1 to 9 show a first embodiment of the multiple-divided lower stage of the focus detection optical system constituting the present invention, in which FIG. 1 is a perspective view, FIG. 2 is a front view of the aperture, and FIG. The figure is a structural diagram of the secondary imaging lens, Figure 4 is an exit pupil projection diagram of the objective lens, Figures 5 (a) and (b) are divided optical path diagrams of the focus detection optical system, and Figure 6 is a photoelectric conversion element. 7(a) and (b) are simplified diagrams showing the movement direction when out of focus in FIG. 6, and FIG. 8(a), (b), (c) is an output waveform diagram of the signal output extracted from the pixel row of the photoelectric conversion element, No. 9
The figure is a simplified diagram showing the set and arrangement of pixel columns in a photoelectric conversion element, and FIGS.
1 is the same as FIG. 1, FIG. 11 is the same as FIG. 2, FIG. 12 is the same as FIG. 3, FIG. 13 is the same as FIG. 6, and FIG. 15 is the same as FIG. 8. 14 is a diagram showing a modification of FIG. 11, FIG. 16 is an equivalent circuit diagram provided in the photoelectric conversion element, and FIG. 17 is a timing chart of FIG. 16.
FIG. 18 is an output waveform diagram of signal outputs added and synthesized by the equivalent circuit, and FIG. 19 is a diagram showing the position of the distance measuring field of view of the camera. 106...Objective lens +02...Field lens 103.117...Field mask, 103a, 1
03b, 103c. 103d, 117a, +17b, 117c, l]
7d - opening, 104, +18 - secondary imaging lens,
104a, l04b, l04c. +04d, 118a, 118b, 1I8c, 11
8d--lens section, 105, +19-/photoelectric conversion element,
105a, 105b, 105c. 105d, 119a, 119b, 119c, 119d-
- Pixel number patent applicant Canon Co., Ltd.
Claims (1)
学系と前記物体像の対に関するエネルギー分布を受ける
光電変換素子を有していて光電変換素子の出力から焦点
調節状態を検出する装置で、前記光学系及び光電変換素
子は対物レンズの光軸に関して複数組設けられており、
各焦点検出光学系と対応する光電変換素子の画素列の相
応する信号出力同士を加算する等価回路を光電変換素子
に設けたことを特徴とする焦点検出装置。A device that includes an optical system that forms a pair of object images from a light beam transmitted through an objective lens, and a photoelectric conversion element that receives energy distribution regarding the pair of object images, and detects a focus adjustment state from the output of the photoelectric conversion element, A plurality of sets of the optical system and the photoelectric conversion element are provided with respect to the optical axis of the objective lens,
1. A focus detection device characterized in that the photoelectric conversion element is provided with an equivalent circuit that adds corresponding signal outputs of pixel columns of the photoelectric conversion element corresponding to each focus detection optical system.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1527886A JPH0754370B2 (en) | 1986-01-27 | 1986-01-27 | Focus detection device |
GB8625120A GB2183419B (en) | 1985-10-22 | 1986-10-20 | Focusing state detection apparatus for objective lens |
DE3645349A DE3645349C2 (en) | 1985-10-22 | 1986-10-21 | Focus detector for camera lens |
DE19863635790 DE3635790A1 (en) | 1985-10-22 | 1986-10-21 | FOCUSING STATE DETECTION DEVICE FOR LENS LENS |
US07/313,343 US4859842A (en) | 1985-10-22 | 1989-02-21 | Multi-directional focus state detection apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1527886A JPH0754370B2 (en) | 1986-01-27 | 1986-01-27 | Focus detection device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62173413A true JPS62173413A (en) | 1987-07-30 |
JPH0754370B2 JPH0754370B2 (en) | 1995-06-07 |
Family
ID=11884391
Family Applications (1)
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JP1527886A Expired - Lifetime JPH0754370B2 (en) | 1985-10-22 | 1986-01-27 | Focus detection device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0754370B2 (en) |
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- 1986-01-27 JP JP1527886A patent/JPH0754370B2/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
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---|---|
JPH0754370B2 (en) | 1995-06-07 |
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