JPS6318312A - 焦点検出装置 - Google Patents

焦点検出装置

Info

Publication number
JPS6318312A
JPS6318312A JP61160823A JP16082386A JPS6318312A JP S6318312 A JPS6318312 A JP S6318312A JP 61160823 A JP61160823 A JP 61160823A JP 16082386 A JP16082386 A JP 16082386A JP S6318312 A JPS6318312 A JP S6318312A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
amount
focus
evaluation
evaluated
quantities
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP61160823A
Other languages
English (en)
Inventor
Akira Akashi
明石 彰
Akira Ishizaki
明 石崎
Yasuo Suda
康夫 須田
Ichiro Onuki
一朗 大貫
Keiji Otaka
圭史 大高
Takashi Koyama
剛史 小山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP61160823A priority Critical patent/JPS6318312A/ja
Priority to US07/070,382 priority patent/US4800410A/en
Publication of JPS6318312A publication Critical patent/JPS6318312A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/28Systems for automatic generation of focusing signals
    • G02B7/34Systems for automatic generation of focusing signals using different areas in a pupil plane

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Automatic Focus Adjustment (AREA)
  • Focusing (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。

Description

【発明の詳細な説明】 (発明の利用分野) 本発明は、物体の2像の相対的位置関係より焦点状態を
検出する焦点検出装置の改良に関するものである。
(発明の背景) 従来、カメラの焦点検出装置の一つのタイプとして、撮
影レンズの射出瞳を分割し、各瞳領域を通過した光束が
形成する対の像の相対位置変位を観測することで、合焦
状態を判別する。いわゆる「像ずれ型」が知られている
ここで、この種の装ごにおける焦点検出原理をを第15
図を用いて説明する。焦点検出されるべき撮影レンズF
LNSと光軸を同じくしてフィールドレンズFLDが配
性される。その後方の、光軸に関して対称な位置に、2
個の二次結像レンズFGLA  、  FCLBが配置
される。y!にその後方にセンサ列SAA 、 SAB
が配置される。二次結像レンズFCLA 、  FCL
Bの近傍には絞りDIA、01Bが設けられる。フィー
ルドレンズFLDは撮影レンズFLNSの]を出こ・l
を2個の二次結像レンズFCLA 、  FCLBの二
2面にほぼ結像する。その結果、二次結像レンズFCL
A  、  FCLBにそれぞれ入射する光線束は、撮
影レンズFLNSの射出瞳面上において各二次結像レン
ズFCLA  、  FCLBに対応する、互いに重な
り合うことのない等面積の領域から射出されたものとな
る。フィールドレンズFLDの近傍に形成された空中像
が二次結像レンズFC;LA 、  FCLBによりセ
ンサ列SAA 、 SABの面上に再結像されると、光
軸方向の空中像位置の変位に基づき、センサ列SAA 
、 SAB上の2像はその位置を変えることになる。従
って、2像の相対的位置の変位(ずれ)を検出すれば、
撮影レンズFLNSの焦点状態を知ることができる。
前記センサ列SAA 、 SABより出力される像信号
から像ずれ量を検出する信号処理方法としては。
特08昭58−142306号公報、特開昭59−10
7313号公報、特開昭60−101513号公報など
が本願出願人により開示されている。
具体的には、センサ列SAA又はSABを構成する画素
数をNとし、i′?fi目(i=o、・・・、N−1)
のセンサ列SAA 、 SABからの像信号をA(i)
 、 B(i)とするとき X(k)−T、 wax (A(i) 、 B(i+l
kl+1)) −T、 iax (、l−01雪0 A(i+1) 、 B(i+Ikl))       
(k <O)寓 Z  wax  (A(i+k)、B
(i+1))  −ε teat  (1++o   
                         
        l−0A(i+に+1) 、 B(i
))       (k≧0)=  Xt (k)  
 X2 (k)        (1)あるいは Y(k)−εwin (A(i) 、 B(i+Ikf
+1))−εl1in (+<           
                         
1+0A(i+1) 、 B(i+Ikl))    
    (k<O)llI: +*in (A(i+k
) 、 B(i+1)) −Z win (A(i4−
に+1) 、 B(i))       (k≧0)”
  Y+ (k)   Y2 (k)        
(2)なる式を、k1≦に≦に2について演算する。尚
Mは(M = N −1kl−1)で表される演算画素
数で°あり、又には相対変位量と呼ばれ、に、、に2は
一通常−N/2.N/2にとられることが多い、ここで
 ff1ax(a、b)なる演算子はa、bの向火なる
ものを抽出することを表し、 win  (a + b
)なる演算子はa、bの内小なるものを抽出することを
表す、従って、前記(1)、(2)式における頁X+ 
(k)  、 X2 (k)  、 Yl(k) 、 
Y2 (k)は広義の相関量と考えることができる。更
に、前記(1)。
(2)式を詳細に見ると、XI(k)  、 Y 1(
k)は現実には(k−1)変位における上記夫々の定義
にヨル相関量を、X2 (k)  、 y2(k) I
f (k+ 1)の変位における相関量を、それぞれ表
している。
それゆえ、XI (k)  、 X2 (k)の差であ
る評価量X (k)は相対変位量kにおける像信号A(
i)、B(i)の相関量の変化量を意味する。
X 1(k)  、 X2 (k)なる相関量は上記定
義から明らかなように2像の相関が最も高いときに最小
となる。よってその変化量であるX (k)は相関最高
のときに「0」で、且つ傾きは負となるはずである。と
ころがX (k)は離散データであるから、実際には X(kp) ≧0 、 X(kp+1) < 0   
   (3)且つX(kp) −X(kp+1)が最大
なる相対変位の区間[kp、kp◆1]に相関量のピー
クが存在すると考えて、 の補間演算を行うことにより、画素単位以下の像ずれ量
PRを検出することができる。
一方、y、 (k)  、 Y2 (k)なる相関量は
上記定義より2像の相関が最も高いとき、 XI (k
) 。
X2(k)とは逆に最大となる。よってその変化量であ
るY (k)は相関最高のときに「0」で、且つ傾きは
正となるはずである。Y(k)もX (k)と同様に Y(kp)≦O、Y(kp+1) > O(8)で且つ
Y(kp) −Y(kp+1)が最大のときの補間演算
を行うことにより、画素単位以下の像ずれ量PRを検出
することができる。
ところで、前述の様にして求めることのできる焦点評価
ff1X(k)  、 Y(k)のいずれを用いても像
ずれ量PRの検出は可能であるが、前記特開昭60−1
01513号公報に開示しているように、被写体の信号
パターンによって両者にS/N的に優劣があり、該提案
の実施例においては、例えば演算範囲における端部分の
像信号の大小に(両端部者2画素よりの像信号レベルに
)応じて、焦点評価量X(k)を演算する側の手段を選
択するか或いはY (k)を演算する側の手段を選択す
るかの判定を行い(実際には、端部の像信号レベルが小
の場合はY (k)を演算する手段を、大の場合にはX
(k)を演算する手段を選択している)、いずれかの手
段より出力される焦点評価量に基づいて像ずれiPRを
求めるようにしている。これにより、一方の演算手段の
みによって構成された場合に生ずる特殊な信号パターン
に対する焦点検出精度の低下といったことを排除するこ
とができ、非常に有効な装置と言える。ただ、前記提案
において、「端部分の像信号」とは、相対変位がrk=
OJの時の端部分の像信号であり、演算対象となる端部
分は相対変位量kによって演算範囲が異なってくること
から変化していく、よって相対変位がrk=OJの時(
合焦近傍時)以外では必ずしもS/N的にすぐれた方の
手段の選択が、つまりS/N的にすぐれた方の焦点評価
量により像ずれ量が求められているとは言えなかった。
(発明の目的) 本発明は、上述した問題点を解決し、2像の相射的位置
のずれが太き、場合でも、精度の良い焦点検出を行うこ
とのできる焦点検出装置を提供することである。
(発明の特徴) 上記目的を達成するために、本発明は、演算手段中に、
第1、第2の各評価量から第1と第2の信号のコントラ
ストにそれぞれ依存する第3、第4の評価量を求める算
出手段と、前記第3、第4の評価量の大小関係に応じて
、第1と第2の像のずれ量を求める際に使用する前記第
1の各評価量酸いは第2の各評価量の選択を行う選択手
段とを設け、以て、相対変位のすべての範囲にわたって
、前記第1の評価量と第2の各評価量を適宜切り換えて
用いるようにしたことを特徴とする。
(発明の実施例) 以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する
第1図は本発明を実施するのに適したカメラの焦点調節
装置の一例を示すブロック図である。
PR5はカメラの制御回路で、例えば内部にCPU(中
央演算処理部)、RAM、  ROM、EEPROM 
(電気的消去可能プログラマブルROM) 、入出力ボ
ート及びA/D変換機能付アナログ入力ボート等が配置
された1チツプマイクロコンピユータであり、前記RO
M内にはカメラのシーケンス、AF(自動焦点)、AE
(自動露出)制御用のソフトウェアが、EEPROに内
にはAF、AE制御に必要なパラメータが格納されてい
る。  SHTは前記制御回路PR9より制御信号C3
HTが入力している間データバスDBUSを介して入力
するデータを受は付け、該データに基づいて不図示のシ
ャッタ先幕及び後幕の走行制御を行うシャッタ制御回路
、 APRは制御信号CAPRが入力している間データ
バスDBUSを介して入力するデータを受は付け、該デ
ータに基づいて不図示の絞り機構を制御する絞り制御回
路、DSPは制御信号cospが入力している間データ
バスDBUSを介して入力するデータを受は付け、該デ
ータに基づいて各種撮影情報を表示する表示回路、SW
Sは不図示のレリーズスイッチ、シャッタ、絞り等各種
情報設定用のスイッチなどカメラの外部並びに内部に配
置されたスイッチ群である。
SPCは測光回路であり、その出力であるアナログ測光
信号5spcは前記制御回路PRSのA/D変換機能付
アナログ入力ボートへ送られ、A/D変換されて前述の
シャッタ制御回路SHT及び絞り制御回路APRを制御
するための測光データとして用いられる。 LCOMは
制御信号CLCOMが入力している間データバス叶US
を介して入力するデータを受け付け、該データに基づい
て後述するレンズユニットとシリアル通信を行うレンズ
通信回路で、クロック信号LCKに同期して撮影レンズ
FLNSの光軸方向への移動量を示すレンズ駆動用のデ
ータOCLを後述するレンズ内制御回路へ伝送し、又こ
の時同時に該レンズ内制御回路から撮影レンズFLNS
の非合焦量対レンズ移動量の係数等のレンズ情報DCL
がシリアル入力する。 BSYは撮影レンズFLNSが
移動中であるか否かをカメラ側に知らせるための信号で
、この信号が“H″ (ハイレベル)の時は前記シリア
ル通信は不可能となる。
LNStlはレンズユニット、LPRSはシリアル入力
したデータDLCに基づいてモータMTRを駆動し、撮
影レンズFLNSを光軸方向に移動させるレンズ内制御
回路、ENCは例えば撮影レンズFLNSを保持してい
るレンズ鏡筒の移動に伴って発生するパル、ス信号を検
出し、撮影レンズFLNSのその時々の位置情報として
エンコーダパルス信号EPLをレンズ内制御回路LρR
5へ出力するエンコーダ回路。
SDRは前記制御回路PR5より入力する各信号STR
、GKに従って2つのセンサ列SAA、SABを有する
、例えばCCDなどのラインセンサSNSを制御するセ
ンサ駆動回路である。
次に、動作について第2〜14図を用いて説明する。な
お、前記シャッタ制御回路5)IT 、絞り制御回路A
PR、表示回路DSP及び測光回路SPCの動作は本発
明とは直接関係ないので、ここでは詳細な説明は省略す
る。又木実施例では、カメラのシーケンス・フローから
r AFJフローがサブルーチンとしてコールされる形
式をとっている。
AFの動作が開始されると、先ずフラグRC:FLGと
フラグNRSDFLGの2つのフラグを“N”(N。
を意味する)とする(第2図ステップ10)、前記フラ
グRCFLG 、 NRSDFLGの働きについては後
述する0次に像信号読み込みのサブルーチンr IMA
GEJt−コールする(ステップ11) 、ここでは、
センサ駆動回路SDRを介してラインセンサSNSが駆
動され、2像の像信号A(i)  、B(i)が得られ
る。この時のセンナ駆動回路SDR及びラインセンサS
NS等の動作を第1.3図を用いて簡単に説明する。制
御回路PR9より“H”の蓄a開始信号STRが出力さ
れると(第3図ステップ50)、センナ駆動回路SDR
よりクリア信号CLがラインセンサSNSへ出力され、
センサ列SAA、SABの各光電変換部の電荷がクリア
される。するとラインセンサSNSにて前段に配置され
ている二次結像レンズ等(第1図では図示していないが
、第15図の如き状態で配置されている)によってセン
サ列SAA、SAB上に形成される光像の光電変換及び
電荷蓄積動作が開始される。前記の動作が開始されてか
ら所定の時間が経過すると、センサ駆動回路SDRから
転送信号SHがラインセンサSNSへ出力され、光電変
換部に蓄積された電荷がCCD部へ転送される。同時に
前記センサ駆動回路SDRには°°H′の蓄積終了信号
IENDが発生し、該信号は制御回路PR9に入力され
る(ステップ51)、その後制御回M PRSからCC
O駆動クロりクGKが出力されると、センサ駆動回路S
DRからCCD駆動信号φ1 、φ2が出力される。こ
れにより、ラインセンサSNSからこの信号に従ってア
ナログ像信号5SNSが制御回路PRSへ出力され、こ
れを受けて制御回路PR9はCCD駆動クロックGKに
同期してアナログ像信号5SNSをA/D変換し、2像
の像信号A(i)、B(i)としてRAM内の所定のア
ドレスに格納する(ステップ52〜55)、ここでセン
サ列SAA 、 SABの画素数は40と仮定している
再び第2図に戻って、ステップ12は非合焦状態によっ
て全画素を処理対象範囲として焦点検出演算を行うか、
一部の画素を処理対象範囲として焦点検出演算かを、つ
まり焦点検出演算を行う処理対象画素範囲の設定を行う
フラグVSNで、“WO” (大なる非合焦量を意味す
る)の時は黒点検出用サブルーチンrwpRED Jを
、“’NR”  (合焦近傍を意味する)の時は焦点検
出用サブルーチンr NRPREDJをコールする(ス
テップ12)0例えば、第4図のように像信号が合焦か
ら大きくずれている場合にはサブルーチンrWPRED
 Jを採用し、第5図のように合焦近傍になるとサブル
ーチンr NRPREDJを採用する。なお、電源投入
時フラグVSNは“WD”に設定(最初の時点であり、
非合熱状態がわからないため)されており、AFの動作
が開始されると、その時点における焦点状態により“W
 D ”あるいはNR”に再設定される。この再設定に
ついては後述する。
サブルーチンrWPRED Jがコールされた時の焦点
検出処理を第6図のフローに従って述べる。
ステップ100〜105では、相対変位量kを「−20
〜20」の範囲内で変えた時の焦点評価量X (k)を
求めている。ここで相対変位量kを−20から20の範
囲としているのは、前述の如くセンサ列SAA、SAB
の画素数を「40」と仮定しているからであるが、この
処理対象画素範囲は使用される撮影レンズFLNSの焦
点距離に応じて可変としても良い。
まずステップ101ではM=39−1klという式で演
算画素数Mを計算する。演算画素数Mは相対変位量kに
応じて可変であり、kの絶対値が大きい程小さくなる。
これは相対変位量kが大きくなるにつれて対応するセン
ナの出力が端部から欠落していくからである。ステー2
プ102で相対変位量にの符号(正か負か)を調べ、次
いでその符号に応じてA像、B像の演算を開始する先頭
の画素位置FA 、FBをステップ103或いは104
で計算する。ステップ105では焦点評価ff1X(k
)の演算を行う。
ここで前記ステップ100〜105での処理過程を第7
図を用いて説明する。第7図(a)は2つの像信号A(
i)  、 B(i)を表している。第7図(b)はに
=−20における相関演算のセンサ列の対応関係を表し
ており、この時M= 39−1201=19で、FAは
rOJ、PBは「20」である。
即ち相対変位量には負の値であるのでB像かに画素(−
200画素だけ相対的に左側へ変位している。この対応
関係から更にB像を1画素左側へ変位した対応関係でv
t算したのがX (−20)を求める場合の式の第1項
に、逆にA像を1画素左側へ変位した対応関係で演算し
たのが第1項に、それぞれ相当する。この第1項、第2
項でA像、B像を各1画素ずつ左へ変位して演算するた
め、前記演算画素数Mを計算する時、M= 40−1k
lとしないでM= 39−1klとしている。第7図(
C)はに=0の時の対応関係を表している。第7図(d
)はに=20における相関演算の対応関係を表しており
、前記第7図(b)とは逆にA像が200画素け左側に
変位している。
前述のようにして演算した焦点評価量X (k)をプロ
ットしたものの一例を第8図に示す・第6図のフローに
戻って、ステップ110では焦点評価量X (k)から
2像A、Hの画素単位の像ずれ量のピーク値kpを検出
する。以下、ステー2プ120−146で画素単位以下
の像ずれ量PRを求めるわけであるが、前記ステップ1
10で求めたピーク値kPに基づいて、ステップ120
〜135−C’は2つの焦点評価量X(k) 、 Y(
k) ヲ再演算する。この理由は二つある。一つは、k
pを求める先のステップでは演算画素数Mが相変位置k
に応じて可変であり、この様に可変となる演算範囲にて
演算した焦点評価量X (k)を補間して画素単位以下
の像ずれ量PRを求めると、演算画素fiMが一致して
いないことに起因する誤差を含む恐れがある。今一つは
、焦点評価量X (k)のみで像ずれ量PRを求めるよ
りも、X(k) 、 Y(k)を組み合わせて用いた方
が先願(特開昭60−101513号公報)にて述べた
様に被写体の信号パターンによってはS/N的にすぐれ
ているからである1以上のことから、ステップ120〜
135では、kpを基に演算画素数Mを一定にしくステ
ー/プ120)、焦点評価量X(k) 、 Y(k)を
同時に求めている。
まずステップ120ではM= 38−lk plなる計
算をして演算画素数Mの値を決める0次いでステップ1
30〜135では先に求めたkPを中心にして、k=k
p−1、kp 、kp+1の3点で焦点評価量X(k)
 、 Y(k)を先と同様に演算する。尚前記演算画素
数Mを求める時、M=38−1k plとしたのは、k
=kp−1、kp 、kp+1の3点のうち絶対値が最
大の相対変位量における演算画素数Mに固定するためで
ある0次に、前述のようにして求めた焦点評価ff1X
(k) 、 Y(k)から再び各々の焦点評価量による
画素単位の像ずれ量kpm、kpyを検出する(ステッ
プ140゜141)、、:(7)昨冬焦点評価量X(k
) 、 y(k)のコントラスト評価量を概ね表すXD
 (XD −X(kPり −X(kpx+1))とY 
D (YD −Y(kpx+1) −Y(kPり )も
求めておく、これは、この実施例では先願にて開示した
様な演算方法に従って相対変位毎に端部の像信号の大小
を比較するのではなく(演算処理が複雑になるため)、
非合焦量が大きい時に、端部の像信号の情報も考慮され
たコントラスト評価量XD、YDをみることであたかも
相対変位毎の端部の像信号をみているかの如き情報が得
られることに着目して該情報を用いるためであり、コン
トラスト評価量XD、YDが大きい程S/N的にすぐれ
ていることになる。それ故ステップ142で二つのコン
トラスト評価量XD。
YDを比較して、XD≧YDの時は焦点評価量X(k)
を採用L(ステップ143)、XD<YDの時は焦点評
価量Y (k)を採用する(ステップ144)、ステッ
プ145,146では、採用したZD (ZI  22
)、kzを用いて PR−kz +lZI / znl の補間演算を行い、画素単位以下の像ずれ量PRを求め
る。この過程を第9図に示している。この図の様な例で
は、XD<YDの関係にあるので焦点評価量Y (k)
が採用され、画素単位以下の像ずれ量PR演算時にはk
z=kpテ、Z r = Y (kp) 。
Z2=Y(kp÷1)が用いられる。
ステップ150〜158は焦点状態を判定する処理であ
り、まずステップ150で4つのフラグLCFL(i 
、 5DFLG、 NJFFLG 、 JFFLG を
N″にセットする。夫々のフラグの意味を定性的に述べ
ると、rLCFI、G Jは被写体像信号が低コントラ
ストであることを表すフラグであり、r S[1FLG
Jは2像のずれ量が比較的小さい、すなわち撮影レンズ
FLNSの非合焦量が比較的小さいことを表すフラグで
あり、r NJFFLG Jは2像のずれ量ががなり小
さい、すなわち撮影レンズFLNSが略合焦であること
を表すフラグであり、r JFFLGJは2像のずれ量
がほとんどない、すなわち合焦であることを表すフラグ
である。
次に、採用した焦点評価量のコントラスト評価量ZDと
所定値L(:T)(を比較する(ステップ151)、こ
の結果ZD<LCTHの場合にはコントラストが低いと
みなし、rLcFLG Jを“Y″ (YESを意味す
る)とし、サブルーチンrWpRED Jを終了する。
ZD≧LOTHの場合には焦点検出を行うのに十分なコ
ントラストであるとみなし、次のステップ153へ移行
する。ステップ153では、像ずれ量PRの絶対値PR
と所定値「3」を比較し、PR>3の場合、即ち像ずれ
量が3画素以上である時にはサブルーチンrWPRED
 Jを終了する。PR≦3の場合は比較的非合焦量が小
さいのでr 5DFLGJをY”としくステップ154
)、次いでPRと所定値「1」を比較する(ステップ1
55)、この結果PR>1の場合、即ち像ずれ量が1画
素以上である時にはここでサブルーチンrWPRED 
Jを終了する。PR>1の場合には略合焦であるとして
r NJFFLG Jを°Y”としくステップ156)
、最後にPRと所定値JF丁Hを比較する(ステップ1
57)、尚所定値JFTHは像ずれ量PRが合焦とみな
し得る値である。
この結果PR>JFTHの場合にはここでサブルーチン
rWPRED Jを終了する。PR≦JFTHの場合に
は合焦であるとみなしてr JFFLGJを°I Y 
l”としくステップ158)、サブルーチン「讐PRE
D Jを終了する。なお、前記4つのフラグLCFLG
  、  5DFLG、  NJFFLG 、  JF
FLG  の働きについては後述する。
続いてサブルーチンrNPRED Jについて説明する
。  rNPRED Jは合焦近傍になると適用される
焦点検出処理で、全センサのうち、ファインダー内の測
距枠に相当する範囲内のデータでのみ焦点検出処理を行
う、このことをファインダーとセンサ列SAの位置関係
を示している第10図を用いて説明する。線図において
FFR)lはファインダー上の測距枠である。サブルー
チンrNPRED Jでは測距枠FFRMの範囲をさら
にRr  、 R2、R3にて示す様に3つの領域に分
割し、各部毎に測距枠FFRN内の領域R1,R2、R
3がセンサ列SAのどの画素に位こしているかは各部の
先頭に相当する画素位置NR+  、NR2、NR3を
調整工程で予め調べておき、制御回路PR9内のEEP
ROMに記憶させておく、この時各部に含まれるNNP
Xは同じ(RI=R2=R3) であり、コノ値NNP
XモM)JにEEPROMに記憶させておく、この実施
例ではNNPX= 1 z−c’、NR+  、NR2
、NR3は夫々r8J 、r14J  、r20J で
あり、(NNPX +k)がこの場合の処理対象範囲と
なる(第12図の斜線部分)、これらの値は焦点検出用
光学系並びにラインセンサSNSの取り付は状況に応じ
て数画素ずれることがあるが、前記の如< EEPRO
Mに記tαさせているため、測距枠FFRMと焦点検出
処理を行う演算の範囲を一致させることができる。
前記第5図の像信号に対して示しているR1 。
R2* R3が上記サブルーチンrNPRED J処理
における分割領域である。
サブルーチンrNPRED Jがコールされた時の動作
を第11図のフローに従って述べる。ステップ200で
演算画素数MをNNPXとする。前述したサブルーチン
rWPRED Jでは相対変位量kに応じて演算画素数
Mは可変であったが、この焦点検出処理ではNNPXに
固定である。これは、「wPRED Jが全画素出力を
演算に用いるのに対して、rNPRED Jではセンサ
列SAの一部の出力を用いるために、変位によって対応
するセンサ出力の端のデータが欠落することがないから
である。それ故rNPRED J テは、r WPRE
D J (7) 7. テップ12o〜141で行った
演算画素数Mを一定にした再演算を行うことはない、ま
た、再演算を行わないと言うことから、最初から評価量
X(k)  、 Y(k)を同時に求めてい〈。
ステップ210〜221は領域R1の像データに対する
焦点検出処理である0図中rWPRED Jと同一の処
理部分は同じステップ番号を付しである。サブルーチン
rNPRED Jでは相対変位量にの範囲を(−4〜4
)としている、これはr NPRED」が合焦近傍で適
用されるものであるため、もともと像ずれ量が小さいか
らである。この場合ステップ212.213に示した様
に、領域R,の先頭位FaN R+が考慮されている。
この処理過程を第13図(a)に示す0図中実線が焦点
評価量X(k)を、又破線がY (k)を表す、  r
WPRED」にて説明したのと同様の処理(ステップ1
40〜146)により領域R8における像ずれ量PR,
を求る。ステップ221で像ずれ量PR,とコントラス
ト評価量ZD、を制御回路PR5内のRA)lに記憶し
ておく、同様に、ステップ230〜241では領域R2
におけるにおける像ずれ量PR2、コントラスト評価量
ZD2 (第13図(b)参照)を求め、ステップ25
0〜261では領域R3における像ずれ量PR3、コン
トラスト評価量ZD3 (第13図(c)参照)を求め
、これらも制御回路PR8内のRAMに記憶しておく。
ステップ270〜278では前述のようにして求めた3
つの領域R,,R2,R3の像ずれ量PR,,PR2、
PH1のうち、いずれの像ずれ量を最終的な像ずれ量P
Rとするかといった判断を行っている。即ち、本実施例
では3つの領域のうち、コントラストが十分に高くて、
且つ最大の像ずれ量を採用するようにしている。ここで
最大の像ずれ量を採用する意味は、像ずれ量が正の時は
後ピントであり、最も後ピントの被写体とは最も至近側
の被写体であり、その被写体にピントを合わせるという
ことである。最終的な像ずれ量PRとコントラスト評価
量ZDを求めた後、ステップ280で焦点状態の判定を
行う、ここでの処理はrWPRED Jにて説明した処
理と同様であるので、その説明は省略する。
以上のように、非合焦量が大きい様な状態にあってはサ
ブルーチンrWPRED Jにより、合焦近傍状態にあ
ってはサブルーチンrNPREOJにより、その時の像
ずれ量、すなわち撮影レンズFLNSの非合焦量の検出
を行うことができる。
第2図に戻って、ステップ15よりの説明を続ける。ス
テップ15はフラグLGFLGを見て先に行すしf−r
WPRED J或いはrNPRED J (7)焦点検
出処理時でのコントラストをチェックする。 LCFL
Gが°“Y”の時はコントラストが低いとして次回の焦
点検出処理はrWPRED Jを用いるようにフラグV
SNを’WD”としくステップ35)、表示すブルーチ
ンrDIsPJ 、レンズ制御サブルーチンr LEN
SJを実行する(ステップ19.20)、前記表示すブ
ルーチンr DISPJは本発明とは直接関係ないので
ここでは割愛するが、レンズ制御サブルーチンrLEN
sJについては後述するφ ステップ16では再びフラグVSNをチェックする。 
VSNが’wo”の時にはステップ17以下の処理を行
い、“”NR”の時にはステップ28以下の処理を行う
まずVSN =“’WD”の時の処理を説明する。vS
N = ”WD” トIf、先の焦点検出処理をrWP
RED Jで行ったことを表す、ステップ17ではフラ
グReFLGをチェックする。 RCFLGはrAFJ
のルーチン内で2回焦点検出処理をするときは“Y”と
なっている0本実施例では、  rAFJのルーチンを
実行する時、最初は前回のrAFJで設定されたVSN
でrWPRED J或いはrNPRED Jいずれかを
実行する(なおレリーズが行われた初期においてはVS
Nは”WD”となっている)が、その結果である像ずれ
量がそれぞれの条件にふされしくない時、VSNを設定
し直してフラグRCFLGを°“Y”として今度は異な
る焦点検出処理rNPRED J或いはrWPRED 
Jを実行するようになる。 RCFLGはそのためのフ
ラグである。 VSNの再設定については後述する。
フラグRCFLGがN′”、即ち第1回目の焦点検出処
理の時、フラグ5DFLGをチェックする(ステップ1
8 ) 、 5DFLGは前述した様にrWPREI)
 J或いはrNPRED J中で設定されるフラグで(
このステップでの5DFLGはrWPREnl J中に
設定されている)、このフラグが”Y’  (3画素以
内)の時は現在の焦点状態が比較的合焦に近いことを意
味シテイル、従ッテ、VSN カ”WD” テ5DFL
Gが”N”(3画素以上)ならば、rWPRED Jは
適切であったとして表示すブルーチンrDIsP」、 
 レンズ制御サブルーチンr LENSJの実行へと移
行する。一方、5DFLGが“Y ”であればrNPR
EI) Jで再演算した方が適切である、即ち精度の良
い像ずれ量PRを得ることができると考えて、VSNを
NR”にしくステップ21)、像ずれ量PRをバッファ
BPHに一時格納しくステップ22)、RCFLGを“
Y′として(ステップ23)、再度ステップ12よりの
ルーチン(実際はステップ12→ステツプ14→ステツ
プ15→ステツプ16→ステツプ28→ステツプ33→
)の実行へと移行する。前記ステップ22において像ず
れ量PRをバッファBPRに一時格納する理由は、次の
サブルーチンrNPRED Jにて演算した結果が適切
でない場合、つまりrNPRED Jにて演算した結果
、ステップ33での5DFLGが’N”(3画素以上)
であった場合、サブルーチンrWPRED J 1回目
で得た像ずれ量PRを採用するためである(ステップ3
4→ステツプ27→)。
ステップ17でRCFLGがI Y Hの時、即ち2回
目の焦点検出処理の時は、ステップ24へ移行しここで
5DFLGをチェックする。その結果5DFLGが“N
″の場合はこの時の焦点検出処理がrWPRED」であ
るからここでの焦点検出処理は適切であるとして表示す
ブルーチンr[]l5PJ 、レンズ制御サブルーチン
rLENSJの実行へと移行する。又5DFLGが” 
Y ” (7)場合は、RCFLGが’Y”テVsNが
”wo”であるから、1回目の焦点検出処理はrNPR
ED Jで行われ、且つ結果がrNPRE[l Jでは
適切でなかったことになる。後述するが、  rNpR
E[l Jの1回目では、フラグNJFFLGが“Y″
゛、すなわち略合焦でなければ適切でないと判断してい
るが、  5DFLGが“Y”であれば77グNRSD
FI、Gヲ“Y“ (合焦ではないが1画素以内である
)としている、つまり NRSDFLGが“Y”であれ
ば、rNPRED Jの1回目において、略合焦ではな
いが比較的合焦に近かったことを意味している。この時
「NPRED Jでの像ずれ量PRはバッファBPRに
一時格納されている。従ってステップ24で5DFLG
がY ”ならば、rWPRED J 2回目で比較的合
焦に近いということであるので、rNPRED J 1
回目の結果を参照すべくステップ25でフラグNR9D
FLGをチェックする。ここでNRSDFLGが°’N
”(1画素以上)ならば、1回目は適切でないことにな
り、rWPRED J 2回目の像ずれ量PRを用いて
表示すブルーチンrDISPJ 、  レンズ制御サブ
ルーチンrLENsJの実行へと移行する。  NRS
DFLGが“Y″ならば5次回のrAFJでは1回目の
焦点検出処理をrNPRED J ニすへ<VSNを°
’NR”としくステップ26)、バッファBPR内に既
に格納済みのrNPRED J 1回目での像ずれMP
Rを取り出して(ステップ27)、表示すブルーチンr
DISPJ 、 レンズ制御サブルーチンrLENSJ
の実行へと移行する。
フローを逆上って、ステップ16でVSNが”NR”°
と判断された場合はステップ28でフラグRCFLGを
チェックする。ここでR(:FLGが“N”の時はrN
PRED J 1回目を、′Y”の時はr NPl’1
EDJ2回目を意味している u N IIの場合には
ステー/プ29 T 5DFLGヲf−ニー/ りtル
、  5DFLGが” N ”の時はrNPRED J
では適切でないとして、2回目の焦点検出処理をrwP
RED Jで行わせるべく VSNを”WD” トI、
 (ステップ30) 、  rlilPRED」での像
ずれ量PRをバッファBPRに一時格納しくステップ2
2)、 RCFLGを“Y”として(ステー、ブ23)
、再びステップ12よりのルーチンの実行へと移行する
(実際はステップ12→ステツプ13→ステツプ15→
ステツプ17→ステツプ24→)の実行へと移行する。
ステップ29で5DFLGが“Y°′であった時はステ
ップ31でフラグNJFFLGをチェックする。これは
先のステップ25でも説明したが、rQPRED J 
1回目ではNJFFLGによって焦点検出処理が適切で
あったか否かを判定している。ステップ31でNJFF
LGが“N“ (1画素以上、3画素以内)ならば略合
焦ではないが比較的合焦に近いということで、もしもの
場合を考えて再度行う焦点検出処理r WPREDJZ
回目のステップ25において使用するために、フラグN
RSDFLGを“Y゛としてステップ30へと移行する
。またステップ22でバッファBRPに一時格納される
rNPRED J 1回目の像ずれiPRは必要に応じ
て、即ちrWPRED J 2回目のステップ27にお
いて使用される。
前記ステップ28でRCFLGが“Y ”の時はrNP
RED J 2回目であり、前述からもわかるように1
回目はrWPRED Jにおいて結果が不適切と判定さ
れたことを意味する。又前述した様に、ステップ33で
5DFLGをチェックして°“Y”ならばr NPRE
DJZ回目は適切と判定し、そのままの像ずれ量PRで
表示すブルーチンrDIsPJ 、 レンズ制御サブル
ーチンr LENSJの実行へと移行する。  5DF
LGが°°N″であればrNPRED 42回目は不適
切として、次回のrAFJにおける焦点検出処理をr 
WPRED」に設定すべく VSNを“wn”′としく
ステップ34)、「誓PRED J 1回目で一時記憶
バッファBPRに格納されている像ずれ量PRを取り出
して(ステップ27)、表示すブルーチンrDISPJ
 、レンズ制御サブルーチンrLENs」の実行へと移
行する。
以上のr AFJの処理の流れを簡単にまとめると、 
 rAFJがコールされると、センサ列SAの像信号を
読み込み(rr+uca J ) 、焦点検出処理rw
pRED J或いはrNPRED Jを行うわけである
が、「讐PRED Jは非合焦量が大きい時に、rNp
RED Jは合焦近傍時に適用されるという前提のもと
に、検出された像ずれ量がその時の処理に不適切な場合
、適切な処理方式にて同一像信号を再演算し、結局レン
ズ制御に採用する像ずれiPRは、非合焦量が大きい時
にはrWPRElll Jにより1合点近傍時にはrN
PRED Jにより演算されたものとなる。
つまり、非合焦量が大きい時にはrWPRED Jによ
り焦点検出処理を行った方が非合焦状態が良くわかり、
この結果が合焦近傍時であると判断された場合にはrN
PRED Jにより焦点検出処理を行った方が焦点検出
精度を高めることができるからである。
次に、第14図のフローを用いてサブルーチンrLEN
SJについて説明する。ステップ60でフ・ラグLCF
LGをチェックする。このフラグは前述した様に焦点検
出処理の対象となる像信号のコントラスト評価量が高い
時はN’となっている。 I、CFLCが°N″の時は
、像信号には焦点検出処理に十分なコントラストがあっ
たとして、処理結果である像ずれiPRに基づいて撮影
レンズFLNSの制御を行う、まずレンズ通信回路LC
O旧こ入力する信号BSYをチェックする(ステップ6
1)、この信号BSYがH”の間はレンズ内制御回路L
PI?Sとは通信不能であるので、該信号BSYが“L
o“ (ローレベル)になるまで待つ、前記信号BSY
が°゛LLパると、レンズ内制御回路LPRSから撮影
レンズFLNSのデフォーカス対レンズ移動量の係数S
を信号DLCより入力する(ステップ62)0次に像ず
れiPRから撮影レンズFLNSのデフォーカス量DE
Fを、DEF=に・PRなる式にて計算する(ステップ
63)、には焦点検出用光学系によって設定される値で
、予め設定されている。続いてデフォーカス量DEF 
と係数Sから撮影レンズFLNSの移動量FPを、FP
=DEF/Sで計算する(ステップ64)、FPはエン
コーダ回路ENCのカウント数に相当する。そして、ス
テップ65で再び信号BSYのチェックを行い、信号B
SYが“L 11となると、前記レンズ移動量FP(信
号DCL )をレンズ内訪御回路LPRSへ通信する(
ステップ66)、一方、LCFLGがY”の時は、コン
トラストが十分でないでないとして、サーチ動作を行う
べく撮影レンズFLNS(7) 移動量FPを、F P
 = CDEF/ S テ計算する(ステップ67) 
、 (:DEFは1回のサーチ動作で移動させるレンズ
移動量をデフォーカス量に換算してものであり、予め設
定されている。
レンズ内制御回路LPR9は前記レンズ移動量FPが入
力すると、該情報に基づいて撮影レンズFLNSの駆動
制御を行う、撮影レンズFLNSが停止することにより
、像信号A(i)  、 B(i)の入力から始まった
焦点調節の一連のr AFJ処理が終了する。
本実施例によれば、相対変位のすべての範囲にわたって
、コントラスト評価量XD、YDを比較し、そのうちの
大なる方、即ちS/N的にすぐれた方の焦点評価量X 
(k)或いはY (k)を像ずれ量PRの計算に用いる
ようにしたため、より高精度の焦点状態を検出すること
が可能となる。
(発明と実施例の対応) 本実施例において、撮影レンズFLNSが本発明の結像
光学系に、フィールドレンズFLD 、二次結像レンズ
FC:LA 、 FCLBが光学系に、センサ列SAA
 、 SABが複数画素から成る光電変換手段に、CP
uが演算手段に、それぞれ相当し、又第6図のフローの
中のステップ130−141までの処理を行うものが算
出手段に、ステップ142〜145までの処理を行うも
のが選択手段に、それぞれ相当する。
(発明の効果) 以上説明したように1本発明によれば、演算手段中に、
第1、第2の各評価量から第1と第2の信号のコントラ
ストにそれぞれ依存する第3.第4の評価量を求める算
出手段と、前記第3.第4の評価量の大小関係に応じて
、第1と第2の像のずれ量を求める際に使用する前記第
1の各評価量酸いは第2の各評価量の選択を行う選択手
段とを設け、以て、相対変位のすべての範囲にわたって
、前記wS1の評価量と第2の各評価量を適宜切り換え
て用いるようにしたから、2像の相対的位X、) 置のずれが太き場合でも、精度の良い焦点検出を^ 行うことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を実施するのに好適なカメラの焦点調節
装置の一例を示すブロック図、第2図は゛その一部のフ
ローチャート、第3図は同じく一部のフローチャート、
第4図及び第5図はセンサ列より出力される像信号の一
例を示す図、第6図は一部の20−チャート、第7図は
焦点検出演算時の2像の対応関係を示す図、第8図は評
価量の変化を示す図、第9図は同じく一部の評価量の変
化を示す図、第1も図は一部のフローチャート、第l(
図はファインダー測距枠とセンサ列の位置関係を示す図
、第12図は焦点検出演算時の2像の対応関係を示す図
、第13図は一部の評価量の変化を示す図、第14図は
一部のフローチャート。 第15図は一般的な二次結像方式焦点検出装置の光学系
を示す配置図である。 PRS 川・・・制御回路、LGOM・旧・・レンズ通
信回路、LNSυ・・・・・・レンズユニット、SDR
・・・用センサ駆動回路、SAA、SAB・・・・・・
センサ列、FL NS・・・・・・撮影レンズ、k・・
・・・・相対変位量。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)焦点検出されるべき結像光学系の焦点状態に応じ
    て、相対的な位置関係が変化する第1と第2の像を形成
    する光学系と、前記第1と第2の像に対応する、第1と
    第2の信号をそれぞれ出力する、複数画素から成る光電
    変換手段と、前記第1と第2の信号を演算上で順次相対
    的に変位させ、各相対変位位置において対応する第1と
    第2の信号のうちの大なるものの積算値を第1の評価量
    、小なるものの積算値を第2の評価量とし、該第1、第
    2の評価量を前記相対変位毎に演算し、第1の各評価量
    或いは第2の各評価量に基づいて前記第1と第2の像の
    ずれ量を求めて、前記結像光学系の焦点状態を検出する
    演算手段とを備えた焦点検出装置において、前記演算手
    段中に、前記第1、第2の各評価量から前記第1と第2
    の信号のコントラストにそれぞれ依存する第3、第4の
    評価量を求める算出手段と、前記第3、第4の評価量の
    大小関係に応じて、前記第1と第2の像のずれ量を求め
    る際に使用する前記第1の各評価量或いは第2の各評価
    量の選択を行う選択手段とを設けたことを特徴とする焦
    点検出装置。
JP61160823A 1986-07-10 1986-07-10 焦点検出装置 Pending JPS6318312A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61160823A JPS6318312A (ja) 1986-07-10 1986-07-10 焦点検出装置
US07/070,382 US4800410A (en) 1986-07-10 1987-07-07 Focus detecting apparatus for selecting the operating process in conformity with the contrast of an object

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61160823A JPS6318312A (ja) 1986-07-10 1986-07-10 焦点検出装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6318312A true JPS6318312A (ja) 1988-01-26

Family

ID=15723182

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61160823A Pending JPS6318312A (ja) 1986-07-10 1986-07-10 焦点検出装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US4800410A (ja)
JP (1) JPS6318312A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5619301A (en) * 1992-12-31 1997-04-08 Ricoh Company, Ltd. Detector for detecting focusing state or distance of photographed object

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0298725A3 (en) * 1987-07-07 1989-10-18 Konica Corporation Focus detecting apparatus for camera
JPH0277710A (ja) * 1988-09-13 1990-03-16 Ricoh Co Ltd 焦点検出装置
JPH02254432A (ja) * 1989-03-29 1990-10-15 Canon Inc オートフオーカスカメラ
US5440367A (en) * 1990-11-07 1995-08-08 Canon Kabushiki Kaisha Focus detecting apparatus provided with a plurality of detection fields
GB2286497B (en) * 1991-05-15 1995-11-01 Asahi Optical Co Ltd Automatic focusing apparatus
DE4216073C2 (de) * 1991-05-15 1995-01-26 Asahi Optical Co Ltd Vorrichtung zum automatischen Scharfeinstellen eines optischen Systems
JP3144155B2 (ja) * 1993-05-20 2001-03-12 キヤノン株式会社 焦点検出装置
JPH07151958A (ja) * 1993-11-30 1995-06-16 Canon Inc 視線検出機能付光学機器
JP4018218B2 (ja) 1997-12-25 2007-12-05 キヤノン株式会社 光学装置及び測距点選択方法
JPH11338041A (ja) * 1998-05-26 1999-12-10 Canon Inc 光学装置及び視線検出機能付きカメラ
JP5002086B2 (ja) 1999-10-28 2012-08-15 キヤノン株式会社 焦点検出装置と撮像装置
JP4532968B2 (ja) * 2004-04-13 2010-08-25 キヤノン株式会社 焦点検出装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4333007A (en) * 1980-07-10 1982-06-01 Honeywell Inc. Method and apparatus for determining focus direction and amount
US4559446A (en) * 1982-02-18 1985-12-17 Canon Kabushiki Kaisha Focus detecting system using light from an imaging optical system for focus detection
US4636624A (en) * 1983-01-10 1987-01-13 Minolta Camera Kabushiki Kaisha Focus detecting device for use with cameras
US4561749A (en) * 1983-02-02 1985-12-31 Nippon Kogaku K.K. Focus detection apparatus
JPS60101513A (ja) * 1983-11-08 1985-06-05 Canon Inc 焦点検出装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5619301A (en) * 1992-12-31 1997-04-08 Ricoh Company, Ltd. Detector for detecting focusing state or distance of photographed object

Also Published As

Publication number Publication date
US4800410A (en) 1989-01-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS6318314A (ja) 焦点検出装置
US8712101B2 (en) Imaging apparatus having selection unit to select focus detection areas
JPS6318312A (ja) 焦点検出装置
JP2000258682A (ja) 自動焦点調節装置
JPH0629895B2 (ja) フォーカス状態決定装置
US6081668A (en) Camera
JPS6318313A (ja) 焦点検出装置
JP4011738B2 (ja) 光学装置
JPH06265774A (ja) 自動焦点調節カメラ
JP2002072061A (ja) 測距装置及びカメラ
JP4610714B2 (ja) 多点自動焦点カメラ
JPS6318315A (ja) 焦点検出装置
JPS63194240A (ja) 自動焦点検出装置
JPS62133408A (ja) 焦点検出方式
JP5789937B2 (ja) 画像追尾装置及び撮像装置
JPH11295587A (ja) 焦点調節装置
JPH11271598A (ja) 光学装置
JPH07110432A (ja) 測距装置
JP3117793B2 (ja) 焦点調節装置
JPS62133409A (ja) 焦点検出装置
JP2001133678A (ja) 多点自動焦点カメラ
JP5347834B2 (ja) 画像追尾装置
JPS62133411A (ja) 焦点検出装置
JPH085905A (ja) 焦点検出装置を有するカメラ
JPS6330814A (ja) 焦点検出装置