JPS63264715A - 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〕 本発明は、焦点検出装置に関する。

〔従来の技術〕

位相ずれ量を検出する事によって焦点ずれ量を求める焦
点検出方式は、異なる二つの光路を夫々通過する二光束
による二像の光強度分布を比較演算する方式や、同一光
学系の異なった二つの領域を夫々通過した二光束による
光強度分布パターンを比較演算する方式が知られている
。このような焦点検出方式として前者としては、第２３
図のように措影レンズ１）による像をコンデンサーレン
ズ１２と一対のセパレータレンズ（再結像レンズ）１３
から成る再結像光学系を用いて再形成した二像の光強度
分布を比較演算する方式が、後者としては第２４図のよ
うな特公昭５７−４９８４１号公報に記載されたハネウ
ェル社の方式、即ち１影レンズ２１の射出瞳の異なる領
域を通過する二光束による光強度分布パターンを比較演
算してその位相ずれ量から焦点検出を行なう方式がある
。

第２３図の方式においては、コンデンサーレンズ１２は
↑扇形レンズ１）の射出瞳をセパレータレンズ１３上に
投影し、セパレータレンズ１３は撮影レンズ１）による
一次像１０を二次像１＋、Ｉｇとしてセンサー１４上に
再形成している。撮影レンズ１）が前ピンの場合二次像
１＋、Ｉｇは互いに近づき、後ピンの場合は二次像Ｉｔ
、Ｉｇ　は互いに離れる。即ち、二次像Ｉｔ、１ｔの相
関演算を行い、それらの相互の間隔が合焦時の間隔に対
しどのように逸脱しているか判定する事によって焦点検
出を行なう事ができる。

第２４図の方式においては、投影レンズ２１の射出瞳の
上側からきた光束と下側からきた光束を上下に分割する
ために、フィールドレンズアレイ２３を用いている。レ
ンズ２２は撮影レンズ２１の瞳面から発した光束を平行
光にするためのいわゆるコンデンサーレンズである。フ
ィールドレンズアレイ２３の各レンズレットに対し上側
光束２４を受けるセンサーを１）ｉｓ下側光束２５を受
けるセンサーをａｌ　とし、ａ列における光強度分布パ
ターンとｂ列における光強度分布パターンを比較演算し
てずれ量を求めている。

又、他の焦点検出方式としは、二重像合成式により、被
写体までの距離を直接求める方式もある。

即ち、それは特公昭５７−４９８８４号公報などに開示
されている三角測距方式であり、その具体的な構成例を
第２５図に示す、この場合、光路１゜光路２を通過して
形成された二像の相対的位置ずれ量を比較演算により求
める。ミラー３１．３２゜結像レンズ３３．３４は、光
軸３０に対し対称に配置されている。又、一方のミラー
３２を可動ミラーとし、無限から至近まで連続的に走査
しながら連続的に相関出力を求め、相関出力が極値をと
った位置でのミラー角から被写体距離を演算し、撮影レ
ンズを所望の位置に繰り出す方式もある。

尚、第３図において、被写体からの光は結像レンズ３３
．３４を通過した後三角プリズム３５によって光路が仰
げられ、ラインセンサー３６上に並列に二像が形成され
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、従来の位相差検出による焦点位置検出装置に
おいては、規則的な周期パターンを有する被写体に対し
ては合焦検出が困難であるという問題がある。これは被
写体が周期物体である為にその周期と同じたけ像がデフ
ォーカスにより横ずれした場合、相関演算値が再び金魚
信号を出力するような極値となるためである。

例えば、第２６図は非周期物体の二つの再結像された像
とその相関演算値を示している。二つのセンサー列をａ
列、ｂ列とし、その１番目の画素出力をａｌ　、ｂ（と
すると、相関演算式は例えばｋ。

ｗｋｌ であり、Ｓを変えて相関演算を繰り返すとＦ（３）のカ
ー・ブが得られるのである。又、二つの像の位相がδだ
けずれていると、Ｆ　（ｓ＋のカーブの極値をもつ位置
もδとなり、像がδだけずれていることがわかり、これ
からデフォーカス量が計算できる。

しかるに、周期物体であると、第２７図のように相関値
の極値をもつ位置が複数になりどこが合焦位置なのか判
断できなくなる。

又、−列のセンサー列を用いて合焦検出を行なう場合、
測距範囲の大きさと合焦精度は通常相反する関係にある
。センサー列においては各画素が通常等間隔に配列され
ており、その各間隔を１ピツチとすると、合焦精度は通
常１ピツチに対する相対量として表わされる０合焦精度
を１／Ｍ０ピッチとして１ピツチ当たりの憑影レンズの
像面におけるデフォーカス量をαとすると、像面での合
焦精度ΔはΔ＝±−αである。又、全画素数をｅ Ｎ、（Ｎｏは一定）とすると、像面での測距可能なデフ
ォーカス範囲はΣ＝±Ｎ０αである。αを大きくすると
、測距範囲Σは大きくなり好ましいが、合焦精度Δも大
きくなるため精度は劣化する。

又、αを小さくすると合焦精度Δは良くなるが、測距範
囲Σは小さくなる。即ち、単一の合焦焦点検出系におい
ては合焦精度と測距範囲とは両立しない。

又、三角測距法は無限遠から至近までの広い範囲を確実
に測距できる反面、合焦精度が低いという問題があった
。

本発明は、上記問題点に鑑み、測距範囲が広く、合焦精
度が良いのみならず、周期的物体にも合焦可能な焦点検
出装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段及び作用〕周期的物体に
対する正確な合焦位置を求めるためには、従来のように
単一の位相差検出による相関演算のみでは困難である。

そこで、もう一つの位相差検出若しくは二重像合成式に
よる相関演算値をも参考にする事によって正しい極値の
位置がわかる０周期的物体に対しては、双方共周期的に
極値をとるが、同一デフォーカス量に対する像のずれ量
の関係を違えておけば、双方の相関演算値を比較するこ
とによって正確な合焦位置を求めることができる。第１
図はその様子を表わしている。

但し、横軸は像のずれ量から換算したデフォーカス量を
、縦軸は相関演算値を示している。即ち焦点検出系Ｉに
よるものと焦点検出系Ｈによるものとは相関演算値のグ
ラフの周期が異なっており、両者共に極値をとる点から
ピントずれ量が求められる０例えば、第１図においては
点Ａが極値であると考えられる。第１図において、焦点
検出系Ｉの周期をＰＩ、焦点検出系■の周期をＰＩとじ
、ＰＩ　とＰ２の比を素数ｍ、ｆｉを用いＰ＋／Ｐｇ＝
ｍ　／　ｎと表わすことができる。すると、デフォーカ
ス量ｎＰｌ−ｍＰ！の位置が検出範囲に含まれる場合は
相関演算値が共に極値をとるため誤信号が出る。そこで
、ｍ、ｎは共に大きな数であること即ち少なくともｍｎ
＞１０が望ましい、理想的にはＰｌ　とＰ３の比は無理
数であることが望ましい。

又、°単一の焦点検出系においては合焦精度と測距範囲
とは両立しないため、合焦精度は若干劣るものの測距デ
フォーカス範囲の広い焦点検出系Ｉと、測距デフォーカ
ス範囲は挾いながらも合焦精度の優れた焦点検出系■と
の両方を構成する。デフォーカス量が非常に大きい場合
には焦点検出系Ｉで方向性を含めた測距を行い、合焦に
近づいてきた時若しくは初めから合焦に近い場合は焦点
検出系■で正確な合焦検出を行なうようにすることが可
能になる。こうして、二系統の焦点検出系からの出力信
号を同時に演算処理する事により、より広いデフォーカ
ス範囲でありながら、より精度の良い合焦能力を実現す
ることが可能になる。

第２図は本発明焦点検出装置における信号処理のフロー
の一例を示したものである。焦点検出系■は合焦精度は
若干劣るものの測距可能領域の広い検出系であり、焦点
検出系■は測距可能領域は狭いながら合焦精度の優れた
検出系である。測距は焦点検出系■と焦点検出系■とで
共に行なう。

ここで焦点検出系■の信頼性を計算して、信頼性の高い
場合にはその信号に従って合焦を行なう動作に入る。信
頼性の計算についてはすでに種々提案されているので、
ここでは特に述べない、像位相差法をはじめ位相差検出
によって焦点検出を行なう場合、被写体が周期物体であ
る場合には誤った金魚信号を出す場合のあることが知ら
れている。

これは被写体が周期物体であるために、その周期と同じ
たけ像がデフォーカスに従って横ずれした場合、金魚信
号にピークを生じるがらである。即ち、相関演算値が複
数の極値をもつのである。そこで、デフォーカス量と像
のずれ量の関係が全く異なる焦点検出系１と焦点検出系
■の両方の相関値を比較することで正しい合焦位置が求
まる。即ち、両焦点検出系の合焦位置を比較してほぼ等
しい場合は合焦と判定し、等しくなければ更に隣の極値
を比較５していくことにより正しい極値位置が求まる。

次に、焦点検出系■の信号信頼性の低い場合には、焦点
検出系■の測距信号により駆動を開始する。その後連続
的に焦点検出系ｌと焦点検出系■の測距信号を検出し、
焦点検出系■の測距信号の１δ転性の高まってくるのを
待って、レンズ駆動を修正して合焦を行なう、このよう
に、二つの合焦ｉ構を有機的に結びつけることによって
、高速且つ高精度の焦点検出装置を実現することができ
る。

〔実施例〕

以下、図示した各実施例に基づき本発明の詳細な説明す
る。

第３図は本発明の第一実施例を示したものである。即ち
、焦点検出系■として三角測距装置をペンタプリズム部
に、焦点検出系■としてＴＴＬ式像位相差検出方式の合
焦装置をボディ底部に夫々配した一眼レフレックスカメ
ラであって、４１゜４２は三角測距の測距窓である。第
４図は該カメラの断面を示しており、リターンミラーの
一部をハーフミラ−とし、そこを通過した光束をサブミ
ラーでボディ底部の合焦装置４９に導いている。

４９は原理的には第２３図で示したＴＬＬ像位相差検出
方弐合焦装置であり、本実施例においてはコンデンサー
レンズの一部とセパレータレンズが一体化されている。

第５図は三角測距装置の構成を示しており、４３．４４
は結像レンズ、４５゜４６はミラー、４７は三角プリズ
ム、４８はセンサーであって、小型化のためにセンサー
４８を三角プリズム４７の前方に配している。また結像
レンズ４３．４４は夫々ミラー４５．４６よりも物体側
にある。

第６図は本発明装置に適用される電気回路のブロック図
である。第２図の焦点検出系Ｉに相当する三角測距装置
Ｘと焦点検出系Ｈに相当するＴＴ）５像位相差式台焦装
置Ｙとが設けられており、両者共基本的には二像の相関
演算を行ないずれ量を検出する機構を持っている。又、
それらのずれ量に応じて撮影レンズを駆動するレンズ駆
動装置Ｚも有している。

再装置１．■とも、ＣＣＤ上に形成された二像が二つの
受光′素子列Ｐ＋、Ｐｇにより光電変換される。各受光
素子列の画素数はＮ＝６４とする。

各画素出力Ａ　（Ｎ）　、　Ｂ　（Ｎ）はＣＣＤドライ
バにより順次Ａ／Ｄ変換器に送られてＡ／Ｄ変換され、
メモリーに格納される。メモリーに一旦格納された画素
出力は相関演算回路に入力される。各相関演算回路では
、第１の受光素子列Ｐ１を形成している画素列ＡＭ　　
（Ｎ＝１〜６４）と第２の受光素子列ｐｔを形成してい
る画素列Ｂ、（Ｎ−１〜６４）の画素データに基づいて
相関演算を行なう。

但し、Ｋ、、　　Ｋｚ　は例えばに＋　　−２１，Ｋｔ
　−４３であり、Ｓは−２０〜＋２０である。この相関
演算回路で演算されたＦ　（ｓｌが最小値検出回路に入
力されると、この最小値検出回路では、Ｆ　（ｓｌが最
小になるときのずれ量が検出される０次に、Ｆ　（ｓ）
の最小値を与えるずれｆｆ１ｓ、がレンズ駆動装置Ｚの
補間演算回路に入ノＪされると、この補間演算回路では
、ずれｆｆ１ｓ、に基づき補間値ΔＳが求められる。

この補間値ΔＳは、 Δ　Ｓ−Ｆ　　（Ｓｏ）　／　　（Ｆ　　（Ｓｏ）　　
＋Ｆ　　（Ｓｏ＋　　１）　　１又は ΔＳ　”　Ｆ　（Ｓｏ）　／　（Ｆ　（Ｓｏ）→−Ｆ（
Ｓ、−１）１となるので、次のずれ量計算回路では、こ
の補間値ΔＳを考慮したずれｉｔｓ’が計算される。

即ち、ｓ’＝ｓ、　＋ΔＳであるから、Ｓ　′＝Ｓｏ　
＋Ｆ　（Ｓｏ）　／　ｉＦ　（Ｓｏ）　十Ｆ　（ＳＯ＋
　１）１ 又は、 Ｓ　’−＋３ｏ　＋Ｆ　（ＳＯ）　／　（Ｆ　（ｓｏ）
　＋Ｆ（Ｓ、−１）） がずれ量計算回路で求められる。

又、焦点検出系■　（三角測距装置Ｘ）においても、上
記と同様の相関演算を行ない、ずれｌｓ”を導出してい
る。焦点検出系■（ＴＴＬ式像位相差式台焦装置１！！
Ｙ）については各画素出力によるコントラスト演算と相
関演算計算から信顧性判定を行っており、その結果から
ずれ量Ｓ゛とＳ“を選択し、レンズ駆動装置Ｚに伝達す
る。尚、レンズ駆動中も連続的に焦点検出を行っており
、最終的には焦点検出系Ｈの信号信頼性が高い時点で、
そのずれｌｓ″から合焦を行なう。又、初めから信頼性
の高い場合は、ずれ量Ｓ゛を用いる。

尚、像位相差法における信頼性の判定には、三角側距離
の値を参考にする方法もある。即ら、三角測距も二像合
致式であるから周期的に極値をとるが、デフォーカス量
と像のずれ量の関係が像位相差法を全く異なる値をもつ
から二つの結果を比較すれば正しい値がわかる。第７図
にその様子を表わしている。第７図において、上は三角
測距の二像合致によるものであり周期物体だと周期的に
極値をもつが、その周期は下の像位相差法によるものと
全く異なっている。従って、Ａ、Ｂ、Ｃの極値位置のう
ちＡが合焦位置に対応する極値位置と判断できる。即ち
、三角測距信号の夫々の合焦位置を比較してほぼ等しけ
れば正しいと考えられ、等しくなければ隣りの極値位置
を更に比較すれば正しい極値位置が求まる。

第６図のレンズ鏡筒内に設けたＲＯＭには逼影゛レンズ
のＦナンバー、像のずれ量から撮影レンズのデフォーカ
ス量を求めるための変換係数等焦点検出に必要なデータ
が予め記憶されている。そのデータがデフォーカス変換
回路に逐次入力され、そこで演算されたデフォーカス量
に基づきレンズ駆動量制御回路が動作し、撮影レンズを
合焦位置に移動させる。そして、エンコーダによりレン
ズ移動量が検出され、所定のデフォーカス量を移動させ
た時にレンズ停止の判定が出る。そこで合焦駆動の動作
が終了する６表示装置は、合焦駆動の終了等の情報信号
を受けて表示を行なう。

第８図は本発明の第２実施例を示したものである。即ち
、レンズシャッターカメラに三角測距機構とＴＴＬ式像
位相差検出機構とを組み込んだものである。５１．５２
は三角測距の測距窓であって、その内部構造は第２５図
に示したものである。

５３．５４は後述の再結像レンズの撮影レンズの瞳上の
像であり、実質的測距窓である。第９図（Ａ）に示した
ように、撮影レンズ５７中にハーフプリズム５７ａを用
いることによりＴＴＬ式像位相差法による焦点検出装置
５０（第９図（Ｂ））を組み込むことが出来る。５５は
コンデンサーレンズ、５６は一対の再結像レンズ、５８
は補正用レンズであり、補正用レンズ５８はコンデンサ
ーレンズ５５付近に被写体像を形成して、フィルム等偏
量５９としている。また、焦点検出装置５０として、第
２４図で示した位相差検出装置５０′を適用することも
できる。

第１０図は本発明の第３実施例を示したものである。即
ち、これは三角測距機構とＴＴＬ式像位相差検出機構と
を組み込んだ一眼レフレックスカメラであるが、三角測
距機構が第１実施例と異なっている。

第１）図にその三角測距機構を示す、基本的には既に公
知の三角測距装置の構成をとって′いる。

６１及び６２は測距窓を兼ねた結像レンズ、６３乃至６
６は結像レンズ６１．６２による像をフォトダイオード
アレイ６７に導くミラーである。６８は結像レンズ６２
によって得られる基準像を得るフォトダイオードエレメ
ントである。６９は結像レンズ６１によって得られる被
写体の距離によって横ずれする像を得るフォトダイオー
ドエレメントである。そして、これらのエレメント６８
゜６９で得られた像を比較することによって被写体まで
の距離を測定される。７０は発光素子１）からの光を被
写体に投影する光投影レンズである。

光を被写体に投影することにより、近距離であれば暗闇
でも或いは被写体にコントラストが無い場合でも測距す
ることができる。投影はパターン状でもスポット状でも
良く、或はそのような特定のパターンを形成せず、単に
被写体に光を照射するだけでも良い。

第１２図にＴＴＬ式の像位相差法の検出機構を示す、７
２は影像レンズ、７３はクイックリターンミラー、７４
はミラー７３上に設けられたビームスプリ・７り、７５
はビームスプリッタ７４の後方に位置する副ミラー、７
６はｔｉ像レしズ７２の瞳を副ミラー７５．ミラー７７
を介して二つの再結像レンズ７８．７９に投影する瞳投
影レンズ、８０は再結像レンズ７８．７９によって得ら
れる二つの像を検知するイメージセンサ−である。尚、
三角測距に用いた光投影レンズ７０からの投射光は像位
珀差法用としても有効であり、暗闇や被写体のコントラ
スト不足にも拘らず高精度の焦点検出が可能となる。又
、第１Ｏ図における６８′。

６９′はＴＴＬＴＴＬ像位相差法結像レンズ７８゜７９
のｔｉ像レしズ７２の瞳上の像であって、実質的測距窓
である。

尚、カメラに三角測距機構と像位相差検出機構を組み込
む場合、種々の変形が考えられる。

第１３図は第３実施例における像位相差検出機横の他の
例を示している。ここでは第１２図における各部材７２
，７３，７４，７５．７７は省略しである。８１は三角
プリズムを利用した全反射ミラーであって、普通のミラ
ーでも良い、８２はレンズ、８３は像面と共役な位置に
配置された赤外ＬＥＤである。この場合、赤外Ｌ’ＥＤ
８３からの投射光はレンズ８２を通してＴＴＬ式に被写
体に投射される。

第１４図は望遠レンズの先端に三角機構を設けた例を示
している。これは、広角レンズや標準レンズではＴＴＬ
ＴＴＬ像位相差法のみでもかなり高性能の焦点検出装置
を実現できるため、ボディーに三角測距！！！＆横を設
けずに必要な望遠レンズのみに設けておいても良く、そ
の結果ボディに対する負担が軽くなるという利点がある
。この場合、三角測距窓をレンズの前玉８４の外に設け
ても良いが、前玉８４の中に設ける方が外見は良い、尚
、８５はレンズの後玉である。

第１５図は三角測距機構をストロボ８６に組み込んだ例
を示している。この場合、ストロボに（長点を設けて測
距情報等のやりとりができるようになっている。

第１６図は本発明の第９実施例を示したものであり、こ
れはＴＴＬ像位相差法による焦点検出系を二つ併設した
合焦装置をボディ底部に配した一眼レフレックスカメラ
である。その合焦装置９０の構成を第１７図に示した。

これは、コンデンサーレンズ９１．９２とハーフミラ−
９３，再結像レンズ９５で構成される焦点検出系■と、
コンデンサーレンズ９１とハーフミラ−９３とミラー９
４と再結像レンズ９７で構成される焦点検出系■とから
成る。第１８図の９５’、９５“は、再結像レンズ９５
上の絞りがコンデンサーレンズ９１゜９２によって撮影
レンズの瞳上に投影された像であって、実質的測距窓で
ある。又、第１８図の９？’、９７’は再結像レンズ９
７上の絞りの投影レンズの瞳上の像である。又、設計条
件を変えれば、レンズ９２を用いることなくコンデンサ
ーレンズ９１を再検出系で共有することもできる。

ここで、開口９５’、９５“の重心光束（再結像レンズ
の中心を通る光線により規定される光束）のＦナンバー
ＦＷ、と関口９７’、９７’の重心光束のＦナンバーＦ
ｗ、は、Ｆｗｌ　＃ＦＷｔの関係にあることが望ましい
、以下にこのことを説明する。

センサー９８上での像位相差量をＰ１検出する重心光束
のＦナンバーをＦｗ、焦点検出光学系の投影倍率をβと
すると、検出デフォーカス量はＦｗ Ｄ−□・Ｐとなる。従って、焦点検出系！、■β に対する検出デフォーカス量は次のようになる。

ここで、第１結像面において周期Ｓの物体が形成される
と、夫々β１Ｓ、β２Ｓの周期的物体として再結像され
て 毎に周期的に合焦信頼が得られる。即ち、第１図でＰ　
＋　−Ｆ　Ｗ　＋　Ｓ　、　　Ｐ　ｘ　＝Ｆ　Ｗ　ｚ　
Ｓとした場合に相当し、Ｐｌ　≠Ｐ８であるためにはＦ
Ｗ、≠Ｆｗ。

でなければならない、従って、Ｆｗｌ　≠Ｆｗｔの場合
については相関演算値が両方とも極値となる位置を検出
することによって周期物体に対する合焦検出が可能にな
る。

又、この実施例では、焦点検出系ｌと焦点検出系■で検
出する画面上の位置が一致している。ハ−フミラー９３
によって光束が画然点検出系Ｉ。

■に二°分されるので、光量が１／２になっている。

尚、ｆ？　Ｗｌ　ｆ−Ｆ　ｗ、の値が非常に小さいと撮
像レンズのＦナンバーが非常に小さい即ち逼影レンズが
明るい場合しか焦点検出ができなくなるので、掻端に小
さくない方が望ましい。一方、Ｆ　ｗＩ　＋ＦＷ２が大
きいと合焦精度即ち検出デフォーカスβ い方が望ましい。よって、Ｆ　Ｗ　１　＜　Ｆ　Ｗ　＠
　＜２　Ｆ　ｗ　Ｉ（Ｆ　ｗ　Ｈ≠Ｆｗ、）が適当と言
える。

第１９図は本発明の第５実施例を示しており、これもＴ
ＴＬ式像位相差法による焦点検出系を二つ一眼レフレッ
クスカメラのボディ内に併設したものである。ＲＭは中
心がハーフミラ−となっているリターンミラー、ＳＭは
サブミラー、Ｃ１゜Ｃｚはコンデンサーレンズ、Ｈ＋、
Ｈｔ　は再結像レンズ、Ｓ、は光電変換素子である。下
記表１゜２に第５実施例のレンズデータを示す、Ｒは曲
率半径、Ｄはレンズ肉厚又は空気間隔、ｎｄはｄ線の屈
折率、νｄはアラへ数、β１はコンデンサーレンズＣ１
，再結像レンズＨ４より構成される光学系ｌの像倍率、
β２はコンデンサーレンズＣｔ、再結像レンズＨ２より
構成される光学系Ｈの像倍率、Ｆｗ、　は光学系Ｉの検
出重心光束のＦナンバー、Ｆｗｇ　は光学系■の検出重
心光束のＦナンバーである。

表　１　（光学系Ｉ） 表　２　（光学系■） β＋　＝０．１６０　、　　ＦＷｚ　−１２，０８８７
、ＦＷｇ　／βｔ　−７５，５５４Ｆ　ｗ　＋　／　Ｆ
　ｗｚ　＝０．８７７０にの第５実施例の場合、光学系
！と光学系■で検出する画面上の位置が少し異なってい
る。ここで、光学系ｌの方がＦｗ／βが小さいため合焦
に近い場合に使われる。そこで、測距枠には光学系■を
合わせておく、光学系■はボケの大きい場合に特に必要
になって（るため、像面上での像の広がりも大きく画面
上の位置が若干ズしてぃたとしても大きな影響はないと
考えられる。

ＦＷＩ／Ｆｗｘ　−０，８７７０５８７４となり、ｍ１
敗１／４丁３−０．８７７０５８０２ニ非常に近く、そ
の誤差は８．２１６Ｘ１０−’％である。Ｆｗ。

／　Ｆ　Ｗ　！　は基本的には無理数が望ましいが、設
計上Ｆｗ１．Ｆｗ、とも数値を決める必要があり、有理
数とせざるを得ない、尚、Ｆｗ＋　／Ｆｗ１に最も近く
簡単な有理数は？／８−０．８７５（誤差０、２３５％
）となり、７ｘ８＝５６＞１０を満足している。

又、第５実施例の光学系においては、焦点検出に有効な
光束の通過するコンデンサーレンズ上の領域は、光電変
換素子の配列方向に長く伸びた形状をしている。そこで
第２０図のように、その領域に合わせてコンデンサーレ
ンズを矩形状レンズを並列に配して成るものとすること
が出来る。そのため、特に第５実施例では、光学系ｌと
光学系■の測距対象の違いを小さくすることが可能にな
る。又、コンデンサーレンズの直前に配置される視野絞
りＭも図のように二つの長方形の開口を有する形となる
が、Ｆｗ／βが大きい光学系（本実施例では光学系■）
の方がデフォーカスの検出範囲が広いため開口が長くな
る。

第２１−は本発明の第６実施例の一眼レフレックスカメ
ラを示したものであり、第４実施例の如くボディ断面図
は第１６図と、合焦装置概略図は第１７図と夫々同じで
あるが、ミラー９３は反射率が波長依存性をもつダイク
ロイックミラーであり、その反射特性を第２２図で示し
た０本実施例においては７００ｎ−以上の赤外光を反射
して焦点検出系Ｉで用いると共に、波長７（ｌＱｎ＋ｓ
以下の通常光は焦点検出系■で用いる。従って、ハーフ
ミラ−の場合は光量が１／２となるが、ダイクロイック
ミラーを用いるとそのような光量損失もなく有利である
。焦点検出系■では赤外光を用いたＴＴＬ像位検値方弐
を採用しており、被写体が赤外に分光特性をもたない場
合若しくは低輝度の場合は、第２１図に示した如くボデ
ィに設けられた赤外光の投光窓９９から赤外光パターン
を照射して焦点検出を行なう。また焦点検出系■では通
常光によるＴＴＬ式像位相差方式を用いている。

本実施例における信号処理の流れは、通常光については
第２図と同じであるが、低輝度即ち補助光を使用した場
合は焦点検出系ｌの信号のみ用いることになる。

〔発明の効果〕

上述の如く、本発明による焦点検出装置は、測距範囲が
広く、合焦精度が良いのみならず、周期的物体にも合焦
可能であるという実用上重要な利点を有してい、る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明焦点検出装置の周期的物体に対する合焦
原理を示す図、第２図は本発明焦点検出装置における信
号処理のフローの一例を示す図、第３図及び第４図は夫
々第１実施例を含むカメラの正面図及び断面図、第５図
は第１実施例の三角測距装置の構成を示す図、第６図は
第１実施例の電気回路のブロック図、第７図は第１実施
例の周期的物体に対する合焦原理の他例を示す図、第８
図は第２実施例を含むカメラの正面図、第９図（Ａ）及
びＣＢ）は第２実施例の検値相差検出機構の構成を示す
図、第１θ図は第３実施例を含むカメラの正面図、第１
）図及び第１２図は夫々第３実施例の三角測距機構特許
請求の範囲像位相差検出機構の構成を示す図、第１３図
は検値相差検出機構の他例を示す図、第１４図及び第１
５図は夫々三角測距機構の他例を示す図、第１６図は第
４実施例を含むカメラの断面図、第１７図及び第１８図
は夫々第４実施例の構成を示す図及び第４実施例を含む
カメラの正面図、第１９図は第５実施例の構成を示す図
、第２０図は第５実施例のコンデンサーレンズ及び視野
絞りの形状を示す斜視図、第２１図は第６実施例を含む
カメラの正面図、第２２図は第６実施例のダイクロイン
クミラーの反射特性を示す図、第２３図及び第２４図は
夫々像位相差検出方式を示す図、第２５図は三角測距方
式を示す図、第２６図及び第２７図は夫々非周期物体及
び周期物体の再結像された像とその相関演算値を示す図
である。 ４１．４２・・・・測距窓、４３，４４．６１．６２・
・・・結像レンズ、４５．４６，６３，６５，６６．７
７．９４・・・・ミラー、４７・・・・三角プリズム、
４８．９８・・・・センサー、４９・・・・合焦装置、
５０・・・・焦点検出装置、５３．５４・・・・像、５
５゜９１．９２．Ｃ＋　、Ｃｚ・・・・コンデンサーレ
ンズ、５６．７Ｂ、７．９，９５．９７．Ｈｌ　、Ｈｌ
・・・・再結像レンズ、５７・・・・逼影レンズ、５８
・・・・補正用レンズ、５９・・・・フィルム等偏部、
６７・・・・フォトダイオードアレイ、６８．６９・・
・・エレメ７）、７０．８２・・・・レンズ、７２・・
・・投影レンズ、７３．ＲＭ・＝＝クイソクリター二／
ミラー、７４・・・・ビームスブリック−１７５・・・
・副ミラー、７６・・・・瞳投影レンズ、８０・・・・
イメージセンサ−、８１・・・・全反射ミラー、８３・
・・・赤外ＬＥＤ。 ８４・・・・°前玉、８５・・・・後玉、８６・・・・
ストロボ、９３・・・・ハーフミラ−２９９・・・・投
光窓、ＳＭ・・・・サブミラー、Ｓｏ・・・・光電変換
素子、Ｘ・・・・三角測距装置、Ｙ・・・・ＴＴＬ像位
相位相差式合焦装置・・・・レンズ駆動装置。 １Ｆ３図 第４図　　　　１−５図 １９図 第１０図 ＩＰ１）図 才１３図 １−１６図　　　　　　第１７図 ｌＰｔ５図 ９７　　　ソ７ １Ｆ１９図 ｅ 第２０図 第２２図 浪＆（ｎｍ） 才２３図 第２４図 第２５図 ＩＰ２６図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）異なる二つの光路を夫々通過する二光束により形
   成された二像の光強度分布若しくは同一光学系内の異な
   る領域を夫々通過した二光束による光強度分布を光電変
   換手段で受け、該光電変換手段から得られる前記光強度
   分布を表わす出力信号の位相差を検出する事により焦点
   検出を行なう焦点検出系を複数個有し、前記複数の焦点
   検出系の被写体の同一移動量にする夫々の光電変換手段
   上の二つの光強度分布の相対位置移動量が互いに異なる
   事を特徴とする焦点検出装置。
2. （２）複数の焦点検出系の各々から検出される位相差を
   比較して各焦点検出系の位相差が一致する状態を導出し
   、その位相差から焦点検出を行なう事を特徴とする特許
   請求の範囲（１）に記載の焦点検出装置。
3. （３）前記複数の焦点検出系のうちの任意の二つの焦点
   検出系における前記光電変換手段上の相対位置移動量の
   比がｍ、ｎを素数として有理数ｍ／ｎで近似される場合
   、ｎｍ＞１０である事を特徴とする特許請求の範囲（１
   ）又は（２）に記載の焦点検出装置。
4. （４）前記相対位置移動量の比が無理数である事を特徴
   とする特許請求の範囲（１）又は（２）に記載の焦点検
   出装置。