JPH02210315A - Focul point detecting device - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To eliminate the need of devices such as driving a part of a system on trial and to reduce cost by pupil-deviding luminous flux after it passes through a photographic lens, corresponding to pupils with color filters, and judging whether the lens is in a front or back focus based on a positional relation between luminous flux portions possessing devided color information on an area sensor plain. CONSTITUTION:The luminous flux passes through the photographic lens 11, and is devided into a prescribed number of portions in pupil-deviding masks 12. The devided luminous flux passes through the color filters A13 corresponding to masks and through the color filters arranged in one picture element units, and then, it is projected on the area sensor 15 corresponding to the color information of the filters A13. The area sensor 15 discriminates and detects the luminous flux passed through each mask of the pupil-deviding masks. In an arithmetic means 16, the relation between picture positions (h') and (h'') of the luminous flux (d) and (e) is detected based on the output of the area sensor 15, whether the photographic lens is in the front or back focus is discriminated, and the moving direction of the photographic lens is operated. Thus, without the need of moving a part of the lens system on trail, cost is reduced.

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、詳しくは、カメラ等のコントラ
スト方式の合焦点検出装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention relates to a focus detection device, and more particularly, to a contrast-based focus detection device for a camera or the like.

［従来の技術］ カメラ等の合焦点検出方式にはアクティブ型とパッシブ
型がある。そしてパッシブ型のもので本発明に関連する
コントラスト方式の技術としては、特公昭５９−１６２
４５号公報に開示されているようにレンズの色収差によ
って撮影レンズの合焦点を検出する装置に関するものが
あり、特開昭６２−１１５４０８号公報に開示されてい
る合焦検出装置は、色の持つ波長の違いを利用して撮影
レンズの合焦点を検出するようにしている。[Prior Art] Focus point detection methods for cameras and the like include active types and passive types. As a passive type contrast method technology related to the present invention, the Japanese Patent Publication No. 59-162
As disclosed in Japanese Patent Application No. 45, there is a device for detecting the in-focus point of a photographing lens based on the chromatic aberration of the lens, and a focus detecting device disclosed in Japanese Patent Application Laid-open No. 115408/1983 uses the chromatic aberration of the lens to detect the focal point of a photographic lens. The in-focus point of the photographic lens is detected using the difference in wavelength.

更にビデオカメラの自動焦点合わせ装置として撮影中の
映像ｆＪ号の高域成分を用いて画面の精細度を検出し、
精細度が最大となるようにレンズの距離環を回転制御す
る、いわゆる山登り制御の技術がＮＨＫ技術研究報告、
昭４０．第１７巻、第１号、通巻第８６号２１ページに
石田他著「山登りサーボ方式によるテレビカメラの自動
焦点、１５１整」として詳細に述べられている。そして
、この技術を改良したものとして、特開昭５８−４８５
８７号公報に色信号情報と輝度信号の双方の高域周波数
成分を用いてビデオカメラのレンズの合焦点を検出する
装置が開示されている。Furthermore, as an automatic focusing device for a video camera, the high-frequency components of the video fJ being shot are used to detect the definition of the screen.
The so-called mountain climbing control technology, which controls the rotation of the distance ring of the lens to maximize definition, was published in an NHK technical research report.
Showa 40. It is described in detail in Volume 17, No. 1, Volume 86, Page 21, as ``Automatic focus of television camera using mountain-climbing servo system, 151 adjustments'' by Ishida et al. As an improved version of this technology, Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-485
Japanese Patent No. 87 discloses an apparatus for detecting the in-focus point of a video camera lens using high frequency components of both color signal information and luminance signals.

［発明が解決しようとする課題］ ところが、従来のコントラスト方式の合焦点検出装置に
おいては、合焦動作の初期において撮影レンズの移動方
向が決定されていないため、レンズ系の一部を試行的に
動かす必要があり１．−旦、ピントが外れる方向にレン
ズが移動するなどユーザに不自然な感じを与えるもので
あった。また前述の特開昭６２−１１５４０８号公報記
載の合焦検出装置では上記の不具合は解決されたものの
、光電変換素子が複数となるためコスト高になってしま
う。[Problems to be Solved by the Invention] However, in the conventional contrast-based focused point detection device, the moving direction of the photographing lens is not determined at the beginning of the focusing operation, so it is necessary to test a part of the lens system. It is necessary to move 1. - At first, the lens moves in a direction that is out of focus, giving the user an unnatural feeling. Further, although the above-mentioned problem is solved in the focus detection device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-115408, the cost is increased because a plurality of photoelectric conversion elements are required.

本発明あ目的は、上述の不具合を解消するために、合焦
動作における撮影レンズの移動方向を検出し、ユーザに
不自然な感じを与えることのない、より能率的で安価な
焦点検出装置を提供するにある。In order to eliminate the above-mentioned problems, an object of the present invention is to provide a more efficient and inexpensive focus detection device that detects the moving direction of the photographic lens during focusing operation and does not give an unnatural feeling to the user. It is on offer.

［課題を解決するための手段および作用］本発明の焦点
検出装置は、撮影レンズと、この撮影レンズを駆動する
駆動手段と、上記撮影レンズの光束を複数の瞳に分割す
る分割手段と、上記各瞳に対応した各カラーフィルタと
、各カラーフィルタを設けた画素を規則的に配置した光
電変換手段と、この光電変換手段の出力に基づいて焦点
検出演算を行なう演算手段と、を具備したことを特徴と
する。[Means and effects for solving the problem] The focus detection device of the present invention includes a photographing lens, a driving means for driving the photographing lens, a dividing means for dividing the luminous flux of the photographing lens into a plurality of pupils, and the above-mentioned Each color filter corresponding to each pupil, a photoelectric conversion means in which pixels provided with each color filter are regularly arranged, and a calculation means for performing focus detection calculation based on the output of the photoelectric conversion means. It is characterized by

［実　施　例］ まず、本発明の実施例の詳細を説明するに先立って、本
発明の概念を第１．２図により説明する。[Embodiments] First, before explaining details of embodiments of the present invention, the concept of the present invention will be explained with reference to Fig. 1.2.

本発明の主旨はカメラ等の合焦動作において、撮影レン
ズの合焦位置への移動方向を検出し、指示することであ
るが、そのためには、まず現在の撮影レンズの位置が前
ピン位置か後ビン位置かを判別することが必要である。The gist of the present invention is to detect and instruct the moving direction of the photographic lens to the focusing position during the focusing operation of a camera, etc., but in order to do so, it is necessary to first check whether the current position of the photographic lens is the front focus position or not. It is necessary to determine whether it is in the rear bin position.

そこで、その判別のための基本的な考え方を説明する。Therefore, the basic concept for making this determination will be explained.

第２図において、符号１は撮影レンズ位置、２はフィル
ム面相当位置に配設される光電変換素子のセンサ面であ
って、合焦状態であれば第２図（Ａ）のように撮影レン
ズで屈折した被写体からの光束ｄ、ｅはセンサ面２上の
−点りで結像する。しかし前ピン状態であれば、第２図
（Ｂ）のように上記光束ｄ、ｅはセンサ面２においてそ
の位置がレンズ上での通過位置と逆転し、それぞれｈ’
　、ｈ’に結像する。更に、後ピン状態であれば第２図
（Ｃ）のように光束ｄ、ｅは位置が逆転せず、それぞれ
ｈ’、ｈ’の位置に結像する。In Fig. 2, reference numeral 1 indicates the position of the photographing lens, and 2 indicates the sensor surface of the photoelectric conversion element arranged at a position corresponding to the film surface. The luminous fluxes d and e from the object refracted at 1 and 2 form an image at a dot on the sensor surface 2. However, in the front-focus state, as shown in FIG. 2(B), the positions of the light beams d and e are reversed on the sensor surface 2 with respect to their passing positions on the lens, and the respective positions h'
, h'. Furthermore, in the rear-focus state, the positions of the light beams d and e do not reverse as shown in FIG. 2(C), and they form images at positions h' and h', respectively.

このように、前ピンと後ピン状態とによって各光束の結
像位置が異なることが解る。従ってセンサ面２上で上記
結像位置ｈ’　、ｈ’を光束ｄ、　　ｅのいずれの光に
よるものかが識別できれば第２図（Ｂ）　、　（Ｃ）と
照合することによって、現在前ピン状態か後ピン状態か
が判別できる。In this way, it can be seen that the imaging position of each light beam differs depending on the front focus state and the back focus state. Therefore, if it is possible to identify which of the light beams d and e is responsible for the image formation positions h' and h' on the sensor surface 2, the current front focus state can be determined by comparing it with Fig. 2 (B) and (C). It can be determined whether it is in a back pin state.

本発明では、カラーフィルタにより上記光束ｄ。In the present invention, the above luminous flux d is obtained using a color filter.

ｅに色情報を与え、その色情報によって、例えば、上記
の結像位置ｈ’、ｈ’を識別してその配置を検出し、そ
のデータに基づいて前ピン、後ピン状態の判別をするも
のである。e, and using that color information, for example, identify the above-mentioned imaging positions h' and h', detect their arrangement, and determine whether the front focus or rear focus state is based on that data. It is.

本発明の焦点検出装置の主要部の構成は第１図に示され
るように撮影レンズ１１と、同撮影レンズ１１の光束を
複数に分割する瞳分割マスク１２と、６瞳に対応した複
数のカラーフィルタ１３と、各画素別に交互に規則的に
配置したカラーフィルタＢ１４と、そのフィルタＢ１４
に対応する光電変換手段であるＣＣＤのエリアセンサ１
５と、更に上記エリアセンサ１５の出力をもとに、前ピ
ン。As shown in FIG. 1, the main components of the focus detection device of the present invention include a photographic lens 11, a pupil division mask 12 that divides the light beam of the photographic lens 11 into a plurality of parts, and a plurality of colors corresponding to six pupils. A filter 13, color filters B14 alternately and regularly arranged for each pixel, and the filter B14.
A CCD area sensor 1 which is a photoelectric conversion means corresponding to
5, and further based on the output of the area sensor 15, the front pin is determined.

後ピンを判別して、各ピント状態に応じて撮影レンズ１
１の移動方向を出力する演算子段１６と、その移動方向
の指示に従って撮影レンズ１１を駆動する駆動手段１７
によって構成される。Determine the rear focus and adjust the shooting lens 1 according to each focus state.
an operator stage 16 that outputs one moving direction; and a driving means 17 that drives the photographing lens 11 according to an instruction of the moving direction.
Consisted of.

この装置の作用の概略は、まず、撮影レンズ１１を通過
した光束は瞳分割マスク１２で所定の数に分割され、各
マスクに対応したカラーフィルタＡ１３を通過し、各画
素別に配置されるカラーフィルタＢ１４を経由して、上
記フィルタＡ１３の色情報に対応したＣＣＤのエリアセ
ンサ１５に投射される。The outline of the operation of this device is as follows: First, the light flux that has passed through the photographing lens 11 is divided into a predetermined number of parts by the pupil division mask 12, passes through the color filter A13 corresponding to each mask, and then passes through the color filter A13 arranged for each pixel. Via B14, the light is projected onto the CCD area sensor 15 corresponding to the color information of the filter A13.

このようにしてエリアセンサ１５は、瞳分割マスク１２
の各マスクを通過した光束を区別して検出することがで
きる。そして、演算手段１６はエリアセンサ１５の出力
に基づいて、例えば、前述の第２図のように光束ｄ、ｅ
がマスク１２で分割されたとすると、それぞれに対応す
る像位ｒｉ１ｇ’　。In this way, the area sensor 15 uses the pupil division mask 12
It is possible to distinguish and detect the light beams that have passed through each mask. Based on the output of the area sensor 15, the calculation means 16 calculates, for example, the luminous fluxes d and e as shown in FIG.
is divided by the mask 12, the corresponding image position ri1g'.

ｇ′の関係を検出する。更にその位置関係により、第２
図の（Ｂ）　、　（Ｃ）のいずれの状態であるかによっ
て、現在の撮影レンズ１１の位置が前ビンか後ビンの状
態にあるかを判別し、撮影レンズ１１の移動方向を演算
し、そしてレンズ１１を駆動する駆動手段１７に上記移
動方向の制御信号を出力する。Detect the relationship of g′. Furthermore, due to the positional relationship, the second
Depending on which state is shown in (B) or (C) in the figure, it is determined whether the current position of the photographing lens 11 is in the front bin or the rear bin, and the moving direction of the photographing lens 11 is calculated. Then, a control signal for the movement direction is output to the driving means 17 that drives the lens 11.

次に、上述の概念に基づいた本発明の一実施例を示す焦
点検出装置について説明する。この焦点検出装置は自動
合焦装置に適用されており、同装置の構成は第３図に示
されるように、撮影レンズ１１と、３分割される瞳分割
マスク１２と、瞳に対応する赤、緑、青の光の３原色（
Ｒ，Ｇ、Ｂ）のカラーフィルタＡ１３と、エリアセンサ
１５のＣＣＤの画素に対応し、ＣＣＤＩ、：？ｆｆａし
て配設するカラーフィルタＢ１４と、フィルム面相当位
置に配設される２次元のＣＣＤのエリアセンサ１５と、
その出力によってレンズの合焦移動方向を演算する方向
検出部２２と、複数のバンドパスフィルタからなり上記
エリアセンサ１５の出力を周波数分割するバンドパスフ
ィルタ群２３と、分割された各周波数のピークを検出し
て合焦を判定するピーク検出部２４と、上記方向検出部
２２からは撮影レンズ１１の移動方向信号を取り込み、
またピーク検出部２４からは起動、停止信号を取り込み
、それらの信号に基づいてモータ２６を制御する制御部
２５と、撮影レンズ駆動用の上記モータ２６とによって
構成される。Next, a focus detection device showing an embodiment of the present invention based on the above-mentioned concept will be described. This focus detection device is applied to an automatic focusing device, and as shown in FIG. 3, the structure of the device is as shown in FIG. The three primary colors of green and blue light (
CCDI:? a color filter B14 disposed as ffa; a two-dimensional CCD area sensor 15 disposed at a position corresponding to the film surface;
A direction detecting section 22 calculates the focus movement direction of the lens based on the output thereof, a band pass filter group 23 consisting of a plurality of band pass filters divides the output of the area sensor 15 into frequencies, and detects the peak of each divided frequency. A peak detecting section 24 detects and determines focus, and a moving direction signal of the photographing lens 11 is taken in from the direction detecting section 22.
Further, the control section 25 receives start and stop signals from the peak detection section 24 and controls the motor 26 based on those signals, and the motor 26 for driving the photographic lens.

上記瞳分割マスク１２は第４図に示されるように１２０
°の等角度で分割された位置に、赤色フィルタ１３ａ、
緑色フィルタ１３ｂ、青色フィルタ１３ｃを配設して構
成されている。またエリアセンサ１５上に取付けられる
カラーフィルタＢ１４は第５図の拡大図に示されるよう
に各エリアセンサ１５の各画素に対応した赤色（Ｒ）、
青色（Ｇ）、緑色（Ｂ）のフィルタで構成されている。The pupil division mask 12 is 120 as shown in FIG.
A red filter 13a is placed at positions divided by equal angles of °.
It is configured by disposing a green filter 13b and a blue filter 13c. Furthermore, the color filter B14 attached to the area sensor 15 is colored red (R) corresponding to each pixel of each area sensor 15, as shown in the enlarged view of FIG.
It consists of blue (G) and green (B) filters.

そして、本実施例の装置のｎ１距時の光路系はＴＳ６図
に示されるように、撮影レンズ１１を通過した光をハー
フミラ−３０により上方に向けて一部反射し、プリズム
３１で方向を変え接眼レンズ３２に導くファインダ光学
系と、上記ハーフミラ−３０を透過し、全反射ミラー３
３で下方に向けて反射し、瞳分割マスク１２で分割され
、それぞれに対応したカラーフィルタＡ１Ｂを通過し、
カラーフィルタＢ１４を介してエリアセンサ１５に入射
する焦点検出用光学系とで構成されている。As shown in Figure TS6, the optical path system of the apparatus of this embodiment when the distance is n1 is such that the light that has passed through the photographing lens 11 is partially reflected upward by the half mirror 30, and the direction is changed by the prism 31. A finder optical system that leads to the eyepiece lens 32 and a total reflection mirror 3 that passes through the half mirror 30.
3, is divided by the pupil division mask 12, and passes through the corresponding color filter A1B,
It is composed of a focus detection optical system that enters the area sensor 15 via a color filter B14.

また、上記エリアセンサ１５と方向検出部２２の詳細を
説明すると、第７図に示すように、エリアセンサ１５は
ＣＣＤ受光部１５ａとそこで蓄積された信号のＣＣＤ転
送部１５ｂとで構成されている。また方向検出部２２は
オペアンプ３４ａと増幅率を変えるＭＯＳスイッチ３４
ｂとからなり、ＣＣＤ転送部１５ｂからの出力信号を増
幅する増幅回路３４と、増幅されたアナログ信号をディ
ジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路３５と、そのＡ／
Ｄ変換出力によって、撮影レンズ１１の移動方向を演算
しそれをモータ制御部２５（第３図参照）に出力するＣ
ＰＵ３６とで構成されている。Further, to explain the details of the area sensor 15 and the direction detection section 22, as shown in FIG. . Further, the direction detection section 22 includes an operational amplifier 34a and a MOS switch 34 that changes the amplification factor.
b, an amplifier circuit 34 that amplifies the output signal from the CCD transfer section 15b, an A/D conversion circuit 35 that converts the amplified analog signal into a digital signal, and an A/D conversion circuit 35 that converts the amplified analog signal into a digital signal.
C which calculates the moving direction of the photographing lens 11 based on the D conversion output and outputs it to the motor control section 25 (see FIG. 3).
It is composed of PU36.

なお、増幅回路３４は各カラーに応じてＣＰＵ３５で選
択されるＭＯＳスイッチ３４ｂにより増幅率に変化が与
えられている。またま、Ａ／Ｄ変換回路３５は人力され
たアナログデータと基準電流源３５ａ、抵抗（図示せず
）による基準電圧との比較値を出力するコンパレータ群
３５ｂと、そのコンパレータの出力が人力されるエンコ
ーダ回路３５ｃより構成されているものであって、増幅
回路３４の出力を一度にＡ／Ｄ変換できるものである。Note that the amplification factor of the amplifier circuit 34 is varied by a MOS switch 34b selected by the CPU 35 according to each color. The A/D conversion circuit 35 also includes a comparator group 35b that outputs a comparison value between manually input analog data, a reference current source 35a, and a reference voltage generated by a resistor (not shown), and the output of the comparator is input manually. It is composed of an encoder circuit 35c, and can A/D convert the output of the amplifier circuit 34 at once.

そして、Ａ／Ｄ変換回路３５は、そのディジタルデータ
をＣＰＵ３６に転送し、ＣＰＵにてデータ処理を行なう
ようになっている。The A/D conversion circuit 35 then transfers the digital data to the CPU 36, where the data is processed.

上述のように構成された本実施例の合焦装置の作用につ
いて説明すると、撮影レンズ１１を経由して瞳分割マス
ク１２．カラーフィルタＡ１３を通過し、３つに瞳分割
された光束はエリアセンサ１５上に到達するが、このと
き、撮影レンズ１１が合焦位置にあれば、第８図（Ａ）
に示されるようにエリアセンサ１５上の１箇所ｉに結像
する。そのとき３つに分割された光束が再び重合された
状態となるため、カラーフィルタＡ１３の色は消えてい
る。なおピントが合った状態で像の色が消滅するように
カラーフィルタＡ１３の３枚のフィルタ特性は定めるも
のとする。一方、撮影レンズ１１が前ピン位置にある場
合は、第８図（Ｂ）に示されるようにカラーフィルタＡ
１３を通過した３つのカラーの光束はエリアセンサ１５
上で３つに分離して結像する。そして、その位置は、上
記概念で説明したように、カラーフィルタＡ１３ａ〜１
３ｃの配置と逆転した位置、即ちｊ′が赤（Ｒ）、に′
が緑（Ｇ）　、　１　’が青（Ｂ）となる。また後ピン
の位置にある場合は、第８図（Ｃ）に示されるように像
は３つに分離し、その位置は第４図に示すカラーフィル
タＡ１３ａ〜１３ｃと同じ配置、即ちｊｌが赤（Ｒ）、
に’が緑（Ｇ）、　ｆ！’が青（Ｂ）となる。上述のよ
うにピント状態の違いがエリアセンサ１５上に現われる
ことになる。そしてエリアセンサ１５には各画素に対応
してカラーフィルタＢ１４が密着されているので上記の
３つのカラー光束の結像位置を各カラーに対応させてエ
リアセンサ１５で検出できることになる。To explain the operation of the focusing device of this embodiment configured as described above, the pupil division mask 12 . The light beam that passes through the color filter A13 and is divided into three pupils reaches the area sensor 15, but at this time, if the photographic lens 11 is in the focus position, the light beam as shown in FIG. 8(A)
An image is formed at one location i on the area sensor 15 as shown in FIG. At this time, the light beams divided into three parts are again polymerized, so that the color of the color filter A13 disappears. Note that the filter characteristics of the three color filters A13 are determined so that the color of the image disappears when the image is in focus. On the other hand, when the photographing lens 11 is in the front focus position, the color filter A is shown in FIG. 8(B).
The three color light beams passing through the area sensor 15
The image is separated into three parts at the top. As explained in the above concept, the positions of the color filters A13a to 1 are as follows.
In the position reversed from the arrangement of 3c, that is, j' is red (R),'
is green (G) and 1' is blue (B). When the rear focus is on, the image is separated into three parts as shown in Fig. 8(C), and the positions are the same as those of the color filters A13a to 13c shown in Fig. 4, that is, jl is red. (R),
ni' is green (G), f! ' becomes blue (B). As described above, the difference in focus state will appear on the area sensor 15. Since the color filter B14 is closely attached to the area sensor 15 in correspondence with each pixel, the area sensor 15 can detect the imaging position of the three color light beams in correspondence with each color.

上述のエリアセンサ１５のカラー情報を含む結像配置情
報の出力は方向検出部旦に取込まれ、ＣＰＵ３６によっ
て、上述のようなカラー光束の結像の配置とピント状態
との関係から撮影レンズの合焦移動方向が演算される。The output of the imaging arrangement information including the color information from the area sensor 15 described above is taken in by the direction detection unit, and the CPU 36 determines the position of the photographing lens based on the relationship between the imaging arrangement of the color light beam and the focus state as described above. A focus movement direction is calculated.

このようにして求められた移動方向データはモータ制御
部２５に出力され、モータ２６は撮影レンズ１１を合焦
方向に移動させることになる。ここでＣＰＵ３６におけ
る移動方向演算の出力波形の様子を第９図で説明する。The movement direction data thus obtained is output to the motor control section 25, and the motor 26 moves the photographing lens 11 in the focusing direction. Here, the state of the output waveform of the movement direction calculation in the CPU 36 will be explained with reference to FIG.

被写体が第４図の瞳分割図の左右方向（Ｘ）に対して第
９図（Ａ）のにように、その中央部で立上がるような輝
度分布を有している場合、瞳分割マスク１２で分割され
た３つの光束のうち、Ｘ方向に配置される緑色フィルタ
と青色フィルタを通過した光束のみの影響を考慮すれば
よい。従って、第９図（Ｂ）のように赤色光束によるエ
リアセンサ１５の出力ｒはＸ方向に対して第９図（Ａ）
の輝度分布の立上がりと同一位置で立上がる。そして、
例えば撮影レンズ１１が前ビン状態に位置しているとす
ると、緑色光束による出力ｇは第９図＜Ｃ＞のように（
Ａ）の立上がり部より右方で立上がり、また青色光束に
よる出力すは第９図（Ｄ）のように（Ａ）の立上がり部
より左方で立上がる。そして、ＣＰＵ３６においてはエ
リアセンサ２１の上記の出力ｒ、　　ｇ、　　ｂにより
各光束の分布状態を演算し、出力ｒ、　　ｇ、　　ｂが
同一レベルの位置はカラーフィルタＡ１３の影響がない
として取扱い、それ以外の位置のみを演算の対象とする
。その結果、緑色光束に対してのｆｊｔ算結果の出力ｇ
′は第９図（Ｅ）にようにＸ軸***より右側、青光束
に対しての出力ｂ′中央より左側にそれぞれ位置し、こ
の位置関係から前ビン状態と判別し、撮影レンズ１１の
移動すべき方向が演算され出力され、撮影レンズ１１が
その演算方向に駆動される。When the subject has a luminance distribution that rises in the center as shown in FIG. 9(A) with respect to the left-right direction (X) of the pupil division diagram in FIG. 4, the pupil division mask 12 Of the three luminous fluxes divided by , it is sufficient to consider the influence of only the luminous flux that has passed through the green filter and the blue filter arranged in the X direction. Therefore, as shown in FIG. 9(B), the output r of the area sensor 15 due to the red light flux is as shown in FIG. 9(A) in the X direction.
It rises at the same position as the rise of the luminance distribution. and,
For example, if the photographing lens 11 is located in the front bin state, the output g due to the green light flux will be as shown in Fig. 9 <C> (
It rises to the right of the rising part of (A), and the output by the blue light beam rises to the left of the rising part of (A) as shown in FIG. 9(D). Then, the CPU 36 calculates the distribution state of each luminous flux using the above outputs r, g, and b of the area sensor 21, and treats positions where the outputs r, g, and b are at the same level as having no influence from the color filter A13. Only positions other than the above are subject to calculation. As a result, the output g of the fjt calculation result for the green luminous flux
' is located to the right of the center on the X-axis and to the left of the center of the output b' for the blue light beam, as shown in FIG. The direction in which the camera should move is calculated and output, and the photographing lens 11 is driven in the calculated direction.

なお、カメラの実際の状態においては被写体からの光は
スポット光の集合であるため、第１０図に示すように、
例えばピント合わせようとする被写体１９の全体につい
て、上述の色ずれ評価を行なう必要がある。Note that in the actual state of the camera, the light from the subject is a collection of spot lights, so as shown in Figure 10,
For example, it is necessary to perform the above-mentioned color shift evaluation on the entire subject 19 to be focused.

一方、レンズ移動方向指示とは別に合焦位置に到達した
かどうかの判別が必要なとなるが、それはエリアセンサ
１５の出力をバンドパスフィルタ群２３で処理後、ピー
ク検出部２４で判別され、合焦時にモータ制御部２５に
モータ駆動停止命令が出力され、モータ２６が停止する
。On the other hand, apart from the lens movement direction instruction, it is necessary to determine whether the in-focus position has been reached, which is determined by the peak detection unit 24 after processing the output of the area sensor 15 with the band-pass filter group 23. At the time of focusing, a motor drive stop command is output to the motor control unit 25, and the motor 26 is stopped.

上述の実施例においては瞳分割数を３としたが、２分割
でも、本発明の要旨に基づく装置は実現可能であり、更
に、カラーフィルタの代わりとして偏光板を用い光の特
異性を利用した装置も実現可能である。またエリアセン
サ１５にカラー用ＣＯＤを用いることも可能で、その場
合、当然カラーフィルタＢ１４は不要となる。Although the number of pupil divisions was set to three in the above embodiment, it is possible to realize a device based on the gist of the present invention even if the pupil is divided into two.Furthermore, a polarizing plate is used instead of a color filter to take advantage of the specificity of light. A device is also possible. It is also possible to use a color COD for the area sensor 15, in which case the color filter B14 is naturally unnecessary.

［発明の効果］ 以上述べたように本発明の焦点検出装置は撮影レンズ通
過後の光束を瞳分割し、６瞳に各カラーフィルタを対応
させ、その分割されたカラー情報を有する光束のエリア
センサ面上での位置関係から前ピン、後ピンの判断を行
なうもので、本発明の装置によれば、 （１）撮影レンズの合焦動作初期においても、撮影レン
ズの移動すべき方向を識別することが可能である。[Effects of the Invention] As described above, the focus detection device of the present invention divides the light flux after passing through the photographic lens into pupils, makes each color filter correspond to the six pupils, and creates an area sensor for the light flux having the divided color information. The front focus and rear focus are determined based on the positional relationship on the plane. According to the device of the present invention, (1) Even in the initial stage of the focusing operation of the photographic lens, the direction in which the photographic lens should be moved is identified. Is possible.

（ｎ）従って、合焦動作に先立って移動方向を知る目的
で系の一部を試行動作させる装置等が不要となり、コス
トの低減が計れる。(n) Therefore, there is no need for a device or the like to perform a trial operation of a part of the system in order to know the direction of movement prior to a focusing operation, and costs can be reduced.

（ｉｉ）上記の試行動作がないためユーザに不自然な感
じを与えない。(ii) Since there is no trial operation as described above, the user does not feel unnatural.

（１ｖ）カラーフィルタと１つのＣＣＤによるエリアセ
ンサを検出部に用いるだけでよいのでコストが安い。(1v) The cost is low because it is sufficient to use a color filter and an area sensor with one CCD in the detection section.

等の顕著な効果が得られ、明細書の冒頭に述べたような
欠点を除去した焦点検出装置を提供することができる。It is possible to provide a focus detection device that achieves remarkable effects such as these and eliminates the drawbacks mentioned at the beginning of the specification.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は、本発明の概念を示す焦点検出装置の構成ブロ
ック図、 第２図（Ａ）　、　（Ｂ）　、　（Ｃ）は、上記第１図
の装置の光束の結像状態を示す線図、 第３図は、本発明の一実施例を示す焦点検出装置を用い
た合焦装置の構成ブロック図、第４図は、第３図の合焦
装置の瞳分割マスクの正面図、 第５図は、第３図の合焦装置のカラーフィルタＢの拡大
正面図、 第６図は、第３図の合焦装置の光路系統図、第７図は、
第３図の合焦装置のエリアセンサと方向検出部の構成を
示す電気回路図、 第８図（Ａ）　、　（Ｂ）　、　（Ｃ）は、第３図の合
焦装置の瞳分割後の光束による結像状態をそれぞれ示す
拡大図、 第９図（Ａ）〜（Ｐ）は、第３図の合焦装置のエリアセ
ンサのカラーによる出力波形とＣＰＵのカラーによる結
像位置データの出力波形図、第１０図は、第３図の合焦
装置によるエリアセンサ上の被写体画面を示す図である
。 １１・・・・・・・・・撮影レンズ １２・・・・・・・・・瞳分割マスク １３・・・・・・・・・カラーフィルタＡ１４・・・・
・・・・・カラーフィルタＢ１６・・・・！・・・・演
算手段 ２１・・・・・・・・・エリアセンサ（光電変換手段）
発４図 発６区 特許庁長官　　吉　１）文　毅　殿 １．事件の表示　　　　　平成　１年特許願第０３０６
６９号２、発明の名称　　　　　焦点検出装置３、補正
をする者 名　称　　　　　（０３７）　　オリンパス光学工業株
式会社４、代理人 住　所　　　　　東京都世田谷区松原５丁目５２番１４
号５、補正の対象 「明細書の発明の詳細な説明の欄」FIG. 1 is a block diagram of the configuration of a focus detection device showing the concept of the present invention, and FIGS. 2 (A), (B), and (C) are lines showing the imaging state of the light beam of the device in FIG. 3 is a block diagram of a focusing device using a focus detection device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a front view of a pupil division mask of the focusing device shown in FIG. 5 is an enlarged front view of color filter B of the focusing device in FIG. 3, FIG. 6 is an optical path system diagram of the focusing device in FIG. 3, and FIG.
An electric circuit diagram showing the configuration of the area sensor and direction detection unit of the focusing device in FIG. 3, and FIGS. Enlarged views showing the state of image formation by the light flux, Figures 9 (A) to (P) are the output waveform of the area sensor color of the focusing device in Figure 3 and the output waveform of the imaging position data of the CPU color. 10 are diagrams showing a subject screen on an area sensor by the focusing device of FIG. 3. 11...... Photographing lens 12... Pupil division mask 13... Color filter A14...
...Color filter B16...! ...Calculating means 21... Area sensor (photoelectric conversion means)
Director General of the Intellectual Property Office, District 6, Mr. Kim 1) Moon Yi 1. Display of case 1999 patent application No. 0306
No. 69 No. 2, Title of the invention Focus detection device 3, Name of the person making the correction (037) Olympus Optical Industry Co., Ltd. 4, Agent address: 5-52-14 Matsubara, Setagaya-ku, Tokyo
No. 5, Subject of amendment “Detailed explanation column of the invention in the specification”

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）撮影レンズと、 この撮影レンズを駆動する駆動手段と、 上記撮影レンズの光束を複数の瞳に分割する分割手段と
、 上記各瞳に対応した各カラーフィルタと、 各カラーフィルタを設けた画素を規則的に配置した光電
変換手段と、 この光電変換手段の出力に基づいて焦点検出演算を行な
う演算手段と、 を具備したことを特徴とする焦点検出装置。(1) A photographic lens, a driving means for driving the photographic lens, a dividing means for dividing the luminous flux of the photographic lens into a plurality of pupils, each color filter corresponding to each of the pupils, and each color filter. A focus detection device comprising: photoelectric conversion means in which pixels are regularly arranged; and calculation means for performing focus detection calculations based on the output of the photoelectric conversion means.