JPH06331885A - 自動焦点検出装置 - Google Patents

自動焦点検出装置

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JPH06331885A
JPH06331885A JP13925893A JP13925893A JPH06331885A JP H06331885 A JPH06331885 A JP H06331885A JP 13925893 A JP13925893 A JP 13925893A JP 13925893 A JP13925893 A JP 13925893A JP H06331885 A JPH06331885 A JP H06331885A
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JP
Japan
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focus detection
sensor
sns
output
correction coefficient
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JP13925893A
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Terutake Kadohara
輝岳 門原
Yasuo Tawara
靖夫 田原
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Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数の焦点検出用センサを持ち、これを制御
するための蓄積制御用信号を共用するものにおいて、各
焦点検出用センサの出力のばらつきを無くし、最適な焦
点検出を行うことを可能とする。 【構成】 複数の焦点検出用センサSNSに対して共用
される蓄積制御用信号を入力する蓄積制御用信号入力手
段PRSと、各焦点検出用センサの画素毎の補正係数を
記憶した記憶手段RAMと、複数の焦点検出用センサの
出力に対して、各画素毎に前記記憶手段に記憶された補
正係数との演算を行い、一様均一輝度面に対する全ての
焦点検出用センサ出力を均一化する演算手段PRSとを
設け、蓄積制御用信号の入力数が焦点検出用センサ数よ
りも少なくても、各焦点検出用センサに対して、各セン
サ画素毎に所定の補正係数との演算を行うことで、一様
均一輝度面に対する全ての焦点検出用センサ出力を均一
化するようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、撮影画面内の複数の被
写体領域に対応する複数の焦点検出用センサと、該複数
の焦点検出用センサからの信号に基づいて各領域のデフ
ォーカス量を繰り返し検出するデフォーカス量検出手段
とを備えた自動焦点検出装置の改良に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来、一眼レフレックスカメラの自動焦
点調節方式の多くは、撮影画面内中央等の1つの領域に
対して、「焦点検出(センサ信号入力,焦点検出演
算),レンズ駆動」のサイクルを繰り返し行うことによ
って、被写体にピントを合わせようとするものであっ
た。
【0003】近年、撮影画面内に複数の焦点検出領域を
備え、様々な被写体,状況に応じて自動的に検出領域を
選択したり、撮影者が複数の領域内の任意の領域を選択
したりすることにより、従来の画面中央部以外に対して
も焦点調節可能な装置が数多く提案されている。
【0004】この種の装置において、複数の焦点検出領
域を備えた場合、当然その各々の領域に対応した複数の
光電変換素子列、いわゆるセンサ列が必要となる。通
常、これらのセンサ列は同一の半導体素子として形成さ
れているが、必ずしも同一の特性を備えているとは限ら
ず、この場合の顕著な例として、感度ムラが挙げられ
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】複数のセンサ列の感度
ムラに対しては、各センサ毎に蓄積制御用信号を独立に
入力する事が最も望ましいが、回路規模が大きくなり、
歩留まりやコストに多大に影響する。また、半導体素子
として入力端子数も多くなり、実装面積的にも不利な要
因となってしまう。
【0006】従って多くの場合、蓄積制御用信号を共通
に用いているため、ある一つのセンサ列のみが最適に制
御された信号を出力しているのが現状である。
【0007】(発明の目的)本発明の目的は、複数の焦
点検出用センサを持ち、これを制御するための蓄積制御
用信号を共用するものにおいて、各焦点検出用センサの
出力のばらつきを無くし、最適な焦点検出を行うことの
できる自動焦点検出装置を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、複数の焦点検
出用センサに対して共用される蓄積制御用信号を入力す
る蓄積制御用信号入力手段と、前記各焦点検出用センサ
の画素毎の補正係数を記憶した記憶手段と、複数の焦点
検出用センサの出力に対して、各画素毎に前記記憶手段
に記憶された補正係数との演算を行い、一様均一輝度面
に対する全ての焦点検出用センサ出力を均一化する演算
手段とを設け、蓄積制御用信号の入力数が焦点検出用セ
ンサ数よりも少なくても、各焦点検出用センサに対し
て、各センサ画素毎に所定の補正係数との演算を行うこ
とで、一様均一輝度面に対する全ての焦点検出用センサ
出力を均一化するようにしている。
【0009】また、本発明は、複数の焦点検出用センサ
へ共用して蓄積制御用信号を出力する蓄積制御用信号出
力手段と、前記選択手段により任意の領域が選択された
場合は、前記蓄積制御用信号出力手段よりの蓄積制御用
信号を、選択された領域に対応する焦点検出用センサに
最適となる信号に変換する変換手段を設け、選択手段に
より任意の領域が選択された場合は、蓄積制御用信号出
力手段よりの蓄積制御用信号を、選択された領域に対応
する焦点検出用センサに最適となる信号に変換するよう
にしている。
【0010】
【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。
【0011】図1は本発明の第1の実施例に係る自動焦
点調節装置を備えた一眼レフレックスカメラの焦点調節
光学系の斜視図を示す図である。
【0012】図1において、MSKは視野マスクであ
り、中央に十字形の開口部MSK−1、両側の周辺部に
縦長の開口部MSK−2、MSK−3を有している。F
LDLはフィールドレンズであり、視野マスクの3つの
開口部MSK−1,MSK−2,MSK−3に対応し
て、3つの部分FLDL−1,FLDL−2,FLDL
−3から成っている。DPは絞りであり、中心部には上
下左右に一対ずつ計4つの開口DP−1a,DP−1
b,DP−4c,DP−4dを、また左右の周辺部分に
は一対2つの開口DP−2a,DP−2b及びDP−3
a,DP−3bがそれぞれ設けられている。前記フィー
ルドレンズFLDLの各領域FLDL−1,FLDL−
2,FLDL−3はそれぞれこれらの開口対DP−1,
DP−2,DP−3を不図示の対物レンズの射出瞳付近
に結像する作用を有している。AFLは4対計8つのレ
ンズAFL−1a,AFL−1b,AFL−4a,AF
L−4b,AFL−2a,AFL−2b,AFL−3
a,AFL−3bから成る二次結像レンズであり、絞り
DPの各開口に対応して、その後方に配置されている。
SNSは4対計8つのセンサ列SNS−1a,SNS−
1b,SNS−4a,SNS−4b,SNS−2a,S
NS−2b,SNS−3a,SNS−3bから成るライ
ンセンサであり、各二次結像レンズAFLに対応してそ
の像を受光するように配置されている。
【0013】この図1に示す焦点調節光学系では、撮影
レンズの焦点がフィルム面より前方にある場合、各セン
サ列対上に形成される被写体像は互いに近づいた状態に
なり、焦点が後方にある場合には、被写体像は互いに離
れた状態になる。この被写体像の相対位置変位量は撮影
レンズの焦点外れ量と特定の関数関係にあるため、各セ
ンサ列対でそのセンサ出力に対してそれぞれ適当な演算
を施せば、撮影レンズの焦点外れ量、いわゆるデフォー
カス量を検出する事が出来る。
【0014】以上説明したような構成をとることによ
り、不図示の対物レンズにより撮影または観察される範
囲の中心付近では、光量分布が上下または左右の一方向
にのみ変化するような物体に対しても測距する事が可能
となり、中心以外の視野マスクの周辺の開口部MSK−
2、MSK−3に対応する位置にある物体に対しても測
距する事が出来る。
【0015】図2は図1の焦点調節光学系を持つ一眼レ
フレックスカメラの光学系配置図である。
【0016】図中、LNSはズーム撮影レンズ、QRM
はクイックリターンミラ、FSCRNは焦点板、PPは
ペンタプリズム、EPLは接眼レンズ、FPLNはフィ
ルム面、SMはサブミラー、MSKは視野マスク、IC
Fは赤外カットフィルタ、FLDLはフィールドレン
ズ、RM1、RM2は第1,第2の反射ミラ、SHMS
Kは遮光マスク、DPは絞り、AFLは二次結像レン
ズ、AFPは反射面AFP−1と射出面AFP−2を有
するプリズム部材、SNSはカバーガラスSNSCG及
び受光面SNSPLNを有する前出のラインセンサであ
る。
【0017】前記プリズム部材AFPは、アルミ等の金
属反射膜を蒸着した反射面AFP−1を有し、二次結像
レンズAFLからの光束を反射して、射出面AFP−2
に偏光する作用を有している。
【0018】図3は図1及び図2の如き自動焦点調節装
置を備えたカメラの具体的な構成の一例を示すブロック
図である。
【0019】図3において、PRSはカメラの制御回路
で、例えば内部にCPU(中央処理装置)、ROM、R
AM、A/D変換機能を有する1チップのマイクロコン
ピュータである。この制御回路PRSはROMに格納さ
れたカメラのシーケンス・プログラムに従って、自動露
出制御機能、自動焦点調節機能、フィルムの巻上げ・巻
戻し等のカメラの一連の動作を行っている。そのため
に、制御回路PRSは通信用信号SO,SI,SCL
K、通信選択信号CLCM,CSDR,CDDRを用い
て、カメラ本体内の周辺回路およびレンズ内制御装置と
通信を行って、各々の回路やレンズの動作を制御する。
【0020】SOは制御回路PRSから出力されるデー
タ信号、SIは制御回路PRSに入力されるデータ信
号、SCLKは信号SO,SIの同期クロックである。
【0021】LCMはレンズ通信バッファ回路であり、
カメラが動作中のときにはレンズ用電源端子VLに電力
を供給するとともに、制御回路PRSからの選択信号C
LCMが高電位レベル(以下、“H”と略記し、低電位
レベルは“L”と略記する)のときには、カメラとレン
ズ間の通信バッファとなる。
【0022】制御回路PRSが通信選択信号CLCMを
“H”にして同期クロックSCLKに同期して所定のデ
ータを信号SOとして送出すると、レンズ通信回路LC
Mはカメラ・レンズ間通信接点を介して、SCLK,S
Oの各々のバッファ信号LCK,DCLをレンズへ出力
する。それと同時にレンズからの信号DLCのバッファ
信号をSIに出力し、制御回路PRSはSCLKに同期
してSIからレンズのデータを入力する。
【0023】DDRは各種スイッツSWSの検知および
表示用回路であり、信号CDDRが“H”のとき選択さ
れて、SO,SI,SCLKを用いて制御回路PRSか
ら制御される。即ち、制御回路PRSから送られてくる
データに基づいてカメラの表示回路DSP2の表示を切
り替えたり、カメラの各種操作部材のオン・オフ状態を
通信によって制御回路PRSに報知する。
【0024】SW1,SW2は不図示のレリーズボタン
に連動したスイッチで、レリーズボタンの第1段階の押
下によりスイッチSW1がオンし、引き続いて第2段階
の押下でスイッチSW2がオンする。制御回路PRSは
スイッチSW1のオンで測光、自動焦点調節を行い、ス
イッチSW2のオンをトリガとして露出制御とその後の
フィルムの巻上げを行う。
【0025】なお、スイッチSW2はマイクロコンピュ
ータである制御回路PRSの「割り込み入力端子」に接
続され、スイッチSW1のオン時のプログラム実行中で
も該スイッチSW2のオンによつて割り込みがかかり、
直ちに所定の割り込みプログラムへ制御を移すことがで
きる構成となっている。
【0026】MTR1はフィルム給送用、MTR2はミ
ラーアップ・ダウンおよびシャッタばねチャージ用のモ
ータであり、各々の駆動回路MDR1,MDR2により
正転、逆転の制御が行われる。制御回路PRSから各駆
動回路MDR1,MDR2に入力されている信号M1
F,M1R,M2F,M2Rはモータ制御用の信号であ
る。
【0027】MG1,MG2は各々シャッタ先幕・後幕
走行開始用マグネットで、信号SMG1,SMN2、増
幅トランジスタTR1,TR2で通電され、制御回路P
RSによりシャッタ制御が行われる。
【0028】なお、モータ駆動回路MDR1,MDR2
の制御やシャッタ制御は、本発明と直接関わりがないの
で、詳しい説明は省略する。
【0029】レンズ内制御回路LPRSにLCKに同期
して入力される信号DCLは、カメラからレンズユニッ
トLNS2に対する命令のデータであり、命令に対する
レンズの動作は予め決められている。レンズ内制御回路
LPRS2は所定の手続きに従ってその命令を解析し、
焦点調節や絞り制御の動作や、出力DLCからレンズの
各部動作状況(焦点調節光学系の駆動状況や、絞りの駆
動状態等)や各種パラメータ(開放Fナンバ、焦点距
離、デフォーカス量対焦点調節光学系の移動量の係数
等)の出力を行う。
【0030】この実施例では、ズームレンズの例を示し
ており、カメラから焦点調節の命令が送られた場合に
は、同時に送られてくる駆動量・方向に従って焦点調節
用モータLTMRを信号LMF、LMRによって駆動し
て、光学系を光軸方向に移動させて焦点調節を行う。光
学系の移動量は光学系に連動して回動するパルス板のパ
ターンをフォトカプラにて検出し、移動量に応じた数の
パルスを出力するエンコーダ回路ENCFのパルス信号
SENCFでモニタし、レンズ内制御回路LPRS内の
カウンタで係数しており、所定の移動が完了した時点で
レンズ内制御回路LPRS自身が信号LMF,LMRを
“L”にして前記モータLMTRを制御する。
【0031】このため、一旦カメラから焦点調節の命令
が送られた後は、カメラの制御回路PRSはレンズの駆
動が終了するまで、レンズ駆動に関して全く関与する必
要がない。また、カメラから要求があった場合には、上
記カウンタの内容をカメラに送出することも可能な構成
になっている。
【0032】カメラから絞り制御の命令が送られた場合
には、同時に送られてくる絞り段数に従って絞り駆動用
としては公知のステッピングモータDMTRを駆動す
る。なお、ステッピングモータDMTRはオープン制御
が可能なため、動作をモニタするためのエンコーダを必
要としない。
【0033】ENCZはズーム光学系に付随したエンコ
ーダ回路であり、レンズ内制御回路LPRSは該エンコ
ーダ回路ENCZからの信号SENCZを入力してズー
ム位置を検出する。レンズ内制御回路LPRS内には各
ズーム位置におけるレンズ・パラメータが格納されてお
り、カメラ側の制御回路PRSから要求があった場合に
は、現在のズーム位置に対応したパラメータをカメラに
送出する。
【0034】SPCは撮影レンズを介した被写体からの
光を受光する露出制御用のセンサであり、その出力SS
PCは制御回路PRSのアナログ入力端子に入力され、
A/D変換後所定のプログラムに従って、自動露出制御
に用いられる。
【0035】SDRはCCD等から構成される焦点検出
用のラインセンサSNSのセンサ駆動回路であり、信号
CSDRが“H”のとき選択されて、SO,SI,SC
LKを用いて制御回路PRSから制御される。
【0036】センサ駆動回路SDRからラインセンサS
NSへ与える信号φSEL0,φSEL1は制御回路P
RSからの信号SEL0,SEL1そのもので、φSE
L0=“L”,φSEL1=“L”のときセンサ列SN
S−1(SNS−1a,SNS−1b)を、φSEL0
=“H”φSEL1=“L”のときセンサ列SNS−4
(SNS−4a,SNS−4b)を、φSEL0=
“L”、φSEL1=“H”のときセンサ列SNS−2
(SNS−2a,SNS−2b)を、φSEL0=
“H”、φSEL1=“H”のときセンサ列SNS−3
(SNS−3a,SNS−3b)をそれぞれ選択する信
号である。
【0037】蓄積終了後に、信号SLE0,SEL1を
適当に設定して、それからクロックφSH、φHRSを
送ることにより、信号SEL0,SEL1(φSEL
0,φSEL1)で選択されたセンサ列の像信号が出力
VOUTから順次シリアルに出力される。
【0038】VP1,VP2,VP3,VP4はそれぞ
れ各センサ列SNS−1(SNS−1a,SNS−1
b)、SNS−2(SNS−2a,SNS−2b)、S
NS−3(SNS−3a,SNS−3b)、SNS−4
(SNS−4a,SNS−4b)の近傍に配置された被
写体輝度モニタ用センサからのモニタ信号で、蓄積開始
とともにその電圧が上昇し、これにより各センサ列の蓄
積制御が行われる。
【0039】信号φRES、φVRSはセンサのリセッ
ト用クロック、φHRS、φSHは像信号の読出し用ク
ロック、φT1、φT2、φT3、φT4はそれぞれ各
センサ列対の蓄積を終了させるためのクロックである。
【0040】センサ駆動回路SDRの出力VIDEO は、ラ
インセンサSNSからの像信号VOUTと暗電流出力の差を
とった後、被写体の輝度によって決定されるゲインで増
幅された像信号である。上記暗電流出力とは、センサ列
中の遮光された画素の出力値であり、センサ駆動回路S
DRは制御回路PRSからの信号DSHによってコンデ
ンサにその出力を保持し、これと像信号との差動増幅を
行う。出力VIDEO は制御回路PRSのアナログ入力端子
に入力されており、制御回路PRSは同信号をA/D変
換後、そのデジタル値をRAM上の所定のアドレスへ順
次格納してゆく。
【0041】信号/TINTE 1、/TINTE 2、/TINTE
3、/TINTE 4は、それぞれセンサ列SNS−1(SN
S−1a,SNS−1b)、SNS−2(SNS−2
a,SNS−2b)、SNS−3(SNS−3a,SN
S−3b)、SNS−4(SNS−4a,SNS−4
b)に蓄積された電荷で適正となり、蓄積が終了したこ
とを表す信号で、制御回路PRSはこれを受けて像信号
の読出しを実行する。
【0042】信号BTIME はセンサ駆動回路SDR内の像
信号増幅アンプの読出しゲイン決定のタイミングを与え
る信号で、通常上記センサ駆動回路SDRはこの信号が
“H”となった時点でのモニタ信号VP1〜VP4の電
圧から、対応するセンサ列の読出しゲインを決定する。
具体的には、予め制御回路PRSからSCLK,SOを
用いて送られたゲイン決定用データに基づいて生成され
た比較レベルと、信号BTIME のタイミングにおけるモニ
タ信号VP1〜VP4のレベルとの上下関係より決定さ
れる。この実施例においては、この比較レベルがモニタ
信号VP1〜VP4に対して共通となっている。
【0043】CK1,CK2は上記クロックφRES,
φVRS,φHRS,φSHを生成するために制御回路
PRSからセンサ駆動回路SDRへ与えられる基準クロ
ックである。
【0044】制御回路PRSが通信選択信号CSDRを
“H”として所定の「蓄積開始コマンド」をセンサ駆動
回路SDRに送出することによって、ラインセンサSN
Sの蓄積動作が開始される。
【0045】これにより、4つのセンサ列対で各センサ
上に形成された被写体像の光電変換が行われ、ラインセ
ンサSNSの光電変換素子部には電荷が蓄積される。同
時に各センサの輝度モニタ用センサの信号VP1〜VP
4が上昇していき、この電圧が所定レベルに達すると、
センサ駆動回路SDRは前記信号/TINTE 1〜/TINTE
4がそれぞれ独立に“L”となる。
【0046】制御回路PRSはこれを受けてクロックC
K2に所定の波形を出力する。センサ駆動回路SDRは
基準クロックCK2に基づいてクロックφSH,φHR
Sを生成してラインセンサSNSに与え、このラインセ
ンサSNSは前記クロックによって像信号を出力し、制
御回路PRSは自ら出力しているCK2に同期して内部
のA/D変換機能でアナログ入力端子に入力されている
出力VIDEO をA/D変換後、デジタル信号としてRAM
の所定アドレスへ順次格納してゆく。
【0047】なお、センサ駆動回路SDR,ラインセン
サSNSの動作については2対のセンサ列を有する焦点
検出装置として特開昭63ー216905号等で開示さ
れているので、ここでの詳細な説明は省略する。
【0048】以上のようにして、制御回路PRSは各セ
ンサ列対上に形成された被写体像の像情報を受け取っ
て、その後所定の焦点検出演算を行い、撮影レンズのデ
フォーカス量を知る事が出来る。
【0049】次いで、上記構成によるカメラの自動焦点
調節時の動作について、以下のフローチャートにしたが
って説明する。
【0050】図4はごく大まかなカメラ全体のシーケン
スのフローチャートである。
【0051】図3に示した回路に給電が開始されると、
制御回路PRSは図4のステップ(000)から実行を
開始していく。ステップ(001)において、レリーズ
ボタンの第1段階押下によりオンするスイッチSW1の
状態検知を行い、オフならばステップ(002)へ移行
し、全てのフラグと変数を初期化する。そして、スイッ
チSW1が再びオンされるのをステップ(001)にて
検知する。
【0052】一方、ステップ(001)でスイッチSW
1がオンであればステップ(003)へ移行し、カメラ
の動作を開始する。
【0053】ステップ(003)では測光や各種スイッ
チ類の状態検知、表示等の「AE制御」サブルーチンを
実行する。サブルーチン「AE制御」が終了すると、次
いでステップ(004)へ移行する。
【0054】ステップ(004)で「AF制御」サブル
ーチンを実行する。ここではセンサの蓄積、焦点検出演
算、レンズ駆動の自動焦点調節動作を行う。サブルーチ
ン「AF制御」が終了すると再びステップ(001)へ
戻り、スイッチSW1がオフするまでステップ(00
3)、(004)を繰り返し実行していく。
【0055】なお、本実施例のフローチャートでは、レ
リーズ動作については記述していないが、レリーズ動作
は本発明と直接関りないのであえて省略している。
【0056】図5は前記ステップ(004)において実
行される「AF制御」サブルーチンのフローチャートで
ある。
【0057】「AF制御」サブルーチンがコールされる
と、ステップ(010)を経て、ステップ(011)以
降のAF制御を実行していく。
【0058】まず、ステップ(011)にて「焦点検
出」サブルーチンを実行する。ここでは焦点検出動作の
ための各センサへの像信号の蓄積、読みだしから焦点検
出演算を行う(詳細は図6及び図7にて後述する)。
【0059】次のステップ(012)では現在の選択領
域の中からどの領域を選び、そのデフォーカス量を用い
るかを選択する「領域選択」サブルーチンを実行する。
本実施例では、通常、選択領域が全域、即ち自動選択と
している。なお、図3の各種スイッチSWS内の選択領
域設定スイッチを押すことにより、選択領域の指定が可
能となっている。
【0060】ステップ(013)では「レンズ駆動」サ
ブルーチンを実行する。ここでは、ステップ(011)
で検出されたデフォーカス量の中で、ステップ(01
2)で選択された領域のデフォーカス量に基づいてレン
ズ駆動を行う(詳細は図10にて後述する)。
【0061】レンズ駆動完了後はステップ(014)よ
り「AF制御」サブルーチンをリターンする。
【0062】図6及び図7は前記ステップ(011)に
おいて実行されるサブルーチン「焦点検出」のフローチ
ャートである。
【0063】このサブルーチンがコールされると、ステ
ップ(110)を経て、ステップ(111)以降の焦点
検出動作を実行していく。
【0064】先ず、ステップ(111)にて、電源がオ
ンして1回目のAF制御であるか否かを判別し、1回目
である場合にはステップ(112)へ移行し、選択セン
サを初期化する。
【0065】次いでステップ(113)でサブルーチン
「蓄積開始」を実行する。このサブルーチンはセンサの
蓄積動作を開始させるルーチンであり、具体的にはセン
サ駆動回路SDRへ蓄積開始命令を送出して、ラインセ
ンサSNSの蓄積動作を開始させ、それとともに上記セ
ンサ駆動回路SDRからの各センサ蓄積終了信号/TINT
E 1〜/TINTE 4によって制御回路PRSが「蓄積完了
割り込み」を実行できるように割り込み機能を許可する
サブルーチンである。これにより4つのセンサ列SNS
−1〜SNS−4がそれぞれ蓄積完了となった時点で各
々の蓄積完了割り込みが実行されることになる。
【0066】各センサの蓄積終了は信号/TINTE 1〜/
TINTE 4の立ち下がりによって検知することが出来、こ
れらの信号は制御回路PRSの「割り込み機能付き入力
端子」に接続されている。図6の図中、破線で示されて
いるが割り込み制御を表しており、信号/TINTE 1〜
/TINTE 4による割り込みが発生した場合には、同図の
を介して、図10に示した各割り込みルーチンへ制御
が移行する。従って、例えばセンサ列SNS−1の電荷
蓄積が適正となって、センサ駆動回路SDRからの信号
/TINTE 1が立ち下がれば、これに応答して図7のステ
ップ(150)以降の割り込みルーチンへ移行する事が
出来る。
【0067】図7のステップ(150)以降の割り込み
ルーチンは、センサ列SNS−1の像信号を入力するた
めのルーチンである。
【0068】ステップ(151)にてセンサ列SNS−
1の像信号を入力後、ステップ(152)にて割り込み
ルーチンをリターンする。像信号の入力は、制御回路P
RSのアナログ入力端子に入力される出力VIDEO をシリ
アルA/D変換し、そのデジタルデータに後述する演算
を行って最適な蓄積制御が行われた状態の像信号データ
に変換した後、所定RAM領域へ順次格納していくこと
で達成される。
【0069】センサ列SNS−2,SNS−3,SNS
−4の蓄積が終了した場合にも同様な割り込み制御で、
それぞれ図7のステップ(153),(156),(1
59)へ移行し、各センサの像信号入力が行われる。
【0070】サブルーチン「蓄積開始」や像信号入力の
具体的方法については特開昭63ー216905等で開
示されているので、詳細な説明は省略する。
【0071】図6に戻って、説明を続ける。
【0072】各センサの像信号入力処理は割り込み制御
にしているので、図中ステップ(114)〜(126)
の焦点検出演算等の実行中に蓄積完了時点で随時優先し
て処理されることになる。
【0073】さて、ステップ(113)でセンサの蓄積
動作が開始されると、ステップ(114)に移行する。
【0074】ステップ(114)ではセンサ列SNS−
1の焦点検出演算が終了しているかどうか判定し、終了
していない場合にはステップ(115)へ移行する。
【0075】ステップ(115)にて、センサ列SNS
−1の像信号入力の割り込み処理が既に完了しているか
否かを判定し、完了していればステップ(116)に移
行してセンサ列SNS−1の像信号に基づく焦点検出演
算を実行する。デフォーカス量検出のための具体的な演
算方法は、特開昭61ー160824号公報等に開示さ
れているので、詳細な説明は省略する。
【0076】ステップ(114)でセンサ列SNS−1
の焦点検出演算が終了していない場合或は、ステップ
(115)でセンサ列SNS−1の像信号の入力が完了
していない場合、或は、ステップ(116)でセンサ列
SNS−1の焦点検出演算が終了した後はステップ(1
17)へ移行する。
【0077】ステップ(117),(118),(11
9)では上述した処理をセンサ列SNS−2に対し行
う。
【0078】更にステップ(120),(121),
(122)ではセンサ列SNS−3に対して、ステップ
(123),(124),(125)ではセンサ列SN
S−4に対して、それぞれ上述の処理を行う。
【0079】ステップ(126)では全てのセンサに対
して対応した焦点検出演算が終了したか否かを判定し、
終了していない場合はステップ(114)へ、全て終了
している場合はステップ(127)へ移行する。
【0080】ここまでをまとめると、ステップ(11
3)で蓄積動作を開始させた後は、各センサの像信号が
割り込み処理で読み込まれるのを待ちながらステップ
(114)〜(126)を繰り返し実行して、像信号の
読み込まれたセンサから順次焦点検出演算を行っている
ことになる。
【0081】全てのセンサの焦点検出演算が終了する
と、ステップ(127)にて、「焦点検出」サブルーチ
ンをリターンする。
【0082】ここで、先述した像信号入力サブルーチン
〔ステップ(151),(154),(157),(1
58)〕で実行する像信号変換演算について説明する。
【0083】ここで行う像信号変換の目的は、蓄積制御
用入力である信号BTIME での比較レベル(以下、AGCLVL
と記す)が全ライン共通で設定されることによるライン
間の出力ばらつきを補正するものである。ばらつきの原
因は、センサ自身の感度差であったり、比較レベルAGCL
VLを各ライン(センサ列)の制御回路に入力する際のば
らつきなどである。
【0084】この実施例では、均一輝度面に対する出力
が最も高いセンサ列に対して比較レベルAGCLVLを調整,
設定するものとする。
【0085】ここで、図8(a)のようなばらつきのあ
る出力が一様輝度面に対するものとして得られたとす
る。なお、図8及び図9においては、センサ列SNS−
1〜SNS−4を、ライン(LINE)1〜4で示して
いる。
【0086】各出力の曲がりはセンサ列までの各光学系
によるムラで、いわゆるシェーディングムラと呼ばれる
ものである。従来これらの補正を行う場合には、図8
(b)のように各ライン内での均一化が主目的であり、
ここでは各ライン内の最大値(MAXn,n=1〜4)
に合わせた場合を示している。この補正の像信号変換は
下式のようなSHn(I)なる補正係数を各ライン毎の
各画素毎に求めておき、読み出した各出力(A/D変換
値)Imn(I)とSHn(I)との演算結果IMn
(I)をRAM上の所定場所に格納する事で行われる。
【0087】 SHn(I)={MAXn−Imn(I)}/Imn ……(1) IMn(I)=Imn(I)+Imn(I)×SHn(I) ……(2) しかし、図8(b)を見てわかるように、各ライン間の
出力差であるMAXn間のばらつきは依然残ったままと
なっている。
【0088】この実施例ではこの事に着目し、上記シェ
ーディングムラの補正と各ライン間の出力ムラを一挙に
解消しようとするものである。
【0089】つまり、上記の式(1)に於て求める補正
係数を各ライン毎の最大値MAXnに対するものではな
く、全ライン内の最大値MAXに対するものとすること
で、上記2つのムラを一度に補正することが可能とな
る。
【0090】この様子を図9(a),(b)に示す。ま
た、上記の式(1),(2)に対する式は以下の式
(3),(2)となる。
【0091】 SHn(I)={MAX−Imn(I)}/Imn ……(3) IMn(I)=Imn(I)+Imn(I)×SHn(I) ……(2) なお、上記の式(3)にて求められる補正係数は制御回
路PRS内の記憶手段であるところのRAMに予め格納
されている。また、この補正係数は、上記式(3)から
明らかな様に、デフォ−カス量検出手段の光学系による
焦点検出用センサの出力ムラのための補正係数を兼ねて
いることになる。
【0092】図10に「レンズ駆動」サブルーチンのフ
ローチャートを示す。
【0093】このサブルーチンが実行されると、ステッ
プ(311)においてレンズユニットLNSと通信し
て、2つのデータ「S」,「PTH」を入力する。
【0094】ここで、焦点調節すべきデフォーカス量D
EF、上記S,PTHにより焦点調節光学系の移動量を
エンコーダの出力パルス数に換算した値、いわゆるレン
ズ駆動量FPは次式で与えられることになる。
【0095】FP=DEF・S/PTH ステップ(312)は上式をそのまま実行している。
【0096】次のステップ(313)では前記ステップ
(312)で求めたレンズ駆動量FPをレンズユニット
LNS2に送出して焦点調節光学系の駆動を命令する。
【0097】次のステップ(314)で、レンズと通信
してステップ(313)で命令したレンズ駆動量FPの
駆動が終了したか否かを検知し、駆動が終了するとステ
ップ(315)へ移行して「レンズ駆動」サブルーチン
をリターンする。
【0098】以上の第1の実施例によれば、複数の被写
体領域に対応した複数のセンサ列に対して、蓄積制御用
信号の入力数がセンサ数よりも少ない場合であっても、
各センサ出力に対して、各センサ画素毎に所定の係数と
の演算を行なうことで、全てのセンサ出力を最適に制御
したのと同等の状態を実現可能としている。
【0099】ここでの演算は、一様均一輝度面に対する
全ての焦点検出領域のセンサ出力を均一にする演算であ
る。更に上記係数がデフォ−カス量検出手段の光学系に
よる焦点検出用センサの出力ムラのための補正係数とを
兼ねることは、係数の記憶領域及び演算時間の縮小に有
効となる。
【0100】(第2の実施例)図11は本発明の第2の
実施例における自動焦点検出装置において実行されるA
F制御」サブルーチンのフローチャートである。なお、
該装置の概略構成,カメラ内配置図及び回路図は第1の
実施例と全く同様である。また、大まかなカメラ全体の
シーケンスも同様であるので、ここでは省略する。
【0101】「AF制御」サブルーチンがコールされる
と、ステップ(410)を経て、ステップ(411)以
降のAF制御を実行していく。
【0102】まず、ステップ(411)にて、焦点検出
の領域選択が全域、すなわち自動選択か、あるいは任
意、すなわち指定領域かを判定する。任意選択でないな
らば以下ステップ(412)〜(415)までを、第1
の実施例と同様に実行していく。
【0103】上記ステップ(411)にて任意選択であ
ると判定した場合は、ステップ(416)へと移行す
る。尚、任意選択の設定は第1の実施例にて述べたよう
に、図3の各種スイッチSWS内の選択領域設定スイッ
チにより、選択領域の指定が可能となっている。
【0104】ステップ(416)では先述した信号BTIM
E での比較レベルAGCLVLを指定された領域のセンサSN
S−nに最適となるように変換する。つまり、通常自動
選択を想定して均一輝度面に対する出力が最も高いセン
サ列に対して調整,設定されている比較レベルAGCLVLを
指定領域に合わせたレベルに変換するものである。
【0105】図8(a)を用いて具体的に説明する。
【0106】この場合、ライン3が最も高い出力を示し
ているので、ライン3の領域が指定されているならば、
変換の必要はない。仮に、ライン1の領域が指定されて
いるとすると、この場合通常の制御レベルよりは余計に
蓄積させ、「MAX1=MAX3」となるようにすれば
良いこととなる。従って、比較レベルAGCLVLに対して以
下のような変換を行って該比較レベルAGCLVLを上げれば
よい。
【0107】 AGCLVL=AGCLVL×(MAX3/MAX1) …………(4) 上記の式(4)は他のセンサ列、すなわちライン2〜4
に対しても同様に成立する。一般にラインnに対する変
換式は、全ライン中の最大値がMAXならば AGCLVLn=AGCLVL×(MAX/MAXn) …………(5) と表現できる。ステップ(416)では、各ラインに対
する変換係数である MAX/MAXn を調整時に記憶させた領域から取り込んで式(5)の変
換を行う。
【0108】続くステップ(417)では、「焦点検出
2」サブルーチンを実行する。ここでは焦点検出動作の
ための指定センサ列の像信号の蓄積,読み出しから焦点
検出演算を行う(詳細は図12にて後述する)。
【0109】次のステップ(418)にて、次の焦点検
出動作に備え比較レベルを初期設定に戻しておく。
【0110】指定領域に対する焦点検出演算が終了した
ならば、その結果に基づいて第1の実施例と同様に、ス
テップ(414)にて「レンズ駆動」ザブルーチンを実
行し、この「AF制御」サブルーチンをステップ(41
5)にてリターンする。
【0111】図12は前記ステップ(417)において
実行される「焦点検出2」サブルーチンのフローチャー
トである。
【0112】この「焦点検出2」サブルーチンがコール
されると、ステップ(210)を経て、ステップ(21
1)以降の焦点検出動作を実行していく。
【0113】まず、ステップ(211)にて、電源がオ
ンして1回目のAF制御であるか否かを判別し、1回目
である場合にはステップ(212)にて選択センサを初
期化する。
【0114】次いでステップ(213)で「蓄積開始」
サブルーチンを実行する。但し、ここでのセンサ駆動回
路SDRからのセンサ蓄積終了信号は、指定選択された
領域に対するセンサ列nの信号/TINTEnのみとし、この
信号/TINTEnによってのみ制御回路PRSが「蓄積完了
割り込み」を実行するように割り込み機能を許可するサ
ブルーチンとなる。
【0115】さて、ステップ(213)で指定選択セン
サの蓄積動作が開始されると、ステップ(214)に移
行する。
【0116】このステップ(214)ではセンサ列SN
S−nの蓄積が完了しているかどうか判定し、完了して
いない場合にはステップ(214)に留まる。また、ス
テップ(214)にてセンサ列SNS−nの蓄積が完了
していれば、ステップ(215)に移行して、センサ列
SNS−nの像信号を入力する。尚、ここでの像信号の
変換は、従来と同様に各ライン内のシェーディングムラ
を補正するための変換のみで正しいものとなる。
【0117】その後ステップ(216)にて、センサS
NS−nの像信号に基づく焦点検出演算を実行し、指定
選択領域の焦点検出演算が終了すると、ステップ(21
7)にてこの「焦点検出2」サブルーチンをリターンす
る。
【0118】この第2の実施例においては、撮影者の意
図により複数の焦点検出領域中から任意の領域が選択さ
れた場合には、前記センサ蓄積制御用信号を選択された
領域に対応するセンサに最適となる信号に変換する事
で、選択された領域のセンサ出力を最適に制御すること
が可能となる。
【0119】以上の第及び第2の実施例のような構成に
することにより、必ずしも同一の特性を備えるとは限ら
ない複数のセンサ列に対しても、各センサ毎に蓄積制御
用信号を独立に入力する事なく、回路規模を小さく出
来、歩留まりやコスト、更に入力端子数も少なくできる
ので実装面積的にも有利な焦点検出装置の実現が可能と
なる。
【0120】(変形例)以上の第1及び第2の実施例に
おいては、比較レベルAGCLVLの決定を一様均一輝度面の
最大出力値に合わせるように述べてきたが、これは最小
出力値に合わせる事も有効である。この場合、像信号を
圧縮する方向の変換となり、S/N的な面や量産に対す
る安定度は高いものとなる。
【0121】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数の焦点検出用センサに対して共用される蓄積制御用
信号を入力する蓄積制御用信号入力手段と、前記各焦点
検出用センサの画素毎の補正係数を記憶した記憶手段
と、複数の焦点検出用センサの出力に対して、各画素毎
に前記記憶手段に記憶された補正係数との演算を行い、
一様均一輝度面に対する全ての焦点検出用センサ出力を
均一化する演算手段とを設け、蓄積制御用信号の入力数
が焦点検出用センサ数よりも少なくても、各焦点検出用
センサに対して、各センサ画素毎に所定の補正係数との
演算を行うことで、一様均一輝度面に対する全ての焦点
検出用センサ出力を均一化するようにしている。
【0122】また、複数の焦点検出用センサへ共用して
蓄積制御用信号を出力する蓄積制御用信号出力手段と、
前記選択手段により任意の領域が選択された場合は、前
記蓄積制御用信号出力手段よりの蓄積制御用信号を、選
択された領域に対応する焦点検出用センサに最適となる
信号に変換する変換手段を設け、選択手段により任意の
領域が選択された場合は、蓄積制御用信号出力手段より
の蓄積制御用信号を、選択された領域に対応する焦点検
出用センサに最適となる信号に変換するようにしてい
る。
【0123】よって、複数の焦点検出用センサを持ち、
これを制御するための蓄積制御用信号を共用するものに
おいて、各焦点検出用センサの出力のばらつきを無く
し、最適な焦点検出を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例における自動焦点検出装
置を具備した一眼レフレックスカメラの焦点調節光学系
の斜視図である。
【図2】図1の一眼レフレックスカメラの光学系配置図
である。
【図3】同じく図1の一眼レフレックスカメラの主要部
分のブロック図である。
【図4】同じく図1の一眼レフレックスカメラの全体の
大まかな動作を示すフローチャートである。
【図5】図4の「AF制御」サブルーチンの動作を示す
フローチャートである。
【図6】図5の「焦点検出」サブルーチンの動作の一部
を示すフローチャートである。
【図7】図6の続きの動作を示すフローチャートであ
る。
【図8】従来の像信号変換演算について説明する為の図
である。
【図9】本発明の第1の実施例における像信号変換演算
について説明する為の図である。
【図10】図5の「レンズ駆動」サブルーチンの動作を
示すフローチャートである。
【図11】本発明の第2の実施例における「AF制御」
サブルーチンの動作を示すフローチャートである。
【図12】図11の「焦点検出2」サブルーチンの動作
を示すフローチャートである。
【符号の説明】
PRS 制御回路 SDR センサ駆動回路 LPRS レンズ内制御回路 SNS ラインセンサ SDR センサ駆動回路
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 9119−2K G03B 3/00 A

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 撮影画面内の複数の被写体領域に対応す
    る複数の焦点検出用センサと、該複数の焦点検出用セン
    サからの信号に基づいて各領域のデフォーカス量を繰り
    返し検出するデフォーカス量検出手段と、該デフォーカ
    ス量検出手段からのデフォーカス量に基づいて撮影レン
    ズの焦点調節光学系を駆動するレンズ駆動手段とを備え
    た自動焦点検出装置において、前記複数の焦点検出用セ
    ンサに対して共用される蓄積制御用信号を入力する蓄積
    制御用信号入力手段と、前記各焦点検出用センサの画素
    毎の補正係数を記憶した記憶手段と、前記複数の焦点検
    出用センサの出力に対して、各画素毎に前記記憶手段に
    記憶された補正係数との演算を行い、一様均一輝度面に
    対する全ての焦点検出用センサ出力を均一化する演算手
    段とを設けたことを特徴とする自動焦点検出装置。
  2. 【請求項2】 記憶手段に記憶される補正係数は、デフ
    ォーカス量検出手段の光学系による焦点検出用センサの
    出力のばらつきを補正するための補正係数を兼ねること
    を特徴とする請求項1記載の自動焦点検出装置。
  3. 【請求項3】 記憶手段に記憶された補正係数を用いて
    の一様均一輝度面に対する全ての焦点検出用センサ出力
    の均一化は、全焦点検出用センサ中の最大出力値に合せ
    ることを特徴とする請求項1記載の自動焦点検出装置。
  4. 【請求項4】 記憶手段に記憶された補正係数を用いて
    の一様均一輝度面に対する全ての焦点検出用センサ出力
    の均一化は、全焦点検出用センサ中の最小出力値に合せ
    ることを特徴とする請求項1記載の自動焦点検出装置。
  5. 【請求項5】 撮影画面内の複数の被写体領域に対応す
    る複数の焦点検出用センサと、該複数の焦点検出用セン
    サからの信号に基づいて各領域のデフォーカス量を繰り
    返し検出するデフォーカス量検出手段と、前記複数の被
    写体領域のうち、少なくとも1つの領域を選択する選択
    手段と、選択された被写体領域に対応した焦点検出用セ
    ンサにて得られるデフォーカス量に基づいて撮影レンズ
    の焦点調節光学系を駆動するレンズ駆動手段とを備えた
    自動焦点検出装置において、前記複数の焦点検出用セン
    サに対して共用される蓄積制御用信号を入力する蓄積制
    御用信号入力手段と、前記選択手段により任意の領域が
    選択された場合は、前記蓄積制御用信号入力手段の蓄積
    制御用信号を、選択された領域に対応する焦点検出用セ
    ンサに最適となる信号に変換する変換手段を設けたこと
    を特徴とする自動焦点検出装置。
  6. 【請求項6】 変換手段は、所定の焦点検出用センサの
    画素毎の補正係数を記憶した記憶手段と、選択された領
    域に対応する焦点検出用センサの出力に対して、各画素
    毎に前記記憶手段に記憶された補正係数との演算を行う
    演算手段とを具備していることを特徴とする請求項5記
    載の自動焦点検出装置。
JP13925893A 1993-05-19 1993-05-19 自動焦点検出装置 Pending JPH06331885A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006215286A (ja) * 2005-02-03 2006-08-17 Olympus Corp 焦点検出装置
US7701502B2 (en) 2004-12-16 2010-04-20 Nikon Corporation Image sensor, focal point detection device and camera

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