JPH11258493A - 焦点検出装置 - Google Patents
焦点検出装置Info
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- JPH11258493A JPH11258493A JP10080205A JP8020598A JPH11258493A JP H11258493 A JPH11258493 A JP H11258493A JP 10080205 A JP10080205 A JP 10080205A JP 8020598 A JP8020598 A JP 8020598A JP H11258493 A JPH11258493 A JP H11258493A
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Abstract
領域に対して検出する際に好適な焦点検出装置を得るこ
と。 【解決手段】 対物レンズの予定焦点面上の複数の領域
に対して該対物レンズの焦点状態に関する信号を得る焦
点検出手段、該対物レンズの各状態に対応して設定した
定数を記憶する記憶手段、該対物レンズの各状態を検出
するレンズ状態検出手段、該予定焦点面の各領域に対応
して設定された2以上のパラメータと該記憶手段から得
られる定数とを用いて、所定の演算手続により各領域の
焦点検出の際の補正に関する信号を得る補正値演算手
段、該焦点状態に関する信号と該補正に関する信号に基
づいて該対物レンズの焦点状態を演算する焦点演算手段
とを有していること。
Description
オカメラ等の撮影装置、または種々の観察装置に適用で
きる焦点検出装置に関するものである。さらに詳しく
は、撮影画面又は観察画面上の広い範囲に渡り2次元
的、又は連続的に複数の領域において焦点検出を可能と
する焦点検出装置に関するものである。
用した受光型の焦点検出方式に所謂像ずれ方式と呼ばれ
る方式がある。この像ずれ方式は例えば特開昭59−1
07311号公報や特開昭59−107313号公報等
で提案されている。
のカメラの要部ブロック図である。図中101は撮影を
行うための対物レンズ、102は回動可能な半透過性の
主ミラー、103は焦点板、104はペンタプリズム、
105は接眼レンズ、106はサブミラー、107はフ
ィルム、108は焦点検出装置をそれぞれ示している。
の一部は対物レンズ101を透過後、主ミラー102に
より上方に反射され、焦点板103上に被写体像を形成
する。焦点板103上に形成された被写体像はペンタプ
リズム104による複数回の反射を経て接眼レンズ10
5を介して撮影者又は観察者によって視認される。
2に到達した光束のうちの他の一部は半透過性の主ミラ
ー102を透過し、サブミラー106により下方に反射
され焦点検出手段108に導かれる。
における焦点検出の原理を説明するための説明図であ
る。同図は図11における対物レンズ101と焦点検出
装置108のみを取り出し、主要な構成を展開して示し
ている。
109は対物レンズ101の予定焦点面即ちフィルム面
と共役な面付近に配置された視野マスク、110は同じ
く予定焦点面の付近に配置されたフィールドレンズ、1
11は2つのレンズ111−1、111−2からなる2
次結像系、112は2つのレンズ111−1、111−
2に対応してその後方に配置された2つのセンサ列11
2−1、112−2を含む光電変換素子、113は2つ
のレンズ111−1、111−2に対応して配置された
2つの開口部113−1、113−2を有する絞り、1
14は分割された2つの領域114−1、114−2を
含む対物レンズ101の射出瞳をそれぞれ示している。
3の開口部113−1,113−2を対物レンズ101
の射出瞳114の領域114−1,114−2の近傍に
結像する作用を有しており、各領域114−1,114
−2を透過した光束115−1、115−2が2つのセ
ンサ列112−1,112−2にそれぞれ被写体像に関
する光量分布を形成するようになっている。
は一般的に位相差検出方式と呼ばれているもので、対物
レンズ101の結像点が予定焦点面の前側、即ち対物レ
ンズ101側にある場合には2つのセンサ列112−
1,112−2上にそれぞれ形成される被写体像に関す
る光量分布が互いに近づいた状態となり、逆に対物レン
ズ101の結像点が予定焦点面の後側、即ち対物レンズ
101と反対側にある場合には2つのセンサ列112−
1,112−2上にそれぞれ形成される被写体像に関す
る光量分布が互いに離れた状態となる。
−2上に形成される被写体像に関する光量分布のずれ量
は対物レンズ101のディーフォーカス量即ち焦点はず
れ量とある関数関係にあるのでそのずれ量を適当な演算
手段で算出すると、対物レンズ101の焦点はずれの方
向と量を検出することができる。
01により観察又は撮影される範囲の中央の1つの領域
に存在する物体に対してのみ焦点検出が可能である。こ
れに対し、観察又は撮影される範囲の中央以外に存在す
る物体に対しても焦点検出が可能な焦点検出装置が本出
願人によって、例えば特開平7−159684号公報で
開示されている。
の構成を示す概略図である。図中、116は視野マスク
であり、中央に十字形の開口部116−1、両側の周辺
部に縦長の開口部116−2、116−3を有してい
る。117はフィールドレンズであり、視野マスクの3
つの開口116−1、116−2、116−3に対応し
て、3つの部分117−1、117−2、117−3か
ら成っている。118は絞りであり、中央部には上下左
右に1対ずつ計4つの開口118−1a、118−1
b、118−1c、118−1dを有する中央開口部1
18−1が、また左右の周辺部分には1対2つの開口1
18−2a、118−2b及び118−3a、118−
3bを有する周辺開口部118−2、118−3がそれ
ぞれ設けられている。
7−1、117−2、117−3はそれぞれこれらの開
口部118−1、118−2、118−3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。1
19は4対計8つのレンズ119−1a、119−1
b、119−1c、119−1d、119−2a、11
9−2b、119−3a、119−3bから成る2次結
像系を一体化した光学部材であり、絞り118の各開口
に対して、その後方に配置されている。
a、120−1b、120−1c、120−1d,12
0−2a、120−2b、120−3a、120−3b
から成る光電変換素子であり、各2次結像系のレンズに
対応してその像を受光するように配置されている。
る被写体像の状態を示したものである。121−1a、
121−1b、121−1c、121−1dは視野マス
ク116の中央の開口部116−1及びフィールドレン
ズ117の中央部117−1を透過した光束が絞りの開
口118−1a、118−1b、118−1c、118
−1dで規制された後、その後方の2次結像系119の
レンズ119−1a、119−1b、119−1c、1
19−1dによって光電変換素子120上に形成される
像領域をそれぞれ示している。
スク116の周辺の開口部116−2及びフィールドレ
ンズ117の周辺部117−2を透過した光束が絞り1
18の開口118−2a、118−2bによって規制さ
れた後、その後方の2次結像系119のレンズ119−
2a、119−2bによって光電変換素子120上に形
成される像領域を示している。
マスク116の周辺の開口部116−3及びフィールド
レンズ117の周辺部117−3を透過した光束が絞り
118の開口118−3a、118−3bによって規制
された後、その後方の2次結像系119のレンズ119
−3a、119−3bによって光電変換素子120上に
形成される像領域を示している。
は図12に示すものと同様で、対をなすセンサの列方向
の被写体像の相対位置を検出するものであるが、以上で
示すような構成をとることにより、不図示の対物レンズ
により観察又は撮影される範囲の中心付近だけでなく、
視野マスクの周辺の開口部116−2、116−3に対
応する位置にある物体に対しても焦点検出を行うことが
できる。
近においては光量分布が上下又は左右の一方向にのみ変
化するような物体に対しても焦点検出を行うことが可能
である。
ような撮影レンズが交換可能なカメラに用いる場合、直
接得られる焦点はずれ量に関する焦点状態検出信号に基
づいてレンズの制御を行うと、適正な焦点状態を得られ
ないことがある。その主な理由としては、観察又は撮影
される像を形成する対物レンズの光束と焦点検出手段が
取り込む光束が一般には異なることがあげられる。ま
た、位相差検出方式の焦点検出手段においては、本来縦
(光軸)方向の収差量によって決定されるべき焦点位置
或いは焦点はずれ量を横方向の収差に関連した像のずれ
に変換して求めているため、対物レンズに収差がある場
合には、収差補正の状態によってその両者に差が生ずる
ことが考えられる。
ンズに固有の補正値Cを用いて、例えば焦点はずれ量を
表す焦点検出信号Dを DC =D−C ‥‥‥(1) により補正するための補正手段を設け、得られた補正焦
点検出信号DC に基づいてレンズの制御を行うものも知
られている。
の補正値は一般には焦点検出手段の焦点検出領域の位置
に依存するため、図13に示すような中心以外にも焦点
検出領域を有する場合は、それぞれの領域に対応した補
正値を持つことが必要である。しかしながら、想定され
る焦点検出領域の数が多い場合、すべての検出領域に対
する補正値を対物レンズ側或いはカメラ側に持つために
は大きな記憶容量を必要とする。
の位置(即ち焦点合わせを行う被写体距離)の変化や、
ズームレンズにおける焦点距離の変化、或いは撮影時の
絞りの変化に伴う対物レンズの収差変動が大きい場合に
は、焦点合わせやズームの際に移動するレンズの移動状
態や、絞りに応じた補正値を持たなければならず、一層
膨大な記憶容量が必要となる。
してのみ動作する一眼レフカメラ及び交換レンズのよう
な撮影システムが既に存在する場合、これとは焦点検出
領域の位置や数が異なる焦点検出手段を搭載した新たな
カメラはこのシステムにおいては正常に機能しない。
出願人によって特開平6−331886号公報に開示さ
れている。これは、前記補正値Cが焦点検出領域の中心
からの距離Lにのみ依存し、その変化がLに関するある
関数で表せるものと仮定し、特定の位置にある2つ以上
の焦点検出領域に対する補正値を用い、他の位置にある
焦点検出領域の補正値を例えば1次式乃至2次程度の関
数で補完して求めようとするものである。
心からの距離Lにのみ依存することを仮定しているた
め、各領域の焦点検出を行う焦点検出手段がそれぞれ異
なり、出力する信号に連続性や相関性がない場合や、焦
点検出手段が対物レンズの光軸に対して軸対称性がない
場合には補正値を精度よく求めることが難しくなる。
出装置を更に改良し、想定される焦点検出領域の数が多
い場合であっても大きな記憶容量を必要とせず、精度の
良い焦点検出信号の補正を得て、高精度な焦点検出が可
能な焦点検出装置の提供を目的とする。
は、(1-1) 対物レンズの予定焦点面上の複数の領域に対
して該対物レンズの焦点状態に関する信号を得る焦点検
出手段、該対物レンズの各状態に対応して設定した定数
を記憶する記憶手段、該対物レンズの各状態を検出する
レンズ状態検出手段、該予定焦点面の各領域に対応して
設定された2以上のパラメータと該記憶手段から得られ
る定数とを用いて、所定の演算手続により各領域の焦点
検出の際の補正に関する信号を得る補正値演算手段、該
焦点状態に関する信号と該補正に関する信号に基づいて
該対物レンズの焦点状態を演算する焦点演算手段とを有
していることを特徴としている。
結像レンズとそれぞれに対応するセンサを含み、該セン
サ上に形成される2つの被写体像に関する光量分布の対
応する部分の相対的な位置関係から前記対物レンズの焦
点状態を検出すること。
ズの光軸または該対物レンズの光軸と光学的に等価な軸
に対して回転対称性がないこと。
上またはこれと等価な面上に定義された座標系に対する
2次元の座標値であること。
ラメータを変数とする前記対物レンズの特性により決定
される所定の関数の演算であること。
手段を含むカメラ本体と分離可能に構成されているこ
と。
し、前記カメラ本体に交換して装着されること。
本体側にあること。
ンズ側にあること。
領域は複数の部分領域に分割されていて、前記2つ以上
のパラメータが各部分領域の位置に対応して設定されて
いること。
の中心の座標値によって決まる複数の値であること。
を構成するすべて、又は一部のレンズを移動することに
より焦点距離が可変であり、前記レンズ状態検出手段
は、該対物レンズの移動するレンズの移動状態または移
動状態を特徴づける量を検出すること。
を構成するすべて、又は一部のレンズよりなるフォーカ
スレンズを移動することにより所定の距離の物体に対し
て焦点合わせを行うことが可能であり、前記レンズ状態
検出手段は、当該フォーカスレンズの移動状態または移
動状態を特徴づける量を検出すること。
撮影又は観察時に該絞りの径が可変であり、前記レンズ
状態検出手段は、該対物レンズの絞りの径、または絞り
の径を特徴づける量を検出すること。等を特徴としてい
る。
領域に対して該対物レンズの焦点状態に関する信号を得
る焦点検出手段、該対物レンズの各状態を検出するレン
ズ状態検出手段、該予定焦点面の各領域に対応して設定
された2以上のパラメータと、該対物レンズの各状態毎
に決められた該パラメータとを用いて所定の演算手続き
により各領域の焦点検出の際の補正に関する信号を得る
補正値演算手段、該焦点状態に関する信号と該補正に関
する信号に基づいて該対物レンズの焦点状態を演算する
焦点演算手段、該対物レンズを構成するすべて、又は一
部のレンズを駆動する駆動手段とを有し、該焦点演算手
段の演算結果に基づき該駆動手段は当該対物レンズを構
成するすべて又は一部のレンズを駆動することにより該
対物レンズの焦点状態を調整することを特徴としてい
る。
ブロック図であり、焦点検出装置を含む撮影装置の動作
を説明するための概念図である。図中1は対物レンズと
しての撮影レンズを有するレンズ本体であり、内部に
は、1つまたは複数のレンズ群から構成され、そのすべ
て、もしくは一部を移動させることで焦点距離を変化さ
せることが可能である撮影光学系(撮影レンズ)2、撮
影光学系2の焦点距離、即ちズーム状態を検出するため
のレンズ状態検出手段37、撮影光学系2を構成するレ
ンズのすべて、もしくは一部を移動させ、撮影レンズ1
の焦点状態を調整するための駆動手段3、ROMのよう
な記憶手段4及びそれらを制御するためのレンズ制御手
段5を含んでいる。
方法、例えば撮影光学系2の焦点距離を変化させるため
に回転又は移動する鏡筒に設けられたエンコーダ用の電
極とそれに接する検出用の電極等を用いることにより撮
影光学系2の焦点距離(ズーム状態)を変化させる際に
移動するレンズの移動状態または移動状態を特徴づける
量を検出している。
内部には主ミラー7、物体像が形成されている焦点板
8、像反転用のペンタプリズム9、そして接眼レンズ1
0を有し、これらの各要素はファインダー系を構成して
いる。さらにサブミラー11、焦点検出手段12、演算
手段(補正値演算手段)13、カメラ制御手段(焦点演
算手段)14、撮影媒体としてのフィルム(感光体)1
5を含んでいる。撮影レンズ1及びカメラ本体6は接点
16を有し、互いに装着された状態では接点16を介し
て各種情報の通信や電源の供給が行われる。
の詳細な構成の説明図である。図中17は撮影レンズの
光軸、18は図1の感光面15と等価なフィルム、19
は撮影レンズ2の光軸17上に配置された、図1の主ミ
ラー7と等価な半透過性の主ミラー、20は同様に撮影
レンズ2の光軸17上に斜めに配置され、図1のサブミ
ラー11の機能を有する第1の反射鏡、21は第1の反
射鏡20によるフィルム18に共役な近軸的結像面、2
2は第2の反射鏡、23は赤外カットフィルター、24
は絞りであり、2つの開口24−1、24−2を有して
いる。
の開口24−1、24−2に対応して配置された2つの
レンズ25−1、25−2を有している。36は第3の
反射鏡、26は光電変換素子(センサー)であって2つ
のエリアセンサ26−1、26−2を有している。
絞り24の2つの開口24−1、24−2を撮影レンズ
2の射出瞳付近に投影する収束性のパワー(屈折力)を
持っている。
光を反射するようにアルミや銀等の金属膜が蒸着されて
いて、焦点検出を行う範囲を制限する視野マスクの働き
を兼ねている。他の第2,第3反射鏡22、36におい
ても光電変換素子上に入射する迷光を減少させるため、
必要最低限の領域のみが蒸着されている。各反射鏡の反
射面として機能しない領域に光吸収性の塗料等を塗布す
るのが良い。
24は、横長の2つの開口24−1、24−2を開口幅
の狭い方向に並べた構成となっている。図中点線で示さ
れているのは、絞り24の開口24−1、24−2に対
応してその後方に配置されている2次結像系25の各レ
ンズ25−1、25−2である。
ある。図2で示した2つのエリアセンサ26−1、26
−2はこの図に示すように2次元的に画素を配列したエ
リアセンサを2つ並べたものである。
て、撮影レンズ2からの光束27−1、27−2は主ミ
ラー19のハーフミラー面を透過後、第1の反射鏡20
により、ほぼ主ミラー19の傾きに沿った方向に反射さ
れ、第2の反射鏡22により再び方向を変えた後、赤外
カットフィルター23を介し、絞り24の2つの開口2
4−1、24−2を経て、2次結像系25の各レンズ2
5−1、25−2により集光され、第3の反射鏡36を
介して光電変換素子26のエリアセンサ26−1、26
−2上にそれぞれ到達する。
18の中央に結像する光束を示したものであるが、他の
位置に結像する光束についても同様の経路を経て、光電
変換素子26に達し、全体として、フィルム18上の所
定の2次元領域に対応する被写体像に関する2つの光量
分布が光電変換素子26の各エリアセンサ26−1、2
6−2上に形成される。
1面を凹面形状とすることで、2次結像系25に入射す
る光が無理に屈折されることがないような構成とし、光
電変換素子26の2次元領域の広い範囲にわたって良好
で一様な結像性能を確保している。尚、第1の反射鏡2
0は、撮影に際し、主ミラー19と同様に撮影光路外に
退避されるものである。
うにして得られた2つの被写体像に関する光量分布に対
して、周知の焦点検出方法と同様の検出原理に基づき、
被写体像の分離方向、即ち図4に示す2つのエリアセン
サ26−1、26−2の上下方向の相対的位置関係をエ
リアセンサ26−1、26−2の各位置で算出すること
で撮影レンズ1の焦点状態を検出し、その結果を焦点は
ずれ量Dとして出力する。
ンサ26に対応するフィルム18の領域即ち焦点検出領
域内のほぼ任意の点において焦点状態の検出を行うこと
が可能となる。
8内の矩形で示される離散的な特定の位置においてのみ
焦点検出を可能とすることもできる。この場合には、例
えば図5に示す矩形パターンを有する液晶表示素子等を
図1の焦点板8の付近に設け、駆動制御することで、フ
ァインダーで焦点検出可能な領域や焦点合わせが完了し
た領域の表示が行える。
2つの像の相対的位置関係から求めた焦点状態を表す焦
点はずれ量Dをそのまま用い、撮影レンズを制御すると
誤差が生じ正確な焦点合わせが行えないため、各位置で
求められた焦点はずれ量Dを各位置に応じた補正値で補
正することが必要である。
ら明らかなように、図5の焦点検出可能な領域28はそ
の中心29を通る垂直線30に対する線対称性があるの
みで、同水平線31に対する線対称性や、中心29を通
る紙面に垂直な直線に対する回転対称性はない。従っ
て、焦点検出可能な領域28内の各点の特性は中心点2
9からの距離のみでは規定することができず、前記補正
値も中心点29からの距離のみに関する値では表せな
い。そのため、本実施形態では以下のような方法で補正
値の算出及び補正が行われている。
13は焦点検出を行うべき領域に対応する2以上のパラ
メータを用い、補正値Cを算出している。例えば今、焦
点検出を行おうとしている領域が図5の領域32である
とすると、焦点検出可能領域の中心29を原点とするこ
の領域の中心33の座標x,yをパラメータとして、以
下の式により補正値Cが求められる。
数である。aijは、i,jによって決まる定数であり、
レンズ状態検出手段により検出される各状態毎に設定さ
れている。これらの定数は撮影レンズ1内の記憶手段4
に格納されていて、その中からレンズ状態検出手段37
により検出されたレンズ状態に対応した値が選択され、
(2)式の演算に先立ち、接点16を介してレンズ制御
手段5からカメラ制御手段14へ受け渡される。
タとしての,x,yは、予定焦点面やフィルム面におけ
る座標に限定されるものではなく、これと等価な面にお
ける座標や何らかの変換を行った座標でもよい。また座
標値の単位は(2)式の演算に最適となるように規格化
してもよい。
点検出手段12により求められた焦点はずれ量Dと、演
算手段13により(2)式から求められた補正値Cを用
い、(1)式と同様の演算を行い、補正焦点検出信号D
C を算出する。補正焦点検出信号DC はそのまま、もし
くは必要に応じレンズ駆動量等へ変換された後、接点1
6を介してレンズ制御手段5へ送られる。レンズ制御手
段5は受信した信号に基づき駆動装置3を制御して撮影
光学系2を構成するレンズのすべて、もしくは一部を移
動させ、撮影レンズ1の焦点状態を調整する。
から80mmまでの焦点距離範囲をもつズームレンズの
広角端から望遠端までのズーム領域内の3つの領域(第
1,第2,第3領域)における補正値Cを示した鳥瞰図
であり、焦点検出可能領域34に対する補正値を連続し
た曲面35−1〜35−3で示している。この図に示す
様な焦点距離fによる補正値を表す曲面の変化は(2)
式の形態の式で精度よく近似することができ、本実施形
態の場合、固有定数aij の具体的な値は以下の通りで
ある。 (A)第1領域 a00=-1.92192×10-2 a01=-3.53386×10-3 a02=-9.99921×10-3 a20=-9.79780×10-4 a21= 3.34633×10-6 a22= 2.17978×10-4 (B)第2領域 a00=-3.00709×10-2 a01=-1.96670×10-3 a02=-4.65863×10-3 a20=-6.94517×10-4 a21=-1.93460×10-5 a22= 1.23437×10-4 (C)第3領域 a00=-4.22666×10-2 a01=-1.15450×10-3 a02= 6.03941×10-4 a20= 1.20797×10-4 a21=-2.74064×10-5 a22= 1.07257×10-5 補正値Cはx,yに関する2次式であるが、y軸に関す
る対称性からxの1次の係数a1j(j=0,1,2)は
すべて0であり、焦点検出可能領域のすべての位置にお
ける補正値Cの値が6つの係数で表されている。
焦点検出精度の許容範囲によって決められるものであ
り、撮影レンズ(対物レンズ)の仕様や目的により適宜
決定される。一定の幅のある領域における補正値を算出
するための係数の値としては、各領域の2つの端点での
補正値の平均値が演算されるような係数とすれば領域内
での補正値の誤差の幅が最小となる。
られた部分領域に分割されている場合には各領域の、
x,yに対する(3)式のxi yi の部分については事
前に計算を行い、パラメータとしてx、yではなくxi
yi の値をカメラ側の記憶手段に格納しておき、(2)
式の演算時に読み出すようにすれば演算時間を大幅に削
減することができる。
めの演算式として(2)式を仮定しているが、本発明は
これに限定されるものではなく、対数関数、三角関数等
の他の関数又はその組み合わせで表される関数を用いる
ことも可能である。また、すべての焦点検出領域に対し
て1つの関数で補正値を表すと誤差が大きくなる場合に
は、焦点検出領域を幾つかに分割し、各領域の補正値を
連続的に接続するスプライン関数で表現してもよい。
出手段が対応していて、焦点検出領域全域に渡って補正
値が連続的に変化しない場合には、各領域毎に異なる関
数を定義し、各領域に適合した演算により補正値を求め
るようにしてもよい。
くの種類の撮影レンズを交換して使用するシステムに適
用するに際し、補正値を求めるための演算方式を1つに
限定することができない場合には、予め複数種類の方式
を用意し、補正値の演算に必要な定数とともに使用すべ
き関数の種類や演算手続きの方法を指定する情報をレン
ズ本体側から読み出すようにすればよい。
図である。図7において図1と同一のもには同一の符号
が付されている。本実施形態が実施形態1と異なるの
は、図1においてカメラ本体6側にあった演算手段13
が演算手段13’としてレンズ本体1側にある点であ
る。本実施形態による補正値の算出及び焦点検出信号の
補正は以下のように行われる。
き焦点検出領域の位置を表す座標x,yをカメラ本体6
内のカメラ制御手段14、接点16を介して受信し、レ
ンズ側の演算手段13′はその値とレンズ状態検出手段
37の検出結果に応じた記憶装置4内の係数データa
ij を用いて(2)式の演算を行い補正Cを算出する。
補正値Cはレンズ制御手段5及び接点16を介してカメ
ラ本体6側のカメラ制御手段14に送られ、それ以降は
実施形態1と同様にして焦点検出信号の補正と撮影レン
ズの駆動が行われる。
必要な(2)式の演算をすべてカメラ本体6側で行う構
成であったが、本実施形態の場合は、これらの演算をす
べてレンズ本体1側で行う構成であるので、演算式の形
態を個々の撮影レンズに合わせ自由に設定することが可
能となり、各撮影レンズに対し最適な補正が行える利点
がある。
る要因として撮影レンズの焦点距離(ズーム状態)に着
目しているが、同様に収差の変動をひきおこすものとし
て撮影レンズの焦点を調整するためのフォーカスレンズ
の配置状態(焦点が合う被写体の距離S)があげられ
る。
図である。図8はフォーカスレンズの配置状態に着目し
た実施形態を示している。図8において撮影光学系2’
は単焦点レンズであり、レンズ状態検出手段37’は図
1に示す実施形態1の焦点距離(ズーム状態)を検出す
るレンズ状態検出手段37とは異なり、フォーカスレン
ズの配置状態(焦点が合う被写体の距離S)を検出して
いる。
せを行う1つ又は複数のレンズを移動させるための鏡筒
に設けられたエンコーダ用の電極とそれに接する検出用
の電極により撮影光学系2’のフォーカスレンズの配置
状態(焦点が合う被写体の距離S)が検出される。
00mmの単焦点レンズの至近物体から無限遠物体まで
の間の3つのフォーカスレンズの配置状態即ち焦点が合
う被写体の距離を3つの領域(第1,第2,第3領域)
について補正値Cを示した鳥瞰図であり、焦点検出可能
領域34に対する補正値を連続した曲面38−1〜38
−3で示している。これらの図に示す様なフォーカスレ
ンズの配置状態(焦点が合う被写体の距離)による補正
値を表す曲面の変化は(2)式の形態で表わされ、図
(9)の(A),(B),(C)の各被写体距離sに対
応する定数aijの具体的な数値は以下の通りである。 (A)第1領域 a00= 1.93344×10-1 a01= 8.74587×10-5 a02=-4.54790×10-4 a20= 7.36798×10-5 a21= 5.55151×10-6 a22=-1.51254×10-5 (B)第2領域 a00=-8.90515×10-3 a01= 6.98959×10-4 a02= 1.20506×10-3 a20= 1.26102×10-3 a21=-1.34973×10-5 a22= 1.31262×10-6 (C)第3領域 a00=-8.76691×10-2 a01=-1.95856×10-4 a02= 1.64412×10-3 a20= 1.25557×10-3 a21= 4.48096×10-6 a22=-1.54401×10-7 本実施形態においてはフォーカスレンズの配置状態毎の
係数aij が記憶手段4に格納されていて、検出された
フォーカスレンズの配置状態に応じた係数aijが接点1
6を介してカメラ本体6のカメラ制御手段14に送られ
る。以下は実施形態1と同様にしてカメラ側での補正演
算及び焦点合わせが行われる。
ように補正値の演算をレンズ本体1側で行っても良い。
また、実施形態3を実施形態1のズームレンズに適用
し、ズーム状態とフォーカスレンズの配置状態の双方を
検出する構成とし、ズーム状態とフォーカスレンズの配
置状態の各組み合わせに対して係数aij を持つように
しても良い。
点距離範囲を持つズームレンズについてズーム状態を3
つの領域(広角端から望遠端までそれぞれ(a),
(b),(c))、フォーカスレンズの配置状態を3つ
の領域(至近端から無限遠までそれぞれ(ア),
(イ),(ウ))に分割した本発明の実施形態4におけ
る、各領域での補正値Cを示した図6,図9と同様の鳥
瞰図である。
絞りによっても収差状態が変化し、補正すべき量が異な
る為、外部から入力された情報や、カメラ内の測光系か
らの情報に基づき設定された撮影時の絞り値を検出し、
それに応じた係数aij を用いて本発明の補正を行って
も良い。
定することによって、想定される焦点検出領域の数が多
い場合であっても大きな記憶容量を必要とせず、精度の
良い焦点検出信号の補正を得て、高精度な焦点検出が可
能な焦点検出装置を達成することができる。
い焦点検出装置において、焦点検出の際に必要な補正値
または補正値を計算するためのデータを、撮影レンズが
とりうる個々の状態毎にすべて持つ必要がないため、カ
メラ本体又は撮影レンズ内のデータを保持するための記
憶装置の必要容量を著しく削減することが可能となると
ともに、より精度の良い補正値を求めることができ、焦
点検出精度の向上が実現される。
の構成を示す図
の絞りを示す図
の光電変換素子を示す図
の焦点検出領域を示す図
図
換素子を示す図
Claims (15)
- 【請求項1】 対物レンズの予定焦点面上の複数の領域
に対して該対物レンズの焦点状態に関する信号を得る焦
点検出手段、該対物レンズの各状態に対応して設定した
定数を記憶する記憶手段、該対物レンズの各状態を検出
するレンズ状態検出手段、該予定焦点面の各領域に対応
して設定された2以上のパラメータと該記憶手段から得
られる定数とを用いて、所定の演算手続により各領域の
焦点検出の際の補正に関する信号を得る補正値演算手
段、該焦点状態に関する信号と該補正に関する信号に基
づいて該対物レンズの焦点状態を演算する焦点演算手段
とを有していることを特徴とする焦点検出装置。 - 【請求項2】 前記焦点検出手段は少なくとも2つ1組
の2次結像レンズとそれぞれに対応するセンサを含み、
該センサ上に形成される2つの被写体像に関する光量分
布の対応する部分の相対的な位置関係から前記対物レン
ズの焦点状態を検出することを特徴とする請求項1の焦
点検出装置。 - 【請求項3】 前記焦点検出手段は前記対物レンズの光
軸または該対物レンズの光軸と光学的に等価な軸に対し
て回転対称性がないことを特徴とする請求項2の焦点検
出装置。 - 【請求項4】 前記パラメータは前記予定焦点面上また
はこれと等価な面上に定義された座標系に対する2次元
の座標値であることを特徴とする請求項1の焦点検出装
置。 - 【請求項5】 前記所定の演算手続きは、前記パラメー
タを変数とする前記対物レンズの特性により決定される
所定の関数の演算であることを特徴とする請求項1の焦
点検出装置。 - 【請求項6】 前記対物レンズは、前記焦点検出手段を
含むカメラ本体と分離可能に構成されていることを特徴
とする請求項1の焦点検出装置。 - 【請求項7】 前記対物レンズは複数種類存在し、前記
カメラ本体に交換して装着されることを特徴とする請求
項6の焦点検出装置。 - 【請求項8】 前記補正値演算手段は前記カメラ本体側
にあることを特徴とする請求項6の焦点検出装置。 - 【請求項9】 前記補正値演算手段は前記対物レンズ側
にあることを特徴とする請求項6の焦点検出装置。 - 【請求項10】 前記対物レンズの予定焦点面上の領域
は複数の部分領域に分割されていて、前記2つ以上のパ
ラメータが各部分領域の位置に対応して設定されている
ことを特徴とする請求項1の焦点検出装置。 - 【請求項11】 前記パラメータは前記部分領域の中心
の座標値によって決まる複数の値であることを特徴とす
る請求項10の焦点検出装置。 - 【請求項12】 前記対物レンズは該対物レンズを構成
するすべて、又は一部のレンズを移動することにより焦
点距離が可変であり、前記レンズ状態検出手段は、該対
物レンズの移動するレンズの移動状態または移動状態を
特徴づける量を検出することを特徴とする請求項1の焦
点検出装置。 - 【請求項13】 前記対物レンズは該対物レンズを構成
するすべて、又は一部のレンズよりなるフォーカスレン
ズを移動することにより所定の距離の物体に対して焦点
合わせを行うことが可能であり、前記レンズ状態検出手
段は、当該フォーカスレンズの移動状態または移動状態
を特徴づける量を検出することを特徴とする請求項1の
焦点検出装置。 - 【請求項14】 前記対物レンズは絞りを有し、撮影又
は観察時に該絞りの径が可変であり、前記レンズ状態検
出手段は、該対物レンズの絞りの径、または絞りの径を
特徴づける量を検出することを特徴とする請求項1の焦
点検出装置。 - 【請求項15】 対物レンズの予定焦点面上の複数の領
域に対して該対物レンズの焦点状態に関する信号を得る
焦点検出手段、該対物レンズの各状態を検出するレンズ
状態検出手段、該予定焦点面の各領域に対応して設定さ
れた2以上のパラメータと、該対物レンズの各状態毎に
決められた該パラメータとを用いて所定の演算手続きに
より各領域の焦点検出の際の補正に関する信号を得る補
正値演算手段、該焦点状態に関する信号と該補正に関す
る信号に基づいて該対物レンズの焦点状態を演算する焦
点演算手段、該対物レンズを構成するすべて、又は一部
のレンズを駆動する駆動手段とを有し、該焦点演算手段
の演算結果に基づき該駆動手段は当該対物レンズを構成
するすべて又は一部のレンズを駆動することにより該対
物レンズの焦点状態を調整することを特徴とする焦点調
節装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10080205A JPH11258493A (ja) | 1998-03-12 | 1998-03-12 | 焦点検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10080205A JPH11258493A (ja) | 1998-03-12 | 1998-03-12 | 焦点検出装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11258493A true JPH11258493A (ja) | 1999-09-24 |
Family
ID=13711894
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10080205A Pending JPH11258493A (ja) | 1998-03-12 | 1998-03-12 | 焦点検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11258493A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006123755A1 (ja) * | 2005-05-19 | 2006-11-23 | Olympus Corporation | 合焦情報取得装置 |
JP2014006388A (ja) * | 2012-06-25 | 2014-01-16 | Canon Inc | 撮像装置およびその制御方法ならびにプログラム |
JP2015222411A (ja) * | 2014-05-01 | 2015-12-10 | キヤノン株式会社 | 撮像装置およびその制御方法 |
-
1998
- 1998-03-12 JP JP10080205A patent/JPH11258493A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006123755A1 (ja) * | 2005-05-19 | 2006-11-23 | Olympus Corporation | 合焦情報取得装置 |
JP2006323172A (ja) * | 2005-05-19 | 2006-11-30 | Olympus Corp | 合焦情報取得装置 |
JP2014006388A (ja) * | 2012-06-25 | 2014-01-16 | Canon Inc | 撮像装置およびその制御方法ならびにプログラム |
JP2015222411A (ja) * | 2014-05-01 | 2015-12-10 | キヤノン株式会社 | 撮像装置およびその制御方法 |
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