JPS62192716A

JPS62192716A - 焦点検出装置

Info

Publication number: JPS62192716A
Application number: JP61035673A
Authority: JP
Inventors: Toru Matsui; 徹松井
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1986-02-20
Filing date: 1986-02-20
Publication date: 1987-08-24
Also published as: US4835561A

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】皮呈上五五亙立夏本発明は外界の光によって焦点検出を行うパッシブ方式
と、投光手段から発する光によって被写体を照明し、そ
の反射光から焦点検出を行うアクティブ方式との両方を
備えた焦点検出装置に関する。

従漣Ｊす支社レンズ交換式カメラにおいて焦点距離や開放Ｆ値の異な
る種々の交換レンズに対応する為に、盪影距離に制限の
ないパンシブ方式が主流であるが外界の明るさが暗い時
には焦点検出精度が悪くなったり、焦点検出ができなく
なる。そこで暗い時に箱棒的に光を投射して被写体を照
明し、焦点検出を補助する方法が用いられている。この
場合、投射光には、人間の眼に感度のない又は少ない近
赤外光が用いられるために、撮影レンズの色収差の影響
で、ピント位置が可視光時のそれに対してずれるという
問題がある。

この問題を解決するこめ、従来は■特開昭５７−１５４
２２４号公報にみられるように交換可能な撮影レンズを
透過した光を焦点検出用センサに導き、合焦状態を検出
するカメラにおいて、焦点検出センサに赤外域に対する
感度が高いものを用い、撮影レンズ個々には可視光と赤
外光との差に対応したピントずれの補正量を設けておき
、互いに異なる赤外色収差を有する撮影レンズを使用し
ても、可視光でピントのあった撮影ができるようにした
技術や、 ■特開昭５８−５９４１３号公報や特開昭５８−８６５
０４号公報にみられるようにカメラ側に色温度を測定す
る手段を持ち、その色温度測定手段の出力に応じて撮影
レンズに内蔵しである可視光と赤外光との差に対応した
色収差量に補正を行うようにした技術、 ■更には、特開昭５９−１２９８３９号公報にみられる
ように可視光のみに感度を有する焦点検出センサと赤外
光のみに感度を有する焦点検出センサとを備え、撮影レ
ンズ個々には可視光と赤外光との差に対応したピントず
れの補正量を格納しておいて、可視光と赤外光との光量
の大小によりいずれのセンサを用いて、焦点検出を行う
か判別し、赤外センサを用いて焦点検出を行った時には
センサより出力される信号を上記可視光と赤外光との差
に対応した信号で補正した信号を出力し、この信号に基
づいて撮影レンズの焦点関節を行うようにした技術があ
る。

発明が　決しようとする問題点ところで、上記■の従来技術においては、焦点検出セン
サとして波長感度領域の広い（可視〜赤外）センサを用
いているので、被写体を照明する光源の色温度差により
ピント位置が異なることが生じ、そのため可視光と赤外
光との差に対応した一定の補正を行うだけでは不充分な
ことが多いという欠点がある。

一方、■の従来技術は■のような欠点はないものの、色
温度測定手段が別に必要である上に、色温度測定用光学
系と焦点稜出光学系との位置合わせが複雑になる等の問
題がある。又■の従来技術は、可視光用センサと赤外光
用センサの２つのセンサが必要であり、光学系が複雑と
なるし、電気処理が煩雑になるといった問題がある。　
本発明はこのような問題点に鑑み色温度測定手段が不要
であると共に、焦点検出センサが単一で足り、それでい
てアクティブ方式の焦点検出時においても可視光に対し
てピントの合った撮影が可能であるという頗る有用な焦
点検出装置を提供することを目的としている。

間　占を　２するための手　　び１１上記目的は、被写体に投射する投光手段として可視光と
赤外光との境界付近の所定波長をもった光源を用いると
共に、この投光手段から焦点検出センサを、前記投光手
段の発光波長を含みそれより短い波長に対してだけ感度
を有するうにし、更に、アクティブ方式の焦点検出時に
は前記投光手段が光を投射していない時の被写体からの
反射光と、投光手段が光を投射している時の被写体から
の反射光の双方を受光し、両受光信号を演算した結果を
もとに上記撮影レンズに格納されている色収差情報を補
正すると共に、この補正した信号に基づいて撮影レンズ
の焦点位置を制御することによって達成される。

投光手段の発光波長は特に６８０〜７３０ｎｍの範囲内
であることが望ましく、また焦点検出センサは７３０　
ｎｍよりも長波長の赤外光に対して感度を有さないこと
が望ましい。次に、この理由を第６図から第１０図の図
面を参照しながら説明する。

先ず、暗い時に積極的に光を投射して、被写体を照明し
、焦点検出を行うときに考慮しなければならないことは
、■人間の目に対する照明光の刺激の度合と、■撮影レ
ンズの色収差に対する影響の度合である。第６図に示し
たように、人間の目に対する刺激の度合は波長に依存、
して変化し、可視光域の中心付近から赤外光域にかけて
は波長が長くなる程小さくなる傾向があり、例えば７０
０ｎｍでは６６０ｎｍに対し約１／１０の刺激となる。

このようにみれば、いわゆる赤外光を焦点検出用の補助
照明として用いることが望ましいことになるが、赤外光
の場合、今度は撮影レンズの色収差に対する影響が太き
（なり、一般の照明光（太陽光や蛍光灯等）のように可
視域の成分を多（含む光源で照明した場合との間の色収
差量の差も大きくなる。更には、一般の照明光の間でも
、タングステンランプのように可視光に対して赤外光の
多い光源と、蛍光灯のように赤外光の非常に少ない光源
とではピント位置にずれが生じる。

第７図（ａｌは撮影レンズの色収差と波長との関係を示
したグラフである。横軸に波長を、廐軸に５８９ｎｍの
ｄ−線（可視光の基準波長）を基準にしたときのピント
のずれ量ΔｆＲをとっである。

撮影レンズにより結像する光線を示す第７図（ｂ）にお
いて、光線ａは可視光線を表し、光線すは赤外光線を表
している。光線ａによるピント位置と光線によるピント
位置のずれΔｆＲが色収差量である。グラフより明らか
なように、波長が長くなればなるほど色収差量ΔｒＲも
大きくなっていく。

ここで、外界の光によって焦点検出を行うパッシブＡＦ
時において、被写体を照明する光源の差によってピント
位置がどのようにずれるかについて検討する。第８図は
被写体を照明する場合に一般的によく用いられている光
源の一例を示したもので、横軸に波長を縦軸に相対分を
光分布をとっである。

第９図は焦点検出センサ分光感度と、赤外カントフィル
タの分光透過率を表したものである。この赤外カットフ
ィルタは焦点検出に不要な赤外光をカットするためのも
ので、焦点検出用光学系の光路中に配置されている。横
軸は波長を表し、縦軸は分光感度又は分光透過率を表し
ている。

第７図と第８図及び第９図とより、物体がタングステン
ランプのように赤外域の光量成分が多い光で照明されて
いる場合には、撮影レンズの色収差量ΔｒＲが大きく、
日中（太陽）光のように赤外域の光量成分が少ない光で
照明されている場合には、撮影レンズの色収差量ΔＩＲ
は小さい。このことを定量的に調べるために、第９図に
示した特性を有する焦点検出センサを用いて、赤外カッ
トフィルタの特性（赤外光をどの波長以上でカットする
か。）を変えながら光源の違いにより撮影レンズの色収
差量ΔＩＲがどのように変化するかを調べた。赤外カッ
トフィルタの特性は透過率が５０％になる波長をカット
波長λＣと決めて表した。

第１０図は赤外カントフィルタのカット波長λＣを変え
た場合に、焦点検出用センサと光源との特性によって決
まる重心波長の変化を計算したものである。図中、Ａ光
源とはタングステンランプであり、Ｄ光源とは日中（太
陽）光に相当している。蛍光灯は赤外光がほとんどない
ので省略した。第７図と同様、５８９ｎｍのｄ−線が基
準である。このグラフより、カット波長を長くすると物
体を照明する光源の差によるピントの相対ずれが大きく
なると共に、基準のｄ−線からのずれも大きくなってい
く。赤外カットフィルタのカット波長λＣの長波長限界
を決めるために、代表的な点をとって、第７図の波長と
色収差ΔＩＲカーブ上にプロ７トしてみた。第１０図の
ａ、ａ’、ｂ。

ｂ′で示す点が、第７図のカーブ上で同じ符号で示す点
に相当している。第７図と第１０図のグラフより、λＣ
≦７３０ｎｍであれば光源の違い（太陽光と電球等）に
よるピント位置のずれはそれ程大きくならない。一方、
第６図の視感度カーブより、人間の目に対する刺激の度
合を考慮して、投射光の波長は６８０ｎｍ以上に設定す
るのが好ましい。

以上の理由から投光手段の発光波長が６８０〜７３０ｎ
ｍの範囲内にあることが望ましいし、また焦点検出セン
サが７３０ｎｍより長波長の赤外光に対して感度を有さ
ないならパッシブＡＦに関する限りは光源の違いによる
ピントのずれは考慮しなくてもよいと結論される。

次にアクティブＡＦ時にピント位置がどう変わるかにつ
いて検討する。前にも述べたように、投射光の波長は６
８０　ｎｍ以上が好ましいので、λｃ≦７３０ｎｍの条
件より６８０〜７３０ｎｍの範囲が望ましい。第９図に
一例としてピーク発光波長が７００ｎｍの発光ダイオー
ドの波長特性を示す。一般的にアクティブＡＦを行うと
きには外光レベルは低く、発光ダイオードより放射され
る光（６８０〜７３０ｎｍ）が支配的となるので、撮影
レンズの色収差の影響は無視できなくなる。

これは、第７図より、撮影レンズの色収差カーブは５８
９ｎｍのｄ−線より長波長側では直線的に増加していく
ことから明らかである。そこで、アクティブＡＦ時には
色収差補正を行う必要がある。

ここで考慮しなければならないことは、外光レベルが完
全に零でない限りは焦点検出用センサに入射する光は（
外界の光子発光ダイオードの光）であるということであ
る。すなわち外界の光の多少により焦点検出用センサに
入射する光の重心波長が変化するので、ピント位置がず
れていく。第１１図に一例として、外光がない場合とあ
る場合とでピント位置がどのように変わっていくかを示
した。図で横軸は物体距離を、縦軸はピント位置の変化
に対応する撮影レンズの繰り出し量をとっである。外光
がない場合には、物体距離に対する撮影レンズの繰り出
し量は計算値とほぼ完全に一致している。しかし外光が
ある場合には、物体距離が長くなるにつれて計算値より
ずれていく。これは、物体距離が長（なるほど焦点検出
用センサに戻ってくる反射光（発光ダイオード）が減少
し、外界の光の占める割合が増えていくからである。

そこで本発明のように、アクティブＡＦ時に、投光手段
より光を投射していない時の物体よりの反射光（外界の
光）と、投光手段（発光ダイオード）より光を投射して
いる時の被写体よりの反射光（外界の光子発光ダイオー
ドの光）とを各別に測定し、それらの出力を演算した結
果で撮影レンズの色収差情報を補正するようにすれば、
正確な焦点検出をおこなうことができるのである。

爽−胤一ガ第１図は本発明の焦点検出装置を備える一眼レフカメラ
の一実施例であり、図において、２１０はカメラボディ
、２１１は交換可能な撮影レンズ、２１２はレフレック
スミラーで、入射光をファインダ一部に反射すると共に
、ミラー中央部を透過した一部の光は光路偏向用のミラ
ーで反射して焦点検出用モジュール２１４に導かれる。

２１５はファインダ一部の構成素子の一つであるペンタ
プリズムで、その前方には小プリズム２１６が接合され
ている。ペンタプリズム２１５と小プリズム２１６との
接合面は可視光を反射し赤外光の一部を反射し一部を透
過する一種のフィルタを形成しである。２１７はペンタ
プリズムの後方に配置された接眼レンズ系であり、その
構成要素であるレンズの一部にはファインダーの光軸よ
りも上方に可視光を透過し赤外光に対しては反射するフ
ィルタ面が形成しである。その反射面２１７ａの角度は
投光手段の一例である発光ダイオード２１８から放射さ
れた投射光が撮影の予定焦点面Ｆ上において撮影レンズ
光軸と交叉するよう設定される。

これは、撮影レンズの主平面上において、その先軸に対
して投射用光学系の光軸と焦点検出用受光光学系の光軸
とが点対称の関係を満たさないように配置して、撮影レ
ンズの面間反射による有害光の影響を除くためのもので
ある。前記投光手段の一例としての発光ダイオード２１
８は第９図に示した波長特性で発光するものを使用して
いる。

２１９は上記発光ダイオードから放射された光をファイ
ンダー光学系２１７方向へ反射させるミラー、２２０は
ミラー２１９で反射した光を集光する投射レンズ、２２
１は絞りである。２２２は小プリズム２１６の上方に配
置された光路偏向用ミラーで、上記発光ダイオードから
放射され、ペンタプリズム２１５、小プリズム２１６を
透過した光を撮影レンズの光軸側に向けて偏向させるも
のである。

上記投光光学系によれば、発光ダイオード２１８より放
射された光はミラー２１９、レンズ２２０を経てファイ
ンダー光学系２１７に入射する。

ファインダー光学系にはその先軸よりも上方に可視光を
透過し赤外光を反射する反射面２１７ａが形成されてい
るので、赤外光はこの面で反射しペンタプリズム２１５
に入射する。ペンタプリズム２１５に入射した赤外光は
ペンタプリズム２１５と小プリズム２１６との接合面に
形成された一種のフィルタが赤外光に対して半透過鏡の
性質も有しているので、ここで２つの光路に分離される
。

そして透過した赤外光は小プリズム２１６で上方に反射
され、ミラー２２２にて前方に偏向されてカメラボディ
の前面から被写体に向けて投射される。投射された赤外
光の拡がりは第２図ＣＩ、　　Ｃ２で示す範囲にあり、
比較的遠方の被写体を照明するように設定される。

一方、ペンタプリズム２１５と小プリズム２１６との接
合面で反射した光は、ペンタプリズム内を逆方向に進み
、プリズム内で反射して予定焦点面Ｆ上の撮影レンズ光
軸近くを通過する。そしてレフレックスミラー２１２で
反射し、撮影レンズ２１１を通過して被写体に向は投射
される。投射された赤外光の拡がりは第２図り、、　Ｄ
２で示す範囲にあり、比較的近距離の被写体を照明する
ように設定される。

なお、第２図ＡＩ、　Ａ７で示す領域は焦点検出範囲を
示すものである。

第１図に示す実施例において、ペンタプリズム２１５と
小プリズム２１６との接合面は可視光を反射し、赤外光
の一部を反射し一部を透過する一種のフィルタを構成し
ていると述べたが、接合面を一部を除いて可視光を反射
し、赤外光を透過するようにし、残された部分を可視光
、赤外光の両方に対して反射面としてもよい。

第３図は本発明の焦点検出装置の一例を示すブロック図
であり、図中１は焦点検出用センサとしての受光手段で
、ＣＯＤ等の受光素子アレイより構成されている。２は
アナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）変換及びＣＯＤ駆動回路
であって、受光手段１より出力される信号をＡ／Ｄ変換
して出力すると共に、受光手段１に駆動のための信号を
出力する。前記受光手段１の詳細を第４図に示す。図中
、２０は一次元のホトダイオードより構成されるライン
センサで、その前面には７３０ｎｍ以上の長波長はカッ
トする赤外カットフィルタ（不図示）が設けられている
。このラインセンサ２０の出力は転送ゲート２３を介し
てシフトレジスタ部２４へ転送され、オペアンプ２６の
出力端子より信号Ｖｓｓとして出力される。、２１は細
長い長方形状をしたホトダイオードで、その出力はオペ
アンプ２５の出力端子より信号ＶＡ［）　として出力さ
れる。ホトダイオード２１はラインセンサ２０に入射す
る平均光量で測定するためのモニタ部であり、ラインセ
ンサ２０の近傍に配置されている。２２は積分クリアゲ
ートで、積分クリアパルスφｐが高レベルの時ラインセ
ンサ２０に蓄積された電荷をクリアする。２７も積分ク
リアブートで、同じくφ々が高レベルの時に、モニタ部
２１に生シる電荷をクリアする。電荷転送ゲート２３は
シフトパルスφＴが高レベルの時ラインセンサ２０に蓄
積された電荷をシフトレジスタ部２４へ転送する。シフ
トレジスタ部２３は、クロックパルスφ１、φ２により
蓄積されている電荷を順次オペアンプ２６に転送し、こ
れにより信号の読出しが行われる。ラインセンサ２０か
らの出力信号Ｖｓｓは、第３図おいて信号ライン１０５
を通ってＡ／Ｄ変換、ＣＯＤ駆動回路２に入力され、Ａ
／Ｄ変換される。そしてＡ／Ｄ変換後信号ライン１０７
を通って記憶回路３３に記憶される。

３はアルゴリズムプロセッサで、入力データをアルゴリ
ズムに従って処理し、撮影レンズのデフォーカス量Ｄｆ
とデフォーカス方向を算出する。

このデフォーカス方向とデフォーカス量Ｄｆは信号ライ
ン１０Ｂを通って出力される。４はアルゴリズムプロセ
ッサ３と後述する乗算回路１５又はＲＯＭとの差を求め
る減算回路、５は減算回路４によって得られた情報に基
づいて撮影レンズ駆動用のモータを制御するモータ駆動
回路である。６はトリガー回路で、シャツタ釦又は別設
のスイッチのＯＮ、ＯＦＦに応じて焦点検知スタート信
号を発生させるものであり、その信号は測光回路７とシ
ステムコントローラ８とに印加される。測光回路７は焦
点検知スタート信号により動作を開始し、被写体の明る
さを測光して測光値が予め決められたレベルよりも暗い
時に、信号ライン１１０と１１１を通ってゲート回路９
とシステムコントローラ８とへ信号を出力する。なお測
光回路７を外部に別設するかわりにモニタ２１によって
これの代わりにすることも可能である。

システムコントローラ８は、トリガー回路６より出力さ
れる焦点検知スタート信号により動作を開始し、Ａ／Ｄ
変換、ＣＣＤ駆動回路２、ゲート回路９、発光回路３０
、アルゴリズムプロセッサ３へ信号を出力する。該シス
テムコントローラ８はアクティブＡＦモードとパッシブ
ＡＦモードとにおいて各部の回路が所定の動作を行うよ
うコントロールする。この動作の詳細は後記する。ゲー
ト回路９は信号ライン１１０を通って測光回路７より出
力される信号に基づいてゲートの開閉を行う。すなわち
、被写体の明るさが一定レベルよりも暗い時にはゲート
を開いて、システムコントローラ８の信号線１００，１
０１より出力される信号をそれぞれ信号線１０２，１０
３に出力する。

１０と１１はゲート回路で、ゲート回路９より出力され
る信号によりゲートの開閉を行う。１２と３１は記憶回
路で、それぞれ、受光手段１のモニタ２１より出力され
る信号を、ゲート回路１０゜１１を介して一時的に記憶
する。１３は減算回路で、記憶回路１２より出力される
信号と、記憶回路３１とより出力される信号を演算して
、その差を出力する。１４は除算回路で、減算回路１３
の出力と記憶回路１２の出力の比を求めて出力する。１
５は乗算回路で除算回路１４の出力と、ＲＯＭ１６に格
納されている情報との掛算を行いその結果を出力する。

１６は交換可能な撮影レンズ内に設けられたＲＯＭで、
撮影レンズの色収差の情報ΔＩＲが固定的に格納されて
いる。１７はカメラボディ内に設けられたＲＯＭで、０
という数値が格納されている。１８はセレクト回路で、
ＲＯＭ１７に格納されている情報と乗算回路１５より出
力される情報を、ゲート回路９の信号線１０３を通して
出力される情報に基づいて選択的に減算回路４に出力す
る。１９はインバータ回路で、ゲート回路９より出力さ
れる信号を反転して出力する。３２はコンパレータで、
２つの参照レベルＶｒｅｆｌ、Ｖｒｅｆ２　（Ｖｒｅｆ
２＞Ｖｒｅｆｌ）を持ち、記憶回路１２より出力される
信号をＶｒｅｆｌ、Ｖｒｅｆ２と比較してそれらの大小
関係に応じて信号線１１２，１１３を通して３種類の信
号をシステムコントローラ８へ出力する。

次に、上記構成における動作を第５図のタイミングチャ
ートに基づいて説明する。最初に使用者がシャツタ釦に
触れると、トリガー回路６は焦点検知スタート信号を発
止し、その信号が測光回路７とシステムコントローラ８
とに印加される。この時、被写体輝度が一定値よりも暗
い時には、測光回路７は信号線１１０，１１１を介して
ゲート回路９とシステムコントローラ８とへ信号を出力
する。ゲート回路９は、この信号を受けて開状態となり
、システムコントローラ８の出力線１００を１０．２と
、１０１を１０３へと接続する。システムコントローラ
８は測光回路７よりの出力信号を受けると、後で説明す
るタイミングにより信号線１０９を介して発光ダイオー
ド等の投光手段３０を予め決められた一定時間Ｔ、だけ
発光せしめる。その光は撮影レンズ等を透過して被写体
に投射される。

第５図において、時刻ｔ６でφ々が高レベル“１”とな
ると、モニタ用の積分クリアゲート２７が開き、モニタ
部２１の電荷が前記積分クリアゲート２７を介して捨て
られ、モニタ部２１の初期設定が行われる。同時に、積
分クリアゲート２２が開き、ラインセンサ２０に蓄積さ
れている電荷が上記積分クリアゲート２２を介して捨て
られ、ラインセンサの初期設定も行われる。時刻ｔ１で
は前記モニタ部、ラインセンサは初期設定されているの
で、これらの蓄積電荷量は０である。そして時刻ｔ１で
システムコントローラ８からの発光信号が信号線１０９
を通って投光手段３０に印加されると、投光手段３０の
発する光が被写体に向けて投射され、被写体によって反
射された投光手段の光とそれ以外の外界の光がモニタ部
２１とラインセンサ２０とに入射する。モニタ部２１の
出力は、前記積分クリアゲート２６が開となっているの
でコンデンサから成る蓄積部へ転送されて蓄積され、そ
の蓄積（積分）値がオペアンプ２５の出力端より出力さ
れる。この出力信号ＶＡＤ　　は、ゲート回路１０と１
１へと入力される。投光手段３０が発光開始してから一
定時間後の時刻ｔ２では、システムコントローラ８から
の指令でＡ／Ｄ変換、ＣＣＤ駆動回路２より電荷転送パ
ルスφ工が転送ゲート２３に印加されるので、上記転送
ゲート２３が開きラインセンサ２０で生成された電荷は
この転送ゲートを介してシフトレジスタ部２４へ転送さ
れる。と同時にシステムコントローラ８から信号が信号
線１００−ｔ−通ってゲート回路９に出力される。この
時ゲート回路９は開状態となっているので、この出力信
号は信号線１０２を通ってゲート回路１０に印加され、
ゲート回路１０のゲートを開く。投光手段の発光開始か
ら時間Ｔ工が過ぎた時刻１．では、システムコントロー
ラ８が信号線１０９を介して投光手段３０の発光を停止
させるが、それと同時にシステムコントローラ８か、ら
信号線１００を通ってゲート回路９に出力された信号が
低レベル″Ｏ”となり、ゲート９が閉じる。このため、
上記信号ＶＡＩ）　　が記憶回路１２に記憶される。こ
の記憶回路１２へ記憶された信号は投光手段が発光して
いる時間Ｔ１の間にモニタ部２１へ入射した光（投光手
段の光＋外界の光）を積分したものである。記憶回路１
２の出力信号は、コンパレータ回路３２により、２つの
参照レベルＶｒｅｆｌとＶｒｅｆ２とへ比較される。ラ
インセンサ２０のシフトレジスタ部２４へ転送された電
荷は信号Ｖｓｓとしてオペアンプ２５から順次出力され
るが、コンパレータ回路３２による比較結果がＶｒ　ｅ
　ｆｌ＜Ｖ＜Ｖｒ　ｅ　ｆｌであるときのみＡ／Ｄ変換
後記憶回路３３に記憶され、Ｖ＜ＶｒｅｆＩ、又はＶ＞
Ｖｒｅｆｚのときは、記憶回路３３に記憶されない。理
由はｖ＜Ｖｒｅｆｌであると、ラインセンサ２０上の照
度が低く信号Ｖｓｓも微弱でノイズが多く、それに基づ
いて焦点検出を行っても得られる結果に信頼性が乏しい
と考えられる。又Ｖ＞Ｖｒｅｆｌであると、ラインセン
サ２０上の照度が高く、いくつかのホトダイオードでの
電荷蓄積の飽和により信号Ｖｓｓが照度分布に対応しな
い恐れが生じることから、信号ＶｓｓＬに基づいて焦点
Ｉ★出を行っても、やはり得られる結果に信頼性が乏し
いと考えられるからである。時刻りに続いて時刻ｔＪり
が“１”となると、前回と同様積分電荷のクリアが行わ
れ、時刻ｔから蓄積電荷の積分が開始されるが、今度は
投光手段３０からの投光は行われない。時刻ｔ、より積
分が開始され、前回と同様Ｔの間だけ積分が行われる。

時刻ｔ６では、シフトレジスタ部２４へ転送される。と
同時にシステムコントローラ８からの信号が信号線１０
１を通ってゲート回路９に出力され、この信号はその時
すでに開状態となっているゲート回路９を通って出力さ
れ、信号線１０３を通ってゲート回路１１へ印加される
。上記信号がゲート回路１１に印加されると、ゲート回
路１１は開状態となり、モニタ部２１から出力された電
荷を積分した信号■ＡＤ　が記憶回路３Ｉへ送られる。

そして時刻Ｌ７でゲート回路１１に印加されるシステム
コントローラ８からの信号が“０″となり、ゲート回路
１１が閉じて、記憶回路３１に信号ＶＡＩ）が記憶され
る。この記憶回路３１に記憶された信号は、Ｔ、の間に
モニタ部２１へ入射した外界の光のみを積分したもので
ある。記憶回路３１の出力をＶりとすると、Ｖ、＜Ｖｌ
であり、その差は投光手段から投射されて被写体より反
射してもどってきた光の光量に相当している。尚、時刻
ｔ６で“１″となるシストパルスφＴにより、ラインセ
ンサ２０から信号Ｖｓｓが得られるが、投光手段の非発
光時にラインセンサ２０より得られた信号■ｓｓは、ア
クティブＡＦ時においては焦点検知のための情報には利
用しないので、記憶回路３３には記憶しない。又、投光
手段の非発光時にモニタ部より得られた出力信号（■、
）は後述の色収差ΔＩＲの補正計算のために必要とされ
るだけであって、Ｖ　ｒ　ｅ　ｆＩやＶ　ｒ　ｅ　ｆｚ
に対するそれのレベル判定は行わない。

第５図（ｂｌは、Ｖｒ　ｅ　「１＜Ｖｌ＜Ｖｒ　ｅ　ｒ
ｚとなる場合であって、この場合、投光手段３０の投光
により得られたラインセンサ２０の出力ＶｓｓがＡ／Ｄ
変換された後記憶回路３３に記憶されている。

時刻ｔの後、システムコントローラ８は信号線１ｌ６を
介してアルゴリズムプロセッサ３に信号を送り、これに
よってアルゴリズムプロセッサ３は記憶回路３の記憶信
号を所定のアルゴリズムにもとづいて処理し、デフォー
カス量及びデフォーカス方向を演算し、それを示す信号
Ｄｆを信号線１０８に出力する。一方、上記記憶口ＩＩ
！！Ｉ３１への記憶が完了した時点でシステムコントロ
ーラ８からの信号が、信号線１１４を通して減算回路１
３へと出力され、減算回路１３はｖ、−ｖ）’を計算し
て被写体より反射されてくる光のうちで投光手段３０か
ら発せられた光による成分のみを求め、その結果を除算
回路１４へ出力する。除算回路１４は、上記ｖ、−ｖ、
’と記憶回路１２の出力を演算してＣＶＩＶｌ’　）　
／　Ｖｒ、すなわち、（投光手段の光）／（投光手段の
光＋外界の光）を求め。その結果を乗算回路１５へと出
力する。乗算回路１５の一方の入力端には撮影レンズ内
に格納されたＲＯＭより撮影レンズの色収差に相当する
情報ΔＩＲが入力されていて、この情報ΔＩＲと上記（
Ｖ、−Ｖ、’）／Ｖ１値との乗算が行われる。これによ
って、撮影レンズの色収差の補正が行われ葛。上記色収
差情報ΔＩＲとしては投光手段３０の中心波長での値が
ＲＯＭに格納されている。

上記の如くして補正された色収差（Ｖｒ　　Ｖ＋’　）
メΔＩＲ／Ｖ、は、セレクト回路１８を介して減算回路
４に入力されて、アルゴリズムプロセッサから出力され
るデフォーカス量Ｄｒと減算される。この減算結果及び
デフォーカスの方向を示す信号がモータ駆動回路５へ入
力される。モータ駆動回路は上記方向信号とデフォーカ
ス量に応じてモータを駆動する。このモータの回転は機
械的な伝達系によってスリップ機構を介して駆動機構へ
と伝達され、最終的には合焦光学系が調節される。レン
ズ駆動＃Ｒ横の駆動量は、例えば光電的なエンコーダに
よって電気的に計測され、その信号はモータ駆動回路に
入力され減算回路４の出力等と比較されモータの正確な
駆動制御が行われる。かくして、アクティブＡＦモード
での焦点調節が完了する。

これに対し、第５図（ａ）の場合は、Ｖ、＜　Ｖ　ｒ　
ｅ　ｆ　１となる場合であって、この場合は、時間Ｔ、
の投光手段の投光により得られたラインセンサ２０の出
力ＶＳＳの記憶、Ｖ、／の記憶は行わず、投光時間を男
からＴ２に延長して、再び時刻ｔ９からｔ７までの制御
と同様の制御を行う。すなわち、時刻１．で積分クリア
パルスφＲを“１”としてモニタ部２１及びラインセン
サ２０を初期設定した後、時刻ｔ９で投光手段３０の発
光を開始させ、時刻ｔｈで信号線１００に１”の信号を
送出してゲート１０を開くと共に、シフトパルスφＴに
よりラインセンサ２０内で蓄積電荷をシフトレジスタ部
２４へ転送し、クロンクφ５．φ工、〜により順次信号
Ｖｓｓを得る。そして、時刻ｔ、、になると、投光手段
３０の発光を止めると同時に、信号線１００の信号を“
Ｏ”とし、ゲート１０を閉じる。このため、時間Ｔ２の
投光期間中に得られた信号ＶＡｔ）　　の変化分が記憶
回路１２に記憶される。次いでコンパレータ３２によっ
てＶｒ　ｅ　ｒ、、　　Ｖｒ　ｅ　ｒ２に介するこの記
憶回路１２の出力Ｖ、のレベル判定を行うが、第５図（
ａ）はこのとき、Ｖｒｅ　ｆｌ＜Ｖｚ＜Ｖｒｅ　ｆｚと
なる場合を示している。これが判定されると、システム
コントローラ８は回路２に信号Ｖｓｓを出力させ、それ
が記憶回路３３に記憶される。次いで、時刻ｔ、２でφ
Ｒを“１″として初期設定を行い、時間ｔ、Ｊから投光
手段３０を発光させないで、再びラインセンサ２０及び
モニタ部２１に積分を行わせる。時刻ｔにで信号線１０
１が“ｌ″となってゲート１１が開かれ、■　　がゲー
ト１１を介して記憶回路３１へ導かれる。そして、時刻
ｔ、にで信号線１０１が“０”となってゲート１１が閉
じることにより、非発光状態で時間Ｔの間におけるＶ＾
ｂの変化分が記憶回路３１に記憶される（Ｖ２’）、こ
の後減算回路１３、除算回路１４、乗算回路１５、セレ
クタ回路１８、減算回路４等での演算を、第５図（ｂ）
のＶｒｅｆｌ＜ＶＢ＜Ｖｒｅｆｚの場合と同様に行い、
ΔＩＲを（Ｖｌ　　Ｖｚ’　）　／　Ｖｌ””：補正し
て、この補正されたΔＩＲによりＤｆを修正して焦点調
節を行う、なお、Ｔ２〉ＴＩであるからＶｌ＞Ｖｒであ
り、Ｖｌ＜　Ｖ　ｒ　ｅ　ｆｌであってもＶｌ＞Ｖｒｅ
ｆ、となり、Ｖｒｅｆ、＜Ｖｌ＜Ｖｒｅｆ２となる可能
性が大きいが、なおかつＶｌ　＜　Ｖ　ｒ　ｅ　ｆｚで
あれば投光時間をＴよりもさらに長（して、もう一度量
様の制御を行えばよい。

第５図（ｃ＋は、Ｖｌ＞Ｖｒｅｆｚとなった場合であっ
て、この場合は投光時間をＴ、からＴ２に短縮して、時
刻ｔ、からｔ７までの制御と同様の制御を時刻り、から
１．ｌまで行っている。この場合も、ｖ２についてみる
と、Ｖｒ　ｅ　ｆ、＜Ｖ２＜ｖｒ　ｅ　ｆｚとなるので
、時刻む以降は色収差ΔＩＲの（ｖ、−ｖｚ’）／ｖ２
による補正を行い、この補正されたΔＩＲによりＤｆを
修正して焦点調節を行う。仮に、Ｖ、＞Ｖｒｅｆ２であ
れば、投光時間をＴ２よりもさらに短くして、もう一度
量様の制御を行えばよい。

なお、システムコントローラ８はＡ／Ｄ変換、ＣＣＤ駆
動回路２と信号線１１５を介して交信しており、φＲや
φＴに合わせた制御及びＶ、、　　ＶＬのレベル判定結
果に応じた制御は、その交信によって行われる。

次に被写体輝度が一定値よりも明るい場合について説明
する。この場合には測光回路７はその旨の信号をゲート
回路９とシステムコントローラ８とへ出力する。ゲート
回路９はこのｆε号を受けて閉状態となり、システムコ
ントローラ８からの出力信号をゲート回路１０．１１へ
印加することはない。一方、ゲート回路９の信号線１０
３に接続されているインバータ回１？ｌ＆１９の出力が
反転し、ＲＯＭ１７に格納されている情報を減算回路４
に入力するようにセレクト回路１８をきりかえる。

ＲＯＭ１７にはＯという数値が格納されているので、減
算回路４にはＯが入力される。従って、減算回路４の出
力は、アルゴリズムプロセッサ３より出力されるデフォ
ーカスｌＤｆそのものとなる、この結果、撮影レンズの
色収差の情報はＯとみなされて焦点調節が行われること
になる。また測光回路７からの出力がシステムコントロ
ーラ８へ入力されることにより、システムコントローラ
８はパッシブＡＦモードに切り替わり、信号線１１５を
通ってその旨の信号をＡ／Ｄ変換、ＣＣＤ駆動回路２へ
出力する。パッシブＡＦモードでは投光手段を光らせる
こともないから、アクティブＡＦモードのように２回の
積分（投光時と非投光時）の結果をもとにして焦点調節
をする必要がない。

そこで１回の積分ごとに焦点検知を行い焦点調節を行う
ように切り替わる。この場合、ラインセンサ２０が赤外
カットフィルタによって７３０ｆｌにより長波長の赤外
光に対しては感度をもたないので、光源の種類（太陽光
、タングステンランプ等）によってピント位置のずれを
生じることが防止できるのは作用の項で述べた通りであ
る。

以上にこの発明の一実施例を説明したが、上述の実施例
においては、第５図（ａ）、（Ｃ）に示したように、Ｖ
、＜Ｖｒｅｆ、又はｖ、＞　Ｖ　ｒ　ｅ　［２が判定さ
れても投光手段３０を発光させないでもう一度投光時・
間Ｔ１と同じ時間ラインセンサ２０及びモニタ部２１に
積分動作を行わせるが、これは積極的な意味をもたない
から、１ｔで直ちにりの制御へ移行するようにシステム
コントローラ８の制御態様を変更してもよい。又Ｌ１か
らｔ、までは投光手段を発光させず、■へ〇　の変化分
をＶ、／として時刻むで記憶回路３１に記憶しておき、
次に時刻ｔからｔまで投光手段３０を発光させＶＡＩ）
　　の変化分を■１として時刻ｔで記憶回路１２に記憶
するようにしてもよい。もちろん、この場合も、Ｖｒｅ
ｆ、、Ｖｒｅｆ２に対するＶ、のレベル判定によりＶ、
＜Ｖｒｅｆ７またはＶＢ　＞　Ｖ　ｒ　ｅ　ｆｚであれ
ば、投光時間を変化させて再び同様の制御を繰り返す。

さらに以上の例ではＶ、、　Ｖ、（７）判定をＶｒｅｆ
ｌ、Ｖｒｅｆ７という所定の２つのレベルに対して行っ
ているが、これを無段階にレベル判定するようにして、
より精度よ（次回の投光時間を設定するようにすること
もできる。

力ｍ列果本発明に係る焦点検出装置は以上の如く構成したので、
従来のように焦点検出センサを赤外光と可視光の両方設
けなくても、また別途に色温度測定手段を備えな（でも
パッシブＡＦモード及びアクティブＡＦモードの両方に
おいて可視光に対して適切な合焦状態が実現するといっ
た優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の焦点検出装置を備えた一眼しフカメラ
の一例を示す図、第２図は投光光学系から投射された光
の拡がりを示す図、第３図は本発明の一実施例としての
焦点検出装置を示すブロック図、第４図は焦点検出セン
サの一例を示す詳細図、第５図（ａｌ、　（ｔｅｌ、　
（Ｃ１は前記焦点検出装置のアクティブＡＦモードでの
焦点検出動作を説明するための図、第６図乃至第１０図
は投光手段の発光波長を限定する理由を示す図であり、
そのうち第６図はＣＩＥ標準比視感度曲線を示す図、第
７図（ａ）は撮影レンズの色収差と波長の関係を表した
グラフ、第７図（ｂ）は撮影レンズによる色収差発生の
様子を示す図、第８図は光源の相対分光分布を表したグ
ラフ、第９図は焦点検出センサの分光感度と赤外カント
フィルタの分光透過率を表したグラフ、第１０図はカッ
ト波長と重心波長の関係を表すグラフ、また第１１図は
外光がある場合とない場合とにおけるピント位置の変化
を示す図である。３０・・・投光手段、１・・・焦点検出センサ特許出願
人　　ミノルタカメラ株式会社第１図第Ｚ図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）外界の光によって焦点検出を行うパッシブ方式と
、投光手段から発する光によって被写体を照明し、その
反射光から焦点検出を行うアクティブ方式との両方を備
えた焦点検出装置において、前記投光手段を可視光と赤
外光の境界付近の所定の波長で発光する光源を用いて構
成すると共に、アクティブ方式の焦点検出時には前記投
光手段が光を投射していない時の被写体からの反射光と
、投光手段が光を投射している時の被写体からの反射光
の双方を受光し、両受光信号を演算した結果をもとに上
記撮影レンズに格納されている色収差情報を補正すると
共に、この補正した信号に基づいて撮影レンズの焦点位
置を制御するよう構成したことを特徴とする焦点検出装
置。
（２）前記投光手段の発光波長が６８０〜７３０ｎｍの
範囲内に設定してあることを特徴とする特許請求の範囲
第（１）項に記載の焦点検出装置。
（３）前記焦点検出センサには、７３０ｎｍより長波長
の光を入射させないよう赤外カットフィルタが設けてあ
ることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項若しくは
第（２）項に記載の焦点検出装置。