JPH11352394A

JPH11352394A - 焦点検出装置

Info

Publication number: JPH11352394A
Application number: JP10160278A
Authority: JP
Inventors: Akio Kaneuma; 章夫金馬; Hiroshi Ueda; 浩上田; Masataka Hamada; 正隆浜田
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1998-06-09
Filing date: 1998-06-09
Publication date: 1999-12-24
Also published as: US6346694B1

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の焦点検出装置が検知できないほどに大き
く焦点が外れた状態においても、焦点合わせの方向を検
知可能とし、デフォーカス量の大きい撮影レンズにも対
応可能な焦点検出装置を提供する。【解決手段】図示しない被写体を撮影する撮影レンズＴ
と、撮影レンズＴによる被写体像を結像させるフィルム
等価面Ｆの後方に配置したセパレータレンズ３と、セパ
レータレンズ３による再結像を検出するＣＣＤセンサー
４とを備え、ＣＣＤセンサー４は撮影レンズＴの２箇所
の光軸外における前記被写体に対する前記再結像を検出
するそれぞれ第１，第２のセンサー対を有し、第１のセ
ンサー対４ａ，４ｂにおけるセンサー４ａと、第２のセ
ンサー対４ｅ，４ｆにおけるセンサー４ｆとを用いて、
デフォーカス量が大きい場合の被写体像Ｃの再結像
Ｃ₁，Ｃ₂を検出し、位相差検出方式により焦点検出を行
う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カメラ等で使用さ
れる焦点検出装置に関するものであり、更に詳しくは、
デフォーカス量の大きい撮影レンズにも対応可能な焦点
検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来よりカメラ等に使用されている焦点
検出方式の代表的なものとして、位相差検出方式が挙げ
られる。これは、現代の一眼レフカメラで一般的に使用
されている方式で、フィルム等価面の後方に配置された
一対のリレーレンズ系であるセパレータレンズによる２
次結像の相対的なズレにより判定する方式である。図１
０に、位相差検出方式による従来のオートフォーカスモ
ジュールを斜視図で示す。同図において、５１は赤外成
分をカットするフィルター、５２はコンデンサーレン
ズ、５３はミラー、５４は絞りマスク、５５はセパレー
タレンズ、５６はＣＣＤセンサーである。

【０００３】同図に示すように、図示しない撮影レンズ
を通過してフィルム等価面付近で結像した撮影光５０
は、フィルター５１により赤外成分をカットされた上
で、ミラー５３を挟んだコンデンサーレンズ５２と絞り
マスク５４とにより、光軸Ｘの軸上及び軸外の各フォー
カスエリアにおけるそれぞれ一対の光束に分割され、セ
パレータレンズ５５により、各々に対応して設けられた
ＣＣＤセンサー５６上のそれぞれ二つの領域である図示
しない基準部と参照部とに被写体像としてそれぞれ再結
像される。

【０００４】再結像された被写体像は、合焦時に比べ、
前ピンでは像間隔が狭くなり、後ピンでは像間隔が広く
なる。ＣＣＤセンサー５６上の被写体像の像間隔を検出
する事により、この原理に基づいて焦点位置検出を行
う。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記位
相差検出方式の焦点検出範囲は、一般的に±１０ｍｍ程
度であり、これを広くすると、いわゆるフィルム等価面
からＣＣＤセンサー５６表面までの距離が大きくなり、
装置が大型化する。また、ＣＣＤセンサー５６表面の２
次結像が、焦点検出範囲の拡大に対応して焦点が合うよ
うにするためには、焦点深度を確保するようにリレーレ
ンズ系であるセパレータレンズ５５のＦナンバーを暗く
する必要があり、低輝度域での使用が困難となる。

【０００６】さらに、このような位相差検出方式を持つ
焦点検出装置が苦手とする撮影レンズに、マクロレンズ
がある。これは、近接被写体の撮影倍率が高く、焦点の
移動量（デフォーカス量：レンズを無限遠に設定した状
態で最近接被写体を見たときの焦点のズレ量，或いはそ
の逆）が大きく、焦点検出装置が一度に見える焦点の範
囲を大きく超えているため、焦点検出装置が焦点検出を
する事ができる所まで、撮影レンズを駆動する必要があ
る。このとき、例えばローコントラスト時を想定したい
わゆるローコンスキャンを行うべく、ゆっくりとした駆
動制御が行われる。

【０００７】ところが、この場合、焦点の合う方向が不
明であるから、レンズが反対方向の端まで行って戻って
くる操作を行う事がある。マクロレンズはまた、レンズ
の繰り出し量が多いため、レンズ駆動に時間を要し、合
焦までの時間的ロスは大きいものとなる。以上のような
問題は、望遠レンズにおいても同様に存在する。さら
に、望遠マクロともなると、この傾向は更に顕著とな
り、オートフォーカスの操作性は甚だ悪いものとなる。

【０００８】本発明は、上記のような問題点に鑑み、従
来の焦点検出装置が検知できないほどに大きく焦点が外
れた状態においても、焦点合わせの方向を検知可能と
し、デフォーカス量の大きい撮影レンズにも対応可能な
焦点検出装置を提供する事を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、被写体を撮影する撮影レンズと、その
撮影レンズによる被写体像を結像させる結像面の後方に
配置したリレー光学系と、そのリレー光学系による再結
像を検出する検出手段とを備え、その検出手段は前記撮
影レンズの少なくとも２箇所の光軸外における前記被写
体に対する前記再結像を検出するそれぞれのセンサー対
を有し、第１のそのセンサー対における一つのセンサー
と、第２のそのセンサー対における一つのセンサーとを
用いて、焦点検出を行う構成とする。

【００１０】また、前記第１のセンサー対における一つ
のセンサーと、前記第２のセンサー対における一つのセ
ンサーとは、前記光軸に対して対称の位置に配置されて
いる構成とする。そして、前記焦点検出は、位相差検出
方式により行う構成とする。さらに、前記第１のセンサ
ー対における一つのセンサーと、前記第２のセンサー対
における一つのセンサーとのそれぞれの直前に、焦点補
正用のレンズを挿入する構成とする。

【００１１】また、別の構成として、被写体の焦点を検
出する複数のセンサー対を備え、その複数のセンサー対
の内、一つのセンサー対における一つのセンサーと、別
のセンサー対における一つのセンサーとにより焦点検出
を行う構成とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一
実施形態の基本的な構成を模式的に示す斜視図である。
同図において、光軸Ｘ上には図の左手（被写体側）であ
る前方より順に撮影レンズＴ，コンデンサーレンズ１，
絞りマスク２，セパレータレンズ３，ＣＣＤセンサー４
が配置されている。撮影レンズＴは、互いに直交してそ
れぞれ光軸Ｘとも直交するＹ軸，Ｚ軸を持つＹ−Ｚ面を
含み、三つの軸が互いに交わる点Ｏを中心とする。コン
デンサーレンズ１の直前には、互いに直交してそれぞれ
光軸Ｘとも直交するＹ₁軸，Ｚ₁軸を持つＹ₁−Ｚ₁面より
成るフィルム等価面Ｆが位置している。コンデンサーレ
ンズ１を形成する各レンズは、後述するようにＹ₁軸に
沿って配置されている。

【００１３】さらに、絞りマスク２は、互いに直交して
それぞれ光軸Ｘとも直交するＹ₂軸，Ｚ₂軸を持つＹ₂−
Ｚ₂面内に位置し、絞りマスク２を形成する各絞りは、
後述するようにＹ₂軸に沿って配置されている。そし
て、各絞りの直後には、セパレータレンズ３を形成する
各レンズが、後述するようにそれぞれ対応して配置され
ている。最後に、ＣＣＤセンサー４は、互いに直交して
それぞれ光軸Ｘとも直交するＹ₃軸，Ｚ₃軸を持つＹ₃−
Ｚ₃面内に位置し、ＣＣＤセンサー４を形成する各ライ
ンセンサーは、後述するようにＹ₃軸に沿ってそれぞれ
の長手方向を向けて配置されている。

【００１４】尚、Ｙ軸，Ｙ₁軸，Ｙ₂軸，Ｙ₃軸、及びＺ
軸，Ｚ₁軸，Ｚ₂軸，Ｚ₃軸は、それぞれ互いに平行であ
る。同図に示すように、図の左方より撮影レンズＴに入
射した図示しない被写体からの撮影光の内、像側（右手
側）から見て光軸Ｘの左右でそれぞれＹ軸上のエリア
Ｌ，Ｒを通過した、二点鎖線で示す光束Ａは、フィルム
等価面Ｆ上に被写体像として結像する。さらに、コンデ
ンサーレンズ１と絞りマスク２とにより、光軸Ｘの軸上
及び左右の軸外の各フォーカスエリアに対応するそれぞ
れ一対の光束に分割され、セパレータレンズ３により、
各々に対応して設けられたＣＣＤセンサー４上のそれぞ
れ二つの領域である基準部と参照部を成す各ラインセン
サー上に、被写体像としてそれぞれ再結像される。

【００１５】図２は、上記構成を上方よりＺ軸方向に見
た模式図である。まず、通常の撮影レンズを使用する場
合を述べると、同図において、図の左手に位置し、右手
側から見て光軸Ｘの左の軸外（図の下方）のフォーカス
エリアに入っている図示しない被写体からの撮影光の
内、撮影レンズＴに入射してＹ軸上のエリアＲを通過し
た光束は、細い破線で示す光束５となる。また、同じ被
写体からの撮影光の内、撮影レンズＴに入射してＹ軸上
のエリアＬを通過した光束は、太い破線で示す光束６と
なる。そして、これらの光束は、フィルム等価面Ｆ上に
被写体像ｒとして結像する。

【００１６】また、同じく図の左手に位置し、光軸Ｘの
軸上のフォーカスエリアに入っている図示しない被写体
からの撮影光の内、撮影レンズＴに入射してＹ軸上のエ
リアＲ，Ｌをそれぞれ通過した光束は、それぞれ実線で
示す光束７，８となる。そして、これらの光束は、フィ
ルム等価面Ｆ上に被写体像ｃとして結像する。

【００１７】また、同じく図の左手に位置し、右手側か
ら見て光軸Ｘの右の軸外（図の上方）のフォーカスエリ
アに入っている図示しない被写体からの撮影光の内、撮
影レンズＴに入射してＹ軸上のエリアＲを通過した光束
は、太い一点鎖線で示す光束９となる。また、同じ被写
体からの撮影光の内、撮影レンズＴに入射してＹ軸上の
エリアＬを通過した光束は、細い一点鎖線で示す光束１
０となる。そして、これらの光束は、フィルム等価面Ｆ
上に被写体像ｌとして結像する。尚、上記光束５〜１０
は、図１では光束Ａとしてまとめて示されている。ま
た、上記被写体像ｒ，ｃ，ｌは１次結像である。

【００１８】さらに、上記光束５，６は、コンデンサー
レンズ１の一部を成すところの、右手側から見て光軸Ｘ
の右の軸外（図の上方）にＹ₁軸方向に沿って配置され
たレンズ１_Rを通過し、絞りマスク２の一部を成すとこ
ろの、同じく右手側から見て光軸Ｘの右の軸外（図の上
方）にＹ₂軸方向に沿って配置された絞り２ｂ，２ａを
それぞれが通過して、その直後にそれぞれ設けられたセ
パレータレンズ３の一部を成すレンズ３ｂ，３ａによ
り、各々に対応して設けられるところの、ＣＣＤセンサ
ー４上で右手側から見て光軸Ｘの右の軸外（図の上方）
にＹ₃軸方向に沿って配置された二つの領域である各ラ
インセンサー４ｂ，４ａ上に、被写体像ｒ₂，ｒ₁として
それぞれ再結像される。尚、Ｘ_Rはここでの光軸であ
る。

【００１９】同様にして、上記光束７，８は、コンデン
サーレンズ１の一部を成すところの、光軸Ｘの軸上にＹ
₁軸方向に沿って配置されたレンズ１_Cを通過し、絞りマ
スク２の一部を成すところの、同じく光軸Ｘの軸上に跨
ってＹ₂軸方向に沿って配置された絞り２ｄ，２ｃをそ
れぞれが通過して、その直後にそれぞれ設けられたセパ
レータレンズ３の一部を成すレンズ３ｄ，３ｃにより、
各々に対応して設けられているところの、ＣＣＤセンサ
ー４上で光軸Ｘの軸上に跨ってＹ₃軸方向に沿って配置
された二つの領域である各ラインセンサー４ｄ，４ｃ上
に、被写体像ｃ₂，ｃ₁としてそれぞれ再結像される。

【００２０】同様にして、上記光束９，１０は、コンデ
ンサーレンズ１の一部を成すところの、右手側から見て
光軸Ｘの左の軸外（図の下方）にＹ₁軸方向に沿って配
置されたレンズ１_Lを通過し、絞りマスク２の一部を成
すところの、同じく右手側から見て光軸Ｘの左の軸外
（図の下方）にＹ₂軸方向に沿って配置された絞り２
ｆ，２ｅをそれぞれが通過して、その直後に設けられた
セパレータレンズ３の一部を成すレンズ３ｆ，３ｅによ
り、各々に対応して設けられているところの、ＣＣＤセ
ンサー４上で右手側から見て光軸Ｘの左の軸外（図の下
方）にＹ₃軸方向に沿って配置された二つの領域である
各ラインセンサー４ｆ，４ｅ上に、被写体像ｌ₂，ｌ₁と
してそれぞれ再結像される。尚、Ｘ_Lはここでの光軸で
ある。

【００２１】上記のように、ＣＣＤセンサー４に配置さ
れた二つの領域である各ラインセンサー上に再結像され
た被写体像（２次結像）は、合焦時に比べ、前ピンでは
像間隔が狭くなり、後ピンでは像間隔が広くなる。ＣＣ
Ｄセンサー４上の各フォーカスエリアに対応した被写体
像の像間隔を検出する事により、この原理に基づいて焦
点位置検出を行う。以上説明した構成による焦点位置検
出は、本来の焦点位置検出であり、従来より通常行われ
ているものである。尚、この通常時の位相差検出方式に
おける相関演算は、例えばＣＣＤセンサー４上のライン
センサー４ａ，４ｃ，４ｅを基準部とし、それぞれに対
応したラインセンサー４ｂ，４ｄ，４ｆを参照部として
行われる。

【００２２】次に、撮影レンズとしてマクロレンズ等の
デフォーカス量の大きいものを使用する場合を述べる
と、図２において、図の左手に位置し、光軸Ｘの軸上の
フォーカスエリアに入っている図示しない被写体からの
撮影光の内、デフォーカス量の大きい撮影レンズＴに入
射してＹ軸上のエリアＲ，Ｌをそれぞれ通過した光束
は、例えばそれぞれ太い一点鎖線で示す光束９及び太い
破線で示す光束６となる。そして、これらの光束が交わ
る光軸Ｘ上に、被写体像Ｃ（１次結像）として結像す
る。尚、同図は前ピンの場合を示しており、フィルム等
価面Ｆよりも大幅に手前の位置で結像している事が分か
る。

【００２３】上記光束６は、上述した場合と同様にし
て、コンデンサーレンズ１の一部を成すところの、右手
側から見て光軸Ｘの右の軸外（図の上方）にＹ₁軸方向
に沿って配置されたレンズ１_Rを通過し、絞りマスク２
の一部を成すところの、同じく右手側から見て光軸Ｘの
右の軸外（図の上方）にＹ₂軸方向に沿って配置された
絞り２ａを通過して、その直後に設けられたセパレータ
レンズ３の一部を成すレンズ３ａにより、これに対応し
て設けられるところの、ＣＣＤセンサー４上で右手側か
ら見て光軸Ｘの右の軸外（図の上方）にＹ₃軸方向に沿
って配置されたラインセンサー４ａ上に、被写体像Ｃ₁
として再結像される。

【００２４】同様にして、上記光束９は、コンデンサー
レンズ１の一部を成すところの、右手側から見て光軸Ｘ
の左の軸外（図の下方）にＹ₁軸方向に沿って配置され
たレンズ１_Lを通過し、絞りマスク２の一部を成すとこ
ろの、同じく右手側から見て光軸Ｘの左の軸外（図の下
方）にＹ₂軸方向に沿って配置された絞り２ｆを通過し
て、その直後に設けられたセパレータレンズ３の一部を
成すレンズ３ｆにより、これに対応して設けられている
ところの、ＣＣＤセンサー４上で右手側から見て光軸Ｘ
の左の軸外（図の下方）にＹ₃軸方向に沿って配置され
たラインセンサー４ｆ上に、被写体像Ｃ₂として再結像
される。

【００２５】これらの被写体像Ｃ₁及びＣ₂（これらは２
次結像）の像間隔を検出する事により、概略の焦点位置
検出を行う。これにより、少なくとも焦点の合う方向が
分かるので、従来のように撮影レンズが反対方向の端ま
で行って戻ってくる操作を行う事がなくなり、いわゆる
ローコンスキャンを行う頻度も減少するので、使い勝手
が良くなる。さらには、この焦点位置検出方法により得
られた概略の焦点位置を基に、撮影レンズを一気に合焦
位置付近まで駆動し、その後に従来より行われている上
記本来の焦点位置検出を行う事も可能であるので、合焦
までの時間的ロスを大幅に短縮する事ができる。

【００２６】但し、図２の構成だけでは、２次結像であ
る被写体像Ｃ₁及びＣ₂は、ＣＣＤセンサー４上で焦点が
合わず、ボケた像となって検出困難となるので、実際は
図３に示すように、デフォーカス量の大きい撮影レンズ
Ｔを装着した場合、このままではＣＣＤセンサー４で焦
点位置検出ができないときに、セパレータレンズ３とＣ
ＣＤセンサー４との間で光束６，９の各光路上に、それ
ぞれ矢印Ｂ₁，Ｄ₁で示すように、補正用の凹レンズ１
１，１２を挿入し、不用時にはそれぞれ破線で示したよ
うに待避させるという事を自動的に行う。

【００２７】また、後ピンの場合は、図４において、図
の左手に位置し、光軸Ｘの軸上のフォーカスエリアに入
っている図示しない被写体からの撮影光の内、デフォー
カス量の大きい撮影レンズＴに入射してＹ軸上のエリア
Ｒ，Ｌをそれぞれ通過した光束は、例えばそれぞれ細い
破線で示す光束５及び細い一点鎖線で示す光束１０とな
る。そして、最終的にＣＣＤセンサー４後方でこれらの
光束が交わる光軸Ｘ上に、被写体像Ｃ′（１次結像）と
して理論上は結像する。ここではフィルム等価面Ｆより
も大幅に後方の位置で結像している事が分かる。尚、途
中の光束は省略している。

【００２８】上記光束５は、上述した場合と同様にし
て、コンデンサーレンズ１の一部を成すところの、右手
側から見て光軸Ｘの右の軸外（図の上方）にＹ₁軸方向
に沿って配置されたレンズ１_Rを通過し、絞りマスク２
の一部を成すところの、同じく右手側から見て光軸Ｘの
右の軸外（図の上方）にＹ₂軸方向に沿って配置された
絞り２ｂを通過して、その直後に設けられたセパレータ
レンズ３の一部を成すレンズ３ｂにより、これに対応し
て設けられるところの、ＣＣＤセンサー４上で右手側か
ら見て光軸Ｘの右の軸外（図の上方）にＹ₃軸方向に沿
って配置されたラインセンサー４ｂ上に、被写体像Ｃ₃
として再結像される。

【００２９】同様にして、上記光束１０は、コンデンサ
ーレンズ１の一部を成すところの、右手側から見て光軸
Ｘの左の軸外（図の下方）にＹ₁軸方向に沿って配置さ
れたレンズ１_Lを通過し、絞りマスク２の一部を成すと
ころの、同じく右手側から見て光軸Ｘの左の軸外（図の
下方）にＹ₂軸方向に沿って配置された絞り２ｅを通過
して、その直後に設けられたセパレータレンズ３の一部
を成すレンズ３ｅにより、これに対応して設けられてい
るところの、ＣＣＤセンサー４上で右手側から見て光軸
Ｘの左の軸外（図の下方）にＹ₃軸方向に沿って配置さ
れたラインセンサー４ｅ上に、被写体像Ｃ₄として再結
像される。

【００３０】但し、このままでは、２次結像である被写
体像Ｃ₃及びＣ₄は、ＣＣＤセンサー４上で焦点が合わ
ず、ボケた像となって検出困難となるので、実際は、デ
フォーカス量の大きい撮影レンズＴを装着した場合、こ
のままではＣＣＤセンサー４で焦点位置検出ができない
ときに、セパレータレンズ３とＣＣＤセンサー４との間
で光束５，１０の各光路上に、それぞれ矢印Ｂ₂，Ｄ₂で
示すように、補正用の凸レンズ１３，１４を挿入し、不
用時にはそれぞれ破線で示したように待避させるという
事を自動的に行う。

【００３１】上述の前ピン及び後ピンについては、どち
らの場合であるかを判断する必要はなく、同時にいずれ
の場合にも対応する事ができるような構成とすれば良
い。具体的には、図５に示すように、凹レンズ１１と凸
レンズ１３、及び凹レンズ１２と凸レンズ１４を、それ
ぞれ矢印Ｂ，Ｄで示すように連動させて挿入し、不用時
にはそれぞれ破線で示したように待避させるという事を
自動的に行う。

【００３２】尚、このデフォーカス量が大きい時の位相
差検出方式における相関演算は、例えば前ピン時はＣＣ
Ｄセンサー４上のラインセンサー４ａを基準部とし、そ
れに対応したラインセンサー４ｆを参照部として行われ
る。また、例えば後ピン時はＣＣＤセンサー４上のライ
ンセンサー４ｅを基準部とし、それに対応したラインセ
ンサー４ｂを参照部として行われる。

【００３３】以上の構成における焦点検出時の具体的な
制御について、以下に述べる。図６及び図７は、本発明
の焦点検出装置による焦点検出の例を示すフローチャー
トであり、図６はデフォーカス量が大きい時の補正用の
凹レンズ或いは凸レンズを使用しない場合、図７は使用
する場合である。尚、図中のＤＦはデフォーカスを表
す。

【００３４】図６において、焦点検出を開始すると、ス
テップ＃５においてＣＣＤセンサー４についてＣＣＤ積
分を行い、続いてステップ＃１０において得られたデー
タをダンプし、続いてステップ＃１５において通常の焦
点検出における相関演算を行う。引き続きステップ＃２
０において、焦点検出が可能か否かを判定し、不可能で
あればステップ＃２５に移行する。ステップ＃２５にお
いて、被写体がいわゆるローコントラストの状態か否か
を判定し、ローコントラストでなければステップ＃３０
に移行する。

【００３５】ステップ＃３０において、撮影レンズがマ
クロレンズ等のデフォーカス量の大きいレンズであるか
否かを判定し、デフォーカス量の大きいレンズであれば
ステップ＃３５に移行する。ステップ＃３５において、
デフォーカス量が大きい時の相関演算を行い、続いてス
テップ＃４０において、この相関演算の結果に基づいて
撮影レンズを駆動し、ステップ＃５に戻る。

【００３６】上記ステップ＃２０において、焦点検出が
可能であればステップ＃４５に移行する。ステップ＃４
５において、焦点が合ったか否かを判定し、焦点が合っ
ていれば焦点検出を終了する。焦点が合っていなければ
ステップ＃５０に移行し、通常の相関演算の結果に基づ
いて撮影レンズを駆動し、ステップ＃５に戻る。上記ス
テップ＃２５において、ローコントラストであればステ
ップ＃５５に移行し、ローコントラスト表示を行う。ま
た、上記ステップ＃３０において、撮影レンズがデフォ
ーカス量の大きいレンズでなければステップ＃６０に移
行し、いわゆるローコンスキャンを行う。

【００３７】図７において、焦点検出を開始すると、ス
テップＳ５においてＣＣＤセンサー４についてＣＣＤ積
分を行い、続いてステップＳ１０において得られたデー
タをダンプし、続いてステップＳ１５において通常の焦
点検出における相関演算を行う。引き続きステップＳ２
０において、焦点検出が可能か否かを判定し、不可能で
あればステップＳ２５に移行する。ステップＳ２５にお
いて、被写体がいわゆるローコントラストの状態か否か
を判定し、ローコントラストでなければステップＳ３０
に移行する。

【００３８】ステップＳ３０において、撮影レンズがマ
クロレンズ等のデフォーカス量の大きいレンズであると
きの、上記補正用凹レンズ及び凸レンズを挿入する。続
いてステップＳ３５においてＣＣＤセンサー４について
ＣＣＤ積分を行い、続いてステップＳ４０において得ら
れたデータをダンプし、続いてステップＳ４５において
デフォーカス量が大きい時の焦点検出における相関演算
を行う。引き続きステップＳ５０において、通常の相関
演算による焦点検出範囲内であるか否かを判定し、デフ
ォーカス量が大きい時の焦点検出が可能であるうちは、
通常の相関演算による焦点検出範囲内ではないと判断
し、ステップＳ８０に移行する。

【００３９】ステップＳ８０において、デフォーカス量
が大きい時の相関演算の結果に基づいて撮影レンズを駆
動し、ステップＳ３５に戻る。上記ステップＳ５０にお
いて、通常の相関演算による焦点検出範囲内であるとき
は、ステップＳ５５に移行する。ステップＳ５５におい
て、通常の相関演算の結果に基づいて撮影レンズを駆動
し、続いてステップＳ６０において、上記補正用凹レン
ズ及び凸レンズを待避させ、ステップＳ５に戻る。

【００４０】上記ステップＳ２０において、焦点検出が
可能であればステップＳ６５に移行する。ステップＳ６
５において、焦点が合ったか否かを判定し、焦点が合っ
ていれば焦点検出を終了する。焦点が合っていなければ
ステップＳ７０に移行し、通常の相関演算の結果に基づ
いて撮影レンズを駆動し、ステップＳ５に戻る。上記ス
テップＳ２５において、ローコントラストであればステ
ップＳ７５に移行し、ローコントラスト表示を行う。

【００４１】図８は、多点オートフォーカス用の焦点検
出部の一例を拡大して示す正面図である。同図に示すよ
うに、絞りマスク２の各要素及びそれに対応するセパレ
ータレンズ３の各要素は、それぞれ２８個ずつ配列され
ているが、これらの内、Ｙ₂軸上に横一列に配置された
２ａ〜２ｆ及び３ａ〜３ｆが、上述の如く本実施形態の
焦点検出装置に使用される。尚、２１はこの焦点検出部
のパッケージ、２２はここでは図示しないＣＣＤセンサ
ー４をカメラ本体側に電気的に接続するコネクター、２
３，２４は取付穴である。

【００４２】図９は、上記焦点検出部のセンサー配置の
一例を拡大して示す正面図である。同図に示すように、
ＣＣＤセンサー４の各要素であるラインセンサーは、上
記絞りマスク２及びセパレータレンズ３の各要素に対応
して、２８個配列されているが、これらの内、Ｙ₃軸上
に横一列に配置された４ａ〜４ｆが、上述の如く本実施
形態の焦点検出装置に使用される。

【００４３】尚、本発明のような、センサーの組み合わ
せを変更する事により焦点検出範囲を補う考え方は、カ
メラのオートフォーカス方式として本実施形態で示した
位相差検出方式の場合に限定されるものではなく、例え
ばいわゆるレンズシャッターカメラにおいて主として用
いられる測距方式としての三角測量方式である、パッシ
ブ方式或いは赤外線アクティブ方式においても応用する
事ができる。

【００４４】また、特許請求の範囲で言うリレー光学系
とは、本実施形態におけるセパレータレンズに対応する
ものであり、結像面とはフィルム等価面に対応するもの
であり、センサー対とはＣＣＤセンサー上の基準部と参
照部を成す各ラインセンサーの組み合わせに対応するも
のである。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の特に請求
項１によれば、従来の焦点検出装置が検知できないほど
に大きく焦点が外れた状態においても、焦点合わせの方
向を検知可能とし、デフォーカス量の大きい撮影レンズ
にも対応可能な焦点検出装置を提供する事ができる。

【００４６】また、請求項２によるならば、可能な限り
大きなデフォーカス量に対処する事ができるとともに、
光軸上の被写体に対する焦点検出がしやすくなる。

【００４７】また、請求項３によるならば、特に一眼レ
フカメラにおいて主に用いられている焦点検出方式を流
用する事ができ、装置構成が行いやすくなる。

【００４８】また、請求項４によるならば、本発明によ
る焦点検出を確実に行う事ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の基本的な構成を模式的に
示す斜視図。

【図２】本発明の一実施形態の基本的な構成を上方より
見た図。

【図３】補正用の凹レンズを挿入，待避させる構成を示
す模式図（前ピン）。

【図４】補正用の凸レンズを挿入，待避させる構成を示
す模式図（後ピン）。

【図５】補正用の凹レンズと凸レンズを連動させて挿
入，待避させる構成を示す模式図。

【図６】本発明の焦点検出装置による焦点検出の一例を
示すフローチャート。

【図７】本発明の焦点検出装置による焦点検出の他例を
示すフローチャート。

【図８】多点オートフォーカス用の焦点検出部の一例を
拡大して示す正面図。

【図９】その焦点検出部のセンサー配置の一例を拡大し
て示す正面図。

【図１０】位相差検出方式による従来のＡＦモジュール
を示す斜視図。

【符号の説明】

１コンデンサーレンズ２絞りマスク３セパレータレンズ４ＣＣＤセンサー５〜１０光束１１，１２凹レンズ１３，１４凸レンズＸ光軸Ｔ撮影レンズ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被写体を撮影する撮影レンズと、該撮影
レンズによる被写体像を結像させる結像面の後方に配置
したリレー光学系と、該リレー光学系による再結像を検
出する検出手段とを備え、該検出手段は前記撮影レンズ
の少なくとも２箇所の光軸外における前記被写体に対す
る前記再結像を検出するそれぞれのセンサー対を有し、
第１の該センサー対における一つのセンサーと、第２の
該センサー対における一つのセンサーとを用いて、焦点
検出を行う事を特徴とする焦点検出装置。
【請求項２】前記第１のセンサー対における一つのセ
ンサーと、前記第２のセンサー対における一つのセンサ
ーとは、前記光軸に対して対称の位置に配置されている
事を特徴とする請求項１に記載の焦点検出装置。
【請求項３】前記焦点検出は、位相差検出方式により
行う事を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の焦点
検出装置。
【請求項４】前記第１のセンサー対における一つのセ
ンサーと、前記第２のセンサー対における一つのセンサ
ーとのそれぞれの直前に、焦点補正用のレンズを挿入す
る事を特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記
載の焦点検出装置。
【請求項５】被写体の焦点を検出する複数のセンサー
対を備え、該複数のセンサー対の内、一つのセンサー対
における一つのセンサーと、別のセンサー対における一
つのセンサーとにより焦点検出を行う事を特徴とする焦
点検出装置。