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JPH03164709A - Focus detector - Google Patents

Focus detector

Info

Publication number
JPH03164709A
JPH03164709A JP1306152A JP30615289A JPH03164709A JP H03164709 A JPH03164709 A JP H03164709A JP 1306152 A JP1306152 A JP 1306152A JP 30615289 A JP30615289 A JP 30615289A JP H03164709 A JPH03164709 A JP H03164709A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
focus detection
image
pair
images
focus
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP1306152A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2910102B2 (en
Inventor
Takeshi Utagawa
健 歌川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP30615289A priority Critical patent/JP2910102B2/en
Publication of JPH03164709A publication Critical patent/JPH03164709A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2910102B2 publication Critical patent/JP2910102B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 A、産業上の利用分野 本発明は、カメラ等の焦点検出装置に関する。[Detailed description of the invention] A. Industrial application field The present invention relates to a focus detection device for a camera or the like.

B、従来の技術 従来から、撮影レンズを介して得られる対象物体の光像
を同一の一対の光像に分離して再結像せしめる再結像光
学系と、再結像した一対の光像をそれぞれ光電変換して
出力する一対のイメージセンサと、これらのイメージセ
ンサからの出力信号に基づいて一対の光像の相対位置を
検出する検出回路を備えた焦点検出装置が知られている
B. Conventional technology Conventionally, there has been a re-imaging optical system that separates an optical image of a target object obtained through a photographing lens into a pair of identical optical images and re-images them, and a re-imaged pair of optical images. A focus detection device is known that includes a pair of image sensors that photoelectrically convert and output each image sensor, and a detection circuit that detects the relative position of the pair of optical images based on output signals from these image sensors.

C1発明が解決しようとする課題 しかしながら、この従来の焦点検出装置においては、対
象物体が周期的なパターンを有している場合、偽合焦に
伴った相関の高い焦点検出結果が得られ、真の合焦との
弁別が難しかった。
C1 Problems to be Solved by the Invention However, in this conventional focus detection device, when the target object has a periodic pattern, highly correlated focus detection results are obtained due to false focusing, and true It was difficult to differentiate from the focus.

より詳細に説明する。This will be explained in more detail.

例えば特開昭60−37513号公報に開示されている
ように従来の検出装置では、一対のイメージセンサを構
成する個々の画素の出力をa、・・・an、b工・・・
bnとそれぞれ表わすとき、両画像の相互シフト量をL
として両画像の相関量C(L)を次のごとく定義し、 C(L)  = Σ 1ai−bLl、1連続するシフ
ト数りに関してC(L)を求める。
For example, as disclosed in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 60-37513, in a conventional detection device, the outputs of individual pixels constituting a pair of image sensors are a,...an, b...
When expressed as bn, the mutual shift amount of both images is L
The correlation amount C(L) between both images is defined as follows, C(L) = Σ 1ai-bLl, and C(L) is calculated for the number of consecutive shifts.

ここで、第14図に示すような周期パターンが一対のイ
メージセンサ上に投映されると、その時の一対の画像出
力についての相関1c (L)は、第12図に示すよう
になる。図から明らかなように相関が良好と判断される
ような複数の像ずれ量Q、、Q、、Q、、Q、・・・が
存在する。Q2が選ばれれば真の合焦位置に対応するが
他の像ずれ量が選ばれれば偽合焦が発生してしまう。な
お、第14図において、★印が被写体上での同一部分に
対応している。また、第12図において、上部に記した
目盛は画素シフト量りを表わしており、下段には対応す
る撮影レンズのデフォーカス量を目盛っている。
Here, when a periodic pattern as shown in FIG. 14 is projected onto a pair of image sensors, the correlation 1c (L) for the pair of image outputs at that time becomes as shown in FIG. As is clear from the figure, there are a plurality of image shift amounts Q, , Q, , Q, , Q, . . . for which the correlation is determined to be good. If Q2 is selected, it corresponds to the true in-focus position, but if any other image shift amount is selected, false focusing will occur. Note that in FIG. 14, the ★ marks correspond to the same portions on the subject. Furthermore, in FIG. 12, the scale marked at the top represents the pixel shift scale, and the scale at the bottom represents the defocus amount of the corresponding photographic lens.

一般に、従来の像ずれ検出方式による焦点検出装置にお
いては、この様な周期パターンの被写体に対しては像が
完全に一周期ずれた所でも相関がよくなるために、誤っ
た合焦判断を下す可能性がある。
In general, in focus detection devices using conventional image shift detection methods, for subjects with periodic patterns like this, the correlation is good even where the images are shifted by one complete cycle, so it is possible to make incorrect focus judgments. There is sex.

また従来の焦点検出装置においては、1回の焦点検出動
作でデフォーカス量が求まらない場合。
In addition, in the conventional focus detection device, there is a case where the amount of defocus cannot be determined by one focus detection operation.

撮影レンズをスキャンさせて再度焦点検出動作を行う必
要があり、焦点検出時間がかかることがあった・ さらに従来の焦点検出装置においては、検出精度を高め
る目的で一対の再結像光学系の軸間距離(基線長)をむ
やみにあげると、検出できるデフォーカス量が小さくな
ってしまう。そのため、検出精度と検出可能なデフォー
カス量との双方の妥協点で一対の再結像光学系の軸間路
nが定められており、所望の検出精度が得られないこと
があった。
It was necessary to scan the photographing lens and perform the focus detection operation again, which took time to detect the focus.Furthermore, in conventional focus detection devices, in order to improve detection accuracy, the axis of the pair of re-imaging optical systems If the distance (baseline length) is increased unnecessarily, the amount of defocus that can be detected will become smaller. Therefore, the inter-axial path n of the pair of re-imaging optical systems is determined as a compromise between the detection accuracy and the amount of defocus that can be detected, and the desired detection accuracy may not be obtained.

本発明の第1の目的は、周期的なパターンについても正
確に焦点検出を行ない得る焦点検出装置を提供すること
にある。
A first object of the present invention is to provide a focus detection device that can accurately detect focus even in a periodic pattern.

本発明の第2の目的は、検出できるデフォーカス量が小
さくならずしかも検出精度を向上させた焦点検出装置を
提供することにある。
A second object of the present invention is to provide a focus detection device that does not reduce the amount of defocus that can be detected and improves detection accuracy.

06課題を解決するための手段 クレーム対応図である第1図(a)により本発明を説明
すると、請求項1の発明に係る焦点検出装置は、視差を
有する少なくとも3つのほぼ同一の光像に被写体像を分
離して結像せしめる結像光学系Aと、結像した少なくと
も3つの光像をそれぞれ光電変換して出力する少なくと
も3つの光電変換手段Bと、これらの光電変換手段Bか
らの出力信号に基づいて少なくとも2対の光像の相対位
置を検出する検出手段Cと、この検出手段Cで得られた
各対の相対位置に関する検出結果を互いに比較演算して
周期的なパターンによる偽合焦に伴った相関の高い焦点
検出結果を排除する排除手段りと、排除された後の焦点
検出結果により焦点調節のための信号を形成する信号形
成手段Eとを特徴する 請求項2に記載の発明は、請求項1における結像光学系
の少なくとも2対の瞳対の軸間距離Ql。
06 Means for Solving the Problems The present invention will be explained with reference to FIG. 1(a), which is a diagram corresponding to the claims. An imaging optical system A that separates and forms a subject image, at least three photoelectric conversion means B that photoelectrically converts and outputs the at least three formed optical images, and outputs from these photoelectric conversion means B. A detection means C detects the relative positions of at least two pairs of optical images based on signals, and the detection results regarding the relative positions of each pair obtained by this detection means C are compared and calculated to detect false coincidences due to a periodic pattern. 3. The apparatus according to claim 2, further comprising an exclusion means for eliminating focus detection results having a high correlation with focus, and a signal forming means E for forming a signal for focus adjustment based on the focus detection results after being excluded. The invention provides an inter-axial distance Ql between at least two pairs of pupils of an imaging optical system according to claim 1.

Q2の間に整数比の関係がないようにl1とlQ2を決
定したものである。
l1 and lQ2 are determined so that there is no integer ratio relationship between Q2.

また請求項3の発明は、第1図(b)に示すように、撮
影レンズを介して1次像面内に得られる対象物体の光像
を、1次像面内に所定間隔で1直線上に配置した3つ以
上の分割瞳で3つ以上の同一の第2の光像に分離して再
結像せしめる再結像光学系Fと、再結像した第2の光像
をそれぞれ光電変換して出力する複数の光電変換手段G
と、この光電変換手段Gからの出力信号に基づいて少な
くとも2対の第2の光像の相対位置を検出する検出手段
Hと、この2対の第2の光像の相対位置検出結果のうち
焦点検出が可能であった検出結果に基づいて焦点調節の
ための信号を形成する信号形成手段Iとを具備する。
Further, as shown in FIG. 1(b), the invention of claim 3 is arranged such that the optical image of the target object obtained in the primary image plane through the photographing lens is transmitted in a straight line at predetermined intervals in the primary image plane. A re-imaging optical system F separates and re-images three or more identical second optical images using three or more split pupils arranged above, and a re-imaging optical system F separates and re-images the same second optical images using three or more split pupils arranged above, and a photoelectric system Multiple photoelectric conversion means G for converting and outputting
, a detection means H for detecting the relative positions of at least two pairs of second optical images based on the output signal from the photoelectric conversion means G; A signal forming means I is provided for forming a signal for focus adjustment based on a detection result in which focus detection is possible.

さらに請求項4の発明は、請求項3の焦点検出装置にお
いて、複数の焦点検出結果が得られたときは、軸間距離
が最も長い一対の分割瞳による第2の光像についての焦
点検出結果から焦点調節信号を形成するものである。
Furthermore, the invention of claim 4 provides that in the focus detection device of claim 3, when a plurality of focus detection results are obtained, the focus detection result for the second optical image by the pair of split pupils having the longest axis distance is A focus adjustment signal is formed from this.

請求項5の発明は、請求項3の焦点検出装置の検出手段
Hが次のように焦点検出演算を行うものである。軸間距
離が最も長い一対の分割瞳による第2の光像に対応する
光電変換手段G出力から、最も短い一対の分割瞳による
第2の光像に対応する光電変換手段G出力までを順次に
使用して、各一対の第2の光像の相対位置をそれぞれ演
算し。
According to the fifth aspect of the invention, the detection means H of the focus detection device according to the third aspect performs focus detection calculation as follows. sequentially from the photoelectric conversion means G output corresponding to the second optical image formed by the pair of split pupils having the longest axis distance to the photoelectric conversion means G output corresponding to the second optical image formed by the pair of split pupils having the shortest distance. are used to calculate the relative positions of each pair of second light images, respectively.

最初に得られた相対位置を焦点検出結果とする。The first relative position obtained is taken as the focus detection result.

E0作用 請求項1の発明では、被写体象は視差を有する少なくと
も3つのほぼ同一の光像に分離されてそれぞれ対応する
光電変換手段B上に投影される。
E0 Effect In the invention of claim 1, the object image is separated into at least three substantially identical optical images having parallax and projected onto the corresponding photoelectric conversion means B, respectively.

光電変換手段Bからの出力に基づいて、検出手段Cでは
、軸間距離の異なる結像光学系で得られた2対の光像の
相対位置が演算される。さらに排除手段りでは、両者を
比較演算することにより偽合焦に伴った相関の高い焦点
検出結果を排除する。
Based on the output from the photoelectric conversion means B, the detection means C calculates the relative positions of the two pairs of optical images obtained by the imaging optical systems having different axis distances. Furthermore, the elimination means eliminates focus detection results that are highly correlated due to false focusing by comparing and calculating the two.

この結果、真の合焦・を示す焦点検出結果が得られる。As a result, a focus detection result indicating true focus is obtained.

この場合、請求項2のように2対の瞳対の軸間距離Q、
、Q、を定めると、より一層、精度よく偽合焦を排除で
きる。
In this case, as in claim 2, the distance Q between the axes of the two pairs of pupils,
By determining ,Q, false focusing can be eliminated even more precisely.

請求項3の発明では、1次像面内で軸間距離が異なるご
とく配置された分割瞳で少なくとも3つの2次像に分割
される。少なくとも3つの2次像から、分割瞳の軸間距
離の長い一対の2次像と、分割瞳の軸間距離の短い一対
の2次像とを抽出し。
In the third aspect of the invention, the primary image plane is divided into at least three secondary images by split pupils arranged at different axis distances. From at least three secondary images, a pair of secondary images having a long distance between the axes of the split pupils and a pair of secondary images having a short distance between the axes of the split pupils are extracted.

いずれか一方の一対の2次像に関する光゛電変換出力か
ら焦点検出を行う。したがって、分割瞳の間隔を、所望
の検出精度が得られる軸間距離と、所望のデフォーカス
量を検出できる軸間距離をそれぞれ有するごとく設定し
ても、いずれか一方で焦点検出が可能となるから、高い
検出精度と大きなデフォーカス量検出範囲を有する焦点
検出装置が得られる。
Focus detection is performed from the photoelectric conversion output regarding either one of the pair of secondary images. Therefore, even if the interval between split pupils is set to have an inter-axis distance that provides the desired detection accuracy and an inter-axis distance that allows the desired amount of defocus to be detected, focus detection can be performed using either one. Therefore, a focus detection device having high detection accuracy and a large defocus amount detection range can be obtained.

F、実施例 本発明の実施例を第2図〜第13図を用いて説明する。F. Example Embodiments of the present invention will be described using FIGS. 2 to 13.

第2図(a)において、交換可能な撮影レンズ鏡筒10
0は、ボディ200のレンズ駆動装置201からの駆動
力をカップラ101で受け、ギアトレイン102を介し
て可動レンズ103を動かす周知の構成である。撮影レ
ンズ鏡筒100内に設けられた記憶回路104には、撮
影レンズの開放F値および射出瞳位置情報が記憶されて
おり、ボディ200との接点105を介して必要に応じ
ボディ内の演算・制御部202によりそれらのデータが
読み出される。
In FIG. 2(a), an exchangeable photographing lens barrel 10
0 has a well-known configuration in which a coupler 101 receives a driving force from a lens driving device 201 of a body 200 and moves a movable lens 103 via a gear train 102. A storage circuit 104 provided within the photographic lens barrel 100 stores the aperture F value and exit pupil position information of the photographic lens, and performs calculations and calculations within the body as necessary via a contact point 105 with the body 200. The control unit 202 reads out the data.

撮影レンズを通った光の一部はクィックリタ−ンミラー
203の中央の半透部とサブミラー204を介して焦点
検出装置の光学系210へと導かれる。ここで、この実
施例における焦点検出光学系210は、第2図(b)に
示すとおり、従来と同様に撮影レンズの光軸上に配置さ
れた光学系Yと、光軸から所定距離だけ離れそれぞれ対
称に配置された光学系XおよびZとを有する。各光学系
Y、X、Zは焦点検出領域以外の余分な光をカットする
視野絞り211と、フィールドレンズ212と、再結像
レンズの瞳を決める絞り板213と、再結像レンズ21
4と、複数個のイメージセンサを備えたIC基板215
とから成る。
A part of the light passing through the photographing lens is guided to the optical system 210 of the focus detection device via the central semi-transparent part of the quick return mirror 203 and the sub-mirror 204. Here, as shown in FIG. 2(b), the focus detection optical system 210 in this embodiment has an optical system Y arranged on the optical axis of the photographic lens as in the conventional case, and a predetermined distance apart from the optical axis. It has optical systems X and Z arranged symmetrically, respectively. Each optical system Y, X, and Z includes a field diaphragm 211 that cuts extra light outside the focus detection area, a field lens 212, an aperture plate 213 that determines the pupil of the re-imaging lens, and a re-imaging lens 21.
4 and an IC board 215 equipped with a plurality of image sensors.
It consists of

この第2図(b)はフィルム面側から焦点検出光学系2
10を見た図である。
This figure 2 (b) shows the focus detection optical system 2 from the film surface side.
10 is a view of the figure.

光学系X、Y、Zのそれぞれのイメージセンサ上に形成
された光像に関する各画像出力は、第2図(a)のイン
タフェース部205を介してメモリ部206に記憶され
る。演算・制御部202は、視差を異にする一対の画像
出力に関して相対的像ずれ量を周知の方法で算出し、こ
れに基づいてレンズ駆動装置201を所定量駆動して合
焦を達成し、このとき、表示装置207を点灯する。
Image outputs regarding the optical images formed on the respective image sensors of the optical systems X, Y, and Z are stored in the memory section 206 via the interface section 205 in FIG. 2(a). The calculation/control unit 202 calculates a relative image shift amount with respect to a pair of image outputs having different parallaxes using a well-known method, and based on this calculates the relative image shift amount by driving the lens driving device 201 by a predetermined amount to achieve focusing. At this time, the display device 207 is turned on.

第3図、第4図は第2図(b)をさらに詳細に図示した
もので、第3図が各焦点検出光学系Y。
3 and 4 show FIG. 2(b) in more detail, and FIG. 3 shows each focus detection optical system Y.

X、Zの側面図、第4図(a)が視野絞り211の正面
図、(b)が絞り板213の正面図、 (c)がIC基
板215の正面図である。視野絞り211は、3つの光
学系y、x、z用の開口211Y。
4(a) is a front view of the field stop 211, FIG. 4(b) is a front view of the aperture plate 213, and FIG. 4(c) is a front view of the IC board 215. The field stop 211 is an aperture 211Y for three optical systems y, x, and z.

211X、211Zを有する。絞り板213も同様に、
3つの光学系y、x、z用の絞り(瞳)ya、yb、x
a、xb、xc、za、zb。
It has 211X and 211Z. Similarly, the aperture plate 213 is
Apertures (pupils) ya, yb, x for the three optical systems y, x, z
a, xb, xc, za, zb.

zcを有する。図かられかるとおり、3つの瞳xa、x
b、xcはその瞳中心が一直線上にくるように配置され
る。またIC基板215も同様に、3つの光学系Y、X
、Z用のイメージセンサYa。
It has zc. As you can see from the diagram, there are three pupils xa, x
b and xc are arranged so that their pupil centers are on a straight line. Similarly, the IC board 215 also has three optical systems Y and X.
, image sensor Ya for Z.

Yb、Xa、Xb、XcおよびZa、Zb、Zcを有す
る。なお、光学系XとZは撮影レンズの光軸に関して対
称に配置されており、光学系2に関しては光学系Xと対
称な点を除いて同様なので説明を省略する。
It has Yb, Xa, Xb, Xc and Za, Zb, Zc. Note that optical systems X and Z are arranged symmetrically with respect to the optical axis of the photographing lens, and optical system 2 is similar to optical system X except that it is symmetrical, so a description thereof will be omitted.

また、第3図に示すとおり光学系Yの再結像レンズは従
来通り一対のレンズ214ya。
Further, as shown in FIG. 3, the re-imaging lenses of the optical system Y are a pair of lenses 214ya as before.

214ybを有し、光学系Xの再結像レンズは3つのレ
ンズ214xa、214xb、214xcを有する。そ
して、この実施例のフィールドレンズ212は、再結像
レンズの各開口の共役像をほぼ射出瞳位置100mmの
所に形成し、検出光束の広がりαをF7程度としている
214yb, and the reimaging lens of optical system X has three lenses 214xa, 214xb, and 214xc. The field lens 212 of this embodiment forms a conjugate image of each aperture of the re-imaging lens at approximately the exit pupil position of 100 mm, and the spread α of the detection light flux is approximately F7.

さらに、撮影レンズの光軸上の焦点検出領域(イ)〜(
ロ)〜(ハ)の像はイメージセンサYa、Yb上に形成
され、焦点検出領域(ニ)〜(ホ)〜(へ)の像は3つ
の再結像レンズ2L4xa、214xb、214xcお
よびその前におかれた3つの瞳xa、 xb、xcを介
してイメージセンサXa、Xb、Xc上に形成される。
Furthermore, the focus detection area (a) to (a) on the optical axis of the photographic lens is
The images of (b) to (c) are formed on the image sensors Ya and Yb, and the images of focus detection areas (d) to (e) to (f) are formed on the three re-imaging lenses 2L4xa, 214xb, 214xc and in front of them. The image is formed on the image sensors Xa, Xb, and Xc through three pupils xa, xb, and xc placed at the center of the image.

第3図の符号215a、215bは隣がらの迷光が入ら
ないようにするための遮光板である。
Reference numerals 215a and 215b in FIG. 3 are light shielding plates for preventing stray light from entering the adjacent glass.

次に、このように構成された焦点検出光学系Xに関し、
装着される撮影レンズの射出瞳と検出光束のケラレとの
関係について第5図、第6図によす詳述する。
Next, regarding the focus detection optical system X configured in this way,
The relationship between the exit pupil of the attached photographic lens and the vignetting of the detected light beam will be explained in detail with reference to FIGS. 5 and 6.

第5図は、F5.6のレンズについて光学系Xの検出光
束が射出瞳位置のどの範囲でケラレるかを説明する図、
第6図は、撮影レンズの射出瞳をフィールドレンズ21
2により絞り213の瞳位置に投影した図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating in which range of the exit pupil position the detected light flux of the optical system X is eclipsed for an F5.6 lens;
Figure 6 shows the exit pupil of the photographic lens with the field lens 21.
2 is a diagram projected onto the pupil position of the diaphragm 213 by No. 2.

第5図および第6図から次のことがわかる。The following can be seen from FIGS. 5 and 6.

■射出瞳位置が100m+a前後のL2の範囲にある撮
影レンズについては、再結像レンズ214xa、214
xb、214xcのいずれの検出光束La、Lb、Lc
もケラレず、従ってイメージセンサXa、Xb、Xcの
3つの画像出力はすべて焦点検出に利用できる。
■Re-imaging lenses 214xa, 214
Which detection light flux La, Lb, Lc of xb, 214xc
Therefore, all three image outputs from the image sensors Xa, Xb, and Xc can be used for focus detection.

■射出瞳位置が50+om〜80+m程度のLlの範囲
にある撮影レンズについては、検出光束Lcはケラレが
生じるため、イメージセンサXcの画像出力は利用でき
ない。しかし、検出光束La。
(2) For a photographic lens whose exit pupil position is in the range of Ll from about 50+om to 80+m, the image output of the image sensor Xc cannot be used because the detection light flux Lc is vignetted. However, the detection light flux La.

Lbはケラレが生じないので、イメージセンサXa、X
bの画像出力から像ずれを検出して焦点検出が可能であ
る。
Since Lb does not cause vignetting, image sensors Xa and
Focus detection is possible by detecting image shift from the image output of b.

■射出瞳位置が120〜200m+m程度のし。■The exit pupil position is about 120-200m+m.

の範囲にある撮影レンズについては、検出光束Laはケ
ラレが生じて使えない。しかし、検出光束Lb、Lcは
ケラレが生じないので、イメージセンサXb、Xcの画
像出力から像ずれを検出して焦点検出が可能である。
For a photographic lens within the range of , the detection light beam La is vignetted and cannot be used. However, since no vignetting occurs in the detection light beams Lb and Lc, focus detection is possible by detecting image shift from the image outputs of the image sensors Xb and Xc.

光学系Yについては常にケラレが生じないので、イメー
ジセンサYa、Ybの画像出力から焦点検出が可能であ
る。つまり、光軸に沿う焦点検出光学系Yでは常にイメ
ージセンサYa、Yb対により焦点検出が行なわれる。
Since vignetting does not always occur in the optical system Y, focus can be detected from the image outputs of the image sensors Ya and Yb. That is, in the focus detection optical system Y along the optical axis, focus detection is always performed by the pair of image sensors Ya and Yb.

ここで、焦点検出光学系X、Zにおいては、視差を異に
する一対の画像出力としていずれのイメージセンサの画
像出力を用いるかが、演算・制御部202において次の
表1のように決定される。
Here, in the focus detection optical systems X and Z, the calculation/control unit 202 determines which image sensor's image output is to be used as a pair of image outputs having different parallaxes, as shown in Table 1 below. Ru.

上述した焦点検出光学系x、zにおいては、装着される
撮影レンズの射出瞳位置Poと開放F値とにより1表1
のように、検出光束Lap Lb+Lcのいずれもケラ
レが生じない条件A、検出光束Lcがケラレる条件B、
検出光束Laがケラレる条件Cが予め判る6例えば、射
出瞳位置POが90〜109.9mmにあり開放F値が
5.6以下ならば条件A、射出瞳位置が50〜59.9
mmにあり開放F値が2.8を越え5.6以下ならば条
件B、射出瞳位置が110〜129.901!1にあり
開放F値が5を越え5.6以下ならば条件Cのように決
定される。
In the focus detection optical systems x and z mentioned above, Table 1
As shown in FIG.
Condition C under which the detection light flux La is eclipsed can be known in advance 6 For example, if the exit pupil position PO is between 90 and 109.9 mm and the aperture F value is 5.6 or less, then condition A is satisfied, and the exit pupil position is between 50 and 59.9 mm.
If the exit pupil position is between 110 and 129.901!1 and the aperture F value exceeds 5 and is less than or equal to 5.6, then condition C is satisfied. It is determined as follows.

そして1条件Aの場合は画像対のとり方として。And in the case of 1 condition A, how to take image pairs.

光学系Xに関しては、イメージセンサXaとXb。Regarding optical system X, image sensors Xa and Xb.

イメージセンサxbとXc、イメージセンサXaとXc
の各対のいずれでも利用可能であり、光学系Zに関して
は、イメージセンサZaとZb、イメージセンサzbと
Zc、イメージセンサZaとZcの各対のいずれでも利
用可能である。また条件Bの場合は画像対のとり方とし
て、光学系X。
Image sensors xb and Xc, image sensors Xa and Xc
As for the optical system Z, any of the pairs of image sensors Za and Zb, image sensors zb and Zc, and image sensors Za and Zc can be used. In the case of condition B, optical system X is used as the method of taking the image pair.

Zについて、イメージセンサXaとxb、イメージセン
サZaとzbの対となる。さらに条件Cの場合には画像
対のとり方として、光学系x、Zについて、イメージセ
ンサxbとXc、イメージセンサzbとZcの対となる
Regarding Z, there are a pair of image sensors Xa and xb and image sensors Za and zb. Furthermore, in the case of condition C, the image pairs are taken as a pair of image sensors xb and Xc and image sensors zb and Zc for the optical systems x and Z.

なお条件Aの場合、3通りの選択が可能であるが、基線
長の大きいイメージセンサXa、Xcの対と、Za、Z
cの対を用いるのが検出精度上有利である。この点に関
しては後で詳述する。
In the case of condition A, three choices are possible;
It is advantageous in terms of detection accuracy to use the pair c. This point will be explained in detail later.

次に、第7図のフローチャートにより焦点検出動作を説
明する。
Next, the focus detection operation will be explained with reference to the flowchart shown in FIG.

ステップS1で演算・制御部202は撮影レンズのメモ
リ部104から開放F値と射出瞳位置POを読み取る。
In step S1, the calculation/control unit 202 reads the aperture F value and the exit pupil position PO from the memory unit 104 of the photographing lens.

ステップS2で演算・制御部202は、第1表に基づい
て、装着された撮影レンズが条件A、B、Cのいずれに
既出するかを決定する。これによりケラレの生じるイメ
ージセンサが識別される。次いでステップS3でイメー
ジセンサの蓄積を開始し、所定の電荷量が蓄積されたら
ステップS4により画像データを転送してメモリ部20
6に記憶する。ここで蓄積時間は、演算・制御部202
およびインタフェース部205により周知の方法で制御
される。この場合、転送には時間がかかるので、ケラレ
が発生すると判断されたイメージセンサの出力の転送を
省くと効率がよい0例えばイメージセンサとしてCCD
を用いる場合には、3つのCODのうちケラレが生ずる
と判定されたCCDのみ転送を行なわないようにする。
In step S2, the arithmetic/control unit 202 determines, based on Table 1, which of conditions A, B, and C the attached photographic lens is already under. This allows the image sensor in which vignetting occurs to be identified. Next, in step S3, the image sensor starts accumulating the charge, and when a predetermined amount of charge is accumulated, the image data is transferred to the memory section 20 in step S4.
6. Here, the accumulation time is calculated by the calculation/control unit 202.
and is controlled by the interface unit 205 in a well-known manner. In this case, since the transfer takes time, it is more efficient to omit the transfer of the output of the image sensor that is determined to cause vignetting.For example, if the image sensor is a CCD
When using the CCD, only the CCD determined to cause vignetting among the three CODs is prevented from performing transfer.

次にステップS5において、ケラレが発生しているか否
かを判別し、ケラレが有るときはステップS6に、ケラ
レがないときはステップS8に進む。
Next, in step S5, it is determined whether or not vignetting has occurred, and if there is vignetting, the process proceeds to step S6, and if there is no vignetting, the process proceeds to step S8.

ケラレがある場合はステップS6に進み、ケラレの生じ
ていない一対のイメージセンサ出力を用いて焦点検出演
算を行ない、この結果に基づいてステップS6で可動レ
ンズ103を駆動するとともに、表示装置207で表示
を行なう。
If there is vignetting, the process proceeds to step S6, where a focus detection calculation is performed using the outputs of the pair of image sensors without vignetting, and based on this result, the movable lens 103 is driven in step S6, and the image is displayed on the display device 207. Do this.

ケラレがない場合はステップS8以降の手順に進み最適
なデフォーカス量が求められる。このステップS8以降
の処理では概略、次のようにしてデフォーカス量が求め
られる。
If there is no vignetting, the process proceeds to step S8 and subsequent steps to find the optimal amount of defocus. In the processing after step S8, the defocus amount is roughly determined as follows.

■使用する再結像光学系の開口(第4図(b)のxa、
xb、XQ)に関して、使用する一対の再結像光学系の
各開口の間隔を軸間距離(基線長)と呼ぶとすると、軸
間距離の長い一対の再結像光学系のイメージセンサから
の画像出力でまず焦点検出を行う。
■Aperture of the re-imaging optical system used (xa in Fig. 4(b),
xb, Focus detection is first performed on image output.

■その焦点検出結果から1つだけ相関の高い像ずれ量が
得られたら、その像ずれ量からデフォーカス量を求める
(2) When only one highly correlated image shift amount is obtained from the focus detection results, the defocus amount is determined from that image shift amount.

■軸間距離の長い一対の再結像光学系のイメージセンサ
出力から相関の高い像ずれ量が求められないときは、軸
間距離の短い再結像光学系のイメージセンサ出力で焦点
検出を行う。
■If a highly correlated image shift amount cannot be obtained from the image sensor outputs of a pair of reimaging optical systems with a long center distance, focus detection is performed using the image sensor outputs of a pair of reimaging optical systems with a short center distance. .

(り軸間距離の短い再結像光学系のイメージセンサ出力
による焦点検出結果から相関の高い像ずれ量が求められ
れば、それからデフォーカス量を演算する。
(If a highly correlated image shift amount is found from the focus detection results from the image sensor output of the re-imaging optical system with a short inter-axis distance, then the defocus amount is calculated.

■軸間距離の長い一対の再結像光学系のイメージセンサ
出力から相関の高い複数の像ずれ量が求まると、それを
デフォーカス量に換算し、軸間距離の短い再結像光学系
のイメージセンサ出力から求まるデフォーカス量と比較
演算し、真の合焦を。
■When multiple highly correlated image deviation amounts are determined from the image sensor outputs of a pair of re-imaging optical systems with a long center distance, they are converted into defocus amounts and True focus is calculated by comparing the defocus amount determined from the image sensor output.

弁別する。Discriminate.

以下、詳細に説明する。This will be explained in detail below.

前述の条件Aの場合、すなわち3つの再結像光学系のい
ずれに関してもケラレが生じない時には、2像間のずれ
を検出する際に3通りのイメージセンサの組合せが可能
である。すなわち、光学系Xに関しては、イメージセン
サXaとxb、xbとXc、XaとXcの各対に関して
像ずれ検出が可能である。ここで、軸間距離の大きいほ
ど所定の像ずれに対応するデフォーカス量が小さいため
に焦点検出精度が高く、逆に軸間距離が短いほど広いデ
フォーカス量範囲に対して焦点検出が可能となるという
特性がある。
In the case of the above-mentioned condition A, that is, when no vignetting occurs in any of the three re-imaging optical systems, three combinations of image sensors are possible when detecting a shift between two images. That is, regarding the optical system X, image shift detection is possible for each pair of image sensors Xa and xb, xb and Xc, and Xa and Xc. Here, the larger the distance between the axes, the smaller the amount of defocus corresponding to a predetermined image shift, so the focus detection accuracy is higher, and conversely, the shorter the distance between the axes, the more focus detection becomes possible over a wider range of defocus amounts. It has the characteristic of becoming.

そこで、まずステップS8において、軸間距離の長い再
結像レンズXa、XQに関するイメージセンサXa、X
cの出力画像データに基づいて相関のよい像ずれ量Qi
  (i=1.2・・・)を計算する。ここで、求まっ
た像ずれ量Qiの個数を工に格納する。像ずれ量が1つ
だけ求まればステップS9が肯定され、ステップS10
において像ずれ量Q、をデフォーカス量に換算する。
Therefore, first in step S8, image sensors Xa and X related to reimaging lenses Xa and
Image shift amount Qi with good correlation based on the output image data of c
(i=1.2...) is calculated. Here, the number of image shift amounts Qi found is stored in the memory. If only one image shift amount is found, step S9 is affirmed, and step S10
The image shift amount Q is converted into a defocus amount.

デフォーカス量が大きい場合には、Xa、Xcの出力か
らは像ずれ検出が不可能となりI=Oとなり、ステップ
S9が否定され、さらに軸間距離の短い再結像レンズx
a、xbに対応するイメージセンサXaとxb(もしく
はxbとXc)の対に関しても上述のステップS8と同
様にして相関のよい像ずれ量Rj  (j=1.2・・
・)を求める。
If the amount of defocus is large, image shift cannot be detected from the outputs of Xa and
Regarding the pair of image sensors Xa and xb (or xb and Xc) corresponding to a and xb, a well-correlated image shift amount Rj (j=1.2...
・) Find.

そしてステップS12でI=Oを判別し、I=0ならば
ステップS13において、イメージセンサXaとxbの
出力から求まった像ずれ量R1をデフォーカス量ZRi
に変換する。
Then, in step S12, it is determined whether I=O, and if I=0, in step S13, the image shift amount R1 obtained from the outputs of the image sensors Xa and xb is set as the defocus amount ZRi.
Convert to

もちろん、先に(Xa、Xc)と(Xa、、Xb)の複
数対について、あるいは(X a + X c )と(
Xa、Xb) と(Xb、Xc)(7)複数対に関して
像ずれ演算を済ませてから、デフォーカス量が大きい時
には軸間距離の短い(Xa、Xb)もしくは(Xb、X
c)の対に関する像ずれ量からデフォーカス量の大きさ
と方向を決定するようにしてもよい。
Of course, we first consider multiple pairs of (Xa, Xc) and (Xa,, Xb), or (X a + X c ) and (
Xa, Xb) and (Xb,
The magnitude and direction of the defocus amount may be determined from the image shift amount for the pair c).

以上の如くすれば、明るい撮影レンズに関しては、デフ
ォーカス判定域もしくは前後ピン判定域の拡大と1合焦
近傍での合焦精度の拡大とが達成される。
By doing the above, for a bright photographic lens, it is possible to expand the defocus determination area or the front and rear focus determination area and to expand the focusing accuracy near one focus.

以上が上述した0〜0項で説明した方式の具体的手順で
ある。
The above is the specific procedure of the method described in items 0 to 0 above.

第8図は周期パターンがイメージセンサXa。In FIG. 8, the periodic pattern is image sensor Xa.

Xb、Xc上に投映された時の画像出力を示したもので
あり、★印が被写体上での同一部分に対応している。ま
た、第9図はイメージセンサXa。
This shows the image output when projected onto Xb and Xc, and the ★ marks correspond to the same portions on the subject. Moreover, FIG. 9 shows an image sensor Xa.

Xcの画像出力に対して相互シフト量りを変えた場合の
前述した相関量C(L)を示している。第9図において
、上部に記した目盛は画素シフト量りを表わしており、
下段には対応する撮影レンズのデフォーカス量を目盛っ
ている。図から明らかなように相関が良好と判断される
ような複数の像ずれ量Q、、Q、、Q3.Q、・・・が
存在する。一方、第10図は以上と同様のことをイメー
ジセンサXaとxbの出力に対して示したもので、第9
図のものと上部に記した目盛のキザミが違っている。
The above-mentioned correlation amount C(L) is shown when the mutual shift amount is changed with respect to the image output of Xc. In Figure 9, the scale marked at the top represents the pixel shift scale,
At the bottom, there is a scale indicating the amount of defocus for the corresponding photographic lens. As is clear from the figure, there are a plurality of image shift amounts Q, , Q, , Q3. for which the correlation is judged to be good. Q,... exists. On the other hand, FIG. 10 shows the same thing as above for the outputs of image sensors Xa and xb.
The scale markings at the top are different from those in the illustration.

これは検出の軸間距離(再結像レンズ対の間隔)が異な
るためで、第4図(b)の如く再結像レンズが等間隔で
並ぶ時には、撮影レンズの同一デフォーカス量に対する
像ずれ量が第9図の場合(xaとxc使用)と第10図
(xaとxb使用)の場合で2倍異なるためである。
This is because the distance between the detection axes (the distance between the pair of re-imaging lenses) is different, and when the re-imaging lenses are lined up at equal intervals as shown in Figure 4(b), the image shift for the same amount of defocus of the taking lens This is because the amount is twice as different in the case of FIG. 9 (using xa and xc) and the case of FIG. 10 (using xa and xb).

第9図と第10図を比較すればわかる通り、デフォーカ
スのスケールで比較すればQ、とQ、の偽合焦を排除す
ることが可能である。
As can be seen by comparing FIG. 9 and FIG. 10, it is possible to eliminate false focusing between Q and Q by comparing the scales of defocus.

このような周期パターンによる誤検出を排除する処理の
流れについて第7図のフローチャートに基づいて説明す
る。
The flow of processing for eliminating erroneous detections due to such periodic patterns will be explained based on the flowchart of FIG. 7.

ステップS8でイメージセンサXa、Xcの出力に関し
て複数の相関量@Qiが求まると、対象物体が周期パタ
ーンの場合、相関ピークの数Iは複数なのでI≠1かつ
I#Oとなり、ステップS11に進み、イメージセンサ
Xa、Xbの画像データに関して相関の良い像ずれ量R
jを算出する。
When a plurality of correlation quantities @Qi are determined for the outputs of the image sensors Xa and Xc in step S8, if the target object has a periodic pattern, the number I of correlation peaks is plural, so I≠1 and I#O, and the process proceeds to step S11. , image shift amount R with good correlation regarding image data of image sensors Xa and Xb
Calculate j.

次にI≠0なのでステップS14に進み、Qi。Next, since I≠0, the process proceeds to step S14, and Qi.

Rjに対応するデフォーカス量ZQi、ZRjを算出す
る。ステップS15では誤検出を排除するために、 か否かを判定し、この条件を満足するZQiを選択する
Defocus amounts ZQi and ZRj corresponding to Rj are calculated. In step S15, in order to eliminate false detection, it is determined whether or not, and ZQi that satisfies this condition is selected.

だけが所定値より、も小さくなる。したがってz Q 
zとZQ4が選択され、ZQiとほぼ同一値のZRjが
存在する場合以外のZ Q iが除去される。その後ス
テップ816において、選択されたZQiのうちデフォ
ーカス量の絶対値が最も小さいものZQ、をデフォーカ
ス量として決定する。
only becomes smaller than the predetermined value. Therefore z Q
z and ZQ4 are selected, and Z Q i other than when ZRj having approximately the same value as ZQi exists is removed. Thereafter, in step 816, the one ZQ with the smallest absolute value of the defocus amount among the selected ZQi is determined as the defocus amount.

以上の如き構成によれば、従来不可能であった周期パタ
ーンに対しても偽合焦の排除が可能になる。なお、以上
のように再結像光学系の開口xa。
According to the above configuration, it is possible to eliminate false focusing even for periodic patterns, which was previously impossible. Note that, as described above, the aperture xa of the re-imaging optical system.

xb、xcを等間隔で並べると偽合焦としてZQ4を選
択する可能性は残るが、レンズが非常にデフォーカスし
た位置にある確率が低いため、ステップS16において
、絶対値が最小のZQ、を選ぶことで大抵の場合は問題
がない、ステップS15は、2つの基線長を異にする検
出手段から算出されたデフォーカス量ZQi、ZRiに
ついて、はぼ一致するデフォーカス量以外は排除する方
法であれば上述のやり方に限るものではない。
If xb and xc are arranged at equal intervals, there is still a possibility that ZQ4 will be selected as a false focus, but since the probability that the lens is in a very defocused position is low, in step S16, ZQ with the smallest absolute value is selected. In most cases, there is no problem in selecting the correct value.Step S15 is a method of excluding defocus amounts other than those that closely match the defocus amounts ZQi and ZRi calculated from the detection means having two different baseline lengths. If so, the method is not limited to the above method.

次に偽合焦を完全に排除するための方法について述べる
Next, a method for completely eliminating false focusing will be described.

第11図は第4図と同様の図であるが再結像レンズの開
口xa、xb、xcが非等間隔111ab≠12bcで
並んでいる。この場合、上述と同様な周期パターンが開
口Xa、XQに対応するイメージセンサXa、Xcに投
映されたとき、その画像出力に関する相関のグラフは第
12図に示すようになる。また、開口xa、xbに対応
するイメージセンサXa、Xbの画像出力に関する相関
のグラフは第13図のようになる。図から明らかなよう
に、開口xaとxaの軸間距離Q、=(Qab+Qbc
)と開口xaとxbの軸間路lt Q2 =(Q a 
b)との間に簡単な整数比の関係がないときには、真の
相関の位置Q2とR4以外でデフォーカス量ZQiとz
Rjが合致することはない。ここで、非等間隔とする程
度としては、大きい方の軸間距離をQ4.小さい方の軸
間距離をQよとし、ここで、最も近い整数値とは小数点
以下を値を表わしている。
FIG. 11 is a diagram similar to FIG. 4, but the apertures xa, xb, and xc of the reimaging lens are arranged at non-uniform intervals 111ab≠12bc. In this case, when a periodic pattern similar to that described above is projected onto the image sensors Xa and Xc corresponding to the apertures Xa and XQ, a graph of correlation regarding the image output becomes as shown in FIG. 12. Further, a graph of the correlation regarding the image outputs of the image sensors Xa and Xb corresponding to the apertures xa and xb is as shown in FIG. As is clear from the figure, the distance Q between the axes of the apertures xa and xa, = (Qab + Qbc
) and the interaxial path between the apertures xa and xb lt Q2 = (Q a
b) When there is no simple integer ratio relationship between
Rj will never match. Here, as for the degree of non-uniform spacing, the larger distance between the axes is Q4. Let Q be the smaller distance between the axes, where the nearest integer value represents the value below the decimal point.

とするとき、t>0.02程度は必要でt>0.04が
好ましく t>0.1なら十分である。
When t>0.02 is necessary, t>0.04 is preferable, and t>0.1 is sufficient.

このように、再結像レンズ(xa、xb)の軸間距離と
(x b 、 x c)の軸間距離の長さをわずか違え
ると、偽合焦を確実に排除できる。
In this way, if the inter-axial distance of the re-imaging lens (xa, xb) and the inter-axial distance of (x b , x c) are slightly different, false focusing can be reliably eliminated.

なお1本実施例に関してはいわゆる外光三角形の測距装
置にも適用可能であり、その場合xa。
Note that this embodiment can also be applied to a so-called external light triangular distance measuring device, in which case xa.

xb、xcは再結像レンズというより、直接物体をイメ
ージセンサ上に結像するレンズとなる。
Rather than being re-imaging lenses, xb and xc are lenses that directly image the object onto the image sensor.

また以上の実施例では、軸外の上下に設けた焦点検出領
域の焦点検出装置についてのみ、対象物体を同一の3つ
の光像に分離しそれぞれを対応するイメージセンサで受
光するようにしたが、第2図(b)のYの位置、すなわ
ち光軸周辺に設けた焦点検出領域の焦点検出装置につい
ても同様に構成できる。あるいは、軸外の焦点検出装置
をもたず光軸周辺のみを焦点検出する装置に本発明を適
用してもよい。
Further, in the above embodiments, only the focus detection devices in the focus detection areas provided above and below off-axis separate the target object into the same three optical images and each is received by the corresponding image sensor. The focus detection device in the focus detection area provided at the position Y in FIG. 2(b), that is, around the optical axis, can be constructed in the same manner. Alternatively, the present invention may be applied to a device that does not have an off-axis focus detection device and detects focus only around the optical axis.

さらに以上では分割瞳の数を3つとしたが、瞳の面積が
小さくなり低輝度限界が上昇することおよび装置の規模
が大きくなること等の不都合を無視すれば、4つ以上に
してもよい。但し、像高が5〜1011I11程度の範
囲を焦点検出領域にとる場合には1分割瞳の数は3つが
最適である。
Furthermore, although the number of divided pupils is three in the above description, it may be four or more if disadvantages such as the reduction in the area of the pupil and the increase in the low luminance limit and the increase in the scale of the apparatus are ignored. However, when the focus detection area is set to an image height range of about 5 to 1011I11, the optimum number of pupils divided into one is three.

G1発明の効果 請求項1,2の発明によれば、視差を有する少なくとも
3つのほぼ同一の光像に被写体象を分離するとともに、
いずれか2つを一対とする2組の光像の相対位置を検出
し、各組の相対位置に関す。
Effects of the G1 Invention According to the inventions of claims 1 and 2, a subject image is separated into at least three substantially identical light images having parallax, and
The relative positions of two pairs of optical images are detected, and the relative positions of each pair are determined.

る検出結果を互いに比較演算して周期的なパターンによ
る偽合焦に伴った相関の高い焦点検出結果を排除するよ
うにしたので1周期パターンをもつ被写体の焦点検出が
可能になる。
Since the detection results are compared with each other and highly correlated focus detection results due to false focusing due to a periodic pattern are excluded, it is possible to detect the focus of a subject having a one-period pattern.

請求項3〜5の発明によれば、3つ以上の再結像光学系
の光電変換出力から少なくとも2対の光像の相対位置関
係を求めて焦点検出演算を行うようにしたので、焦点検
出精度と検出可能なデフォーカス範囲を向上できる。
According to the invention of claims 3 to 5, the focus detection calculation is performed by determining the relative positional relationship between at least two pairs of optical images from the photoelectric conversion outputs of three or more reimaging optical systems. Accuracy and detectable defocus range can be improved.

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

第1図はクレーム、対応図である。 第2図〜第12図は一実施例を説明するもので。 第2図(a)は全体構成を示すブロック図、第2図(b
)はその焦点検出光学系をフィルム側から見た正面図、
第3図はその拡大図、第4図(a)〜(c)は視野絞り
、絞り板、IC基板をそれぞれ示す正面図、第5図は焦
点検出光学系Xについての検出光束のケラレを説明する
光路図、第6図は各種の位置にある撮影レンズの射出瞳
をフィールドレンズを介して瞳上に投影した場合を説明
する図、第7図は焦点検出演算の処理手順列を示すフロ
ーチャート、第8図は3つのイメージセンサ上に投映さ
れる周期パターンを説明する図、第9図は基線長の長い
一対のイメージセンサ出力から得られた相関量C(L)
のグラフ、第10図は基線長の短い一対のイメージセン
サ出力から得られた相関量C(L)のグラフである。 第11図は開口を非等間隔に配置した再結像光学系の各
光学素子の正面図である。 第12図は第11図の再結像光学系による第9図に相当
する図である。 第13図は第11図の再結像光学系による第10図に相
当する図である。 第14図は2つのイメージセンサ上に投映される周期パ
ターンを説明する図である。 100:交換レンズ   2oO:カメラ本体202:
演算・制御部  210:焦点検出光学系211:視野
絞り    212:フィールドレンズ213:絞り板
     214:再結像レンズ214xa〜214x
c:再結像レンズ215: Ic基板  xaA+xc
:[!Xa”Xc:イメージセンサ A:結像光学系    B C:検出手段     D E:信号形成手段   F G:光電変換手段   H I:信号形成手段 La”Lc:検出光束 :光電変換手段 :排除手段 :再結像光学系 :検出手段
Figure 1 shows the claims and the correspondence diagram. FIGS. 2 to 12 illustrate one embodiment. Figure 2(a) is a block diagram showing the overall configuration, Figure 2(b)
) is a front view of the focus detection optical system viewed from the film side.
Figure 3 is an enlarged view of the same, Figures 4 (a) to (c) are front views showing the field diaphragm, diaphragm plate, and IC board, respectively, and Figure 5 explains the vignetting of the detected light flux for the focus detection optical system X. FIG. 6 is a diagram explaining the case where the exit pupil of the photographing lens at various positions is projected onto the pupil via the field lens, FIG. 7 is a flowchart showing the processing sequence of focus detection calculation, Fig. 8 is a diagram explaining the periodic pattern projected on the three image sensors, and Fig. 9 is the correlation amount C(L) obtained from the output of a pair of image sensors with a long baseline length.
FIG. 10 is a graph of the correlation amount C(L) obtained from the outputs of a pair of image sensors with short baseline lengths. FIG. 11 is a front view of each optical element of the re-imaging optical system in which apertures are arranged at non-uniform intervals. FIG. 12 is a diagram corresponding to FIG. 9 using the re-imaging optical system of FIG. 11. FIG. 13 is a diagram corresponding to FIG. 10 using the re-imaging optical system of FIG. 11. FIG. 14 is a diagram illustrating a periodic pattern projected onto two image sensors. 100: Interchangeable lens 2oO: Camera body 202:
Calculation/control unit 210: Focus detection optical system 211: Field diaphragm 212: Field lens 213: Aperture plate 214: Re-imaging lenses 214xa to 214x
c: Re-imaging lens 215: Ic substrate xaA+xc
: [! Xa"Xc: Image sensor A: Imaging optical system B C: Detection means D E: Signal formation means F G: Photoelectric conversion means H I: Signal formation means La"Lc: Detection light flux: Photoelectric conversion means: Exclusion means: Re Imaging optical system: detection means

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)視差を有する少なくとも3つのほぼ同一の光像に被
写体象を分離して結像せしめる結像光学系と、 結像した少なくとも3つの光像をそれぞれ光電変換して
出力する少なくとも3つの光電変換手段と、 これらの光電変換手段からの出力信号に基づいて少なく
とも2対の前記光像の相対位置を検出する検出手段と、 この検出手段で得られた各対の相対位置に関する検出結
果を互いに比較演算して周期的なパターンによる偽合焦
に伴った相関の高い焦点検出結果を排除する排除手段と
、 排除された後の焦点、検出結果により焦点調節のための
信号を形成する信号形成手段とを具備することを特徴と
する焦点検出装置。 2)請求項1に記載の装置において、前記結像光学系の
少なくとも2対の瞳対の軸間距離をl_1、l_2とす
る時に、l_1とl_2の間に整数比の関係がないよう
に軸間距離を決定したことを特徴とする焦点検出装置。 3)撮影レンズを介して1次像面内に得られる対象物体
の光像を、前記1次像面内に所定間隔で1直線上に配置
した3つ以上の分割瞳で3つ以上の同一の第2の光像に
分離して再結像せしめる再結像光学系と、 再結像した前記第2の光像をそれぞれ光電変換して出力
する複数の光電変換手段と、 この光電変換手段からの出力信号に基づいて少なくとも
2対の前記第2の光像の相対位置を検出する検出手段と
、 この2対の第2の光像の相対位置検出結果のうち焦点検
出が可能であった検出結果に基づいて焦点調節のための
信号を形成する信号形成手段とを具備することを特徴と
する焦点検出装置。 4)請求項3の焦点検出装置において、複数の焦点検出
結果が得られたときは、軸間距離が最も長い一対の分割
瞳による第2の光像についての焦点検出結果から焦点調
節信号を形成することを特徴とする焦点検出装置。 5)請求項3の焦点検出装置において、前記検出手段は
、軸間距離が最も長い一対の分割瞳による第2の光像に
対応する光電変換手段出力から、最も短い一対の分割瞳
による第2の光像に対応する光電変換手段出力までを順
次に使用して、各一対の第2の光像の相対位置をそれぞ
れ演算し、最初に得られた相対位置を焦点検出結果とす
ることを特徴とする焦点検出装置。
[Claims] 1) An imaging optical system that separates and forms a subject image into at least three substantially identical light images having parallax, and photoelectrically converts and outputs each of the formed at least three light images. at least three photoelectric conversion means, a detection means for detecting the relative positions of at least two pairs of the optical images based on output signals from these photoelectric conversion means, and a detection means for detecting the relative positions of each pair obtained by the detection means. an elimination means for eliminating highly correlated focus detection results due to false focusing due to a periodic pattern by comparing detection results with each other; A focus detection device comprising a signal forming means for forming a signal. 2) In the apparatus according to claim 1, when the distances between the axes of at least two pairs of pupils of the imaging optical system are l_1 and l_2, the axes are arranged so that there is no relation of an integer ratio between l_1 and l_2. A focus detection device characterized in that a distance between the two points is determined. 3) The optical image of the target object obtained in the primary image plane through the photographing lens is divided into three or more split pupils arranged in a straight line at predetermined intervals in the primary image plane, and three or more identical images are obtained. a re-imaging optical system that separates and re-images a second optical image; a plurality of photoelectric conversion means that photoelectrically converts and outputs each of the re-formed second optical images; and the photoelectric conversion means detection means for detecting the relative positions of at least two pairs of said second light images based on output signals from said second light images; and among the relative position detection results of said two pairs of second light images, focus detection was possible. 1. A focus detection device comprising: signal forming means for forming a signal for focus adjustment based on a detection result. 4) In the focus detection device according to claim 3, when a plurality of focus detection results are obtained, a focus adjustment signal is formed from the focus detection results for the second optical image by the pair of split pupils having the longest axis distance. A focus detection device characterized by: 5) In the focus detection device according to claim 3, the detection means converts the output of the photoelectric conversion means corresponding to the second optical image formed by the pair of split pupils having the longest axis distance into the second optical image formed by the pair of split pupils having the shortest distance. The relative position of each pair of second light images is calculated by sequentially using the outputs of the photoelectric conversion means corresponding to the light images, and the first relative position obtained is taken as the focus detection result. Focus detection device.
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