JP2005128293A - Focus detector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、撮影光学系の焦点調節状態を検出する焦点検出装置に関する。 The present invention relates to a focus detection device that detects a focus adjustment state of a photographing optical system.
位相差検出方式の焦点検出装置として、特許文献1や特許文献2に開示されているものが知られている。特許文献1の焦点検出装置は、図6(a)に示すように、焦点検出光学系の絞り開口の逆投影像RIを交換レンズの射出瞳EP近傍ではなく、さらに遠い位置の絞り共役面CPに投影するものである。これにより、ピントずれ量(デフォーカス量)が大きな場合でもずれ量を算出することが可能となる。
As a phase difference detection type focus detection apparatus, those disclosed in
特許文献2の焦点検出装置は、軸外に設定された焦点検出領域において演算されるずれ量の精度を向上させるものである。撮影レンズは光軸から軸外にかけて像面湾曲収差が存在し、軸外に設定された焦点検出領域で演算されるずれ量には像面湾曲収差による誤差が含まれている。そこで、特許文献2の焦点検出装置では、撮影レンズ固有の像面湾曲収差の補正データをレンズROMに記憶しておき、軸外の焦点検出領域で焦点検出演算する場合は上記補正データによりずれ量を補正するものである。 The focus detection apparatus disclosed in Patent Document 2 improves the accuracy of the amount of deviation calculated in a focus detection region set off-axis. The photographing lens has a field curvature aberration from the optical axis to the off-axis, and the deviation amount calculated in the focus detection region set off-axis includes an error due to the field curvature aberration. Therefore, in the focus detection apparatus disclosed in Patent Document 2, correction data for curvature of field unique to the photographing lens is stored in the lens ROM, and when the focus detection calculation is performed in the off-axis focus detection region, the amount of deviation is determined by the correction data. Is to correct.
ここで、特許文献1記載の焦点検出装置において、たとえば光軸を含む幅の広い領域で1つの焦点検出光学系を用いて焦点検出を行う場合、光軸から離れた領域、換言すると、像高の高い焦点検出領域では、特許文献2のような像面湾曲収差による補正データではずれ量を適切に補正できない場合がある。
Here, in the focus detection apparatus described in
たとえば図6(a)に示すように、像高y2で示す像の主光線M0′は射出瞳EPの光軸から離れた点を通過し、像高y1で示す像の主光線は射出瞳EPの光軸に近い点を通過している。特許文献2に示されている補正方法を用いた場合、定性的には、像高y2について算出されたずれ量には許容できない誤差が含まれ、像高y1について算出されたずれ量の誤差は許容し得るということができる。この誤差は、特許文献2の補正データが、射出瞳EPの光軸に近い領域を通過する光束に対するものであるからである。 For example, as shown in FIG. 6A, the principal ray M0 ′ of the image indicated by the image height y2 passes through a point away from the optical axis of the exit pupil EP, and the principal ray of the image indicated by the image height y1 is the exit pupil EP. It passes through a point close to the optical axis. When the correction method shown in Patent Document 2 is used, qualitatively, the deviation amount calculated for the image height y2 includes an unacceptable error, and the error of the deviation amount calculated for the image height y1 is It can be said that it is acceptable. This error is because the correction data of Patent Document 2 is for a light beam passing through a region near the optical axis of the exit pupil EP.
因みに、図6(b)に示すように、焦点検出光学系の絞り開口の逆投影像RIを交換レンズの射出瞳EP近傍に投影するように設計した場合、y2で示す像高の高い焦点検出領域に対応する焦点検出光束であっても、交換レンズの射出瞳EPで光軸近傍の領域を通過するので、像面湾曲収差によるずれ量の誤差が小さい。図6(b)に示すように、図6(a)と等しい像高y2の主光線MOは射出瞳EP上で光軸を通過している。 Incidentally, as shown in FIG. 6B, when the back projection image RI of the aperture opening of the focus detection optical system is designed to be projected in the vicinity of the exit pupil EP of the interchangeable lens, focus detection with a high image height indicated by y2 is performed. Even the focus detection light beam corresponding to the region passes through the region in the vicinity of the optical axis at the exit pupil EP of the interchangeable lens, so that the deviation amount error due to the field curvature aberration is small. As shown in FIG. 6B, the principal ray MO having the same image height y2 as in FIG. 6A passes through the optical axis on the exit pupil EP.
(1)請求項1の発明は、撮影レンズからの被写体光束のうち焦点検出領域に対応する位置を通過する光束を、コンデンサレンズを介して一対の絞り開口を有する絞りマスクによって瞳分割し、瞳分割された一対の光束のそれぞれを一対の受光素子上に再結像させる焦点検出光学系と、一対の受光素子で検出される被写体像信号に基づいて撮影レンズの像面と予定結像面とのずれ量を演算する演算手段とを備え、絞り開口をコンデンサレンズによって逆投影した絞り共役面の位置が撮影レンズの射出瞳位置よりも被写体側に設定されるとともに、演算手段が焦点検出領域の少なくとも一部の領域(以下、焦点検出演算領域)に対応する被写体像信号によりずれ量の演算を行う焦点検出装置において、演算手段は、焦点検出領域の中心に対する焦点検出演算領域の位置、および、一対の絞り開口の並び方向に応じた補正量に基づいてずれ量を補正して求めることを特徴とする。
(2)請求項2の発明は、請求項1の焦点検出装置において、焦点検出領域は、その中心が撮影レンズの光軸上に位置する第1検出領域と、撮影レンズの光軸から離れた位置に位置する第2検出領域とを有することを特徴とする。
(3)請求項3の発明は、請求項1の焦点検出装置において、補正量は、撮影レンズ側に記憶された撮影レンズ固有の情報に基づいて演算手段で求めるものであることを特徴とする。
(4)請求項4の発明は、請求項1に記載の焦点検出装置を備えるカメラに使用する撮影レンズにおいて、焦点検出光学系の瞳位置、および焦点検出演算領域の撮影レンズの光軸に対する位置に関する情報をカメラから取得する取得手段と、情報に基づいて補正量を求めるレンズ側演算手段と、求めた補正量をカメラの演算手段に出力する出力手段とを備えることを特徴とする。
(1) According to the first aspect of the present invention, the light beam passing through the position corresponding to the focus detection area among the subject light beam from the photographing lens is divided into pupils by a diaphragm mask having a pair of aperture openings via a condenser lens. A focus detection optical system that re-images each of the pair of divided light beams on the pair of light receiving elements, an image surface of the photographing lens and a predetermined image forming surface based on a subject image signal detected by the pair of light receiving elements Calculating means for calculating the amount of deviation of the aperture, the position of the aperture conjugate plane where the aperture opening is back-projected by the condenser lens is set closer to the subject side than the exit pupil position of the photographic lens, and the calculating means In a focus detection apparatus that calculates a shift amount based on a subject image signal corresponding to at least a part of a region (hereinafter referred to as a focus detection calculation region), the calculation means is configured to calculate the center of the focus detection region Position of point detection calculation region, and, and obtaining by correcting the deviation amount based on the correction amount corresponding to the arrangement direction of the pair of the aperture stop.
(2) The invention according to claim 2 is the focus detection device according to
(3) The invention according to
(4) A fourth aspect of the present invention is the photographic lens used in the camera having the focus detection device according to the first aspect, wherein the pupil position of the focus detection optical system and the position of the focus detection calculation area with respect to the optical axis of the photographic lens. The image processing apparatus includes an acquisition unit that acquires information on the camera from a camera, a lens-side calculation unit that calculates a correction amount based on the information, and an output unit that outputs the calculated correction amount to the calculation unit of the camera.
本発明によれば、焦点検出光束が交換レンズの射出瞳位置で光軸から離れた領域を通過するような像高の高い領域で焦点検出する焦点検出装置において、焦点検出領域の中心に対する焦点検出対象領域の位置、および、一対の開口絞りの並び方向に応じた補正量を用い、算出されたずれ量をその補正量で補正するようにした。したがって、ピントずれ量が大きな場合でもずれ量を算出可能としながら、1つの焦点検出光学系により幅広い焦点検出領域内の焦点検出を行う場合でも、精度の高い焦点調節状態を演算することができる。 According to the present invention, in a focus detection device that performs focus detection in a region with a high image height such that the focus detection light beam passes through a region away from the optical axis at the exit pupil position of the interchangeable lens, focus detection with respect to the center of the focus detection region is performed. A correction amount corresponding to the position of the target region and the direction in which the pair of aperture stops is arranged, and the calculated shift amount is corrected with the correction amount. Therefore, it is possible to calculate a focus adjustment state with high accuracy even when focus detection within a wide focus detection region is performed by one focus detection optical system, while the shift amount can be calculated even when the focus shift amount is large.
本発明の焦点検出装置を一眼レフカメラに適用した実施の形態を説明する。
図1は本発明による焦点検出装置を搭載した一眼レフカメラの概略構成図である。被写体からの光束は、レンズ鏡筒LB内の撮影レンズ(交換レンズ)LEを透過してカメラボディCB内に導かれる。カメラボディCBに導かれた光束の一部は、半透過性のメインミラー51を透過し、サブミラー52にて下方に反射された後、焦点検出モジュール10へ入射される。焦点検出演算回路であるCPU56は、焦点検出モジュール10の出力である焦点検出信号に基づいてレンズ駆動モータ57を駆動し、撮影レンズLEの焦点調節を行う。一方、メインミラー51で反射された光束はペンタプリズム54を介して接眼レンズ55にて観察される。IMはフィルム,CCDなどの撮影記録手段である。
An embodiment in which the focus detection apparatus of the present invention is applied to a single-lens reflex camera will be described.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a single-lens reflex camera equipped with a focus detection apparatus according to the present invention. The light beam from the subject is guided into the camera body CB through the photographing lens (interchangeable lens) LE in the lens barrel LB. A part of the light beam guided to the camera body CB passes through the semi-transmissive main mirror 51, is reflected downward by the sub mirror 52, and then enters the
図2は、この実施の形態における焦点検出装置の焦点検出領域を示す。図2において、Mは撮影光学系による被写体像の撮影範囲を表す撮影画面であり、図に示すように水平方向に長い長方形である。この焦点検出装置では、撮影画面Mの中央部にあって水平方向に延びる焦点検出領域100と、撮影画面Mの左右の周辺部にあって垂直方向に延びる焦点検出領域200および250とが設定されている。Lxは撮影レンズの光軸に対応する画面中心を示す。
FIG. 2 shows a focus detection area of the focus detection apparatus according to this embodiment. In FIG. 2, M is a photographing screen showing the photographing range of the subject image by the photographing optical system, and is a rectangle that is long in the horizontal direction as shown in the figure. In this focus detection apparatus, a
図2において、焦点検出領域100は分割領域101〜103に三分割され、同様に、焦点検出領域200と250も分割領域201〜203と251〜253に三分割されている。これらの分割領域は、焦点検出モジュール10の受光センサ上の被写体像に基づいて所定のアルゴリズムにより選択することができる。
In FIG. 2, the
焦点検出モジュール10による焦点検出方式は、周知の位相差検出方式ないし瞳分割型再結像方式と呼ばれるものである。この方式は、撮影光学系の射出瞳面上の異なる部分を通過した一対の光束により形成される一対の像の相対的な位置関係のズレに基づいて、撮影光学系の焦点調節状態を検出する方式である。
The focus detection method by the
図3に示すように、焦点検出モジュール10は、視野マスク2と、コンデンサレンズ3と、絞りマスク4と、再結像レンズ5と、イメージセンサ6とを有する。100a,100bは図2に示す焦点検出領域100に対応する瞳領域を示し、後述する絞りマスク4の絞り開口410a,410bの逆投影像である。また、200a,200bは図2に示す焦点検出領域200と250に対応する瞳領域を示し、後述する絞りマスク4の絞り開口420a,420bおよび425a,425bの逆投影像である。したがって、これら瞳領域が形成される面CPは絞りマスク4と共役な面である。図3からわかるように、共役面CPは射出瞳EPよりも遠い位置(被写体側)に設定されている。これは、特許文献1と同様に、ピントずれ量が大きい場合でも焦点検出を可能とするためである。
As shown in FIG. 3, the
焦点検出モジュール10をさらに説明する。撮影レンズLEの撮影光軸に沿って進行してサブミラー52で反射された焦点検出光束は、撮影光束の1次結像面である予定焦点面で結像する。視野マスク2は1次結像面近傍に設けられている。視野マスク2には、焦点検出領域100に対応する視野開口210と、焦点検出領域200に対する視野開口220と、焦点検出領域250に対する視野開口225とが設けられている。
The
視野マスク2の背後にコンデンサレンズ3が配置されている。コンデンサレンズ3は、焦点検出領域100に対応するレンズ部310と、焦点検出領域200に対するレンズ部320と、焦点検出領域250に対するレンズ部325とを有する。コンデンサレンズ3の後方には、三対の絞り開口410a,410bと、420a,420bと、425a,425bとを有する絞りマスク4が配置されている。絞りマスク4の背後に、絞り開口対のそれぞれに対応して三対のレンズ部510a,510bと、520a,520bと、525a、525bとを有する再結像レンズ5が配置されている。再結像レンズ5の後方には、三対の受光センサアレイ610a,610bと、620a,620bと、625a,625bとを有するイメージセンサ6が配置されている。受光センサアレイ610a,610bと、620a,620bと、625a,625bはそれぞれ光電変換素子列で構成される。
A
以上のように、この実施の形態における焦点検出モジュールは、焦点検出領域100の焦点検出光学系100AFと、焦点検出領域200の焦点検出光学系200AFと、焦点検出領域250の焦点検出光学系250AFとを備えている。なお、焦点検出光学系100AFは、視野開口210と、コンデンサレンズ部310と、一対の絞り開口410aおよび410bと、一対の再結像レンズ部510aおよび510bとで構成される。焦点検出光学系200AFは、視野開口220と、コンデンサレンズ部320と、一対の絞り開口420aおよび420bと、一対の再結像レンズ部520aおよび520bとで構成される。焦点検出光学系250AFは、視野開口225と、コンデンサレンズ部325と、一対の絞り開口425aおよび425bと、一対の再結像レンズ部525aおよび525bとで構成される。
As described above, the focus detection module in this embodiment includes the focus detection optical system 100AF in the
このような焦点検出光学系により焦点検出光束がイメージセンサ6上に結像する。焦点検出領域100について説明すると、一次結像面で結像した像は、コンデンサレンズ3から開口410a,410bを通過して一対の像に分割される。分割された一対の像は、再結像レンズ部510a,510bにより受光センサアレイ610a,610bに再結像する。この再結像した一対の像の相関関係に基づいて撮影レンズLEの焦点調節状態(デフォーカス量)が演算される。なお、焦点検出領域200と250についても同様に焦点調節状態が演算される。
The focus detection light beam forms an image on the
図4は、本発明による焦点検出装置を搭載した一眼レフカメラの焦点検出に関係する制御ブロック図である。CPU56には、三対の受光センサアレイ610a,610bと、620a,620bと、625a,625bとから検出信号列が入力される。CPU56には、図2で示した焦点検出領域100,200,250のいずれかを選択するエリア選択スイッチ58が接続されている。また、交換レンズ1内のレンズROMから読み出された補正データを一時記憶するメモリ59が接続されている。撮影レンズLEには、後述するレンズ固有の補正データが記憶されている。
FIG. 4 is a control block diagram related to focus detection of a single-lens reflex camera equipped with a focus detection apparatus according to the present invention. The
CPU56は、焦点検出領域100の分割領域ごとに焦点検出演算を行う。すなわち、受光センサアレイ610aの検出信号列と受光センサアレイ610bの検出信号列のうち、焦点検出演算に用いる分割領域に対応する光電変換素子からの検出信号列を抽出して相関演算を行い、焦点調節状態を演算する。焦点検出領域200および250についても同様である。すなわち、この実施の形態では、図2に示す分割領域101〜103、201〜203,および251〜253に対応する光電変換素子グループごとの相関演算を行う。相関演算により算出される焦点調節状態は、撮影レンズLEによる被写体像の結像面とフィルム面やCCD受光面(予定結像面と共役)との間の像ずれ量として算出される。この像ずれ量はフォーカシングレンズの合焦位置までの移動量に換算され、この移動量がAFモータ57へ出力される。
The
本発明では、焦点検出演算を行う分割領域に応じたずれ補正量で像ずれ量を補正する。ここで、ずれ補正量とは、撮影レンズLEの像面湾曲収差に基づいて発生するずれ量演算の誤差を補正するものであり、いわゆる、タンジェンシャル方向の補正量とラジアル方向の補正量を含む。また、この発明では、焦点検出領域100と焦点検出領域200および250とでは異なる補正量を用いる。
In the present invention, the image shift amount is corrected by the shift correction amount corresponding to the divided area where the focus detection calculation is performed. Here, the deviation correction amount is to correct a deviation amount calculation error generated based on the field curvature aberration of the photographing lens LE, and includes a so-called tangential direction correction amount and a radial direction correction amount. . In the present invention, different correction amounts are used for the
上述したように、この実施の形態では焦点検出光学系100AFと、焦点検出光学系200AFと、焦点検出光学系250AFとを備えている。撮影レンズLEの像面湾曲収差による焦点検出演算に対する影響は、焦点検出光学系100AFと焦点検出光学系200AFの間で異なる。焦点検出光学系100AFと焦点検出光学系250AFの間でも異なる。焦点検出光学系200AFと250AFとの間ではその影響は等しく表れる。 As described above, this embodiment includes the focus detection optical system 100AF, the focus detection optical system 200AF, and the focus detection optical system 250AF. The influence of the photographic lens LE on the focus detection calculation due to the field curvature aberration differs between the focus detection optical system 100AF and the focus detection optical system 200AF. This is also different between the focus detection optical system 100AF and the focus detection optical system 250AF. The influence appears equally between the focus detection optical systems 200AF and 250AF.
焦点検出領域100の軸外の分割領域102と103では、これに対応する絞り開口の並び方向が光軸に対してタンジェンシャル方向であるため、撮影光軸Lxからの像高に応じたタンジェンシャル方向の補正量HT100が必要である。この補正量HT100は、焦点検出領域100の中心に対する分割領域102,103の位置に応じて算出される。焦点検出領域200の分割領域201では、これに対応する絞り開口の並び方向が光軸に対してラジアル方向であるため、撮影光軸Lxからの像高に応じたラジアル方向の補正量HR200が必要である。焦点検出領域200の分割領域202および203は、ラジアル方向の補正量HR200に加えて、ラジアル補正量HR100が必要である。この補正量HR100も、焦点検出領域200の中心に対する分割領域202,203の位置に応じて算出される。
In the off-axis divided
これをまとめると、補正量Hは各焦点検出領域の分割領域ごとに次のように表すことができる。
(a)焦点検出領域100の軸上の分割領域101については補正をしない。
(b)焦点検出領域100の分割領域102および103の補正量Hは次式(1)で示される。
H=タンジェンシャル補正量HT100 ……(1)
この補正量HT100は、図2の焦点検出領域102や103について、図6(a)の影響を除去するタンジェンシャル方向の補正量である。
In summary, the correction amount H can be expressed as follows for each divided region of each focus detection region.
(A) Correction is not performed for the divided
(B) The correction amount H of the divided
H = Tangential correction amount HT 100 (1)
The correction amount HT 100, for the
(c)焦点検出領域200の分割領域201の補正量Hは次式(2)で示される。
H=ラジアル補正量HR200 ……(2)
(d)焦点検出領域200の分割領域202および203の補正量Hは次式(3)で示される。
H=ラジアル補正量HR200+ラジアル補正量HR100 ……(3)
補正量HR100は、図2の焦点検出領域202や203について、図6(a)の影響を除去するラジアル方向の補正量である。
(C) The correction amount H of the divided
H = Radial correction amount HR 200 (2)
(D) The correction amount H of the divided
H = radial correction amount HR 200 + radial correction amount HR 100 (3)
The correction amount HR 100 is a radial correction amount that eliminates the influence of FIG. 6A on the
以下、この補正演算について詳細に説明する。
CPU56は、特開平6−130283号に記載されているように、受光センサアレイ610aの検出信号列と受光センサアレイ610bの検出信号列とのうち、選択されている分割領域に対応する検出信号列を用いて相関演算を行い焦点調節状態を演算する。この演算結果をずれ量P、上記補正量をHで表すと、真のずれ量Dは次式(4)で示すことができる。
D=P−H ……(4)
Hereinafter, this correction calculation will be described in detail.
As described in JP-A-6-130283, the
D = P−H (4)
(A)焦点検出領域100
分割領域101は光軸上の焦点検出領域であり、補正量Hはゼロであるから、真のずれ量Dは次式(5)で示される。
D=P ……(5)
(A)
Since the divided
D = P (5)
分割領域102と103は、光軸からX方向に外れた軸外の焦点検出領域であり、補正量Hは次式(6)で示される。
H=HT100=kt100−2×y2+kt100−0 ……(6)
The divided
H = HT 100 = kt 100-2 × y 2 + kt 100-0 (6)
(B)焦点検出領域200
焦点検出領域200は、光軸からX方向に離れた位置でY方向に延在する焦点検出領域である。分割領域201は、X方向に離れた位置でY軸方向に延在する焦点検出領域であり、補正量Hは次式(7)で示される。
H=HR200=kr200−4×y4+kr200−2×y2+kr200−0 ……(7)
(B)
The
H = HR 200 = kr 200-4 × y 4 + kr 200-2 × y 2 + kr 200-0 ...... (7)
分割領域202と203は軸外の焦点検出領域200のさらにY方向に偏位した領域であり、補正量Hは次式(8)で示される。
H=HR200+HR100
=(kr200−4×y4+kr200−2×y2+kr200−0)+
(kr100−2×y2+kr100−0)…(8)
The divided
H = HR 200 + HR 100
= (Kr 200-4 xy 4 + kr 200-2 xy 2 + kr 200-0 ) +
(Kr 100-2 × y 2 + kr 100-0 ) (8)
以上の補正量Hは、4次の補正係数kr200−4、2次の補正係数kr200−2、kt100−2、kr100−2、0次の補正係数kt200−0、kt100−0、kr100−0を用いた多項式で示されている。これらの係数は、交換レンズ固有のデータで、絞り共役面位置が射出瞳位置よりも遠い焦点検出光学系における像高に対応するものである。これらの補正係数を図6の像高y2において説明する。 The above correction amount H includes the fourth-order correction coefficient kr 200-4 , the second-order correction coefficient kr 200-2 , kt 100-2 , kr 100-2 , the zero-order correction coefficient kt 200-0 , kt 100- 0 and kr 100-0 are shown as polynomials. These coefficients are data specific to the interchangeable lens and correspond to the image height in the focus detection optical system in which the position of the stop conjugate plane is farther from the exit pupil position. These correction coefficients will be described at the image height y2 in FIG.
図6(a)のように絞り共役面CPが射出瞳EPから離れた位置にあり、その絞り共役面CPの中心を通る主光線MO′の光束によって結像される位置と、図6(b)のように、絞り共役面CPが射出瞳EPにあり、その絞り共役面CPの中心を通る主光線MOの光束によって結像される位置との差を、像高の関数で表したときの係数とするものである。したがって、図1に示すように、交換レンズLEのレンズROMにはレンズ固有のこれらの補正係数が予め記憶されている。交換レンズLEがカメラ本体CBに装着されと、レンズROMからカメラ本体CBのメモリ59に補正係数が読み込まれる。
As shown in FIG. 6A, the stop conjugate plane CP is at a position away from the exit pupil EP, and the image is formed by the light beam of the principal ray MO ′ passing through the center of the stop conjugate plane CP. ), The aperture conjugate plane CP is at the exit pupil EP, and the difference from the position formed by the light beam of the principal ray MO passing through the center of the aperture conjugate plane CP is expressed as a function of the image height. It is a coefficient. Therefore, as shown in FIG. 1, these lens-specific correction coefficients are stored in advance in the lens ROM of the interchangeable lens LE. When the interchangeable lens LE is attached to the camera body CB, the correction coefficient is read from the lens ROM into the
以上のように構成されるカメラシステムで焦点検出演算する手順を簡単に説明する。
メイン電源がオンされると、CPU56の制御により次のように焦点調節処理が行われる。撮影レンズLEのレンズROMから上述した係数がメモリ59に読み取られる。一対の受光センサアレイの検出信号列のうち、焦点検出演算に用いる分割領域に対応する信号列を抽出してずれ量Pが算出される。また、焦点検出演算に用いる分割領域に応じた補正量Hが上記式(6)〜(8)のいずれかを用いて算出される。なお、式(6)〜(8)の像高yは分割領域ごとに所定値が設定されている。そして、式(4)により真のずれ量Dを算出する。
A procedure for focus detection calculation in the camera system configured as described above will be briefly described.
When the main power supply is turned on, the focus adjustment process is performed under the control of the
このように構成された焦点検出装置では次のような作用効果を奏することができる。
(1)焦点検出光束が交換レンズの射出瞳位置で光軸から離れた領域を通過するような像高の高い領域で焦点検出する場合、焦点検出領域の中心に対する焦点検出演算領域の位置、および、一対の絞り開口の並び方向に応じた補正量を用いるようにした。したがって、1つの焦点検出光学系により幅広い焦点検出領域内の焦点検出を行う場合でも、精度の高い焦点調節状態を演算することができる。
The focus detecting apparatus configured as described above can provide the following operational effects.
(1) When focus detection is performed in a region having a high image height such that the focus detection light beam passes through a region away from the optical axis at the exit pupil position of the interchangeable lens, the position of the focus detection calculation region with respect to the center of the focus detection region, and A correction amount corresponding to the direction in which the pair of aperture openings are arranged is used. Therefore, even when focus detection in a wide focus detection region is performed by one focus detection optical system, a highly accurate focus adjustment state can be calculated.
図5に示すように焦点検出領域300,350を設定する場合も、焦点検出領域200,250と同様の補正演算により像ずれ量を算出すればよい。
Even when the
以上の実施の形態では、交換レンズのレンズROMに交換レンズ固有の補正係数を記憶し、カメラ本体にそれらの係数を読み込んでずれ補正演算を行うようにしたが、次のように構成してもよい。 In the above embodiment, the correction lens specific to the interchangeable lens is stored in the lens ROM of the interchangeable lens, and the correction correction calculation is performed by reading these coefficients into the camera body. However, the following configuration is also possible. Good.
交換レンズ内のレンズROMには、交換レンズが装着されるカメラ本体で使用される焦点検出モジュールごとに、その瞳位置(絞り共役面位置)、および焦点検出演算領域の装着レンズの光軸に対する位置を係数とする補正式を記憶しておく。これらの補正式は上述した補正式と同様のものである。 In the lens ROM in the interchangeable lens, for each focus detection module used in the camera body to which the interchangeable lens is mounted, its pupil position (aperture conjugate plane position) and the position of the focus detection calculation area with respect to the optical axis of the mounted lens Is stored as a coefficient. These correction formulas are the same as the correction formulas described above.
交換レンズをカメラ本体に装着したとき、交換レンズは、搭載されている焦点検出モジュールの瞳位置と焦点検出演算に用いる分割領域の位置情報をカメラ本体から読込み、補正式の係数として用いる。そして、これらの補正係数を用いて補正量Hを算出してカメラ本体に送信する。 When the interchangeable lens is attached to the camera body, the interchangeable lens reads the pupil position of the mounted focus detection module and the position information of the divided area used for the focus detection calculation from the camera body and uses them as the coefficients of the correction formula. Then, the correction amount H is calculated using these correction coefficients and transmitted to the camera body.
カメラ本体は、これらのずれ補正量Hをメモリ59に記憶する。カメラ本体は周知の相関演算によりずれ量Pを算出し、このずれ量Pをずれ補正量Hで補正してずれ量Dを算出する。上記の実施の形態と異なる点は、補正量をカメラ側で求めるかレンズ側で求めるかの点である。
The camera body stores these shift correction amounts H in the
本発明は、以上で説明した実施の形態に限定されることなく、種々の形態で実現することができる。たとえば、幅の広い焦点検出領域内の主要被写体を抽出手段で抽出し、主要被写体を含む所定領域を上記像高yで特定し、式(6)〜(8)により補正量を算出してもよい。焦点検出光学系も、焦点検出領域の配置も、1つの焦点検出領域内の分割方式も、なんら実施の形態に限定されない。レンズ交換式の銀塩一眼レフカメラに限らず、レンズ交換ができないカメラでも良く、さらには、デジタルカメラにも本発明を使用できる。デジタルカメラの場合、撮影用の撮像素子を焦点検出用に用いてもよい。 The present invention is not limited to the embodiment described above, and can be realized in various forms. For example, the main object in the wide focus detection area is extracted by the extraction means, the predetermined area including the main object is specified by the image height y, and the correction amount is calculated by the equations (6) to (8). Good. The focus detection optical system, the arrangement of the focus detection areas, and the division method within one focus detection area are not limited to the embodiments. The present invention is not limited to a lens-interchangeable silver salt single-lens reflex camera, and may be a camera in which lenses cannot be exchanged. Furthermore, the present invention can be used for a digital camera. In the case of a digital camera, an image sensor for photographing may be used for focus detection.
1:撮影レンズ 2:視野マスク
3:コンデンサレンズ 4:絞りマスク
5:再結像レンズ 6:イメージセンサ
56:CPU 58:選択スイッチ
CP:共役面 EP:射出瞳
1: photographing lens 2: field mask 3: condenser lens 4: aperture mask 5: re-imaging lens 6: image sensor 56: CPU 58: selection switch CP: conjugate plane EP: exit pupil
Claims (4)
前記一対の受光素子で検出される被写体像信号に基づいて前記撮影レンズの像面と予定結像面とのずれ量を演算する演算手段とを備え、
前記絞り開口を前記コンデンサレンズによって逆投影した絞り共役面の位置が前記撮影レンズの射出瞳位置よりも被写体側に設定されるとともに、前記演算手段が前記焦点検出領域の少なくとも一部の領域(以下、焦点検出演算領域)に対応する被写体像信号により前記ずれ量の演算を行う焦点検出装置において、
前記演算手段は、前記焦点検出領域の中心に対する前記焦点検出演算領域の位置、および、前記一対の絞り開口の並び方向に応じた補正量に基づいて前記ずれ量を補正して求めることを特徴とする焦点検出装置。 Of the subject luminous flux from the photographic lens, the luminous flux that passes through the position corresponding to the focus detection region is pupil-divided by a diaphragm mask having a pair of aperture openings via a condenser lens, and each of the pair of pupil-divided luminous fluxes is paired A focus detection optical system for re-imaging on the light receiving element;
Computation means for computing the amount of deviation between the image plane of the photographing lens and the planned imaging plane based on subject image signals detected by the pair of light receiving elements,
The position of the diaphragm conjugate plane obtained by projecting back the aperture aperture by the condenser lens is set closer to the subject side than the exit pupil position of the photographing lens, and the calculation means is at least a part of the focus detection area (hereinafter referred to as the focus detection area). In the focus detection device that calculates the shift amount based on the subject image signal corresponding to the focus detection calculation area),
The calculating means calculates and calculates the shift amount based on a correction amount according to a position of the focus detection calculation area with respect to a center of the focus detection area and an arrangement direction of the pair of aperture openings. Focus detection device.
前記焦点検出領域は、その中心が前記撮影レンズの光軸上に位置する第1検出領域と、前記撮影レンズの光軸から離れた位置に位置する第2検出領域とを有することを特徴とする焦点検出装置。 The focus detection apparatus according to claim 1.
The focus detection area includes a first detection area whose center is located on the optical axis of the photographing lens and a second detection area located at a position away from the optical axis of the photographing lens. Focus detection device.
前記補正量は、前記撮影レンズ側に記憶された撮影レンズ固有の情報に基づいて前記演算手段で求めるものであることを特徴とする焦点検出装置。 The focus detection apparatus according to claim 1.
The focus detection apparatus characterized in that the correction amount is obtained by the calculation means based on information unique to the photographing lens stored on the photographing lens side.
前記焦点検出光学系の瞳位置、および前記焦点検出演算領域の前記撮影レンズの光軸に対する位置に関する情報を前記カメラから取得する取得手段と、
前記情報に基づいて前記補正量を求めるレンズ側演算手段と、
求めた前記補正量を前記カメラの演算手段に出力する出力手段とを備えることを特徴とする撮影レンズ。 In a photographic lens used for a camera provided with the focus detection device according to claim 1,
Acquisition means for acquiring information about the position of the pupil of the focus detection optical system and the position of the focus detection calculation region relative to the optical axis of the photographing lens from the camera;
Lens-side computing means for obtaining the correction amount based on the information;
An imaging lens, comprising: an output unit that outputs the obtained correction amount to an arithmetic unit of the camera.
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