JPS604914A - Focus detector - Google Patents
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- JPS604914A JPS604914A JP11393683A JP11393683A JPS604914A JP S604914 A JPS604914 A JP S604914A JP 11393683 A JP11393683 A JP 11393683A JP 11393683 A JP11393683 A JP 11393683A JP S604914 A JPS604914 A JP S604914A
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
- G02B7/28—Systems for automatic generation of focusing signals
- G02B7/34—Systems for automatic generation of focusing signals using different areas in a pupil plane
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、撮影レンズを通過した被写体光を受光して撮
影レンズピント状態を検出するカメラの焦点検出装置に
関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a focus detection device for a camera that detects the focus state of a photographic lens by receiving object light that has passed through a photographic lens.
従来技術
光軸に対して互いに対称な関係にある撮影レンズの第1
と第2の領域のそれぞれを通過した被写体光束をそれぞ
れ再結像させて二つの像をつくり、この二つの像の相互
位置関係をめて、結像位置の予定焦点位置からのずれ量
およびその方向(結像位置が予定焦点位置の前側か、後
側か、即ち前ピンか後ピンか)8得るようにした焦点検
出装置がすでに提案されている。このような焦点検出装
置の光学系は、第1図に示すような構成となってお・す
、この光学系は撮影レンズ(2)の後方の予定焦点面(
4)あるいはこの面からさらに後方の位置にコンデンサ
レンズ(6)を有し、さらにその後方に再結像レンズ(
8) 、 (10)を有し、各再結像レンズの結像面に
は例えばCCD1受光素子として有するラインセンサ(
121、(14Jを配しである。各ラインセンサ(12
1。Prior Art The first lens of the photographic lens is symmetrical to the optical axis.
The object light beams that have passed through the first and second regions are respectively re-imaged to create two images, and the mutual positional relationship of these two images is determined to determine the amount of deviation of the image forming position from the expected focal position and its deviation. A focus detection device has already been proposed that can obtain the direction (whether the imaging position is in front of or behind the expected focus position, that is, whether the focus is in front or behind). The optical system of such a focus detection device has a configuration as shown in FIG.
4) Alternatively, there is a condenser lens (6) located further back from this surface, and a re-imaging lens (6) further behind that.
8) and (10), and on the imaging surface of each re-imaging lens there is a line sensor (for example, a CCD1 light receiving element).
121, (14J is arranged.Each line sensor (12
1.
(141上の像は、第2図に示すように、ピントを合わ
すべき物体の像が予定焦点面より前方に結像する、いわ
ゆる前ピンの場合、光軸(18)に近くなり互に近づき
、反対に後ピンの場合、夫々光軸(18)から遠くなる
。ピントが合った場合、二つの像の互いに対応し合う二
点の間の間隔は、ピント検出装置の光学系の構成によっ
て規定される特定の距離となる。(As shown in Figure 2, the images on 141 are close to the optical axis (18) and approach each other in the case of so-called front focus, in which the image of the object to be focused is formed in front of the planned focal plane. , on the other hand, in the case of rear focus, they are far from the optical axis (18).When the two images are in focus, the distance between the two corresponding points of the two images is determined by the configuration of the optical system of the focus detection device. be a certain distance.
したがって、原理的には二つの像の間隔を検出すればピ
ント状態が分かることになる。この像間隔の検出方法の
一つとして次のような方法が公知である。Therefore, in principle, the focus state can be determined by detecting the distance between the two images. The following method is known as one of the methods for detecting this image interval.
即ち、第3図において、センサ(12) 、 (141
のそれぞれは例えば10個および16個のホトダイオー
ドのセルa1〜a1o、 bt〜btaからなっている
。今、便宜上客セルに付けた符号は各セルの出力をも表
わすものとする。ここで、センサ(14Jにおいて連続
する10個のセルの組を考えると、図のように7つの組
Bl、 B2.・・・B7ができる。これら7組のうち
どの組の像がセンサ(12)の像と最も一致しているか
を検出してピント状態を知るわけである。今、例えばセ
ンサ(12)の像がセンサ(14)の組B1の部分の像
と一致しているものとする。つまり、セルal。That is, in FIG. 3, sensors (12), (141
For example, each of the photodiode cells a1-a1o, bt-bta includes 10 and 16 photodiodes. For convenience, it is assumed that the symbols attached to customer cells also represent the output of each cell. Here, if we consider the set of 10 consecutive cells in the sensor (14J), seven sets Bl, B2...B7 are created as shown in the figure.Which set of these seven sets has an image associated with the sensor (12 ) The focus state is known by detecting whether the image of the sensor (12) most closely matches the image of the sensor (14). .That is, cell al.
B2.1− aloの各出力とセフtz bt、 bl
、 ・−・b4o O)各出力との間ニat = bt
、 a2= bz、−1alo−= bx。B2.1- Each output of alo and safety tz bt, bl
, ・-・b4o O) Between each output at = bt
, a2=bz, -1alo-=bx.
の関係が成立しているものとする。この場合、5t=l
at−bll−4−1a2−B21−1−・・・1at
o−btol −・・(1)二 〇
となるが、S+は組B!以外の組の像に対する同様な計
算結果よりも小さく、すへての組の像に対する計算結果
の中で最小となる。このような最小値をとる組を見い出
すために、まず各組の像に対して上記のような計算が行
われる。次いで、得られた計算結果の中から最小値を見
い出す操作が行われる。このようにしてピント状態の検
出かなされていた。しかしながら、上記のようにしてめ
た各計算値の中の最小値が、二つの像が最も一致した場
合に対応するのは、二つの像のパターンか合同であると
ともに二つのセンサの感度が互いに等しい場合である。It is assumed that the relationship holds true. In this case, 5t=l
at-bll-4-1a2-B21-1-...1at
o-btol -... (1) 20, but S+ is group B! It is smaller than the results of similar calculations for other sets of images, and is the smallest among the results of calculations for all sets of images. In order to find a set that has such a minimum value, the above calculation is first performed for each set of images. Next, an operation is performed to find the minimum value from among the obtained calculation results. In this way, the focus state was detected. However, the minimum value among the calculated values obtained above corresponds to the case where the two images most closely match, which means that the patterns of the two images are congruent and the sensitivities of the two sensors are relative to each other. This is the case when they are equal.
合同性がくずれたり、センサ間に感度差かある場合は、
上記の最小値は必ずしも二つの像の一致状態に対応しな
くなり、これはピント検出誤差となる。以上のことを第
4図を用いて説明する。第4図+alは、階段状の明暗
部を持っタヒント検出対象を示し、枠■の部分が二つの
センサ(121、(Iω上に結像されるものとする。第
4図(blは、実線(Outl) 、点線(out2)
が第4図Fa+の検出対象に対するセンサ(12) 、
(141の出力を示すグラフである。グラフに示すよ
うに、二つの出力が合同ではなく、検出対象の明部に対
応するところで出力間に差が生ずるような、場合を例と
して考える。尚グラフは、センサ(12)上の像がセン
サ(1ωの第3の組B3の部分の像と一致する場合を示
し、像の一致に対応させて二つの出力を重さね合わせた
ものである。さて、二つの出力(outl)と(ouL
2)とが合同であれば
53−1Σ”” −bi−J−zl +z (2)1=
1
で示される計算値S3は0となって他の合計値を含めた
もののうちで最小となる。ところが、グラフに示すよう
に両者が合同でない場合には計算値S3は最小とはなら
ず、むしろ出力(outl)のグラフをセルの1ピンチ
分だけ左・\シフトした状態の場合の計算値S2の方が
小さくなる。つまりlピッチ分だけ検出誤差を生ずる。If the congruence breaks down or there is a sensitivity difference between the sensors,
The above minimum value does not necessarily correspond to the state of coincidence between the two images, and this results in a focus detection error. The above will be explained using FIG. 4. Figure 4 +al shows a tip detection target with step-like bright and dark areas, and the part in the frame ■ is assumed to be imaged on the two sensors (121, (Iω). Figure 4 (bl is a solid line) (Outl), dotted line (out2)
is the sensor (12) for the detection target in Fig. 4 Fa+,
(This is a graph showing the output of 141.As shown in the graph, consider a case where the two outputs are not congruent and there is a difference between the outputs in the area corresponding to the bright part of the detection target.The graph shows a case where the image on the sensor (12) matches the image of the third group B3 portion of the sensor (1ω), and the two outputs are superimposed corresponding to the matching of the images. Now, there are two outputs (outl) and (ouL
2) is congruent, then 53-1Σ"" -bi-J-zl +z (2)1=
The calculated value S3, which is indicated by 1, becomes 0 and is the smallest among all the other total values. However, as shown in the graph, if the two are not congruent, the calculated value S3 is not the minimum, but rather the calculated value S2 when the graph of the output (outl) is shifted to the left by one pinch of the cell. is smaller. In other words, a detection error occurs by l pitches.
今、lピッチが例えば30μに相当するとすれば、lピ
ッチ分の検出誤差は、撮影レンズの光軸方向における検
出誤差に直して例えばl yrvr程になる。このよう
な誤差は、例えば1眼レフカメラにとっては実用上支障
をきたす量である。Now, if l pitch corresponds to, for example, 30μ, the detection error for l pitch is equivalent to the detection error in the optical axis direction of the photographic lens, for example, about l yrvr. Such an error is of an amount that poses a practical problem for, for example, a single-lens reflex camera.
一方、本発明に係わる焦点検出装置における光学系は、
第2図に示すように上下のセンサに結像される二つの像
が光軸に関して非対称となるような構成であり、このこ
とが二つの像の合同性を崩す要因の一つとなっている。On the other hand, the optical system in the focus detection device according to the present invention is
As shown in FIG. 2, the configuration is such that the two images formed on the upper and lower sensors are asymmetrical with respect to the optical axis, and this is one of the factors that disrupts the congruency of the two images.
さらに、コンデンサレンズおよび再結像レンズの収差特
性によって像面湾曲が生じ、これが合同性を崩す要因に
なっている。もっとも像面湾曲は、コンデンサレンズを
゛非球面レンズにしたり、複数のレンズを組合わせて
用いたりして改善を計ることはできるか、それでも完全
に満足を得るところまで改善を計ることは困難である。Furthermore, field curvature occurs due to the aberration characteristics of the condenser lens and the reimaging lens, which causes congruence to deteriorate. However, it is possible to improve the field curvature by changing the condenser lens to an aspherical lens or by combining multiple lenses, but even then it is difficult to improve the field curvature to the point where complete satisfaction is obtained. be.
さらにまた、二つの再結像光学系を撮影レンズの光軸に
関して十分に対称に構成、配置することが生産上困難で
あり、これが二つの像の非合同性を生ずる要因となるの
である。以上のような種々の要因によって二つの像ある
いは各像に応じた出カバターンが合同とならないことが
不可避であり、したがって上述したような従来の像比較
方法ではピント検出誤差の発生は避けられない。Furthermore, it is difficult in terms of production to configure and arrange the two re-imaging optical systems sufficiently symmetrically with respect to the optical axis of the photographing lens, which causes non-congruency between the two images. Due to the various factors mentioned above, it is inevitable that the two images or the output patterns corresponding to each image will not be congruent, and therefore, in the conventional image comparison method as described above, the occurrence of a focus detection error is unavoidable.
目 的
本発明は、上述のようなピント検出誤差を発生しない、
改良を加えた焦点検出装置を提供することを目的とし、
さらには検出精度の高い焦点検出装置を提供することを
目的とする。Purpose The present invention does not generate focus detection errors as described above.
The purpose is to provide an improved focus detection device,
A further object of the present invention is to provide a focus detection device with high detection accuracy.
要 旨
この目的を達成するため、本発明においては、二つのセ
ンサの出カバターンを直接的に比較するようにした従来
の方法に代えて、各センサの出力信号について各出力信
号からその信号の位相を所定量だけ所定方向・\シフト
した信号をつくり、このシフトした信号とシフト前の元
の信号との間の差に応じた信号をめ、こうしてめた各セ
ンサの出力信号に対応する二つの差信号を相互に比較す
ることにより二つの像の間隔を検出するようにしたこと
を要旨とする。本発明の実施例では、二つのセンサとし
て一つに連なっfこCODを用い、このccnから時系
列的に出力される光電変換信号を遅延回路を介して所定
画素対応の信号分たけ遅延せしめ、この遅延回路を通過
した信号と通過しない信号とを減算回路に与えて差信号
を得るようにしている。Summary To achieve this objective, in the present invention, instead of the conventional method of directly comparing the output patterns of two sensors, the phase of each output signal of each sensor is calculated. Create a signal that is shifted by a predetermined amount in a predetermined direction, obtain a signal corresponding to the difference between this shifted signal and the original signal before shifting, and generate two signals corresponding to the output signals of each sensor obtained in this way. The gist is that the interval between two images is detected by mutually comparing the difference signals. In the embodiment of the present invention, a series of f CODs are used as two sensors, and a photoelectric conversion signal output from the ccn in time series is delayed by a signal corresponding to a predetermined pixel via a delay circuit. The signal that has passed through this delay circuit and the signal that has not passed are fed to a subtraction circuit to obtain a difference signal.
実施例
まず、第4図(blの出力(outl) 、(out2
) ノ場合について本発明装置におけるピント検出方法
がどのような結果を生じるか考察を行ってみる。第5図
に示す出力0uLl’は、第4図(blにおいて出力0
uL1 (; 右側へ2ピッチ分シラトしてシフト前の
出力0uLlからシフトした出力を減じたものである。Example First, Fig. 4 (output of bl (outl), (out2
) Let us consider what kind of results the focus detection method in the apparatus of the present invention produces in the case of (2). The output 0uLl' shown in FIG. 5 is the output 0uLl' shown in FIG.
uL1 (; The shifted output is subtracted from the output 0uLl before the shift by shifting two pitches to the right.
出力ouL2’は同様にして出力Ou【2からつくった
ものである。第5図において二つの出力0utl’。The output ouL2' is similarly created from the output Ou[2. In FIG. 5 the two outputs 0utl'.
out2’は第4図(blと同様に二つの像を互いに重
ね合わせた状態に対応させて示しである。このような二
つの出力に対して第4図iblの出力に対して行ったよ
うな計算値をめる計算を行うと、第5図のような出力の
組合わせの場合が最も計算値(53′とする)は小さく
なる。ちなみに、第5図において、出力ouLl’を1
ピッチ分右側ヘシフトさせた場合を想定して、この場合
の計算値S2’を考えると52’ >S a’となるこ
とは容易に見出すことができる。尚、第4図fblの場
合はS3が最小となるべきところ、S2<53の関係が
成立して、ピント検出誤差が生ずることとなっていた。out2' is shown corresponding to the state in which two images are superimposed on each other as in Figure 4 (bl). When calculating the calculated values, the calculated value (53') is the smallest for the combination of outputs as shown in Figure 5.By the way, in Figure 5, the output ouLl' is set to 1.
Assuming that the pitch is shifted to the right side, and considering the calculated value S2' in this case, it can be easily found that 52'> S a'. In the case of FIG. 4 fbl, S3 should be the minimum, but the relationship S2<53 was established, resulting in a focus detection error.
以上に見るように、第5図のように変換した信号を用い
るとピント検出精度を改善することができる。この改善
効果の生ずる理由は、元の信号に含まれる、誤差を生ず
る土台となっている直流成分が抑制され、比較にとって
有効な交流成分が強調されるところにあると考えらる。As seen above, focus detection accuracy can be improved by using signals converted as shown in FIG. The reason for this improvement effect is thought to be that the DC component included in the original signal, which is the basis of the error, is suppressed, and the AC component, which is effective for comparison, is emphasized.
次に第6図は、本発明の第1の実施例を示すブロック図
で、センサとしてCOD (電荷結合素子)が用いであ
る。尚、第1図ではセンサ(12+ 、 (14)を別
々のものとして図示しであるが、実際には同一チップ上
に形成した1個のCCDを用い、CCD上の各セルの出
力を時系列的に出力せしめ、その中の所要出力だけを選
択的に取り出して用いる。第8図には、CCD (22
+のセルのうちで出力を利用するものについて符号Ll
、 R2,・・◆L28. R1,R2,・・・R30
を付けて示しである。ここで、セルL1ζI・28 の
部分およびセルR1〜R30の部分は、弔1図の例えば
センサl12) 、 114)にそれぞれ対応ず6゜向
、各セルに付けた符号は各セルの出カケも示すものとす
る。また、セルL1〜L28の部分を基準部と呼ひ、セ
ル−R1〜Raoの部分を参照部と呼ぶことにする。Next, FIG. 6 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention, in which a COD (charge coupled device) is used as a sensor. Although the sensors (12+ and (14) are shown as separate sensors in Figure 1, one CCD formed on the same chip is actually used, and the output of each cell on the CCD is chronologically recorded. output from the CCD (22
Among the + cells, the code Ll is used for those that use the output.
, R2,...◆L28. R1, R2,...R30
It is shown with . Here, the portion of cell L1ζI・28 and the portion of cells R1 to R30 do not correspond to, for example, sensors l12) and 114) in Figure 1, respectively, and are oriented at 6 degrees, and the numbers assigned to each cell also indicate the output of each cell. shall be indicated. Further, the portion of cells L1 to L28 will be referred to as a reference portion, and the portion of cells -R1 to Rao will be referred to as a reference portion.
さて、CCD(22)からは、例えばLl、 Lz、・
・・R28゜R1,R2,・・・R3oの順番で積分高
力が送り出される。実際には、出力し1の左側、出力L
28とR1との間、出力Rsoの右側にも使用されない
セルの部分が存在する。第6図に戻って、上述のように
送出されるCCDの出力信号は、直接に減算回路例の入
力伽)に与えられるとともに、遅延回路(30)ヲ介し
て減算回路(財)のもう一方の入力(28)に与えられ
る。Now, from the CCD (22), for example, Ll, Lz, .
... R28° The integral high force is sent out in the order of R1, R2, ... R3o. Actually, the left side of output 1, output L
There is also an unused cell portion on the right side of the output Rso, between R1 and R1. Returning to FIG. 6, the output signal of the CCD sent out as described above is given directly to the input of the subtraction circuit example, and is also sent to the other side of the subtraction circuit via the delay circuit (30). input (28).
遅延回路(30)は、例えば、CCDを用いることがで
き出力4画素分の遅延を行う。減算回路例は、入力(2
6)の信号Snから入力例の信号Sdを減する。The delay circuit (30) can use, for example, a CCD and delays the output by four pixels. An example of a subtraction circuit is input (2
6) Subtract the signal Sd of the input example from the signal Sn.
第17図国には、基準部についての信号SnとSdとを
例示してあり、第17図(blには第17図Falの信
号Sn、Sdについての減算・出力(Sn−3d)を示
しである。基準部の信号についての第1番目の減算出力
は11= Ls −Llで示され、最後゛の減算出力は
124= L2g −L24で示される。かくて、4画
素分の遅延出力と組み合わせて減算出力を得る場合は、
28個のセル出力に対してそれよりも4個少ない24個
の減算出力が得られる。同様にして参照部からのセル3
0個分の積分出力に対して26個の減算出力が得られる
。これら減算出力は順次にアナログ・デジタル変換回路
□□□によりデジタル値に変換され、次いでメモ1月圓
に貯えられる。すべての減算出力が得られると相関回路
(1)によりメモIJ (34)のデータを用いて撮影
レンズのずれ量をめる計算が行われる。以後、上記の減
算出力を2次出力といい、その波形を第2次像という。Figure 17 shows examples of signals Sn and Sd for the reference section, and Figure 17 (bl shows subtraction and output (Sn-3d) for signals Sn and Sd of Figure 17 Fal). The first subtraction output for the reference part signal is shown as 11=Ls-Ll, and the last subtraction output is shown as 124=L2g-L24.Thus, the delayed output for 4 pixels and If you want to combine to get the subtracted output,
For the 28 cell outputs, 24 subtracted outputs are obtained, which is 4 fewer. Similarly, cell 3 from the reference part
26 subtraction outputs are obtained for 0 integral outputs. These subtracted outputs are sequentially converted into digital values by the analog-to-digital conversion circuit □□□, and then stored in the memo circle. When all the subtraction outputs are obtained, the correlation circuit (1) performs a calculation to determine the amount of deviation of the photographic lens using the data in the memo IJ (34). Hereinafter, the above subtracted output will be referred to as a secondary output, and its waveform will be referred to as a secondary image.
尚、計算の方法については後で詳細に説明する。Note that the calculation method will be explained in detail later.
第7図は、本発明の他の実施例を示すブロック図で、C
CD(22)からの積分出力はまずアナログ・デジタル
変換回路(38)によりデジタル値に変換され、次いで
変換されたデジタル値は直接に減算回路(42)の入力
(44)に与えられるとともに、遅延回路(40)を介
して減算回路(42)のもう一方の入力(46)に与え
られる。FIG. 7 is a block diagram showing another embodiment of the present invention;
The integral output from the CD (22) is first converted into a digital value by the analog-to-digital conversion circuit (38), and then the converted digital value is directly applied to the input (44) of the subtraction circuit (42), and is also delayed. It is applied via the circuit (40) to the other input (46) of the subtraction circuit (42).
減算回路(42)の出力はメモ1月圓に貯えられる。尚
、遅延回路(4■および減算回路(42)はデジタル回
路で構成されるが、それぞれは第6図における遅延回路
(301と減算回路(28)と目的とする機能は同じで
あり、メモIJ (34)以後における信号処理は第6
図の場合と同じである。The output of the subtraction circuit (42) is stored in a memo circle. Note that the delay circuit (4) and the subtraction circuit (42) are constructed of digital circuits, but each has the same intended function as the delay circuit (301) and subtraction circuit (28) in FIG. (34) The subsequent signal processing is the sixth
Same as in the figure.
次に、メモ1月力のデータを用いたずれ量計算のための
データ処理について説明するが、その前に第10図を参
照して像の合焦位置(4)からのずれ量dとセンサ(1
2)における像のシフト量eとの関係を考察する。尚、
第10図は第1図および第2図に示す光学系と同一のも
のである。第10図において光線(48)は、撮影レン
ズの射出瞳の外周近くを通過するとともに合焦面と光軸
との交点((3))を通過してセンサ上の点(52)に
達する。この光線(48)は、例えば交点(■で結像す
る光線群の中の−っである。光線(圓は、光線(48)
と同一の光源からのもので、ただ撮影レンズをdの距離
だけ繰り出した場合のものである。この光線(財)は交
点(労からgだけ離れた点邸)を通過してセンサ上の点
呼)に達する。光線画は、逆に撮影レンズをdだけ繰り
入れた場合のもので、合焦面との交点(621を通過し
て、センサ上の点(64)に達する。ここで交点ω)と
(56)、あるいは交点(圓)と(62)との間の線分
を合焦面上での一つの像と考えると、センサ上の点(5
2)と(58)あるいは点(52)と(圓との間の線分
は、合焦面上の各像に対して再結像された像ということ
になる。そこで各線分の長さgとeとを用いてβ= e
/gを考え、これを像倍率と呼ぶこととする。(この像
倍率βはレンズ(61、(8)等の光学系の構成によっ
て定まる。)一方、光線(48)と光軸(18)とがな
す角をθとすれば、距離gとdとの間にはLanθ=
g/dが成立する。ここでθは、レンズ(6) 、 (
81、絞り開口[9+等からなる光学系の構成に依存す
る定数となる。以」二から、dとeの関係4は次式のよ
うになる。Next, we will explain the data processing for calculating the amount of deviation using the data of the memo force, but before that, we will refer to FIG. (1
The relationship with the image shift amount e in 2) will be considered. still,
FIG. 10 is the same optical system as shown in FIGS. 1 and 2. In FIG. 10, the light ray (48) passes near the outer periphery of the exit pupil of the photographic lens, passes through the intersection ((3)) of the focal plane and the optical axis, and reaches a point (52) on the sensor. This ray (48) is, for example, - in the group of rays that form an image at the intersection (■).The ray (circle) is the ray (48)
This is from the same light source as , but only when the photographic lens is extended by a distance of d. This ray of light passes through the intersection point (the point at a distance g from the point) and reaches the point on the sensor. The ray image is obtained when the photographing lens is moved in by d, passing through the intersection with the focal plane (621) and reaching the point (64) on the sensor. , or considering the line segment between the intersection (circle) and (62) as one image on the focusing plane, the point (5) on the sensor
The line segment between 2) and (58) or the point (52) and (circle) is an image that is refocused for each image on the focal plane.The length of each line segment is therefore Using and e, β= e
/g, and this will be called the image magnification. (This image magnification β is determined by the configuration of the optical system such as lenses (61, (8), etc.) On the other hand, if the angle between the light ray (48) and the optical axis (18) is θ, then the distances g and d are Between Lanθ=
g/d holds true. Here, θ is the lens (6), (
81, the aperture aperture [9+, etc., is a constant that depends on the configuration of the optical system. From equation 2, the relationship 4 between d and e is as follows.
d−□ ・・・(3)
βtanθ
(3)式が示すように、センサ上における像のシフト量
eが分かると合焦位置からの像のずれ量dを算出するこ
とができる。尚、厳密には像倍率βは定数とはならず、
シフト量eに応じて変化し、合焦時の像倍率に対して前
ピンの場合は大きく、後ピンの場合は小さくなる傾向に
ある。さらには光学系の像面湾曲などの収差によってセ
ンサ面上における像の位置の違いによっても異なる。し
たがって、後述するようにより正確なずれ量の算出に際
しては、シフト量eに応じた像倍率を予め用意しておき
、これを用いる。以下、シフト量eおよびずれ量dの検
出について説明する。d-□ (3) βtanθ As shown in equation (3), if the amount of shift e of the image on the sensor is known, the amount of deviation d of the image from the in-focus position can be calculated. Strictly speaking, the image magnification β is not a constant;
It changes according to the shift amount e, and tends to be large when the front focus is on, and small when the back focus is on the image magnification at the time of focusing. Furthermore, it also varies depending on the position of the image on the sensor surface due to aberrations such as field curvature of the optical system. Therefore, as will be described later, when calculating a more accurate shift amount, an image magnification corresponding to the shift amount e is prepared in advance and used. Detection of the shift amount e and the deviation amount d will be described below.
第6図にもどって、メモ1月例には、上述のように基準
部のセル出力からつくられた24個の二次出力1i(i
=l、2.・・・24)と参照部のセル出力からつくら
れた26個の減算出力r1(i=1.2.・・・26)
とが貯えられる。尚、各二次出力を貯えるメモリの番地
は予め定められる。ここで、以後の信号処理の都合のた
めに、第8図に示すように各二次出力li、fiを基準
部、参照部のセルに対応づける。例えば、二次出力1+
は基準部のセルL1の出力からセルL5の出力を減じた
ものであるが、これをセルLlとLSの中心位置にある
セルL3を代表する信号であると対応づける。以下、他
の二次出力12、13−−−124. rt、 r2.
−一γ26ニツイテモ同様に考え、それぞれはセルL4
. LS、・・・L26 R3R4,・・・R2gを代
表する信号であると対応づける。Returning to Figure 6, the January memo example contains 24 secondary outputs 1i (i
=l, 2. ...24) and 26 subtraction outputs r1 (i=1.2...26) created from the cell outputs of the reference section
can be stored. Note that the memory address for storing each secondary output is determined in advance. Here, for convenience of subsequent signal processing, each secondary output li, fi is associated with cells of the reference section and the reference section, as shown in FIG. For example, secondary output 1+
is obtained by subtracting the output of the cell L5 from the output of the cell L1 in the reference section, and is associated with the signal representing the cell L3 located at the center of the cells L1 and LS. Below, other secondary outputs 12, 13---124. rt, r2.
- Thinking in the same way as γ26, each cell is L4
.. LS, . . . L26 are associated with signals representing R3R4, . . . R2g.
次に、基準部に対応する2次出力列(心を第8図のよう
に第1ブロツク、第2ブロツクおよび第3ブロツクとい
う三つの信号ブロックに分けて考える。Next, consider dividing the secondary output sequence (the center) corresponding to the reference section into three signal blocks, the first block, the second block, and the third block, as shown in FIG.
第1ブロツクは2次出力41〜112の部分、第2ブロ
ツクは二次出力15〜12oの部分、第3ブロツクは2
次出力11s〜lz4の部分である。この三つの信号ブ
ロックのそれぞれは、ラインセンサ上においてはセルL
+ +−L16. L5〜L24. L13〜L2[1
のそれぞれの部分の像に対応する。ずれ量検出において
は、三つのブロックのそれぞれについて第3図に示した
ようなパターン比較操作を行う。第3図においては10
個のセル出力からなる基準パターンA1が16個のセル
出力からなる参照部に対して7通りに対比された。これ
以上の対比も可能であるが、その場合、互いに比較され
るセル出力の数は10個より少なくなる。本発明の焦点
検出装置においては基準パターンを構成する信号の数を
一定にして比較を行うものとする。The first block is a portion of secondary outputs 41 to 112, the second block is a portion of secondary outputs 15 to 12o, and the third block is a portion of secondary outputs 41 to 112.
This is the part of the next output 11s to lz4. Each of these three signal blocks corresponds to the cell L on the line sensor.
+ +-L16. L5-L24. L13~L2[1
corresponds to the image of each part of. In detecting the amount of deviation, a pattern comparison operation as shown in FIG. 3 is performed for each of the three blocks. In Figure 3, 10
A reference pattern A1 consisting of 16 cell outputs was compared in 7 ways with a reference section consisting of 16 cell outputs. More comparisons are possible, but in that case the number of cell outputs compared to each other would be less than 10. In the focus detection device of the present invention, the comparison is performed with the number of signals forming the reference pattern constant.
さて、第8図に戻って、第1と第3のブロックには12
個の二次出力かあり、参照部圓には26個の2次出力が
あるから、第1と第3のブロックはそれぞれ15通りの
比較が可能である。また、第2のブロックは、16個の
2次出力があるから、11通りの比較が可能である。と
ころで、第2図を参照すると、再結像レンズ(81、(
10)による二つの像は前ピンの場合は光軸(18)寄
りになり、後ピンの場合は光軸(18)からより外れ、
合焦あるいは合焦近傍では両者の中間°に位置する。こ
のようであるから、第1のブロックを大きな後ピンの場
合のずれ量検出に用い、第2のブロックを合焦あるいは
合焦近傍の場合のずれ量の検出に用い、第3のブロック
を大きな前ピンの場合のずれ量検出に用いる。Now, returning to Figure 8, the first and third blocks contain 12
Since there are 26 secondary outputs in the reference circle, the first and third blocks can each be compared in 15 ways. Furthermore, since the second block has 16 secondary outputs, 11 comparisons are possible. By the way, referring to FIG. 2, the reimaging lens (81, (
The two images according to 10) are closer to the optical axis (18) in the case of front focus, and are further away from the optical axis (18) in the case of rear focus.
When in focus or near focus, it is located at an intermediate degree between the two. Therefore, the first block is used to detect the amount of deviation when the back focus is large, the second block is used to detect the amount of deviation when in focus or near focus, and the third block is used to detect the amount of deviation when the back focus is large. Used to detect the amount of deviation in the case of front focus.
今、設計の基準として、第2のブロックと参照部(16
)の2次出力γ6〜γ21の部分(合焦ブロックという
)とが一致関係を生ずるような場合を合焦状態とするよ
うに光学系の構成を定めるものとする。Now, as a design standard, the second block and reference part (16
The configuration of the optical system is determined so that the in-focus state is achieved when the secondary outputs γ6 to γ21 (referred to as focusing blocks) of
第9図(alは、第2ブロツクを合焦ブロックに対比さ
せた状態を示す。この状態から第2ブロツクを右へセル
5個分シフトさせた状態を第9図(blに示す。このよ
うな右シフトにより5通りの比較場面が得られる。これ
以上さらにシフトさせると、第2ブロツクは参照部に対
してはみ出る部分が生ずるようになる。そこで、第2ブ
ロツクの右シフトによる場合の比較は第9図fblの状
態までとし、さらに右シフトする場合の比較は弗1ブロ
ックを用いて行うようにする。第9図(blの状態にお
いて、第1ブロツクは参照部の二次出力r7〜γ18の
部分と対置されている。この状態を1右5個シフト状態
“という。この右5個シフト状態は、第2ブロツクの右
シフト最終状態にあたり、かつ、第1ブロツクの右シフ
ト開始状態にあたる。第1ブロツクは、この右5個シフ
ト状態から出発して第9図FCIのように右13個シフ
ト状態までの9通りの比較を行う。尚、第1ブロツクは
第9図(1〕lの状態から左方向へのシフトが可能であ
って、同図の状態を除いて6通りの比較ができるが、こ
の6通りの比較は採用しない。つまり、この場合の検出
は第2ブロツクにより行なわれるからである。以上と同
様にして第2ブロツクは第9図[alの状態からセル5
個分左シフトでき、5通りの比較場面が得られる。こう
して第2ブロツクにより第9図talの状態を含めて合
計11通りの比較場面が得られる。Figure 9 (al) shows the state in which the second block is compared to the in-focus block. Figure 9 (bl) shows the state in which the second block is shifted to the right by five cells from this state. Five comparison scenes can be obtained by right-shifting.If the second block is shifted further, a portion of the second block will protrude from the reference part.Therefore, the comparison when the second block is shifted to the right is as follows. In the case of further shifting to the right, the first block is used for comparison. In the state of FIG. 9, the first block is the secondary output r7 to γ18 of the reference section. This state is called the "1 right 5 shift state". This right 5 shift state corresponds to the final right shift state of the second block and also corresponds to the right shift start state of the first block. The first block performs nine comparisons, starting from this 5-position shift state to the right 13-position shift state, as shown in FCI in Figure 9.The first block starts from the right 5-position shift state and performs nine comparisons up to the right 13-position shift state as shown in FCI in Figure 9. It is possible to shift to the left from the state, and six ways of comparison are possible except for the state shown in the figure, but these six ways of comparison are not adopted.In other words, detection in this case is performed by the second block. In the same way as above, the second block is changed from the state of cell 5 in FIG.
It can be shifted to the left by an amount, and five comparison scenes can be obtained. In this way, a total of 11 comparison scenes including the state shown in FIG. 9 are obtained by the second block.
さらに左方向へのシフトを行う場合の検出は第3ブロツ
クに担当させることにする。第9図idlは第3ブロツ
クを左13個シフト状態に置いた場合を示す。第1ブロ
ツクの場合と同様に、考えて、第3ブロツクを用いる場
合は、左5個シフト状態から左5個シフト状態までの9
通りの比較場面が得られる。第11図は、各ブロックが
担当する比較場面の領域を示す。第11図において、数
直線(6G)上の数値0の位置は第9図ta+の対比場
面を表わすものとする。以下、数値5の位置は第9図(
blの対比場面を表わし、数値−13の位置は第9図+
dlの対比場面を表わすという具合いである。以上のよ
うに、本発明の実施例では、センサ(12)と圓上の像
が合焦の場合を基準として互いに反対方向にそれぞれの
移動量の合計としてセル13個分だけ移動する領域がず
れ量検出域となる。こうして数直線(印)上のどの位置
で比較結果の一致度が最も高いか、つまり二つの像の移
動量(ΔEとする)が分かれば、(3)式に基づいて撮
影レンズの露光面に対するずれ量をめることができる。The third block will be responsible for detecting a further shift to the left. FIG. 9 idl shows the case where the third block is shifted 13 places to the left. Similarly to the case of the first block, when using the third block, the 9th shift from the left 5 shift state to the left 5 shift state
A comparative scene of the street is obtained. FIG. 11 shows the area of the comparison scene that each block is responsible for. In FIG. 11, the position of the number 0 on the number line (6G) represents the contrasting scene of ta+ in FIG. Below, the position of number 5 is shown in Figure 9 (
It shows the contrasting scene of bl, and the position of number -13 is in Figure 9 +
It shows a contrasting scene of dl. As described above, in the embodiment of the present invention, the area is shifted by 13 cells as the total amount of movement in opposite directions from the case where the sensor (12) and the image on the circle are in focus. This is the amount detection area. In this way, if we know at which position on the number line (mark) the degree of agreement between the comparison results is highest, that is, the amount of movement of the two images (denoted as ΔE), we can calculate The amount of deviation can be calculated.
尚、合焦状態を基準にした二つの像の移動量ΔEの半分
(ΔE/2)が(31式におけるシフト量eに相当する
。Note that half (ΔE/2) of the movement amount ΔE of the two images based on the in-focus state corresponds to the shift amount e in Equation 31.
以下、センサ上での像のずれ量を検出する方法をさらに
詳細に説明する。尚、説明の都合のために、第11図の
数直線(66)を数直線t68)に振り替えて用い、例
えば数直線(66)上の数値−13に対応する数直線(
銘)上の数値0は、回路における信号処理の面から見て
第3ブロツクを参照部と比較するに際して第3ブロツク
のシフト位置が0であるということを表わすものと定義
する。したがって、例えば数直線(66)上の数値0(
移動量0)に対応する数直線(681上の数値5は、第
2ブロツクのシフト位置が5であることを示す。The method for detecting the amount of image shift on the sensor will be described in more detail below. For convenience of explanation, the number line (66) in Fig. 11 is replaced with the number line t68), and for example, the number line (66) corresponding to the number -13 on the number line (66) is used.
The above numerical value 0 is defined to represent that the shift position of the third block is 0 when comparing the third block with the reference section from the viewpoint of signal processing in the circuit. Therefore, for example, the number 0 (
The number 5 on the number line (681) corresponding to the amount of movement (0) indicates that the shift position of the second block is 5.
次に、第12図について説明する。$12図においてC
Cl21からメモリ(圓までの構成は第7図のものと同
一である。メモ1月圓には、二次出力11〜124゜r
1〜fz6が格納される。回路ブロック(72)は、基
準部対応の各信号ブロックと参照部との比較操作を行い
、各ブロック毎に一致度が最も高いシフト位置およびそ
のシフト位置に対応する比較出力を検出する。この比較
出力の内容については以下に述べる。まず、第1ブロツ
クを用いた比較操作について説明する。第1ブロツクは
、前述のように二次出力11〜lxzの信号で構成され
ているものであり、これが参照部の二次出力r7〜r゛
26の部分と9通りの場合に比較される。9通りの場合
の第1番目は、二次出力11〜lxzのブロックとr7
〜r18のブロックとにおける次式で示される内容の比
較である。Next, FIG. 12 will be explained. C in the $12 diagram
The configuration from Cl21 to the memory (circle) is the same as that in Fig. 7.
1 to fz6 are stored. The circuit block (72) performs a comparison operation between each signal block corresponding to the reference part and the reference part, and detects a shift position with the highest degree of coincidence for each block and a comparison output corresponding to the shift position. The contents of this comparison output will be described below. First, a comparison operation using the first block will be explained. The first block is composed of the signals of the secondary outputs 11 to lxz, as described above, and is compared with the secondary outputs r7 to r26 of the reference section in nine different cases. The first of the nine cases is the block of secondary outputs 11 to lxz and r7
This is a comparison of the contents expressed by the following equation with the blocks of ~r18.
Hlfol−X I lk −7’に十e I ”14
)k=x
これは、第11図の数直線((ト)上における$1プロ
・ツクのシフト位置0に対応する。次いて、第2番目の
比較内容は
Hl(1)−kAlllk−rk+71・・・(5)て
示され、これは第1ブロツクのシフト位置1に対応する
。以下、同様にして第1ブロツクのシフト位置3,4.
・・・8のそれぞれに対応する比較が行われる。第1ブ
ロツクのシフト位置j (j=0.1,2.・・・・8
)に対応する比較内容を一般式で示すと町(Jl =
kJ:1111に=γにオ。+jI・・・(6)となる
。以上のような9通りの比較によりめられる計算値町(
j)を比較出力という。この9個の比較出力の中で最小
のものを第1ブロツクに関する比較場面において一致度
が最も高いものと見なし、これをm1nH1(j)で示
すとともに、これに対応するシフト位置を51(j)で
示す。このm1nH1(j)の検出は、例えばまずHl
(o)に次いでHl(1)が算出されると両者の比較を
行って小さい方を選出する。次いでHl(2)が算出さ
れると、先に選出された比較出力とHl(2)とを比較
し、小さい方を選出する。以下、同様にして進めて行く
。こうするとHl(8)が算出されて先に選出された比
較出力との比較がなされた時点でm1nH1(jlが確
定する。一方、5t(j)の検出は、例えば、当初0が
セットされ比較出力が算出される毎にまたけインクレメ
ントされるカウンタと二つの比較出力の比較において新
しく算出された比較出力の方が小さい場合にn丁j記カ
ウンタの内容を取り込むレジスタを用意しておけば、第
1ブロツクの最終の比較出力CI(8)と先に選出され
た比較出力との比較処理時点でレジスタに51(j)が
得られる。ただし、レジスタは当初0にセットしておく
。Hlfol-X Ilk -7' to 10e I ”14
)k=x This corresponds to the shift position 0 of $1 pro tsk on the number line ((g) in Figure 11.Then, the second comparison content is Hl(1)-kAlllk-rk+71 ...(5), which corresponds to shift position 1 of the first block.Hereinafter, shift positions 3, 4, .
. . . Comparisons corresponding to each of 8 are performed. Shift position j of the first block (j=0.1, 2...8
) is shown in a general formula as town (Jl =
kJ: 1111=γ to O. +jI...(6). The calculated value town (
j) is called the comparison output. The smallest one among these nine comparison outputs is regarded as the one with the highest degree of coincidence in the comparison scene regarding the first block, and is denoted as m1nH1(j), and the corresponding shift position is expressed as 51(j). Indicated by To detect this m1nH1(j), for example, first Hl
When Hl(1) is calculated next to (o), the two are compared and the smaller one is selected. Next, when Hl(2) is calculated, the previously selected comparison output and Hl(2) are compared, and the smaller one is selected. We will proceed in the same manner below. In this way, when Hl(8) is calculated and compared with the previously selected comparison output, m1nH1(jl is determined.On the other hand, when detecting 5t(j), for example, 0 is initially set and the comparison output is If you compare a counter that is incremented every time an output is calculated and two comparison outputs, and the newly calculated comparison output is smaller, you can prepare a register that captures the contents of the counter. , 51(j) is obtained in the register at the time of comparison processing between the final comparison output CI(8) of the first block and the previously selected comparison output.However, the register is initially set to 0.
次に、第2ブロツクについて
H2ijl = 、4工I /1k−H−γに+j l
・・・(7)で示される比較が行われ、m1nH2(
J)および52fjlの検出が行われる。たたし、14
+2ブロツクの場合のjは0から10までの整数である
。ここでH2+01は、二次出力15〜120とrI〜
r+aとの比較による比較出力で、第2ブロツクのシフ
ト位置のOの場合に対応する。同様にして、第3ブロツ
クについて
H3(j) −kgx’ lk+t2−rk−1−j
l ・・・(8)で示される比較が行われ、m1nH3
(J)および53(j)の検出が行われる。ただし、こ
の場合jは0から8である。ここで[3(0)は、第3
図(dlの場合の比較出力を示し、第10図において第
3ブロツクのシフト位置0の場合を示す請求められた各
ブロックに対する検出値m1nH1(jl、m1nH2
fjl s m1nH301、S1山、52(jl、5
3(j)はメモリ(Ml)、(N2) 、 (N3)、
(N4) 、(N5) 、(N6)に貯えられる。Next, for the second block, H2ijl = , 4th I/1k-H-γ +j l
...The comparison shown in (7) is performed, and m1nH2(
J) and 52fjl are detected. Tatashi, 14
In the case of a +2 block, j is an integer from 0 to 10. Here, H2+01 is secondary output 15~120 and rI~
This is the comparison output from the comparison with r+a, and corresponds to the case of shift position O of the second block. Similarly, for the third block, H3(j) -kgx'lk+t2-rk-1-j
The comparison shown in (8) is performed, and m1nH3
(J) and 53(j) are detected. However, in this case, j is from 0 to 8. Here, [3(0) is the third
Figure 10 shows the comparison output in the case of dl, and the detected value m1nH1 (jl, m1nH2
fjl s m1nH301, S1 mountain, 52 (jl, 5
3(j) is memory (Ml), (N2), (N3),
It is stored in (N4), (N5), and (N6).
次に回路ブロック(7勾は、メモリ(圓のニー次出力デ
ータを用いて、次のように定義されるコントラスト信号
を算出する。尚、一般的には、像のコントラストは異な
る二つの特定領域における像の明るさの差を示すものと
して扱われ、例えば隣り合うセルの出力の差がコントラ
ストを示す信号として用いられる。これに対し、本発明
の実施例では二つのセル出力間の差を用いるのではなく
、一つの二次出力間の差をコントラスト信号と称し、こ
れを検出して像のコントラストを示す信号として代用す
る。尚、二つのセル出力の差をコントラスト信号として
用いても勿論よいが、実施例では、メ記
モリの節約を計る目的から各セルの出力を伸憶するメモ
リは用意しないこととし、もっばら代用きしてのコント
ラスト信号を二次出力からめている。ここで、代用のコ
ントラスト信号が像のコントラストを示すものとして利
用できる理由は、第4図および第5図から見てとれるで
あろう。尚、コントラスト信号は、被写体のコントラス
トが低すぎてピント検出が不能となる場合を知るために
必要となる。かくして、回路ブロック閥では、各信号ブ
ロック毎について次式で示すコントラスト信号C1,C
2,C3がめられる。Next, the circuit block (7) calculates a contrast signal defined as follows using the second-order output data of the memory (en).In general, the contrast of the image is calculated in two specific areas with different contrasts. For example, the difference between the outputs of adjacent cells is used as a signal indicating the contrast.In contrast, in the embodiment of the present invention, the difference between the outputs of two cells is used. Instead, the difference between one secondary output is called a contrast signal, and this is detected and used as a signal indicating the contrast of an image.Of course, the difference between two cell outputs can also be used as a contrast signal. However, in this embodiment, for the purpose of saving memory, a memory for decompressing and storing the output of each cell is not prepared, and the contrast signal is mainly used as a substitute for the secondary output.Here, The reason why a substitute contrast signal can be used to indicate the contrast of an image can be seen from Figures 4 and 5.The contrast signal is used when the contrast of the subject is too low to detect the focus. Thus, in the circuit block group, the contrast signals C1 and C expressed by the following equation for each signal block are
2, C3 is observed.
C3= Σ l lk+lz −lk+u l ・・・
(11)ここでCIは、第1ブロツクの二次信号1l
−1x2において一つの二次信号lkに対して2個隣り
の二次(t 号lk+2との差を10通りにわたってめ
、各絶対値の総和をとったものである。尚、互いに隣り
合う二次出力lk、 lk+1の間の差をめるようにし
てもよいが、二次出力1個分だけ間を置いた場合の方が
差を強調して取り出すことができ、後段の処理において
有利となる。次いで、C2,C3は第2および第3ブロ
ツクについてのコントラスト信号である。C1,C2,
C3はメモリ(N7) 、(N8) 。C3= Σ l lk+lz −lk+ul...
(11) Here, CI is the secondary signal 1l of the first block.
-1x2, for one secondary signal lk, the difference from two adjacent secondary signals (t signal lk+2) is calculated over 10 ways, and the sum of each absolute value is calculated. Although it is possible to reduce the difference between the outputs lk and lk+1, it is better to leave a gap equal to one secondary output because the difference can be emphasized and extracted, which is advantageous in subsequent processing. Then, C2 and C3 are the contrast signals for the second and third blocks.C1, C2,
C3 is memory (N7), (N8).
(N9)にそれぞれ貯えられる。(N9) respectively.
回路ブロック(76)は、回路ブロック(72)でめら
れた各ブロックの最小比較出力m1nH1(jl 、m
1nH2(jl。The circuit block (76) calculates the minimum comparison output m1nH1(jl, m
1nH2 (jl.
m1nH3(Jlのそれぞれと回路ブロック(踵でめら
れタコントラスト信号C11C2,C3のそれぞれとの
比
m1nH2(J)
N2(j)=□ ・・・ (13)
2
をめる。ここで、第1ブロツク七第3ブロツクとの最小
比較出力は、それぞれ12個の比較出力11〜l*z、
ls3〜lz4を用いて算出されているか、第2ブロ
ツクに関しては16個の比較出力15〜12゜を用いて
算出されている。したがって、同一の像に対して第1あ
るいは第3ブロツクの最小比較出力と第2ブロツクの最
小出力とは同じとはならず、互いに対比される信号量の
多い第2ブロツクの最小比較出力の方が大きくなる。こ
のような訳で、三つの最小比較出力の中てどれが最も一
致度の高いシフト位置を示すものであるかを検出する目
的で、それぞれを互いに対等とみなして比較することは
妥当ではない。一方、コントラスト信号CI。m1nH2(J) N2(j)=□ (13) 2 is calculated as the ratio between each of the circuit blocks (Jl) and each of the contrast signals C11C2 and C3.Here, the first The minimum comparison outputs of block 7 and the third block are 12 comparison outputs 11 to l*z, respectively.
The second block is calculated using ls3 to lz4, or 16 comparison outputs of 15 to 12 degrees. Therefore, for the same image, the minimum comparison output of the first or third block and the minimum output of the second block are not the same, and the minimum comparison output of the second block, which has a larger amount of signal compared with each other, is becomes larger. For this reason, it is not appropriate to treat each as equal and to compare them for the purpose of detecting which of the three minimum comparison outputs indicates the shift position with the highest degree of agreement. On the other hand, the contrast signal CI.
Cz 、C3においては同一の像に対してC2が01あ
るいはC3より大きくなる。このようであるがら、上式
のような比をとることによりN1(j)、 N2(j)
。In Cz and C3, C2 becomes larger than 01 or C3 for the same image. Although this is the case, by taking the ratio as in the above formula, N1(j), N2(j)
.
N5(j)のそれぞれを傾向として互いに対等な情報に
変換されたものと見なすことにする。尚、これらめられ
た比を規格化最小値と称する。また、それぞれはメモリ
(MIO)、(Mll) 、(MN2)に貯えられる。It is assumed that each of N5(j) has been converted into information that is equal to the other as a tendency. Note that these determined ratios are referred to as normalized minimum values. Further, they are stored in memories (MIO), (Mll), and (MN2), respectively.
次に、回路ブロック(78)は、各コントラスト信号C
I、 C2,C3が予め定めたコントラスト判定レベル
に1より高いか否かの判定を行ない、例えば判定の結果
に1より高い場合は11“高くない場合は10′が出力
され、それぞれをCC1,(:C2,CC3としてメモ
リ(Mlo) 、(!vl+ t) 、(MN2)に貯
える。さらには三つのコントラスト信号の全てが判定レ
ベルに+に達していない場合は、この旨を示す一つの信
号を出力する。この信号は、被写体のコントラストが不
足していてピント検出が不能であることを示すものとし
て扱う。Next, the circuit block (78) includes each contrast signal C
It is determined whether or not I, C2, and C3 are higher than 1 at a predetermined contrast determination level. For example, if the determination result is higher than 1, 11 is output; if not, 10' is output, and CC1, C3 are respectively output. (Stored in memory (Mlo), (!vl+t), (MN2) as (:C2, CC3).Furthermore, if all three contrast signals have not reached the + judgment level, one signal indicating this This signal is treated as indicating that the contrast of the subject is insufficient and focus detection is impossible.
回路ブロック(80)は、回路ブロック(78)の判定
結果に基ツいて、回路ブロック(76)でめられた三つ
の規格化最小値の中から次のようにして一つを最も一致
度の高いシフト位置を示す信号として選出する。まず、
回路ブロック(78)によるコントラスト判定の結果、
コントラストが不足であると判定されたブロックに対応
する規格化最小値は除外し、残りのブロックの規格化最
小値を選出対象とする。Based on the determination result of the circuit block (78), the circuit block (80) selects one of the three normalized minimum values determined by the circuit block (76) with the highest matching degree as follows. Selected as a signal indicating a high shift position. first,
The result of contrast determination by the circuit block (78),
The normalized minimum values corresponding to blocks determined to have insufficient contrast are excluded, and the normalized minimum values of the remaining blocks are selected.
コントラストが不足するブロックが存在しない場合はす
べてのブロックの規格化最小値N1(j)。If there is no block with insufficient contrast, the normalized minimum value N1(j) of all blocks.
N2(j)、 N5(j)を選出対象とする。こうして
選出の対象となった規格化最小値の中から最も小さいも
のを選出し、これを最も一致度の高いシフト位置を示す
ものとして確定する。つまり、第11図の数直線制)あ
るいは(銘)においてどの位置が像一致の対応位置であ
るかが定まる。尚、例えばN1(j)−N2(jlのよ
うな場合、Nの後に付した数字の大きいN2(j)の方
を選出するものとする。ここで選出された規格化最小値
をMN(j)とし、対応のシフト位置をMS(j)とす
る。これらはメモリ(MN4) 、(Mls)に、また
その対応の信号ブロックがどのブロックであるかを示す
データがメモリ(N16)に貯えられる。以上により、
セルの配列ピッチの単位でシフト位置が検出されたこと
になる。ところで、例えばセルの配列ピッチが30μ;
(3)式におけるθが2.8°、像倍率βが0.3であ
るような場合、この1ピッチ分の移動量は撮影レンズの
光軸方向でのずれ量にして例えば1鯖程になる。つまり
、以上の検出結果によれば検出精度はl am程度とい
うことになる。しかし、例えばl眼しフカメラでは50
μ程度の検出精度が要求されるので、■ピッチ以下の分
解能でのシフト位置の検出が望まれる。第13図は、撮
影レンズがある特定位置にある場合の各シフト位置に対
する比較出力の一例を示すグラフで、この場合第2ブロ
ツクのシフト位置2の点が一致位置のようである。N2(j) and N5(j) are selected. The smallest normalized minimum value is selected from among the normalized minimum values selected in this way, and this is determined as indicating the shift position with the highest degree of coincidence. In other words, it is determined which position in the number line system () or (inscription) in FIG. 11 is the corresponding position of image coincidence. For example, in the case of N1(j)-N2(jl, N2(j) with the larger number after N is selected.The normalized minimum value selected here is MN(j). ), and the corresponding shift position is MS (j).These are stored in memories (MN4) and (Mls), and data indicating which block the corresponding signal block is is stored in memory (N16). .Through the above,
This means that the shift position is detected in units of cell arrangement pitch. By the way, for example, the cell arrangement pitch is 30μ;
When θ in equation (3) is 2.8° and image magnification β is 0.3, the amount of movement for one pitch is equivalent to the amount of deviation of the photographic lens in the optical axis direction, for example, about one pitch. Become. In other words, according to the above detection results, the detection accuracy is about lam. However, for example, with a single-eye camera, 50
Since detection accuracy on the order of μ is required, it is desirable to detect the shift position with a resolution of less than 1 pitch. FIG. 13 is a graph showing an example of a comparison output for each shift position when the photographing lens is at a certain specific position. In this case, the point at shift position 2 of the second block appears to be the matching position.
続いて、以上の検出結果を用いて、さらに精度を高めた
ずれ量を算出する回路ブロワ′りについて説明する。Next, a description will be given of a circuit blower function that uses the above detection results to calculate the amount of deviation with even higher accuracy.
回路ブロック(821は、回路ブロック印)でめられた
規格化最小値MN (j )と、予め定めた限界値に2
との比較を行う。MN(j) > N2の場合は、ピン
ト検出不可能であるとする。そして、とりあえずまって
いるシフト位置MS(j)に基づいて、それが例えば後
ピンを示すものである場合は撮影レンズを繰出すような
制御を行い、改めてピント検出動作をCCDのデータの
採取から行う。尚、N2の値は実験的に定める。The normalized minimum value MN (j) determined by the circuit block (821 is the circuit block mark) and the predetermined limit value 2
Make a comparison with If MN(j) > N2, it is assumed that focus cannot be detected. Then, based on the shift position MS(j) that is currently in place, if it indicates, for example, rear focus, control is performed to extend the photographic lens, and the focus detection operation is performed again from the collection of CCD data. conduct. Note that the value of N2 is determined experimentally.
回路ブロック(841は、回路ブロック(80)でめら
れた規格化最小値MN(j)に対応するシフト位置Ms
tJ+およびその位置に対するセル1ビット前後の位置
5(j−1)、S(j+1)の三つの位置の各々につい
て、メモ1月圓の二次出力を用いて比較出力H(j−]
) 。A circuit block (841) is a shift position Ms corresponding to the normalized minimum value MN(j) determined in the circuit block (80).
For each of the three positions 5(j-1) and S(j+1), which are 1 bit before and after the cell tJ+ and that position, the comparison output H(j-] is obtained using the secondary output of the memo 1 month circle.
).
H(j)、H(j+1)をめる。尚、この三つの比較出
力は0、その他の比較出力を含めて回路プロ・ツク(7
2)で算出されるのであるが、システムのメモリ数を節
約するために各信号ブロックの最小比較出力以外のもの
は放棄している。メモリに余裕があれば回路ブロック(
7粉で算出される比較出力すべてをメモリに格納してお
き、シフト位置MS (j )がめられた段階でこのソ
フト位置およびその前後のシフト位置についての比較出
力をメモリから読み出すようにしてもよい。さて請求め
られたシフト位置が例えば第1ブロツクのシフト位置6
に相当するものであれば、回路ブロック(84)では、
シフト位置5、、6.7の三つの位置についての比較出
力可(5)。Add H(j) and H(j+1). Note that these three comparison outputs are 0, and the circuit pro ts (7) including the other comparison outputs.
2), but in order to save the number of memories in the system, all but the minimum comparison output of each signal block are discarded. If you have enough memory, you can create a circuit block (
It is also possible to store all the comparison outputs calculated in 7 steps in the memory, and to read out the comparison outputs for this soft position and the shift positions before and after it from the memory at the stage when the shift position MS (j) is determined. . Now, the requested shift position is, for example, shift position 6 of the first block.
If the circuit block (84) corresponds to
Comparison output for three shift positions 5, 6, and 7 is possible (5).
Hl (61、Hl [71がめられる。尚、信号ブロ
ックの両端のシフト位置がMS(j)に相当するようび
、例えば第1ブロツクのシフト位置が0の場合、その位
置を二つの像の合致位置と見なし、回路プロ・ツクでの
計算は取り止める。Hl (61, Hl [71) is set. Note that if the shift positions at both ends of the signal block correspond to MS(j), for example, if the shift position of the first block is 0, that position is set to the coincidence of the two images. It is regarded as the position, and the calculation in the circuit program is canceled.
回路ブロック(謹は、回路ブロック(圓でめられた三つ
の比較出力を用いて二つの像の真の合致位置を算出する
。回路ブロック(80)において得られたシフト位置M
S(j)は必ずしも真の合致位置を示すものではない。The circuit block (80) calculates the true matching position of the two images using the three comparison outputs determined by the circuit block (80).
S(j) does not necessarily indicate the true matching position.
これは、二つの像の比較は、セルの配列ピッチの単位ご
とにとびとひにすらせてしか行うことができず、一方二
つの像の互いの間隔は連続的に変化するものであること
に帰因する。This means that the two images can only be compared intermittently for each unit of cell arrangement pitch, whereas the distance between the two images changes continuously. attributed to.
ここて、合致点の算出方法の理解のために、第14図の
グラフを参照して三つの比較出力と合致点との関係を考
察する。第14図Falは、二つの比較出力n(j−1
)とH(j+1)が互いに等しい場合で、この場合のシ
フト位置jを真の合致を見なす。第14図Fbl。Here, in order to understand the method of calculating the matching point, the relationship between the three comparison outputs and the matching point will be considered with reference to the graph of FIG. 14. Figure 14 Fal shows two comparison outputs n(j-1
) and H(j+1) are equal to each other, and the shift position j in this case is considered to be a true match. Figure 14 Fbl.
+CI、[dlは、同図(alのグラフを1/4ピツチ
つつ左へずらせたもので、真の合致位置が1/4ピツチ
づつすれて行く場合に対応する。第14図(bl、[d
lは、真の合致位置が最小の比較出力とその次に小さい
比較出力に対応する二つのシフト位置の間に存在し、か
つシフト位置SM(j)により近い側に存在することを
示している。第14図fclは、最小の比較出力が二個
の場合は、それらのシフト位置の中心点が真の合致であ
ることを示している。+CI, [dl is the graph in Figure 14 (al) shifted to the left by 1/4 pitch, and corresponds to the case where the true matching position is shifted by 1/4 pitch. Figure 14 (bl, [dl) d
l indicates that the true matching position exists between the two shift positions corresponding to the smallest comparison output and the next smallest comparison output, and is closer to the shift position SM(j). . FIG. 14 fcl shows that when the minimum comparison output is two, the center point of their shift positions is a true match.
このような合致位置をめるための計算式にっいて以下に
説明する。今、−例きして第15図(alの場合につい
て考える。これは第12図(bl +c相当する。最小
比較出力HUIの隣りの比較出力K(j−1)との差H
(j)−H(j−1)および最小比較出力のもう一方の
隣りの比較出力H(j+1)と最小比較出力との差HC
j+o−H(j)とを考え、それぞれをシフト位置j−
1とjとの中心点Q1およびシフト位置jとj+1との
中心点Q2での線分YlとY2の傾きを示すものきする
。第15図fblに、上述のように考えた二つの傾きが
点P1.Paとしてプロットしである。A calculation formula for finding such matching positions will be explained below. Now, consider the case of FIG. 15 (al) as an example. This corresponds to FIG. 12 (bl +c).
(j)-H(j-1) and the difference HC between the other adjacent comparison output H(j+1) of the minimum comparison output and the minimum comparison output
j+o−H(j), and shift each to the shift position j−
1 and j and the center point Q2 between shift positions j and j+1. In FIG. 15fbl, the two slopes considered as described above are shown at points P1. It is plotted as Pa.
次に線分PtPaを考え、横軸Xとの交点P2を真の合
致点と見なす。このようにして、点Q2から点P2まで
の距離χをめる。尚、−距離の単位として当面セルの配
列ピッチをとり、これを1単位とする。Next, consider the line segment PtPa, and consider the intersection P2 with the horizontal axis X to be the true matching point. In this way, the distance χ from point Q2 to point P2 is calculated. Note that the cell arrangement pitch is taken as the unit of -distance for the time being, and this is defined as one unit.
したがって22点の位置XMは
この式(16)は第15図fal以外の場合についても
適用できる。よって回路ブロック(ffi)は、(16
)式の演算を行って真の合致位置XMを算出する。ここ
でめられた合致位置XMは、三つの信号ブロックのいず
れかに属し、第11図において数直線(681J:の一
点に対応し、例えば矢印(70)で示す第3ブロツクの
シフト位置2.20という具合いである。また、このシ
フト位置2.20は、数直線(66)上に戻して見れば
矢印(71)で示す数値−10,80(=−13−1−
0,20)の位置となり、これは基準部と参照部の二つ
の像が合焦状態の場合に対して10.80ピッチ分だけ
センサ上において互いに近づく方向に移動していること
、つまり移動量ΔEが前ピン側に1.0.80であるこ
とを示すものである。かくて、回路ブロック(86)に
より数直線(68)上の一点が定められると、これに対
応する数直線(66)上での点、つまり移動量ΔEか定
まることとなる。このΔEの決定が回路ブロックt88
)で行われる。第11図を参照して第1ブロツクに関す
るシフト位置XMに対応する移動量ΔEはΔE−XM−
1−5 ・・・(17)
第2ブロツクに関するシフト位置XMに対応する移動量
ΔEは
ΔE=XM −5・・・(18)
さらに第3ブロツクに関もするものとしてはΔE =
XM −13・・・(19)となる。尚、この移動量Δ
Eの半分がシフト量eに相当することは前述したとうり
である。回路ブロック(88)は、回路ブロック(謙か
らのシフト位置XMの情報と回路ブロック(胆のメモリ
(Mle)に貯えられた信号ブロックの情報とに基づい
て、(17) 、 (18) 。Therefore, for the position XM of 22 points, this equation (16) can be applied to cases other than fal in FIG. Therefore, the circuit block (ffi) is (16
) to calculate the true matching position XM. The matching position XM found here belongs to any of the three signal blocks, and corresponds to one point on the number line (681J) in FIG. 11, for example, the shift position 2. 20. Also, if you look back on the number line (66), this shift position 2.20 becomes the numerical value -10,80 (=-13-1-) shown by the arrow (71).
0,20), which means that the two images of the reference part and the reference part have moved toward each other on the sensor by 10.80 pitches compared to when they are in focus, that is, the amount of movement. This shows that ΔE is 1.0.80 on the front pin side. Thus, when a point on the number line (68) is determined by the circuit block (86), the corresponding point on the number line (66), that is, the amount of movement ΔE, is determined. The determination of this ΔE is performed in circuit block t88.
). Referring to FIG. 11, the amount of movement ΔE corresponding to the shift position XM for the first block is ΔE−XM−
1-5...(17) The movement amount ΔE corresponding to the shift position
XM -13 (19). Furthermore, this amount of movement Δ
As mentioned above, half of E corresponds to the shift amount e. The circuit block (88) performs (17), (18) based on the information on the shift position
(19)式のいずれかの計算を行う請求められたΔEは
セルの配列ピッチを単位とするものである。The ΔE required for calculating either of the equations (19) is based on the cell arrangement pitch.
次の回路ブロック((イ))は、ΔEの値に応じて(1
)式に含まれる像倍率βを決定する。前述したようにβ
はシフトieに応じて変化する量なので、設計段階にお
いてβとeとの関係ケ実験的に定め、これに基づいてe
つまりはΔEに応じたβをメモ1月曲に用意しておく。The next circuit block ((a)) is (1) depending on the value of ΔE.
) Determine the image magnification β included in the equation. As mentioned above, β
Since is a quantity that changes depending on the shift ie, the relationship between β and e is determined experimentally at the design stage, and based on this, e
In other words, prepare β corresponding to ΔE in the memo January song.
この場合、ΔEを複数の領域に分割し、この分割領域に
応じた複数のβを用意し、回路ブロック(労では、ΔE
がどの分割領域に属するかを判定し、次いで判定された
分割領域に対応するメモリのβを読み出し、次段の回路
ブロック(92)に向けて出力する。In this case, ΔE is divided into multiple regions, multiple βs are prepared according to the divided regions, and a circuit block (in labor, ΔE
It is determined which divided area belongs to, and then β is read from the memory corresponding to the determined divided area and outputted to the next stage circuit block (92).
回路ブロック(92)は、以上の情報を用いてずれ量d
を算出する。ここで、セルの配列の1ピツチの長さをP
とずればシフト量eはΔE 、 P/2となる。The circuit block (92) uses the above information to determine the amount of deviation d
Calculate. Here, the length of one pitch of the cell array is P
, the shift amount e becomes ΔE, P/2.
したがって(11式は次式のように示される。Therefore, (Equation 11 is expressed as the following equation.
ΔE
β −−(20)
ただしKは定数でP/2tanθに相当し、メモIJ(
M2りに予め用意される。かくて、回路ブロック(92
)は(加)式の計算を行ってずれ量dを算出する。ΔE β −−(20) However, K is a constant and corresponds to P/2tanθ, and Memo IJ (
M2 is prepared in advance. Thus, the circuit block (92
) calculates the deviation amount d by calculating the (addition) formula.
第16図は、第12図に示す本発明によるピント検出装
置の回路をマイクロコンピュータを用いて実現した場合
の構成を示すブロック図である。第16図においてマイ
クロコンピュータ制)は、一般的な8ビツトのワンチッ
プのマイクロコンピュータ(例えばモトローラ社製 タ
イプ6502 )においてメモリ容量の増加を計ったも
のを用いる。マイクロコンピュータを利用すると、第1
2図に示す回路ブロックのうちA−D変換回路臼)の構
成の一部およびその後段の部分は全てマイクロコンピュ
ータ制)による構成部分となる。マイクロコンピュータ
a)の外部にはA−D変換回路(39)、合焦動作を指
令するスイッチ((ト)、COD駆動回路a[相]、モ
ーター駆動回路(1,02) 、表示回路(108)等
が接続される。FIG. 16 is a block diagram showing a configuration in which the circuit of the focus detection device according to the present invention shown in FIG. 12 is implemented using a microcomputer. In FIG. 16, the microcomputer system is a general 8-bit one-chip microcomputer (for example, Type 6502 manufactured by Motorola) with an increased memory capacity. Using a microcomputer, the first
Of the circuit blocks shown in FIG. 2, a part of the configuration of the A-D converter circuit (2) and the subsequent stages are all microcomputer-based components. External to the microcomputer a) are an A-D conversion circuit (39), a switch for commanding focusing operation ((g), a COD drive circuit a [phase], a motor drive circuit (1, 02), and a display circuit (108). ) etc. are connected.
A−D変換回路(39)は、電圧比較回路とD−A変換
回路が含まれ、A−D変換時にマイクロコンピュータt
%lから、時間的に変化するデジタルコードが与えられ
て、これに対応するアナログ電圧とCCD(22)から
のセル出力との比較を行ない、両者が所定の関係に達し
たときのデジタルコードがA −D変換値とする。The A-D converter circuit (39) includes a voltage comparator circuit and a D-A converter circuit, and is connected to a microcomputer t during A-D conversion.
A time-varying digital code is given from %l, the corresponding analog voltage and the cell output from the CCD (22) are compared, and when the two reach a predetermined relationship, the digital code is determined. A-D conversion value.
CCD駆動回路QOIは、CCD (22)の駆動制御
に必要な制御信号をマイクロコンピュータ((ト)から
供給されるクロックパルスからつくる。モーター駆動回
路(102)は、検出されたずれ量の信号に基づいて撮
影レンズ(106) 7il−合焦位置へ駆動すべくレ
ンズ駆動モーター(104)への給電制御を行う。表示
回路(108)は、すれ量の信号に基づいて前ピン、合
焦、後ピン、合焦不能等の表示をファインダ内で表示す
る。以上のピント検出装置は、スイッチ(98)が閉じ
られている間は、前述のずれ量の検出動作を繰り返えし
行ない、撮影レンズを合焦位置へ向けて移動させる。尚
、CCD■とA−D変換回路(39)との間には、例え
ば、CCD特有の暗出力成分を除去するための回路や、
各セルの出力信号を被写体輝度に応じて増幅したりする
ための回路が設けられるが、本発明に直接に係わるもの
ではないので説明は省略する。また実際の装置は、CC
Dの積分時間をセルへの入射光強度に応じて変化させる
等、公知の技術を種々適用して構成されるものであると
いうことは論するまでもない。The CCD drive circuit QOI generates control signals necessary for drive control of the CCD (22) from clock pulses supplied from the microcomputer ((g)). Based on this, power supply to the lens drive motor (104) is controlled to drive the photographing lens (106) to the 7il-focus position.The display circuit (108) controls the front focus, focus, and rear focus based on the signal of the amount of wear. Indications such as out-of-focus, out-of-focus, etc. are displayed in the viewfinder.The above focus detection device repeatedly performs the above-mentioned shift amount detection operation while the switch (98) is closed. is moved toward the in-focus position.Incidentally, between the CCD ■ and the A-D conversion circuit (39), for example, a circuit for removing the dark output component peculiar to the CCD,
A circuit for amplifying the output signal of each cell according to the subject brightness is provided, but its explanation will be omitted since it is not directly related to the present invention. In addition, the actual device is
Needless to say, it is constructed by applying various known techniques, such as changing the integration time of D depending on the intensity of light incident on the cell.
効 果
以上詳細に説明したように、本発明は、二つの像の相対
的な位置関係を検出して撮影レンズのずれ量を検出する
ピント検出装置において、二つの像パターンを示すライ
ンセンサの出力を互いに比較する代りに、ラインセンサ
の出力と、この出力を所定のビット数たけシフトしたも
のとの差に対応する信号を用いるようにして、二つの像
の非合第1図は、本発明に係わるピント検出装置の光学
系の概略構成図、第2図4ま、第1図の光学系の部分拡
大図、第3図は、従来の検出方法を説明するための説明
図、@4図は、第3図におけるセンサ出力を示すグラフ
、$5図は、本発明の詳細な説明するためのグラフ、第
6図は、本発明の第1の実施例を示すブロック図、第7
図は、本発明の弗2の実施例を示すブロック図、第8図
は、本発明のピント検出装置に用いられるラインセンサ
の各セルの配列構成例および各セルと第2次出力との関
係を示す説明図、第9図は、第8図における基準部と参
照部との第2次出力を対比した状態を示す説明図、第1
0図は、撮影レンズのすれ量dとラインセンサ」二の像
のシフト量eとの関係を示す説明図、第11図は、本発
明のピント検出装置の信号処理の手続きを説明するため
の説明図、第12図は、第7図における相関計算回路部
の構成を示すブロック図、第13図は、二つの第2次出
力の比較出力の一例を示すグラフ、第14図および@1
5図は、ラインセンサ上の二つの像の相対的位置を確定
するための計算方法を説明するためのグラフ、第16図
は、第12図の回路ブロックをマイクロコンピュータを
用いて構成した場合のブロック図、第17図はラインセ
ン゛すの出力と第2次出力との関係を示すグラフである
。Effects As described in detail above, the present invention provides a focus detection device that detects the relative positional relationship between two images and detects the amount of deviation of a photographing lens. Instead of comparing the two images with each other, the present invention uses a signal corresponding to the difference between the output of the line sensor and the output shifted by a predetermined number of bits. Figure 2 is a schematic configuration diagram of the optical system of the focus detection device related to the 4, a partially enlarged view of the optical system in Figure 1, Figure 3 is an explanatory diagram for explaining the conventional detection method, @Figure 4 is a graph showing the sensor output in FIG. 3; FIG. 5 is a graph for explaining the present invention in detail; FIG.
The figure is a block diagram showing the second embodiment of the present invention, and FIG. 8 is an example of the arrangement and configuration of each cell of the line sensor used in the focus detection device of the present invention, and the relationship between each cell and the secondary output. FIG. 9 is an explanatory diagram showing a comparison of the secondary outputs of the reference part and the reference part in FIG.
Fig. 0 is an explanatory diagram showing the relationship between the amount of grazing d of the photographing lens and the amount of shift e of the image of the line sensor 2, and Fig. 11 is an explanatory diagram for explaining the signal processing procedure of the focus detection device of the present invention. An explanatory diagram, FIG. 12 is a block diagram showing the configuration of the correlation calculation circuit section in FIG. 7, FIG. 13 is a graph showing an example of a comparison output of two secondary outputs, and FIG. 14 and @1
Figure 5 is a graph for explaining the calculation method for determining the relative position of two images on the line sensor, and Figure 16 is a graph when the circuit block in Figure 12 is constructed using a microcomputer. The block diagram, FIG. 17, is a graph showing the relationship between the line sensor output and the secondary output.
2:撮!レンズ、12 、14 :ホトダイオードセル
列、 0uLl’ 、 0uL2’ :二次信号出願人
ミノルタカメラ株式会社
第1 図
第2図
第3図
第13図
第74図
/−/ ♂ ♂?/ /772: Shoot! Lens, 12, 14: Photodiode cell row, 0uLl', 0uL2': Secondary signal Applicant: Minolta Camera Co., Ltd. Figure 1 Figure 2 Figure 3 Figure 13 Figure 74 /-/ ♂ ♂? / /77
Claims (1)
部分と第2の部分とをそれぞれ通過した被写体光束から
つくられる第1と第2の二つの像の相対的な位置関係を
検出して撮影レンズの合焦位置からのずれ量を検出する
ピント検出装置にオシ)で、第1および第2の像を受け
て、各像の光強度分布パターンに応じた像信号を出力す
べく所定数のホトダイオードセルを一列に配したライン
センサと、前記像信号とこの像信号を所定のホトダイオ
ードセル数分たけシフトしたものとの差に対応する二次
信号を得る回路とを有し、前記第1および第2の像のそ
れぞれに対応する前記二次信号を比較して、前記第1と
第2の二つの像の相対的位置関係を検出するようにした
ことを特徴とするピント検出装置。1. Determine the relative positional relationship between the first and second images created from the subject light beams that have passed through the first and second parts of the photographic lens, which are sandwiched by the optical axis of the photographic lens. A focus detection device that detects the amount of deviation from the focus position of the photographing lens receives the first and second images and outputs an image signal according to the light intensity distribution pattern of each image. a line sensor in which a predetermined number of photodiode cells are arranged in a line, and a circuit for obtaining a secondary signal corresponding to the difference between the image signal and the image signal shifted by a predetermined number of photodiode cells; Focus detection characterized in that the relative positional relationship between the first and second images is detected by comparing the secondary signals corresponding to each of the first and second images. Device.
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58113936A JPH0693059B2 (en) | 1983-06-23 | 1983-06-23 | Focus detection device |
| US06/570,012 US4636624A (en) | 1983-01-10 | 1984-01-10 | Focus detecting device for use with cameras |
| US07/180,290 US4952966A (en) | 1983-01-10 | 1988-04-11 | Focus detecting device for use with cameras |
| US07/455,815 US4950879A (en) | 1983-01-10 | 1989-12-19 | Focus detecting device for use with cameras |
| US07/733,961 US5138143A (en) | 1983-01-10 | 1991-07-22 | Focus detecting device for use with cameras |
| US07/922,168 US5202555A (en) | 1983-01-10 | 1992-07-29 | Focus detecting device for use with cameras with correlation and contrast detecting means |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58113936A JPH0693059B2 (en) | 1983-06-23 | 1983-06-23 | Focus detection device |
Related Child Applications (1)
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|---|---|---|---|
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| JPH0693059B2 JPH0693059B2 (en) | 1994-11-16 |
Family
ID=14624907
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP58113936A Expired - Lifetime JPH0693059B2 (en) | 1983-01-10 | 1983-06-23 | Focus detection device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0693059B2 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6286317A (en) * | 1985-10-12 | 1987-04-20 | Minolta Camera Co Ltd | Focus detector |
| JPS62163008A (en) * | 1986-01-13 | 1987-07-18 | Minolta Camera Co Ltd | Focus detector |
| JPS6318314A (en) * | 1986-07-10 | 1988-01-26 | Canon Inc | Focus detecting device |
| JPH01227112A (en) * | 1988-03-08 | 1989-09-11 | Fuji Photo Film Co Ltd | Automatic focusing device |
| US5192860A (en) * | 1990-09-18 | 1993-03-09 | Ricoh Company, Ltd. | Focus state detection device |
Families Citing this family (1)
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|---|---|---|---|---|
| JP2003232627A (en) | 2002-02-07 | 2003-08-22 | Fuji Photo Optical Co Ltd | Distance measuring device |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5564205A (en) * | 1978-11-06 | 1980-05-14 | Minolta Camera Co Ltd | Distance detector |
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-
1983
- 1983-06-23 JP JP58113936A patent/JPH0693059B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5564205A (en) * | 1978-11-06 | 1980-05-14 | Minolta Camera Co Ltd | Distance detector |
| JPS5650315A (en) * | 1979-10-01 | 1981-05-07 | Canon Inc | Focus detecting method and device |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6286317A (en) * | 1985-10-12 | 1987-04-20 | Minolta Camera Co Ltd | Focus detector |
| JPS62163008A (en) * | 1986-01-13 | 1987-07-18 | Minolta Camera Co Ltd | Focus detector |
| JPS6318314A (en) * | 1986-07-10 | 1988-01-26 | Canon Inc | Focus detecting device |
| JPH01227112A (en) * | 1988-03-08 | 1989-09-11 | Fuji Photo Film Co Ltd | Automatic focusing device |
| US5192860A (en) * | 1990-09-18 | 1993-03-09 | Ricoh Company, Ltd. | Focus state detection device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0693059B2 (en) | 1994-11-16 |
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