JPS59126517A - Focusing detector of camera - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To detect an interval between images and perform accurate focusing detection by dividing a signal which shows the light distribution pattern of the 1st line sensor into plural blocks, and comparing each block with the light distribution pattern signal of the 2nd sensor. CONSTITUTION:A figures shows the image re-formation of front-focus, in-focus, and rear-focus images 84, 86, and 88 in line sensor area. Re-formed images 90 and 92 of the front-fucus image 84 are positioned in front of the photodetection surface 94 of the line sensor and both close to an optical axis 48. Re- formed images 96 and 98 of the in-focus image 86 are on the photodetection surface 94 of the line sensor, and re-formed images 100 and 102 of the rear- focus image 88 are behind the photodetection surface 94 and away from the optical axis. Therefore, the re-formed images 90 and 92 of the front-focus image 84 are slightly out of focus and enlarged on the photodetection surface 94. The re-formed images 100 and 102 of the rear-focus image 88 are slightly out of focus and reduced. Consequently, focusing detection is performed accurately regardless of the position of a photographic lens in relation to an object to be photographed.

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束を受けて、
ピント状態を検出するカメラのピント検出装置に関する
。[Detailed Description of the Invention] Technical Field The present invention is directed to receiving a light beam from a subject that has passed through a photographing lens.
The present invention relates to a camera focus detection device that detects a focus state.

従来技術 撮影レンズの光軸を挾む」最影レンズの第１の部分と第
２の部分をそれぞれ通過した被写体光束によりつくられ
る二つの像の相関値１直を検出して、ピント状態を知る
ようにしたピント検出装置がすでに提案されている。そ
の光学系の原理的な構成は第１図のようであり、撮影レ
ンス（２）の予定焦点面と等価な位置にコンデンサレン
ズ（４）が配され、更にコンデンサレンズ（４）の背後
に結像レンス（６）、（８）が配され、それらの結像面
に例えばＣＣＤによるラインセンサ（１０）、（１２）
が配されている。ラインセンサ（１０）　、（１２）　
　上の像（１４）、（１６）は、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、互いに光軸（１８）の方に近つき、反対に後
ピンの場合、光軸（１８）から遠さかる。ピントが合っ
た場合、二つの像（１４）　、（１６）の互いに対応し
合う二点間の距離は光学系の構成から定められる特定の
長さとなる。したがって、ラインセンサ（１０）　、（
１２）上の像の光分布パターンを電気信号に変換して、
それらの相対的位置関係を求めると、ピント状態を知る
ことができる。このような装置において二つの像のパタ
ーンを比較する場合、例えは一方のラインセンサの画素
数が３０個であるとすれは、その半分の１５個の画素に
よる像のパターンがもう一方のラインセンサによる像パ
ターンと比１較され、どの領域で最もよく一致するかか
検出される。次いで、画素を１個増して１６個の画素に
よる像のパターンともう一方の１象パターンとが比較さ
れる。The focus state is determined by detecting the correlation value of two images created by the subject light beams that have passed through the first and second parts of the darkest lens that sandwich the optical axis of the conventional photographic lens. Such a focus detection device has already been proposed. The basic configuration of the optical system is shown in Figure 1. A condenser lens (4) is arranged at a position equivalent to the planned focal plane of the photographic lens (2), and a condenser lens (4) is placed behind the condenser lens (4). Image lenses (6) and (8) are arranged, and line sensors (10) and (12) using CCD, for example, are arranged on their imaging planes.
are arranged. Line sensor (10), (12)
In the case of so-called front focus, in which the image of the object to be focused is formed in front of the intended focal plane, the images (14) and (16) above will approach each other toward the optical axis (18), and vice versa. In the case of rear focus, it is far from the optical axis (18). When the image is in focus, the distance between the two corresponding points of the two images (14) and (16) becomes a specific length determined by the configuration of the optical system. Therefore, the line sensor (10), (
12) Convert the light distribution pattern of the above image into an electrical signal,
By determining their relative positional relationship, the focus state can be determined. When comparing two image patterns in such a device, for example, if one line sensor has 30 pixels, the image pattern of half that number, 15 pixels, will be compared to the other line sensor. The image pattern is compared with the image pattern according to the method, and it is determined which region has the best match. Next, the pattern of the image made up of 16 pixels by adding one pixel is compared with the other one-image pattern.

以ド、画素数を順次増して像のパターン比較が行われる
。このような比較操作において最も一致度の高い、雨合
せを検出してピント状態の検知が行われるのであるが、
比較される像パターンを与える画素数が変えられると、
被写体条件によっては、比較した多数の結果の中から最
も一致度の高い組合せを検出することが困難となる場合
が多々生ずることがあった。Thereafter, the number of pixels is increased sequentially and the pattern comparison of the images is performed. In such a comparison operation, the focus state is detected by detecting the rain shower, which has the highest degree of agreement.
When the number of pixels giving the image patterns to be compared is varied,
Depending on the subject conditions, it often becomes difficult to detect the combination with the highest degree of matching from among a large number of compared results.

目　　　的 本発明は、上述のような問題を解決すべくなされたもの
で、適確にピント検出が行えるピント検出装置を提供す
ることを目的とする。Purpose The present invention was made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a focus detection device that can accurately detect focus.

要　　旨 本発明は、撮影レンズの光軸を挾んで向い合う撮影レン
ズの第１の領域と第２の領域とをそれぞれ通過した被写
体光束により第１の像と第２の像をそれぞれ第１のライ
ンセンサと第２のラインセンサ上につくり、これらライ
ンセンサからの光電変換信号を用いて二つの像の相対的
な位ｉ、’ｇ関係を検出してピント状態を検知するピン
ト検出装置において、一方のラインセンサからの１象パ
タ一ン信号を該ラインセンサの画素数より少ない特定の
画素数による複数の像パターン信号に分割し、これら分
割された像パターン信号ともう一方のラインセンサによ
る像パターン信号とを比較するようにしたことを主な特
徴とする。Summary of the Invention The present invention converts a first image and a second image into first and second images, respectively, by subject light beams that have passed through a first region and a second region of a photographic lens that face each other across the optical axis of the photographic lens. In a focus detection device that is formed on a line sensor and a second line sensor and detects a focus state by detecting the relative position i, 'g relationship of two images using photoelectric conversion signals from these line sensors, A single image pattern signal from one line sensor is divided into a plurality of image pattern signals with a specific number of pixels smaller than the number of pixels of the line sensor, and these divided image pattern signals and the image from the other line sensor are The main feature is that it compares the pattern signal.

実施例 第２図は、本発明によるピント検出装置を１１１Ｂレフ
カメラに適用した場合における光学系等の構成例を示す
図である。第２図において、撮影レンズ（２２）、反射
鏡（２４）、焦点板（２６）、ペンタプリズム（２８）
Ｊはｌ眼しフカメラを構成する周知の要素である。たた
し、ピント検出装置の出力を用いて自動的にピント合わ
せを行うようにカメラを構成する場合は、撮影レンズ（
２２）はモーターを含むレンズ駆動装置（３０）によっ
て焦点調節光学系か駆動され得るように（Ｍ　ｍされる
。反射！（２４）は、中央部分が半透過性番こつくられ
、その背後に副ミラー（３２）が設けられ、これを介し
て被写体光の一部がミラーボックスの底部に配置された
ピント検出装置の受光部（３４）に導かれる。受光部（
３４）は、コンデンサレンズ（３（ｉ）、反射鏡（３８
）、結像レンズ群（４０）、ラインセンサ（４２）等に
より構成されている。Embodiment FIG. 2 is a diagram showing an example of the configuration of an optical system, etc. when the focus detection device according to the present invention is applied to a 111B reflex camera. In Figure 2, a photographic lens (22), a reflector (24), a focus plate (26), a pentaprism (28)
J is a well-known element constituting a single-lens camera. However, when configuring the camera to automatically focus using the output of the focus detection device, the shooting lens (
22) is configured so that the focusing optical system can be driven by a lens drive device (30) including a motor. A sub-mirror (32) is provided, through which a part of the subject light is guided to a light-receiving section (34) of a focus detection device arranged at the bottom of the mirror box.Light-receiving section (
34) is a condenser lens (3(i)) and a reflecting mirror (38
), an imaging lens group (40), a line sensor (42), etc.

ラインセンサ（１２）の出力は信号処理回路（４４）に
より後述のようにして処理され、合焦位置からのピント
のずれ量およびその方向を示すデフォーカス信号が出力
される。このデフォーカス信号に基づいて表示装置（４
６）ではピント状態が表示され、駆動装置（３０）によ
り撮影レンズ（２２）が合焦位置へ駆動される。The output of the line sensor (12) is processed by the signal processing circuit (44) as will be described later, and a defocus signal indicating the amount and direction of focus deviation from the in-focus position is output. Based on this defocus signal, the display device (4
In step 6), the focus state is displayed, and the driving device (30) drives the photographing lens (22) to the in-focus position.

第３図は、受光部（３４）の光学系を示す図で、１月。FIG. 3 is a diagram showing the optical system of the light receiving section (34).

線（４声）は撮影レンズの光軸を示し、点線（５ｏ）は
フィルム露光面と等価な而・を示ず。コンデンサレンズ
（５２）は、露光等画面（５０）の位置ではなく、そこ
からコンデンサレンズ（５２）の焦点距離ｊまたけ離れ
た位置に自己しである。コンデンサレンズ（５２）の後
方には光軸（４８）を対称軸として結像レンズ（５４）
、（５６）が配してあり、これら結像レンズの前面には
視野１ｉ−１限マスク（５８）　、（６０）が設りであ
る。各結像レンズ（５４）　、（５６）の結像面にはＣ
ＣＤによるラインセンサ（６２）、（６４）が自己しで
ある。ここで、コンデンサレンズ（５２）が露光等価面
（５０）から外れた位置に配しであるのは次の理由によ
る。ラインセンサ（６２）　、（６４）には露光等価面
（５０）の物体像が再結像されるように光学系が構成さ
れるが、この露光等価面（５０）にコンデンサレンズ（
５２）を配した場合、このレンズの表面に疵があったり
、はこりが付着したりしていると、これがラインセンサ
上で像とｌよって現われ、本来の物体の像に対するノイ
ズとなってしまう。したかってコンデンサレンズ（５２
）を露光等画面から外しでおけは以上のようなノイズを
避けることかできる。さらに、カメラ内に組込む場合、
カメラの光学系に大きな変更を加えることｆｉ　＜おさ
めることができる。また、マスク（５８）　、（６０）
は、撮影レンズを通過する被写体光のうち特定絞り値、
例えばＦ５．６相当の開口領域を通過する被写体光のみ
を受は入れるように、コンデンサレンズ（５２）との関
連において構成される３゜このようにすれば、撮影レン
ズとして種々の交換レンズか用いられる場合、その開放
絞り値がＦ５．６より小さい、ＪｉＩｊ、影レンズであ
れば、この撮影レンズ自身の瞳マスク部で一部の光線が
蹴られた像をラインセンサ（６２）　、（６４）が受け
るという場合がなくなり、常用されるたいていの交換レ
ンズが適用できるようになる 次に、光軸上の点（６６）　、（６８）　、（７０）　
　は撮影レンズ前方の一つの物点に対する前ピン、合焦
、後ピンの状態にある像を示す。各像（６６）　、（６
８）、（７０）のラインセンサ（６２）上における入射
点はそれぞれ（７２）　、（７４）　、（７６）であり
、ラインセンサ（１）４）上においては（７８’）　、
（８０）、（８２）である。The line (4 lines) indicates the optical axis of the photographing lens, and the dotted line (5o) indicates the equivalent of the film exposure surface. The condenser lens (52) is not located at the position of the exposure screen (50), but at a position away from it by the focal length j of the condenser lens (52). Behind the condenser lens (52) is an imaging lens (54) with the optical axis (48) as the axis of symmetry.
, (56) are arranged, and in front of these imaging lenses, field of view 1i-1 limited masks (58) and (60) are provided. The imaging plane of each imaging lens (54), (56) has C
Line sensors (62) and (64) based on CD are self-contained. Here, the reason why the condenser lens (52) is arranged at a position away from the exposure equivalent plane (50) is as follows. The line sensors (62) and (64) are configured with an optical system so that the object image on the exposure equivalent surface (50) is re-imaged, and a condenser lens (
52), if there is a flaw or a lump attached to the surface of this lens, this will appear as an image on the line sensor and become noise in the original image of the object. . I wanted to use a condenser lens (52
) can be removed from the screen during exposure, etc. to avoid the above noise. Furthermore, when incorporating it into the camera,
It is possible to make major changes to the camera's optical system. Also, masks (58), (60)
is the specific aperture value of the subject light passing through the photographic lens,
For example, if the 3° is configured in relation to the condenser lens (52) so as to receive only the subject light that passes through an aperture area equivalent to F5.6, it is possible to use various interchangeable lenses as a photographic lens. If the aperture value is smaller than F5.6, and if it is a shadow lens, the line sensor (62), (64) captures an image in which some of the light rays are kicked out by the pupil mask of the photographing lens itself. , and most commonly used interchangeable lenses can be applied.Next, points (66), (68), (70) on the optical axis
shows an image in front focus, in focus, and back focus for one object point in front of the photographic lens. Each statue (66), (6
The incident points of 8) and (70) on the line sensor (62) are (72), (74), and (76), respectively, and on the line sensor (1) and 4), they are (78'),
(80) and (82).

第４図は、前ピン、合焦、後ピンの１象（８４）、（８
６）（８８）に対するラインセンサ領域での１１１結像
を示す。Figure 4 shows one image of front focus, focus, and back focus (84), (8
6) shows 111 imaging in the line sensor area for (88).

前ピン像（８４）に対する再結像（９ｏ）　、（ｇ２）
は、ラインセンサの受光間（９４）より手前に位回し、
かつ光軸（４８）側に互いに寄っている。合焦像（８６
）に対する再結像（９６）　、（９８）はラインセンサ
の受光面（９４）と一致し、後ピン像（８８）に対する
１」１結像（１００）、（１０２）はラインセンサの受
光面（９４）の後方に位置し、光軸（４８）から離れて
いる。したがって、前ピン像（８４）に対する再結像（
９０）　、（９２）はラインセンサの受光［ｍ（９４）
上では、若干ぼけて引伸ばされた像となる。また、後ピ
ン像（８８）に対する再結像（ＩＬＩＯ）　、（１０２
）は受光面（９４）上では若干はけて、縮小された像と
なる。Reimaging (9o) for front focus image (84), (g2)
, turn it to the front of the line sensor light receiving interval (94),
In addition, they are closer to the optical axis (48) side. Focused image (86
), the re-imaging (96) and (98) coincide with the light-receiving surface (94) of the line sensor, and the 1"1 re-imaging (100) and (102) for the rear focused image (88) are the light-receiving surface of the line sensor. (94) and away from the optical axis (48). Therefore, reimaging (
90) and (92) are the line sensor light reception [m(94)
The image above is slightly blurred and stretched. In addition, reimaging (ILIO) for the rear focus image (88), (102
) is slightly faded on the light receiving surface (94), resulting in a reduced image.

次に第５図を参照して像の合焦位置からのずれ、ｊ４ｊ
　ｅに対するラインセンサ（６２）における像の移動量
ｌ】の関係を説明する。合焦時に光軸（４８）上に結像
する像（６８）の光線のうち、コンデンサレンズ（５２
）を通過後光軸（４８）と平行に進む光線を考える。Next, referring to Fig. 5, the deviation of the image from the in-focus position, j4j
The relationship between e and the amount of movement l of the image in the line sensor (62) will be explained. Of the light rays of the image (68) that forms on the optical axis (48) when focused, the condenser lens (52
), consider a ray that travels parallel to the optical axis (48).

像（６８）に対してずれ１Ｊ４ｅたけ前ピンあるいは後
ピンの像（６６）　、（７０）の場合、前述の光線は露
光等価面（５０）の位置では光軸（４８）からそれぞれ
ｇたけ離れた点（Ｇ７）又は（７１）を通過する。ここ
で露光等価１川（５０）上の３つの点（６８）　、（６
７）　、（７１）を光源とし、率をαとする。第５図を
幾何学的に見れは、次式が成立するっ この二つの式から、ｇを消去すると、 成によって定められる定数であるから、移ｗＪｉｈが検
出されれはずれｉｔｅが求められる。しかし、第４図で
示したように露光等価面（５ｏ）において正常に結像す
るのは合焦像たけであって、他の像はその前後に位置す
るわけであるから、厳密には倍率αは一定ではなく、結
像系（５５）に対して光源とｔｌる像（６６）　、（７
０）のそれぞれの位置によって異なる。合焦時の倍率を
α０とすれば、第１３図のように前ピンの場合はα。よ
り大きく、後ピンの場）。In the case of images (66) and (70) that are front-focused or rear-focused with a deviation of 1J4e from the image (68), the aforementioned rays are separated by g from the optical axis (48) at the position of the exposure equivalent plane (50), respectively. pass through point (G7) or (71). Here, three points (68) on the exposure equivalent 1 river (50), (6
7) Let , (71) be the light source, and let the rate be α. Looking at Figure 5 geometrically, if we eliminate g from these two equations where the following equation holds, then since it is a constant determined by the formation, the shift wJih will be detected and the deviation ite will be found. However, as shown in Figure 4, only the in-focus image is properly formed on the exposure equivalent plane (5o), and the other images are located before and after it, so strictly speaking, the magnification α is not constant, and the images (66) and (7
0) differs depending on each position. If the magnification at the time of focusing is α0, then if the front focus is as shown in Fig. 13, α is. larger, rear pin field).

合はα。より小さくなる。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」−における像の位−の通
いで倍率が異なる３、そこで、より正確なずγＬｍの算
出にあたっては、後述のように移動量１】に応じて予め
倍率を用意しておき、これを用いる１、以下、移動量ｉ
′１′；Ｊ６よびずれｉｅの検出を行う回路に°ついて
説明する、。If the case is α. become smaller. Furthermore, due to aberrations such as field curvature of the optical system, the magnification differs depending on the position of the image on the sensor surface. Therefore, in calculating γLm more accurately, the amount of movement 1] Prepare a magnification in advance according to
'1': The circuit for detecting J6 and the deviation ie will be explained.

第６図は第３図のラインセンサ（６２）　、（６４）の
画素構成の二実施例を示す図で、ラインセンサ（６２）
を基４部、ラインセンサ（６４）を参照部と呼ぶ。画素
（Ｌ＋　）〜（Ｌ２ｓ）　、（Ｒ＋）〜ＣＲ３ｏ）はホ
トダイ４オードであり、電荷結合素子（ＣＣＤ）を構成
する。尚、画素（Ｌｚａ）と（Ｒ１）との間の空白部は
ダミーとしての画素を設けて、二つのラインセンサ（６
２）　、（６４）を一つのラインのＣＣＤとして構成し
てもよい。さらには第７図のようにラインセンサ（６２
）と（６４）の間に゛重荷伝送ライン（６５）を這わせ
てもよい。ホトタイオード（６７）　、（６９）はＣＣ
Ｉ）あ積分時間を定めるための入射光強度をモニターす
るためのものである。尚、このモニター用ホトダイオー
ドは第８図のように画ｍ（Ｌｉ）の間のすき間を埋める
ような形状にしてもよい。こうすると画素面とほぼ近い
強度の光をモニターできるようになる。FIG. 6 is a diagram showing two embodiments of the pixel configuration of the line sensors (62) and (64) in FIG.
is called the base 4 part, and the line sensor (64) is called the reference part. The pixels (L+) to (L2s) and (R+) to CR3o) are photodiodes and constitute a charge-coupled device (CCD). In addition, a dummy pixel is provided in the blank space between the pixel (Lza) and (R1), and two line sensors (6
2) , (64) may be configured as one line of CCD. Furthermore, as shown in Figure 7, a line sensor (62
) and (64) may include a heavy duty transmission line (65). Photodiodes (67) and (69) are CC
I) This is for monitoring the intensity of incident light to determine the integration time. Incidentally, this monitor photodiode may be shaped to fill the gap between the images m (Li) as shown in FIG. This makes it possible to monitor light with an intensity almost close to that of the pixel surface.

次に、実施例ではラインセンサの基準部（６２）におけ
る像パターン−が三つのブロックに分割される。Next, in the embodiment, the image pattern at the reference portion (62) of the line sensor is divided into three blocks.

第１のブロックは画素（Ｌｌ）〜（Ｌ＋ｏ）、第２のブ
ロックは画素（Ｒ９）〜（Ｌｌｌ＋）、第３のブロック
は画素（Ｌｌ７）〜（Ｌｚａ）における像パターンにそ
れぞれ対応する。各ブロックの像パターンは１０個の画
素からなっている。ここでは各ブロックは１０個の画素
数であるが、それぞれの画素銹を必ずしも同数にする必
要はない。ピント検出においてはで各ブロックの像と比
較部（６４）の像とが比較される。例えば、第１のブロ
ックの１家を用いる場合は、次のような比較操作が行わ
れる。まず、比較領域の画素（Ｌｌ）〜（ＬＩＯ）の部
分の像を対象として第１のブロックの像との比較が行わ
れる。この場合の比較の内容は（４）式で示され、画素
り、とＲ，、Ｒ２とＲ２、・・・、ＬＩＤとＲｌｏの各
組における画素出力の差の絶対値の和が算出される。The first block corresponds to the image pattern in pixels (Ll) to (L+o), the second block corresponds to the image pattern in pixels (R9) to (Lll+), and the third block corresponds to the image pattern in pixels (Ll7) to (Lza), respectively. The image pattern of each block consists of 10 pixels. Although each block has 10 pixels here, it is not necessary that each block has the same number of pixels. In focus detection, the image of each block is compared with the image of the comparing section (64). For example, when using one house in the first block, the following comparison operation is performed. First, the image of pixels (Ll) to (LIO) in the comparison area is compared with the image of the first block. The content of the comparison in this case is shown by equation (4), and the sum of the absolute values of the differences in pixel outputs for each set of pixel R, R2, R2, ..., LID and Rlo is calculated. .

０ Ｈｌ（１）＝　Σｌ　Ｌｋ−Ｒｋｌ・・・・（４）１（
−１ 次いで、前回の鯨より１画素だけシフトして、比較部（
６４）の画素（Ｒ２）〜（Ｌｕ）の部分の峰が比較され
る。その処理内容を（５）式で示す。0 Hl(1) = Σl Lk-Rkl...(4) 1(
-1 Next, shift by one pixel from the previous whale, and compare the part (
The peaks of pixels (R2) to (Lu) of 64) are compared. The processing details are shown in equation (5).

ｌＯ 以下、同様にして次式で示す比較処理か行われ、合計２
１個の比較結果が得られる。lO Below, the comparison process shown by the following formula is performed in the same way, and the total is 2
One comparison result is obtained.

Ｈ，（３）二Σ’　Ｌ　ｋ　　Ｒｋ＋２　ｌ・・ベロ）
ｋ＝１ Ｈｌ　　（２１）　　＝　　；−シ　ｌ　　Ｌ　ｋ−Ｒ
ｋ＋２ｏ　　ｌ−−（７）−１ 今、第１のブロックの像が例えば、画素Ｒ２〜Ｒ１＋の
部分の像と一致する場合は２１個の比較結果の中でＨｌ
（１２）が最小となる。この最小値に対応する画素領域
を見い出すことにより、おおまかなピント位置を検知で
きる。H, (3) 2 Σ' L k Rk + 2 l... Vero)
k=1 Hl (21) = ;-shi l L k-R
k+2o l--(7)-1 Now, if the image of the first block matches the image of the portion of pixels R2 to R1+, Hl among the 21 comparison results.
(12) is the minimum. By finding the pixel area corresponding to this minimum value, the approximate focus position can be detected.

′４１のブロックの像を用いた比較操作と同様な操作が
、第２および第３のブロックの像を用いて行われる、そ
れぞ九の比較内容は一般的−に次式で示される。An operation similar to the comparison operation using the image of the block '41 is performed using the images of the second and third blocks.

Ｈｌ（ｌり−〉二　ｌ　　Ｌｋ’　　　１＜ｋ＋Ａ−＋
　　ｌ　　−”−（８’　　）１＋＝１ ｌＯ Ｒ３（７？）　＝Σｌ　Ｌｋ＋ｕ＋　　Ｒｋ＋ｚ−＋ｌ
・・　　（ｌＯ）１（−１ ここでｋ＝１，２．・・・、２１である。Hl(lri->2 l Lk'1<k+A-+
l −”−(8′)1+=1 lO R3(7?) =Σl Lk+u+ Rk+z−+l
... (lO)1(-1 where k=1, 2..., 21.

以上の比較操作により各ブロックの像に対して２１個、
全体として６３個の比較結果が得られる。今、合焦の場
合、第２のブロックの像が比較部（６２）の画素（１〜
（Ｒ２０）の部分の像と一致するように光学系を構成す
る。こうすれば、合焦の場合、第１のブロックの像は画
素（Ｒ３）〜・（Ｌ＋ｚ）　、第３のブロックの像は画
素（Ｒｌｏ）〜（Ｒ２８）のそれぞれの部分の像と一致
する。この場合は、像の状態によっＣはいずれのブロッ
クを用いてもピント位−の検出が可能である。しかし、
像のコントラストが低い嫁でおおわれたブロックでは、
比較結果の中から最小値が特定できない場合が生ずる。By the above comparison operation, 21 images are obtained for each block image.
In total, 63 comparison results are obtained. Now, in the case of focusing, the image of the second block is the pixel (1 to 1) of the comparison section (62).
The optical system is configured to match the image of the portion (R20). In this way, in the case of focusing, the image of the first block will match the images of pixels (R3) to (L+z), and the image of the third block will match the images of each part of pixels (Rlo) to (R28). . In this case, the focus position can be detected using any block C depending on the state of the image. but,
In a block covered with brides where the image contrast is low,
There may be cases where the minimum value cannot be identified from the comparison results.

そこで、ある一定値以上のコントラストのあるブロック
を俣数個選んでそれらブロックに対応する比較結果から
ピント位置の検出を行う。Therefore, a number of blocks having a contrast of a certain value or more are selected, and the focus position is detected from the comparison results corresponding to these blocks.

また、′前ピン状態の場合は、第４図を蓚照して基準部
（６２）と比較部（ｂ４）とにおける像は光軸（４８）
側に寄った部分で一致するから、第３のブロックの像が
比較部（６４）のある部分の像と一致する。反対に後ピ
ン状態の場合は、二つの像は光軸（４８）から遠ざかっ
た部分で一致するから、第１のプロツりの像が比較部（
６４）のある部分と一致する。したかって非合焦の場合
は、第１ブロツクあるいは第３フロ７りの像に関する比
較結果の中で最小値か見い出せるＤＩＩ能性かある。た
たし、像にコントラストが十分に存在しない場合はピン
ト検出は不能と見なし、最小１１１１の検出は行わない
。尚、第１ブロツクと第２ブロツクおよび第２ブロンク
と第３ブロツクのそれぞれにおいて、画素Ｌ９とＬＩＯ
およびＬｌ７とＬｌ８が共用されている１、このように
画素を共用すると、例えば、画素り、とＬｌ。の部分で
像のコントラストが序在し、他の画素領域ではコントラ
ストが存在し１ｊいような場合でも、ピント検出か可能
となる。画素の共用が行われないと、二つのブロックの
境界の部分のみに像のコントラストが位置するような場
合、各ブロックの中ではコントラストが存在しないこと
になり、ピント検出は不能になってしまう。In addition, in the case of the front focus state, referring to FIG.
Since they match in the portions closer to the sides, the image of the third block matches the image of a certain portion of the comparing section (64). On the other hand, in the case of the rear focus state, the two images coincide in the part far from the optical axis (48), so the first pro-focus image is in the comparison part (48).
64). Therefore, in the case of out-of-focus, there is a DII possibility to find the minimum value among the comparison results regarding the images of the first block or the third block. However, if the image does not have sufficient contrast, it is assumed that focus detection is impossible, and minimum 1111 detection is not performed. Furthermore, in each of the first block and second block, and the second block and third block, pixel L9 and LIO
And Ll7 and Ll8 are shared 1. When pixels are shared in this way, for example, pixel Ll and Ll. Even if there is contrast in the image in the area and contrast exists in other pixel areas and the contrast is 1j, it is possible to detect the focus. If pixels are not shared, if image contrast is located only at the boundary between two blocks, there will be no contrast within each block, and focus detection will become impossible.

さて、いずれかのブロックにおいて比較結果の最小値が
見い出され、像の一致領域が特定されると、これに対応
して像のピント位置あるいは合焦位置からのずれ量が特
定される。しかし、以上までの過程で求められるずれ量
の精度は、画素の配列ピンチ分の分解能どまりである。Now, when the minimum value of the comparison result is found in any block and the matching area of the images is specified, the focus position of the image or the amount of deviation from the focus position is specified correspondingly. However, the accuracy of the amount of deviation determined through the above process is limited to the resolution of a pixel arrangement pinch.

そこで、後述のような補間計算処理を行ない、さらにピ
ント検出装置の光学系に基つく誤差要因の油圧を行って
ずれ量の精度の同上がはかられる。Therefore, interpolation calculation processing as described below is performed, and furthermore, the hydraulic pressure, which is an error factor based on the optical system of the focus detection device, is performed to improve the accuracy of the amount of deviation.

第９図（Ａ）　’（ｆ３）は、以」二に概説したライン
センサからの像パターン信号の処理を行う回路構成を示
すブロック回路図である。この信号処理回路はＣＣＤ　
（１０４）を含むシステム全体の動作のための制御信号
を吊力する制御ロジック（１０６）をもっている。ＣＣ
Ｄ　（１０４）から直列に送り出される各画素信号は、
順次デジタル化回路（１０８）により例えば８ヒツトの
デジタル信号に変換され、それぞれは予め指定された各
番地のランダムアクセスメモリ（１１０）に貯えられる
。画素信号の記憶が完Ｙすると、基準部のメモリデータ
からコントラスト検出回路（１１２）により第１１第２
、第３の各ブロックのコントラストＣＩ、Ｃ２，Ｃ３が
検出され、予め定めたレベル以上であるか否かが判定さ
れる。コントラストＣ１ｒ　（−２、Ｃ３は次式で示す
ように隣合う二つの画素の出力の差の絶対値の総和に相
当する。FIG. 9(A)'(f3) is a block circuit diagram showing a circuit configuration for processing the image pattern signal from the line sensor outlined in the second section. This signal processing circuit is a CCD
It has control logic (106) that provides control signals for the operation of the entire system including (104). C.C.
Each pixel signal sent out in series from D (104) is
The data is sequentially converted into, for example, eight digital signals by a digitizing circuit (108), and each signal is stored in a random access memory (110) at a predetermined address. When the storage of the pixel signal is completed, the contrast detection circuit (112) converts the 11th and 2nd pixels from the memory data of the reference section.
, the contrasts CI, C2, and C3 of each third block are detected, and it is determined whether the contrasts are equal to or higher than a predetermined level. The contrast C1r (-2, C3 corresponds to the sum of the absolute values of the differences between the outputs of two adjacent pixels, as shown in the following equation).

なお、コン十ラストの算出はブロックの領域をはみ出さ
ないものとする。また、一つおき、あるいはそれ以上お
きの画素の出力の差を用いてもよい。Note that the calculation of contrast does not extend beyond the block area. Alternatively, the difference between the outputs of every other or every other pixel may be used.

Ｃ１−Σ１Ｌｋ−Ｌｋ・１１・・・・（１１）１（＋１ Ｃ２＝　２１；ｌ　　Ｌｋ−ｓ　　　　Ｌｋ＋ｓ　ｌ　
　・・・・　・　（ｌ　２　）１（＝１ Ｃ３：Σｌ　Ｌｋ＋＋６Ｌｋ＋＋７　ｌ　・・・・・（
１３）１（＝、１ 求められたコントラストｃ、、ｃ２．ｃ３はそれぞれ予
め指定された番地のメモＩＪ（１１４）に貯えられ、さ
らに予め定めたレベルＣ８と比較回路（１１６）で大小
関係が判定される。レベルＣ８を越えでいる場合は例え
ば“ｌ”′が、また越えＣいない場合は′“０“が出力
され、コントラストＣ，，Ｃ２，Ｃ３に対するそれぞれ
の判定結果ｄ、、ｄ２．ｄ３がメモリ（１２０）に貯え
られる。C1-Σ1Lk-Lk・11...(11) 1(+1 C2= 21; l Lk-s Lk+s l
・・・・ ・(l 2 )1(=1 C3:Σl Lk++6Lk++7 l ・・・・・・(
13) 1 (=, 1 The obtained contrasts c, , c2, and c3 are each stored in a memo IJ (114) at a predetermined address, and the magnitude relationship is further determined by a predetermined level C8 and a comparison circuit (116). For example, "l" is output if the level C8 is exceeded, and "0" is output if the level C is not exceeded, and the determination results d, d2 . d3 is stored in memory (120).

次に各ブロックの像と比較部の像との比較が像比較回路
（１２２）で行われる。この場合、コントラストが所定
レベルＣ８に達していないブロックの像についての比較
は行われず、所定レベルＣ８を越えているブロックのみ
の象と比較部の像との比較が実行される。この比較の内
容は第（８）、（９）、（１０）式で示した通りである
。各ブロックについて２１個の比較結果が得ら２’Ｌる
か、これらは順次子め定められた番地のメモＩＪ　（１
２４）に−貯えられる。次いで、求められた各ブロック
の比較結果の中の最小値Ｈ１（ｊ’ｌ）、　Ｈ２Ｃ１２
）、　Ｈ３Ｃ１３＞およびそれぞれの比較番目１＋　、
１２　、　ｌ！ｉが検索回路（１２６）で検索され、そ
の結果がメモＩＪ（１２８）に貯えられる。Next, an image comparison circuit (122) compares the image of each block with the image of the comparison section. In this case, the images of blocks whose contrast has not reached the predetermined level C8 are not compared, and only the images of the blocks whose contrast exceeds the predetermined level C8 are compared with the image of the comparison section. The contents of this comparison are as shown in equations (8), (9), and (10). 21 comparison results are obtained for each block, and these are sequentially assigned to the children at the specified addresses IJ (1
24) - stored. Next, the minimum values H1(j'l) and H2C12 of the comparison results of each block obtained are
), H3C13> and their respective comparisons 1+,
12, l! i is searched by the search circuit (126) and the result is stored in the memo IJ (128).

次に標準化回路（１３０）によりコントラストが所定レ
ベルを越えているブロックに対する上記の最小値Ｈ＋（
ｌ＋）、　Ｈ２（ｌ！ｚ）、　Ｈ＋（ｊ？３）とコント
ラストＣＩ＋Ｃ２、Ｃ３との比が求められる。それぞれ
は次式で示される。Next, the standardization circuit (130) sets the minimum value H+(
l+), H2(l!z), H+(j?3) and the contrast CI+C2, C3 are determined. Each is shown by the following formula.

し１ これらの比は次のようなことを意味する。前述したよう
に、例えば撮影レンズが合焦位置もしくはその近傍にあ
る場片、三つのブロックのいずれを用いてもピント検出
か可能となる場合がある。このような場合とのブロック
を採用するのが最適であるかというブロックの選択の問
題が生ずる。また、非合焦の場合、とのブロックを採用
すれば前ピンあるいは後ビンの状態が検出できるかとい
う判定の問題が生する。特定のブロックの採用にめｆこ
っては、求められた各ブロックの最小値Ｈ＋（ｇ＋）。1 These ratios mean the following. As described above, for example, there are cases where focus detection is possible using any of the three blocks, such as a field block where the photographing lens is at or near the in-focus position. The problem of selecting a block arises as to whether it is optimal to employ a block in such a case. In addition, in the case of out-of-focus, there arises the problem of determining whether the state of the front focus or the rear focus can be detected if the block is adopted. When choosing a specific block, the minimum value H+(g+) of each block is calculated.

Ｒ２（ｆ２）、　Ｒ３（１３）の中の最も小さい値をと
るブロックを指定すればよいように考えられるが、これ
は適切ではない。一般１こ像のコントラスト状態は一様
なものではなく、例えば第１のプロ７りの領域にはコン
トラストの大きい像が位置し、他のブロックには、コン
トラストのあまり大きくない像が位置するかも知れない
。二つの像パターンの一致を検出する場合、一般にコン
トラストが大きい方が有利°である。そこで、コントラ
ストをモＱ４ｊ定ブロックの選択の要素に加える。とこ
ろで、例えば第１のブロックについての最小値Ｈ１（ｌ
＋　）に対して画素ｌピッチだけ前後にずらせたときの
比較結果Ｈ１（ｌ＋　　１）、　Ｈ＋（ｊ’＋　＋　１
）について考える。、この最小値）Ｌ（ｌ＋）が仮に合
焦状ｊ誠に対するものであるとすれば、Ｈ＋（ｌ＋　　
１）あるいは１］＋（ｇ＋＋１）はコントラスト検出回
路（１１２）で求められるコントラストＣ１と略一致す
る。というのは、コントラストＣ１比較結果ｆＬ（ｌ＋
’　ｌ）、　Ｈ，（ｌ、＋１）のそれぞれか隣合う画素
の出力の差に関するものということに出来する。相違す
るのは、コントラストＣ１か同一像であるのに対して比
較結果は異なる像に対するものであるという点である。It may be possible to designate the block that takes the smallest value among R2 (f2) and R3 (13), but this is not appropriate. The contrast state of general 1 images is not uniform; for example, an image with high contrast may be located in the first block area, and images with not so high contrast may be located in other blocks. I don't know. When detecting coincidence between two image patterns, it is generally advantageous to have a larger contrast. Therefore, contrast is added to the selection factor of the MoQ4j constant block. By the way, for example, the minimum value H1(l
The comparison results when shifting forward or backward by pixel l pitch with respect to H1(l+1), H+(j'+ +1
)think about. , this minimum value) L(l+) is for the in-focus state J Makoto, then H+(l+
1) or 1]+(g++1) substantially matches the contrast C1 determined by the contrast detection circuit (112). This is because the contrast C1 comparison result fL(l+
'l), H, and (l, +1) can each be related to the difference in output between adjacent pixels. The difference is that the contrast C1 is for the same image, whereas the comparison results are for different images.

このようであるから、最小値Ｈ１（ｌ□）をコントラス
トＣ１で割った値ＮＨ。Since this is the case, the value NH is obtained by dividing the minimum value H1 (l□) by the contrast C1.

は最小値Ｈ１（１！１）と画素１ピツチずらせた場合の
比較結果との比に略相当する。これを式で示すとたたし
、ｉ＝１．２．３である。approximately corresponds to the ratio between the minimum value H1 (1!1) and the comparison result when the pixel is shifted by one pitch. This can be expressed as a formula: i=1.2.3.

今、ＮＨｉを標準化指数と呼ぶことにすると、合焦また
は略合焦状態°に対応し、かつコントラストか大きいブ
ロックに対応する標準化指数が３個の値の中で最も小さ
くなると考えて、これをブロックの選定基準に定める。Now, if we call NHi the standardization index, we will assume that the standardization index that corresponds to the in-focus or nearly in-focus state and the contrast or large block is the smallest of the three values. Defined in block selection criteria.

実際には、比較部と参照部との像の光分布パターンは、
光学系の収差や第１の像と第２の像の光軸に対する位置
的な非対称性などによって完全には一致し得ないので、
最小値Ｈｉ（＃ｉ）がＯをとることはない。また、非合
焦状態の場合において、像の一致が全く見られないブロ
ックに関しては、標準化指数は比較的大きな値をとる。Actually, the light distribution pattern of the images of the comparison part and the reference part is
Because they cannot be perfectly matched due to aberrations in the optical system and positional asymmetry of the first and second images with respect to the optical axis,
The minimum value Hi (#i) never takes O. Furthermore, in the case of an out-of-focus state, the standardization index takes a relatively large value for blocks where images do not match at all.

そこで、標準化指数に対して予め基準値Ｎ１（０を定め
、これを越える場合ピント検出は不能であると判定する
。かくて、求められた多くて３個の標準化指数のうちの
最小値に関し、これが基準値ＮＨ，より小さいとき、こ
の最小値に対応するブロックの検出データＬｋをピント
のずれ量を示す情報として採用する、。Therefore, a reference value N1 (0) is set in advance for the standardized index, and if it exceeds this, it is determined that focus detection is impossible.In this way, regarding the minimum value of the three standardized indexes determined at most, When this is smaller than the reference value NH, the detection data Lk of the block corresponding to this minimum value is adopted as information indicating the amount of focus shift.

すなわち最小値検出回路（１３２）で複数ブロックにわ
たって真の最小値を求める。同時０こそれに対応するブ
ロックを検出し、該最小値１（ｋ（ｌｋ）をとる比較番
号ｌｋをメモ！Ｊ　（１２８）から選出回路（１３４）
によって収り出す。その後、最小値１４ｋ（ｆｋ）をと
るブロックの標準化された最小値ＮＨｋが所定値ＮＨ６
と減算回路（１３２）で比較されＮ１−１　ｋがＮＨｏ
より小さいときに次のステップに進み、そうでないとき
は。That is, the minimum value detection circuit (132) finds the true minimum value over a plurality of blocks. The circuit (134) detects the block corresponding to the simultaneous 0 and takes note of the comparison number lk that takes the minimum value 1 (k(lk)!) from the J (128).
It is extracted by After that, the standardized minimum value NHk of the block that takes the minimum value 14k (fk) is set to a predetermined value NH6.
is compared in the subtraction circuit (132) and N1-1 k is NHo
Move on to the next step when it is smaller and when it is not.

ピント検出不能とする。今、第１のブロックの像に対し
て　ｌ、が得られたとし、例んはｌ、＝１８であるとす
る。これは画素（Ｌｌ）〜（Ｌ＋ｏ）上の像と画素（Ｒ
１８）〜（Ｒ２ｙ）上の像とが最もよく一致しているこ
とを意味する。この場合の二つの画素領域上の像の間隔
Ｄ１を求める１、この間隔１）１は画素（Ｌｌ）と（Ｒ
＋ｓ）との間の間隔である。第６図に示すように画素（
Ｌｌ）と（Ｒ１）との間隔は１．５０　ｎｏｖ、画素の
ピッチＰを３０μとすれば ＤＩ　＝　１．５　Ｕ　＋〇、　０３　Ｘ　１８＝　２
．０４　（ｍｍ　）　　・・・・・・（１８）と求める
ことができる。第１のブロックに関して比較番号１１を
用いて像の間隔Ｄ１は次式で示される。Focus cannot be detected. Now, suppose that l is obtained for the image of the first block, and for example, l,=18. This is the image on pixels (Ll) to (L+o) and the image on pixel (R
18) to (R2y) mean that the images above match best. In this case, find the distance D1 between the images on the two pixel areas.
+s). As shown in Figure 6, the pixel (
If the interval between Ll) and (R1) is 1.50 nov and the pixel pitch P is 30μ, then DI = 1.5 U +〇, 03 x 18 = 2
．． 04 (mm) (18). Using comparison number 11 for the first block, the image spacing D1 is given by the following equation.

Ｄ、　＝　１．５０＋０．０３１゜ 同様にして第２のブロックの場合について像の間隔Ｄ２
を求めると第１のブロックの場合より８画素分短くなる
から、 Ｄ２二１．５０−Ｕ、０３Ｘ８＋０．０３１２　　・・
・・・・（１９）第３のブロックについては、第２のブ
ロックの場合よりさらに８画素分短くなるから、 Ｄ３　”　１，５０　０．０３ｘ８ｘ２＋０．０３１３
　・（２０）となる。以上の三つの式をさらに一般化し
て示すＤｋ＝　１．５０−０．０３（８（ｋ−＋）＋７
？ｋ）　　・・（２１）となる。（２１）式で示される
間隔の限界精度は画素のピッチ１）に相当する。D, = 1.50 + 0.031° Similarly, for the case of the second block, the image spacing D2
is 8 pixels shorter than the first block, so D221.50-U, 03X8+0.0312...
...(19) Since the third block is 8 pixels shorter than the second block, D3 '' 1,50 0.03x8x2+0.0313
・It becomes (20). Dk = 1.50-0.03(8(k-+)+7
? k) ...(21). The critical accuracy of the interval shown by equation (21) corresponds to the pixel pitch 1).

第１０図にブロック２の像についての比較結果の例を示
す。最小値Ｈ２（７？２）をとる比較番号１２は８とな
っている。第１ｏ図のように比較結果Ｈ２（１２１）と
Ｈｚ（Ｊｈ＋１）が等しくない場合、真の一致点は比較
番号１２−８の点ではなく、Ｉ！２二８と最小値ｎ２（
１２）の次に小さい比較結果をとる比較番号１２＋　１
　＝　９との間に存在する。このような中間点の位置を
求めると、ピント検出精度は画素ピッチ以上に向上する
。そこで、この中間点の位置を求める方法について説明
する。今、第１０図においてＨｚ（１２１）と　ＨＩＣ
Ａ’２）とを結ぶ線を延長し、他方この延長線と勾配が
反対でＨ２（１２＋１）を通る線を引くとき、両者の交
わる点が二つの像の真の一致であると見なす。このよう
にすると、第１１図のようなＨｋ、（−Ｉ！に−１）≧
Ｈｋ（ｌｋ＋１）の場合、Ｊｋと真の一致点ｑとの間長
さβは、図の幾何学・的構成から次式で示される。） 第１２図のようにＨｋ（Ｊｋ　−１）＜Ｈｋ（ｌｋ＋１
）の場合は、となる。FIG. 10 shows an example of the comparison results for the image of block 2. Comparison number 12, which takes the minimum value H2 (7?2), is 8. If the comparison results H2 (121) and Hz (Jh+1) are not equal as shown in Figure 1o, the true matching point is not the comparison number 12-8, but I! 228 and the minimum value n2(
Comparison number 12+1 that takes the next smallest comparison result after 12)
= 9. When the position of such an intermediate point is determined, the focus detection accuracy is improved more than the pixel pitch. Therefore, a method for determining the position of this intermediate point will be explained. Now, in Figure 10, Hz (121) and HIC
When we extend a line connecting A'2) and draw a line whose slope is opposite to this extended line and which passes through H2(12+1), we consider that the point where the two intersect is the true coincidence of the two images. In this way, Hk as shown in Figure 11, (-I! to -1)≧
In the case of Hk (lk+1), the length β between Jk and the true matching point q is expressed by the following equation from the geometrical structure of the figure. ) As shown in Figure 12, Hk (Jk -1) < Hk (lk +1
), then .

第９図の回路では、補間演算回路（１３８）で（２２）
式または（２３）式の計算が行われる。さらには（２１
）式に対して補間値βだり次式のように補正が加えられ
る。In the circuit shown in Figure 9, the interpolation calculation circuit (138) performs (22)
Equation (23) is calculated. Furthermore (21
) is corrected using the interpolated value β or as shown in the following equation.

Ｄ（＝Ｄ、±β　・・・・・・（２４）ここで右辺第２
項βの正符号は（２２）式が用い＼、 られる場合に対応し、負符号は（２３）式か用いられる
場合に対応する。以上のよう（して補間演算回路（１３
８）から基準部（６２）と参照部（６４）における二つ
の像の間隔Ｄ【が算出される。次に、ずれ量演算回路（
１４０）で間隔Ｄ【を用いて合焦位置からの撮影レンズ
の像のずれ量ｅが求められる、合焦時の二つの像の間隔
をり。とすれば第５図における像の移動ｉ　ｂは次式で
示される。D(=D, ±β...(24) Here, the second right side
The positive sign of the term β corresponds to the case where equation (22) is used, and the negative sign corresponds to the case where equation (23) is used. As described above, the interpolation calculation circuit (13
8), the distance D[ between the two images in the standard part (62) and the reference part (64) is calculated. Next, the deviation calculation circuit (
In step 140), the amount of deviation e of the image of the photographing lens from the in-focus position is determined using the interval D [, which is the interval between the two images at the time of in-focus. Then, the movement of the image i b in FIG. 5 is expressed by the following equation.

１１　ニー（Ｄ、、−Ｄｏ）　　−＝＝　（２５）には
組立誤差なとにより若干具ってくるので、組立調整時に
り。とじて適切な値をセントすることが好ましい。11 Knee (D,, -Do) -== (25) will be slightly distorted due to assembly errors, so please adjust it when assembling. It is preferable to close the value and set the appropriate value in cents.

さて、移動ｍｈが求まると（３）式に基づいてずれ量ｅ
が求められるが、倍率αはｈに応じて予め、例えば第１
表のような数値を実験的に定めてＲＯＭ　（１４２）に
用意しておき、これを用いてずれ量ｅを算出する。　　
− 以上のようにして、被写体に対する撮影レンズのずれの
方向およびその量が求められる。Now, when the movement mh is determined, the deviation amount e is calculated based on equation (3).
is calculated, but the magnification α is set in advance according to h, for example, the first
Numerical values as shown in the table are determined experimentally and prepared in the ROM (142), and are used to calculate the deviation amount e.
- In the above manner, the direction and amount of displacement of the photographic lens with respect to the subject are determined.

＠１４図は、本発明のピント検出装置の信号処理回路に
マイクロコンピュータを利用した一実施例を示す回路図
である。ＣＣＤ　（’１０４）は、転送パルス発生回路
（１４４）から三相のパルスφ１．φ２．φ３を受け、
内部の転送ラインは常時データ転送状態にある。ＣＣＤ
　（１０４）は、マイクロコンピュータ（１４６）の端
子（ＰｌｙＪから出力されるクリアパルスにより各画素
の電荷がクリアされる。したがって′電荷がクリアされ
た時点が積分開始時点となる。Figure @14 is a circuit diagram showing an embodiment in which a microcomputer is used in the signal processing circuit of the focus detection device of the present invention. The CCD ('104) receives three-phase pulses φ1. φ2. Receive φ3,
The internal transfer line is always in a data transfer state. CCD
(104), the charge of each pixel is cleared by a clear pulse output from the terminal (PlyJ) of the microcomputer (146).Therefore, the time when the charge is cleared becomes the time when integration starts.

この積分υ０始に伴ってＣＣＤ　（１０４）の端子（ｑ
２）から被写体輝度に応じて時間的に降下率の異なる傾
斜電圧が出力される。この電圧は、比較回路（１４８）
により予め定めた一定屯圧Ｖｓと比較され、この電圧ま
で降下すると比較回路（１４８，）は“′高″電圧を出
力する。この°”高″電肚に応答して端子（Ｐ工。）か
らシフトパルスが出力され、これに応答してＣＣＤ　（
１０４）の各画素の槓、７ｉ電荷が転送ラインに移され
る。At the beginning of this integral υ0, the terminal (q
2) outputs a ramp voltage whose rate of decline varies over time depending on the brightness of the subject. This voltage is determined by the comparator circuit (148)
The voltage is compared with a predetermined constant pressure Vs, and when the voltage drops to this voltage, the comparison circuit (148,) outputs a "'high" voltage. In response to this degree of “high” electric power, a shift pulse is output from the terminal (P), and in response to this, the CCD (
104), the 7i charge of each pixel is transferred to the transfer line.

ＣＣＤ（１０４）にとっては、端子（ｑ７）にクリアパ
ルスが与えられてから端子（ｑｔ、）にシフトパルスが
与えられるまでの間か積分時間となる。ＣＣＤ　（１０
４）は第６図で示した画素とは別にダミーとして用いら
れる′ｉ―素および暗出力を得るための画素をそれぞれ
複数個含んでいる。ＣＣＤ　（１０４）はシフトパルス
が与えられると出力端子（ｑｌ）からまずダミー信号、
暗信号を出力し、続いて所要の画素信号を出力する。尚
、ＣＣＤの出力は、電源電圧Ｖｃｃが変化するとこの変
化分が重畳するので、この変化分を相殺除去するための
回路（１５（１）に入力される、との重圧変動除去回路
（，１５０）は、人力（１５２）に電源電圧Ｖｃｃを抵
抗（１５４）、（１５６）で分割した屯辻が与えられ、
二つの入力の差に応じた７に圧を出力する。画素信号の
出力をこ際し、ＣＣＵ（１０４）の積分データ出力の当
初の暗信号の一つがサンプルホールド回路（１５８）で
サンプルホールドされ、以後の画素イを号Ｒｉ　、　Ｌ
　ｉは減算回路（１（ｊＯ）によりサンプルホールド回
路（１５８）の暗信号性たけ減じられる。こうして画素
信号は、電圧変動成分と暗出力成分か除かれたものとな
る。ｒ）＝１２　Ｍ１回路（１６０）からの画素信号は
輝度レベルに応じた増幅率で増幅回路（１６２）により
増幅される。増幅率は輝度レベルが低い程閃くなるよう
に制御される。輝度レベルは端子（ｑ２）からの傾斜電
圧を利用し、輝度レベル検出回路（１６４）により傾斜
電圧の一定時間あたりの変化分として検出され、この変
化分が輝度レベルを示す信号として用いられる。増幅さ
れた画素信号はマルチプレクサ（１６６）を介してデジ
タル化回路を構成する電圧比較回路（１６８）の入力（
１７０）に与えられる。For the CCD (104), the period from when a clear pulse is applied to the terminal (q7) until when a shift pulse is applied to the terminal (qt,) is the integration time. CCD (10
4) includes, in addition to the pixels shown in FIG. 6, a plurality of 'i-elements used as dummies and a plurality of pixels for obtaining a dark output. When the CCD (104) is given a shift pulse, it first outputs a dummy signal from its output terminal (ql).
A dark signal is output, followed by a required pixel signal. Note that when the power supply voltage Vcc changes, the output of the CCD is superimposed with this change, so the pressure fluctuation removal circuit (150) is input to the circuit (15(1)) for canceling and removing this change. ) is given the power supply voltage Vcc divided by the resistors (154) and (156) to the human power (152),
A pressure is output to 7 according to the difference between the two inputs. Upon outputting the pixel signal, one of the initial dark signals of the integral data output of the CCU (104) is sampled and held in the sample and hold circuit (158), and the subsequent pixels A and L are sampled and held.
i is subtracted by the dark signal characteristic of the sample and hold circuit (158) by the subtraction circuit (1 (jO)).In this way, the pixel signal becomes one in which the voltage fluctuation component and the dark output component are removed.r)=12 M1 circuit The pixel signal from (160) is amplified by an amplifier circuit (162) with an amplification factor depending on the brightness level. The amplification factor is controlled so that the lower the brightness level is, the more the light flashes. The brightness level is detected by a brightness level detection circuit (164) as a change in the slope voltage per fixed time using the slope voltage from the terminal (q2), and this change is used as a signal indicating the brightness level. The amplified pixel signal is passed through a multiplexer (166) to the input (
170).

デジタル化回路は、電圧比較回路（１６８）、デジタル
−アナログ変換回路（１７２）および８ビツトの二進数
をＤ−Ａ変換回路（１７２）に与え、かつ比較結果を記
憶するようにプログラムされたマイクロコンピュータ（
１４６）とから例えば遂次比較形式のＡ−Ｄ変換回路と
して構成される。デジタル・化された画素信号は画素番
地Ｒｉ、Ｌｉに応じて予め定めた番地のメモリに記憶さ
れる。以後は、前述したデータ処理がなされて、撮影レ
ンズのずれ量、その方向が検出され、撮影レンズの自動
焦点調節制Ｈｕｂよひピント状態の表示に用いられる。The digitization circuit includes a voltage comparison circuit (168), a digital-to-analog conversion circuit (172), and a microcomputer programmed to provide the 8-bit binary number to the D-A conversion circuit (172) and to store the comparison results. Computer(
146), it is constructed as, for example, a sequential comparison type A-D conversion circuit. The digitized pixel signal is stored in a memory at a predetermined address according to the pixel addresses Ri and Li. Thereafter, the aforementioned data processing is performed to detect the amount and direction of deviation of the photographic lens, and these are used to display the focus state of the automatic focus adjustment hub of the photographic lens.

ピント検出に際して、ピント検出指令スイッチ（１７４
）が閉じられると、これに応答してマイクロコンピュー
タ（１４６）はＣＣＬ）のイニシャライズのプログラム
に移る。ピント検出が開始される前の段階で、ＣＣＤ　
（１０４）の転送ラインおよび画素には電荷が通常の画
素信号レベル以上に蓄積されているが、画素信号を取出
す曲番こ、この不要電荷は転送ラインおよび画素からク
リアされる。このクリア操作がＣＣＤのイニシャライズ
である。このイニシャライズでは、通常の画素信号の転
送時よりも短い周期（例えば通常の１／１６）のクロッ
クパルスをＣＣＤに与えて通常より速い転送動作を複数
回（例えば１０回）繰返し行わせ、こうして転送ライン
を空の状態にする。これと並行して画素のクリアも行わ
れる。この場合、画素信号の取込み動作は行われない。When detecting focus, press the focus detection command switch (174
) is closed, in response, the microcomputer (146) moves to a program for initializing CCL). Before focus detection starts, the CCD
Charges are accumulated in the transfer line and pixels (104) at a level higher than the normal pixel signal level, but this unnecessary charge is cleared from the transfer lines and pixels during the song number from which the pixel signal is taken. This clearing operation is the initialization of the CCD. In this initialization, a clock pulse with a cycle shorter than that during normal pixel signal transfer (for example, 1/16 of the normal pixel signal) is given to the CCD to repeat the transfer operation faster than usual multiple times (for example, 10 times), and in this way the pixel signal is transferred. Leave the line empty. In parallel with this, pixels are also cleared. In this case, no pixel signal capture operation is performed.

転送パルス発生回路（１４４）は、マイクロコンピュー
タ（１４６）の端子（ｐＪからの一定周期のクロックパ
ルスを用いて転送パルスφ１．φ２゜φ８　を生成する
。通常時より周期の短い転送パルスは、フリップフロッ
プ（１７６）がリセット状態にあって、その出力が゛高
″電圧ｉどなっている場合に、この“′高″電汁しこ応
じて転送パルス発生回路（１４４）の内部においてクロ
ックパルスの分周比が所定値たけ変えられることにより
つくられる。フリップ７０ツブ（１７６）はマイクロコ
ンピュータ（１４６）からの画素電荷クリアパルスによ
りリセットされ、シフトパルスによりセットされる。ま
た、シフトパルスにより、転送パルス発生回路（１４４
）は通常時の転送パルスを生成する状態になる。尚、Ｃ
ＣＩ）（１０４）は電荷クリアパルス発生時からシフト
パルス発生までの時間が電荷積分時間として規定される
が、この間、転送パルス発生回路（１４４）からは通常
時より周期の短い転送パルスが出力される。しかし、積
分期間中にＣＣＤ　（１０４）から転送ラインを介して
出力される信号は不要信号として扱われるので、転送パ
ルスが速くなっても支障は生じない。The transfer pulse generation circuit (144) generates transfer pulses φ1, φ2° and φ8 using clock pulses with a constant period from the terminal (pJ) of the microcomputer (146). When the voltage pump (176) is in the reset state and its output is at a "high" voltage, a clock pulse is generated within the transfer pulse generation circuit (144) in response to this "high" voltage. It is created by changing the frequency division ratio by a predetermined value.The flip 70 tube (176) is reset by a pixel charge clear pulse from the microcomputer (146) and set by a shift pulse. Pulse generation circuit (144
) is in a state where normal transfer pulses are generated. Furthermore, C
In CI) (104), the time from the generation of the charge clear pulse to the generation of the shift pulse is defined as the charge integration time, but during this period, the transfer pulse generation circuit (144) outputs a transfer pulse with a shorter cycle than normal. Ru. However, since the signal output from the CCD (104) via the transfer line during the integration period is treated as an unnecessary signal, no problem occurs even if the transfer pulse becomes faster.

さてイニンヤライズ操作として所定回数の転送サイクル
が終了すると、マイクロコンピュータ（１４６）は、＋
’ｔｉＪ述のピント検出のためのプログラムに移るつま
ず、クリアパルスか出力されると、応じた割合いで降下
して行く傾斜電圧が出力され、この電圧が所定レベルＶ
ｓまで降下すると、電圧比較回路（１４８）の出力レベ
ルが゛低″から゛高″電圧に反転する１、この“高″電
圧は割込み信号として用いられ、マイクロコンピュータ
（１４６）は割込みを受刊けると端子（、’Ｐ　１６）
からシフトパルスを出力する。シフトパルスによりＣＣ
Ｄ　（１０４）の各画素に蓄積された電荷は並列約９こ
転送ラインに移され、次いで直列的に転送されて出力端
子（ｑｌ）から順次に電圧信号として出力される、この
電圧信号は前述のようにしてテジタル化され、所定のメ
そりに取込まれて行く。画素借上の取込みが終了すると
端子（Ｐｕ）から、例えば“′高″電肚信号が一時的に
出力され、これに応答してマルチプレクサ（１６６）は
定電吐回路（１７８）からの定電圧を選択して出力し、
この定電圧がテシタル化回路（１０８）によりテシタル
化され、所定のメモリに取込まれる。このデータは、前
述したように合焦時における基準部と参照部とに結像す
る二つの像の間隔が光学系の組立誤差なとによって設計
値の通りとはならないので、この誤差を補正するデータ
として用いられる。定電圧回路（１７８）は定゛市流回
路（１８０）と半固定抵抗（１８２）とで構成され、ピ
ント検出装置の調整行程において半固定抵抗（１８２）
を調節して正確な像間隔データの設定が行われる、。Now, when a predetermined number of transfer cycles are completed as an initialization operation, the microcomputer (146)
When the clear pulse is output, a ramp voltage that drops at a corresponding rate is output, and this voltage is set to a predetermined level V.
When the voltage drops to s, the output level of the voltage comparison circuit (148) is reversed from "low" to "high" voltage 1. This "high" voltage is used as an interrupt signal, and the microcomputer (146) receives the interrupt. Terminal (, 'P 16)
Outputs a shift pulse from. CC by shift pulse
The charges accumulated in each pixel of D (104) are transferred to about nine transfer lines in parallel, and then transferred in series and sequentially output as a voltage signal from the output terminal (ql). This voltage signal is as described above. The image is digitized and imported into a predetermined system. When the pixel borrowing is completed, the terminal (Pu) temporarily outputs, for example, a "high" electric signal, and in response, the multiplexer (166) outputs a constant voltage from the constant voltage discharge circuit (178). Select and output
This constant voltage is digitized by a tesitalization circuit (108) and taken into a predetermined memory. As mentioned above, the distance between the two images formed on the standard part and the reference part during focusing does not match the design value due to assembly errors in the optical system, so this data is used to correct this error. Used as data. The constant voltage circuit (178) is composed of a constant voltage circuit (180) and a semi-fixed resistor (182).
Accurate image spacing data is set by adjusting the .

第１５図は、以上説明したピント検出装置の動作の流れ
を示すフローチャートである。FIG. 15 is a flowchart showing the operation flow of the focus detection device described above.

効果 以上詳細に説明したように第１のラインセンサの光分布
パターンを示す信号を予め定めた画素数からなる複叡の
ブロックに分割し、各ブロックを第２のラインセンサの
光分布パターンを示す信号と比１咬するようにしてＱ’
５．　ｌと第２の像の間隔を検出するようにしたので撮
影レンズが被写体に対してとの位置しこあっても適確に
ピント検出を行うことかできる。Effects As explained in detail above, the signal indicating the light distribution pattern of the first line sensor is divided into multiple blocks each having a predetermined number of pixels, and each block indicates the light distribution pattern of the second line sensor. Q' so that it is 1 bite compared to the signal
5. Since the distance between l and the second image is detected, the focus can be accurately detected even if the photographic lens is in an incorrect position relative to the subject.

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

第１図はビット検出装置の光学系め従来例を示す図、第
２図は、本発明のピント検出装置のカメラ内におけるｉ
８ｉ［！ｉｔ例を示す図、第；３図は、本発明のピント
検出装置の光学系の構成を示す図、第４図は、本発明の
ピント検出装置の光学系による結像状態を示す図、第５
図は、本発明のピント検出装置の光学系におけるピント
のずれ量とラインセンサ上の豚の移動量との関係を示す
図、第６図、第７図および第８図は、本発明によるピン
ト検出装置のラインセンサの画素構成例を示す図、第９
図（Ａ）　（Ｂ）は、本発明によるピント検出装置の信
号処理回路の構成を示すブロック回路図、第１０図、１
１図および１２図は信号処理回路の動作を説明するため
のグラフ、第１３図は、本発明によるピント検出装置の
光学系の倍率を示すグラフ、第１４図は、本発明による
ビット検出装置ｄの信号処理回路にマイクロコンピュー
タを用いた場合のブロック回路図、第１５図は、信号処
理回路の動作の流れを示すフローチャートである１゜２
．２２　・・撮影レンズ、１２　、１４　、６２　、６
４　、　［１４・・・ラインセンサ（ｃｃｌ））、４　
、３６　、５２・　コンデンサレンズ、６　、４０　、
５４　、５６・結像レンズ、６７　、６９　　・・被写
体輝度モニターホトダイオード出願人　ミノルタカメラ
株式会社 ’ＩＪ、ｑ図（Ａ） −１０１−FIG. 1 is a diagram showing a conventional example of the optical system of a bit detection device, and FIG. 2 is a diagram showing an example of the optical system of a bit detection device.
8i [! FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the optical system of the focus detection device of the present invention; FIG. 4 is a diagram showing the image formation state by the optical system of the focus detection device of the present invention; 5
The figure shows the relationship between the amount of focus deviation in the optical system of the focus detection device of the present invention and the amount of movement of the pig on the line sensor. Diagram 9 showing an example of the pixel configuration of the line sensor of the detection device.
10 and 1 are block circuit diagrams showing the configuration of the signal processing circuit of the focus detection device according to the present invention.
1 and 12 are graphs for explaining the operation of the signal processing circuit, FIG. 13 is a graph showing the magnification of the optical system of the focus detection device according to the present invention, and FIG. 14 is a graph for explaining the operation of the bit detection device d according to the present invention. Figure 15 is a block circuit diagram when a microcomputer is used in the signal processing circuit of 1.2.
．． 22...Photographing lens, 12, 14, 62, 6
4, [14... line sensor (ccl)), 4
, 36 , 52・ Condenser lens , 6 , 40 ,
54, 56・Imaging lens, 67, 69...Subject brightness monitor photodiode Applicant: Minolta Camera Co., Ltd.'IJ, q (A) -101-

Claims (1)

【特許請求の範囲】 撮影レンズの光軸を挾む該撮影レンズの第１の部分と第
２の部分とをそれぞれ通過した被写体光束によりつくら
れる第１と第２の二つの像の相関を検出すること（こよ
り撮影し／ズのピント状態を検知するピント検出装置に
おいて、 第１の像を受けこの像の光分布パターンに応じた第１の
像信号を出力する第１のラインセンサと、第２の像を受
けこの像の光分布パターンに応じた第２の像信号を出力
する第２のラインセンサと、第１の像信号をそれぞれが
予め定めた数の画素信号からなる複数のブロック信号に
分割し、各ブロック信号と第２の１象信号とを比較して
二つの像間隔を求める回路と、求められた像間隔から撮
影レンズのずれ量を求める回路とを諦えたことを特徴と
するピント検出装置。[Claims] Detecting the correlation between the first and second images created by the subject light beams that have passed through the first and second parts of the photographic lens that sandwich the optical axis of the photographic lens. In a focus detection device that detects the focus state of a photographed object, the focus detection device includes a first line sensor that receives a first image and outputs a first image signal according to a light distribution pattern of this image; a second line sensor that receives a second image and outputs a second image signal according to the light distribution pattern of this image; and a plurality of block signals each consisting of a predetermined number of pixel signals for the first image signal. A circuit for calculating the distance between two images by comparing each block signal with the second one-image signal, and a circuit for calculating the amount of deviation of the photographing lens from the determined image distance are eliminated. Focus detection device.