JPS6017414A - Focus detecting device - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To simplify an arithmetic processing circuit by specifying the shape of a cell for forming a photodetector array, and making the photodetector array itself have weighting and integral function. CONSTITUTION:Photodetector arrays 6', 7' are divided into weighted cells 6a- 6d and 7a-7d, respectively. As for these cells, the shape for generating a weighted photocurrent when the light from an object to be photographed is received is given. Also, an arithmetic processing circuit 11 to which the output of the arrays 6', 7' is provided, consists of buffers 34-41, subtracting circuits 43-46, dividing circuits 23, 31, a comparing circuit 32 and a polarity deciding circuit 33. Since the photodetector array is formed in this way, a weighting circuit and an integration circuit in the arithmetic processing circuit can be omitted. Accordingly, the arithmetic processing circuit can be simplified.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、受光素子アレイを用いたカメラ用等の焦点検
出装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a focus detection device for a camera or the like using a light receiving element array.

近年、各種の産業用、民生用機器において、対象物（被
写体等）の距離（または、ピント）等を、自動的に測定
する（または回答する）システムが要求されている。例
えば、カメラ用として期待されるオートフォーカスシス
テムは、自動的にピントを合わせる（又は、被写体まで
の距離を測る）代表的なものである。2. Description of the Related Art In recent years, there has been a demand for systems that automatically measure (or answer) the distance (or focus) of objects (such as subjects) in various industrial and consumer devices. For example, autofocus systems expected for cameras are typical systems that automatically focus (or measure the distance to a subject).

従来の受光素子（ＣＣＤ、ＳＰＤ等）を用いた位置検出
用の代表的なシステムとして、三角測量タイプ（一対象
合致式）が実用化されている。しかるに、これらのシス
テムの一部は、ピント合わせ精度の問題や、前ピン−後
ピン等の判定機能に不十分な点があった。そこで本件発
明者はこのような従来のものの問題点に対策を講じた焦
点検出装置を既に開発しており、以下この焦点検出装置
について説明する。As a representative system for position detection using conventional light receiving elements (CCD, SPD, etc.), a triangulation type (one-object matching type) has been put into practical use. However, some of these systems have problems with focusing accuracy and insufficient functions to determine whether front focus is back focus or the like. Therefore, the inventor of the present invention has already developed a focus detection device that takes measures to address the problems of the conventional device, and this focus detection device will be described below.

上記本件発明者が既に開発した焦点検出装置は、被写体
から入射する入射光が、空間的に隔てられた第１および
第２の通路を通って、第１および第２の結像光学系を通
過し、結像光学系の固定焦点面に位置する第１および第
２の一対の受光素子アレイ上に、各々結像が生ずるよう
になっている。In the focus detection device already developed by the inventor of the present invention, incident light from a subject passes through first and second imaging optical systems through first and second passages that are spatially separated. However, images are formed on a pair of first and second light receiving element arrays located at a fixed focal plane of the imaging optical system.

この時、各受光素子アレイは、Ｎ個（長さ方向に、受光
素子をＮ等分したもので、分割数ＮとしてはＮ−４，Ｎ
＝８．Ｎ＝１６等任意に選べる。）に等間隔に分割して
作られており、前記入射光が前記第１および第２の受光
素子アレイに到達、結像する時、入射する光の強度に依
存した照度分布信号が、上記第１および第２の受光素子
アレイから得られ、以下に説明する重み付は回路、積分
回路、除算回路、比較回路等で上記信号が演算処理され
、合焦、前ピン、後ピンの検出及び判定が可能となるも
のである。At this time, each light-receiving element array has N pieces (light-receiving elements are divided into N equal parts in the length direction, and the number of divisions N is N-4, N
=8. Can be arbitrarily selected such as N=16. ), and when the incident light reaches the first and second light receiving element arrays and forms an image, an illuminance distribution signal that depends on the intensity of the incident light The above-mentioned signals obtained from the first and second light receiving element arrays are processed by a weighting circuit, an integrating circuit, a dividing circuit, a comparing circuit, etc., which will be explained below, to detect and determine focus, front focus, and rear focus. is possible.

上記装置をより詳細に説明する。The above device will be explained in more detail.

第１図において、１は光源となる被写体Ｓであり、この
被写体Ｓからの光は空間的に隔てられた第１の通路２お
よび第２の通路３を通って、第１および第２のレンズ（
結像光学系）４，５を通過し、その固定焦点面に第１．
第２の受光素子アレイ（ＣＣＤ等）６，７が位置してい
るので、該被写体Ｓの像は受光素子アレイ６．７の上に
結像する。In FIG. 1, 1 is a subject S serving as a light source, and light from this subject S passes through a first passage 2 and a second passage 3 that are spatially separated, and then passes through a first and second lens. (
(imaging optical system) 4, 5, and the first image is formed on its fixed focal plane.
Since the second light-receiving element array (CCD or the like) 6, 7 is located, the image of the subject S is formed on the light-receiving element array 6.7.

また、第１．第２のレンズ４，５の近傍に対物レンズ９
が位置しており、被写体Ｓからの光は光路８を経て対物
レンズ９を通過し、その固定焦点面に、フィルム面１０
が位置している。ここで第１゜Φ 第２レンズ４，５を介して、第１．第２の受光素子アレ
イ６．７の面で焦点が合った時、上記フィルム面１０で
焦点が合う様、上記４〜１０の結像光学系はあらかじめ
設定しである。Also, 1st. An objective lens 9 is placed near the second lenses 4 and 5.
is located, and the light from the subject S passes through the objective lens 9 via the optical path 8, and the film plane 10 is located at the fixed focal plane.
is located. Here, the first .phi. The imaging optical systems 4 to 10 are set in advance so that when the second light-receiving element array 6.7 is in focus, the film plane 10 is in focus.

また、第１．第２のレンズ４．５は全く同じレンズ（焦
点距離、ガラスの材質、口径等）で、被写体Ｓからほと
んど光学的に等価な関係で同じ位置にあり、双方のレン
ズは全く同じ動き（２つのレンズが同じ板面上に一体に
作られ、同期して動く場合も含む）をするものとし、同
様に上記第１゜第２の受光素子アレイ６．７も、被写体
Ｓからほとんど光学的に等価な関係で同じ位置（２つの
受光素子アレイが同じ板面上に一体に作られ、上記第１
．第２のレンズの固定焦点の位置に置かれる場合も含む
）に置かれている。Also, 1st. The second lens 4.5 is exactly the same lens (focal length, glass material, aperture, etc.) and is located at the same position from the subject S in an almost optically equivalent relationship, and both lenses move exactly the same (two (including cases in which the lenses are integrally formed on the same plate surface and move synchronously), and similarly, the first and second light receiving element arrays 6.7 are also almost optically equivalent from the subject S. (the two light receiving element arrays are integrally formed on the same plate surface, and the first
．． (including the case where it is placed at the fixed focal point position of the second lens).

つぎに−上記第１．第２の受光素子アレイ６゜７から得
られた照度分布信号は−重み付は機能。Next - above 1. The illuminance distribution signal obtained from the second light-receiving element array 6°7 is weighted.

積分機能、除算機能、比較機能、極性判定機能等を有す
る信号処理回路（演算処理回路）１１に入り、演算処理
され、合焦信号、前ピン、後ビン信号を発生し、これら
の信号は出力制御回路１２１こ入る。この出力制御回路
１２にはモータ駆動出力部があり、前ピンの時はプラス
信号が出てす／＜−シブルモータ１３を正転させ（負帰
還させ）、徐々にピントのズレ量を減じ、合焦時はモー
タ駆動出力がＯになり、その時モータ１３はストップし
、ピントが合った状態となる。The signal enters a signal processing circuit (arithmetic processing circuit) 11 having an integral function, a division function, a comparison function, a polarity judgment function, etc., is subjected to arithmetic processing, and generates a focus signal, front focus, and rear bin signals, and these signals are output. A control circuit 121 is inserted. This output control circuit 12 has a motor drive output section, and when the front focus is on, a positive signal is output. When the object is in focus, the motor drive output becomes O, the motor 13 stops, and the object is in focus.

また、後ピンの時はマイナス信号が出てモータＭを逆転
させ（負帰還させ）、同様にピントの合った時にモータ
１３はストップし一焦点検出機能が得られる。Also, when the rear focus is achieved, a negative signal is output to reverse the motor M (negative feedback), and similarly, when the focus is achieved, the motor 13 is stopped and a single focus detection function is obtained.

第２図は、合焦時、非合焦時（前ピン、後ピン）の物体
（光源Ｓ）と、結像光学系の動作状態を示す概略図であ
る。FIG. 2 is a schematic diagram showing the object (light source S) and the operating state of the imaging optical system when in focus and out of focus (front focus, back focus).

第３図は、第２図の各動作状態（合焦、前ピン。Figure 3 shows each operating state (focus, front focus, etc.) in Figure 2.

後ピン）時における一同一の第１．第２の受光素子アレ
イ６．７に、物体からの光束が結像した様子を示してい
る。The same 1st . The image of the light beam from the object is shown on the second light-receiving element array 6.7.

次に第２図、第３図を用いて一合焦時、非合焦時に、同
一の第１．第２の受光素子アレイ６．７に物体からの光
束が結像する過程と、受光素子アレイ上での結像の動き
を説明する。Next, using FIGS. 2 and 3, the same 1. The process in which a light beam from an object forms an image on the second light receiving element array 6.7 and the movement of the image on the light receiving element array will be explained.

第２図において、第１の受光素子アレイ６が上から下方
向に、阻−１から隘−１６の順に配列しであるとき、第
２の受光素子アレイ７はその逆になる様一つまり下から
上方向に、阻−１からｍ、−１６の順に配列する。In FIG. 2, when the first light-receiving element array 6 is arranged in the order from top to bottom from block 1 to block 16, the second light-receiving element array 7 is arranged in the reverse order, that is, downward. From above, they are arranged in the order of -1 to m to -16.

この様な構成において、第２ｅ７１（ａ）の如く、合焦
の状態にあるとき、第１．第２の受光素子アレイ６．７
上の中央部に、物体からの光束が結像され一第３図（ａ
）に示す状態となる。In such a configuration, when in focus as shown in 2nd e71(a), the 1st. Second light receiving element array 6.7
The light beam from the object is imaged in the upper center part, as shown in Figure 3 (a).
).

次に第２図（ｂ）の如く、合焦状態から徐々に物体が後
退（前ピン）すると、第１．第２の受光素子アレイ６．
７上でその結像は下方向に移動し、第３図（ｂ）の如く
、第１の受光索子アレイ６上でその結像はＩＩｋｌ−９
からＩ！１−１６の方向に移動し、同様に第２の受光素
子アレイ７上でその結像は階−９から阻−１の方向に移
動する。Next, as shown in FIG. 2(b), when the object gradually retreats from the in-focus state (front focus), the first. Second light receiving element array 6.
7, the image is moved downward, and as shown in FIG. 3(b), the image is IIkl-9 on the first light receiving array 6.
From I! Similarly, the image formed on the second light receiving element array 7 moves in the direction from level -9 to level -1.

次に第２図（Ｃ）の如く、合焦状態から徐々に物体が前
方に移動する（後ピン）と、第１．第２の受光素子アレ
イ６．７上で、その結像は上方向に移動し、第３図（Ｃ
）の如く、第１の受光素子アレイ６上でその結像はＮＱ
−９から隘−１の方向に移動し一同様に第２の受光素子
アレイ７上でその結像は隘−９から隘−１６の方向に移
動する。Next, as shown in FIG. 2(C), when the object gradually moves forward from the focused state (rear focus), the first. On the second photodetector array 6.7, the image is moved upward, as shown in FIG.
), the image formation on the first photodetector array 6 is NQ.
Similarly, the image formed on the second light-receiving element array 7 moves from position -9 to position -16.

上記説明より、物体の前後移動と、第１．第２の受光素
子アレイ６．７上の結像との移動の相互関係を第１の受
光素子アレイ６を例にとり説明する。From the above explanation, it can be seen that the movement of the object back and forth, and the first. The relationship between the movement and the image formed on the second light receiving element array 6.7 will be explained by taking the first light receiving element array 6 as an example.

物体が前方から後方に移動すると、その結像は受光索子
アレイ６上を、階−１のセルからｌ！１Ｌ−１６のセル
の方向に向って移動し、逆に物体が後方から前方に移動
すると、受光素子アレイ６上を１ｋ−１６のセルから阻
−１のセルの方向に向って移動する。以上と同様の動作
原理で一第２の受光素子アレイ７上での物体の移動に対
し、結像の移動は第１の受光素子アレイ６上の結像の移
動と全く反対方向に移動し、合焦時には、その結像は第
１．第２の受光素子アレイ６．７上の同じセル番地（ｆ
ｆｉ−１がらＮ１１−１６の任意のセル番号）に位置す
る。When an object moves from the front to the back, its image is formed on the light-receiving array 6 from the cell at floor-1 to l! When the object moves in the direction of the cell 1L-16 and conversely moves from the back to the front, it moves on the light receiving element array 6 from the cell 1k-16 to the cell 1K-1. With the same operating principle as described above, with respect to the movement of the object on the first and second light-receiving element arrays 7, the movement of the image moves in the completely opposite direction to the movement of the image on the first light-receiving element array 6, When in focus, the image is focused on the first. The same cell address (f
fi-1 to N11-16).

以上の説明をまとめると、最も単純な被写体として単一
な物体（点光源または線光線で、第１゜第２の受光素子
アレイ６．７上での結像が各々、各セル中より細い場合
で一第３図（ａ）　、　（ｂ）　、　（Ｃ）に描いた結
像等に相当する）を例にとると、該物体が第１．第２の
受光素子アレイ６．７の各々に結像するとき、その結像
する各々のセル番地番号と、合焦、前ピン、後ピンとの
関係は、 ■合焦時・・・結像した第１．第２の受光素子アレイ６
．７の各セル番号は等しい。To summarize the above explanation, the simplest object is a single object (a point light source or a line ray), and when the images on the first and second photodetector arrays 6 and 7 are each thinner than in each cell. (corresponding to the images shown in FIGS. 3(a), (b), and (C)) as an example, if the object is the first one. When an image is formed on each of the second light-receiving element arrays 6.7, the relationship between the cell address number of each imaged cell and the in-focus, front focus, and rear focus is as follows: ■When in focus...the image is formed 1st. Second light receiving element array 6
．． Each cell number of 7 is equal.

、°、第１の受光素子のセル番号＝第２の受光素子のセ
ル番号 ■前ピン時・・・第１の受光素子のセル番号〉第２の受
光素子のセル番号 ■後ピン時・・・第１の受光素子のセル番号〈第２の受
光素子のセル番号 となり一結像する各々の受光素子のセル番号を比較する
ことで、合焦、前ピン、後ピン状態を検出できる。, °, Cell number of the first light receiving element = Cell number of the second light receiving element ■When focusing on the front...Cell number of the first light receiving element>Cell number of the second light receiving element ■When focusing on the back... - Cell number of the first light receiving element <cell number of the second light receiving element By comparing the cell numbers of each light receiving element that forms an image, the in-focus, front focus, and rear focus states can be detected.

しかし、被写体として光源が１個より多い場合、例えば
上述したような単一な物体（点光源）に相当するものが
、少し離れて２個有り、その物体（被写体）が第１．第
２の受光素子アレイ６．７上に各々２つずつ結像すると
き、どちらの結像したセル番号を比較して良いか判断で
きず、非合焦時の前ピン、後ピン状態を検出できなくな
ってしまう。従って合焦時の前後（ピントのズレの度合
）状態が判断できる様以下の処理がなされる。However, if there are more than one light source as a subject, for example, there are two objects (point light sources) that correspond to a single object (point light source) as described above, separated by a little distance, and those objects (subjects) are the first. When two images are formed on each of the second photodetector arrays 6 and 7, it is not possible to determine which imaged cell number should be compared, and the front focus and rear focus states are detected when out of focus. I won't be able to do it. Therefore, the following processing is performed so that the state before and after in-focus (degree of out-of-focus) can be determined.

即ち、第４図は、上記処理を行うための信号処理回路の
一実施例を示し、該回路は第１図中の信号処理回路１１
に相当するものである。この第４図を用いて上記処理を
行うための演算操作の概要を説明し、その後、第４図、
第５図を用いて、合焦、前ピン、後ピン状態を検出する
動作説明を詳細に行う。That is, FIG. 4 shows an embodiment of a signal processing circuit for performing the above processing, and this circuit is similar to the signal processing circuit 11 in FIG.
This corresponds to The outline of the arithmetic operations for performing the above processing will be explained using this Fig. 4, and then Fig. 4,
The operation of detecting the in-focus, front-focus, and rear-focus states will be explained in detail with reference to FIG.

第４図において、走査回路１４で作成したｃｃＤ駆動ク
ロック（ここでは１６列のパルス列と補正用パルスが繰
り返し発生する）が、出力線１５を介して、＠Ｘ、Ｘ２
Ｏ３光素子アレイ（ここでは−次元ＣＣＤで一１６等分
に分割され、１６個のセルより構成される）６，７に供
給され一第１の受光素子アレイ６上に物体からの光束が
結像し、その照度分布信号が時系列で出力端子１６から
送り出され、２つの出力線１７．１８を介して第１゜第
２の重み付は回路１９．２０に加えられ一各々恵み付は
演算（詳細は後述）され、Ａ（Ｌ）　、　Ｂｉｔ）　（
ここでは（＝口〜口６）なる時系列信号となる。In FIG. 4, the ccD drive clock (here, 16 pulse trains and correction pulses are repeatedly generated) created by the scanning circuit 14 is transmitted via the output line 15 to @X,
The light flux from the object is supplied to the O3 optical element array (here, divided into 16 equal parts by a -dimensional CCD and composed of 16 cells) 6 and 7, and then converged on the first light receiving element array 6. The illuminance distribution signal is sent out in time series from the output terminal 16, and is applied to the first and second weighting circuits 19 and 20 via two output lines 17 and 18, respectively. (Details will be described later), A(L), Bit) (
Here, the time series signal is (=mouth to mouth 6).

各々の信号Ａ（ｔ）　、　Ｂ（ｔ）は、第１．第２の積
分回路２１．２２によって各々積分され、その出力Ｖｌ
。Each signal A(t), B(t) is the first . are respectively integrated by the second integrating circuits 21 and 22, and the output Vl
.

■２は ｖ１＝　ｆ　Ａ（ｔ）　ｄｔ　−（１）Ｖ　２　＝　ｆ
　Ｂ（ｔｌ　ｄ　ｔ　−−−（２１（但し１〜１６は受
光素子アレイのセル番地１に−１〜１６に対応する。） となる。これらの各出力ＶＩ、　Ｖ２は、第１の除算回
路２３に加えられ、その出力Ｃは となる。■2 is v1 = f A(t) dt - (1)V 2 = f
B(tl d t ---(21 (however, 1 to 16 correspond to cell addresses 1 and -1 to 16 of the light receiving element array). Each of these outputs VI and V2 is output from the first division circuit. 23, and its output C becomes.

同様に一第２の受光素子アレイ７上にも物体がらの光束
が結像し、その照度分布信号が時系列で出力端子２４か
ら送り出され、２つの出方線２５゜２６を介して第３．
第４の重み付は回路２７．２８に加えられ、そこで重み
付は演算され、Ａ（ｔ）　、　Ｂ’（１）なる時系列信
号出方となり、更に第３．第４の積分回路２９．３０に
各々加えられ、その出力■８＋ｖ４は、 ＶＢ−ｆ　、Ａ（ｔ）　ｄｔ　−−１４）ｖ４−ハ　Ｂ
（ｔ）　ｄｔ　−リ（５１となる。これらの各出力Ｖ８
．％’４は、第２の除算回路３１に加えられ、その出方
Ｃ′は となる。上記＋３１　、　（６１式は、後述する空間位
置情報トナリ、第１．第２の受光素子アレイ６．７（７
）＊ル番地１！ｌ−１〜階−１６のいずれかに対応する
ことになる。Similarly, the light beam from the object forms an image on the first and second light-receiving element arrays 7, and the illuminance distribution signals thereof are sent out in time series from the output terminal 24 and transmitted to the third light receiving element array 7 through two output lines 25 and 26. ．．
The fourth weighting is applied to circuits 27 and 28, where the weighting is calculated, resulting in a time series signal output of A(t), B'(1), and a third . are respectively applied to the fourth integration circuit 29 and 30, and their outputs ■8+v4 are VB-f, A(t) dt --14)v4-ha B
(t) dt - ri (51. Each of these outputs V8
．． %'4 is added to the second division circuit 31, and the output C' is as follows. The above +31, (Formula 61 is based on the spatial position information tone described later, the first and second light receiving element arrays 6.7 (7)
) * Ru address 1! This corresponds to any one of floors 1-1 to 16.

第１．第２の除算回路２３．３１の出力ｃ、ｃ、’は比
較回路３２に加えられ− 合焦時・・・Ｃ＝Ｃ・・・・（７） 非合焦時・・ｃ＞ｄ　・・・・（８） 非合焦時・・・ｃ＜ｃ’　・・（９） なる出力が得られ、合焦時は（７）式の出力として取り
出される。また非合焦時は、前ピン、後ピンを判定する
ため、（１）　、　＋２１　、　＋４１　、　＋５１　
、　＋８１　、　（９）式の各出力が極性判定回路３３
に加えられる。そして次の０１１〜αり式が成立すると
きは前ピン状態と判定され、■Ｖｓ＞０　、ｖ４）０且
ツＶＩ　＜ｏ　＋　■２＞０−−　（１０）■ｖａ　＜
　０　、　ｖ　４＜　０且ツＶ１＞　ＯＩ　Ｖ２　＜　
Ｏ−、、、圓■ｃ　＞　ｃ’　・・・・・・（１２）次
のＵ□□□〜（１５＋式が成立するときは後ピン状態と
判定される。1st. The outputs c, c, and ' of the second division circuit 23.31 are added to the comparison circuit 32. When in focus...C=C...(7) When out of focus...c>d... ...(8) When out of focus...c<c'...(9) An output is obtained, and when in focus, it is taken out as the output of equation (7). Also, when out of focus, to determine front focus and back focus, (1), +21, +41, +51
, +81, each output of equation (9) is connected to the polarity determination circuit 33
added to. When the following formula 011~α holds true, it is determined that the front pin state is present, and ■Vs>0, v4)0 and VI <o + ■2>0−- (10)■va <
0, v 4 < 0 and V1> OI V2 <
O-,..., Circle■c>c' (12) When the following U□□□~(15+ formula holds true), it is determined that the rear pin state is established.

■　■ｌ＞０ＩＶ２＞０　目一つ　ｖ８〈０　、ｖ４〉
０　・　・　（Ｉ３）■■ｌ〈０．ｖ２〈０且ツｖＢ　
＞ｏ　、　Ｖ４　＜０　−＝　（１４１■ｃ　＜　ｃ’
　・・・・（１５１ （但し後述する様にｖ　１＝＝　Ａ　、　ｖ　２−Ｂ　
、　ｖ　Ｂ　＝＝　Ａ　。■ ■l＞0IV2＞0 One eye v8〈0, v4〉
0 ・ ・ (I3) ■■l〈0. v2〈0andtsuvB
>o, V4 <0 -= (141 ■c <c'
...(151 (However, as described later, v 1 = = A, v 2 - B
, v B == A .

ｖ４＝Ｂに相当する） 上記において前ピン状態の判定は１０）　、　（１１１
式が優先するよう設定し、その他の時（ＱＯ）　、０９
式が成立しないとき）は、一式の条件で判定する（詳細
は後述）。同様に、後ピン状態の判定はα３１　、　（
１４１式を優先させ、その他の時（（１３、αを式が成
立しないとき）は、０５１式の条件で判定する（詳細は
後述）。v4=B) In the above, the determination of the front pin state is 10), (111
Set the expression to take priority, and at other times (QO), 09
(when the formula does not hold), the determination is made based on a set of conditions (details will be described later). Similarly, the determination of the rear pin state is α31, (
Priority is given to formula 141, and in other cases (when the formula (13, α) does not hold), the condition of formula 051 is used (details will be described later).

次に第５図を用いて、一般的な被写体の単純な例として
、単一な物体（点光源または線光源で、第１．第２の受
光素子アレイ６．７上での結像が各々、各セル巾より細
い場合で、第３図（ａ）　、　（ｂ）　。Next, using FIG. 5, as a simple example of a general subject, a single object (a point light source or a line light source) is imaged on the first and second light receiving element arrays 6 and 7, respectively. , when the width is thinner than each cell width, as shown in Figs. 3(a) and (b).

（Ｃ）に相当する）が少し離れて２個あり、第１．第２
の受光素子アレイ６．７に、各々２組ずつ結像するとき
の種々なケースを仮定し、合焦、前ピン。(corresponding to (C)) are located a little apart, and the first. Second
Assuming various cases in which two sets of images are formed on each of the light receiving element arrays 6 and 7, focusing and front focus are performed.

後ピン状態の判定動作を詳細に説明する。The operation for determining the rear pin state will be explained in detail.

まず、第１．第２の受光素子アレイ６．７のうち、第１
の受光素子６を例にとり説明する。同図（ａ）は受光素
子アレイ６を駆動するためのＣＣＤ駆動クロック信号を
示しており、横軸に時間ｔ（【１〜【１６）および空間
位置番地（セル番地阻−１〜１６）をとっている。この
クロック信号は、時間ｔ１で上記ＣＣＤの空間位置番地
であるセル番地陽−１の光゛電変換出力を、時間ｔ２で
空間位置番地であるセル番地階−２の出力を、以下順次
同様に時間１１６で空間位置番地であるセル番地陽−１
６の出力を対応（同期）して取り出せる様割り当てられ
ており、時間ｔ１から１１６の順に空間位置番地（セル
ｌｈｌ〜１６）より第１の受光素子アレイ６の出力端子
１６を介して時系列出力信号として取り出され、次の第
１の重み付は回路１９に送られることになる。同図（ｂ
）は上記出力端子１６からの時系列出力信号を第１の重
み付は回路１９で重み付けるプロフィールの一例を示し
ており、セル番地１に−１（１番目）の光電変換出力は
１００％（得られた出力のそのまま）に重み付けし、セ
ル番地１に−５（５番目）の光′電変換出力を０％とし
−その間である第１のセル空間工を、その包絡線が直線
となる関数（一般的にはその間微分可能で、その導関数
か負となる関数）で重み付けし、セル番地１１ｋｌ−９
（９番目）の光り 電変換出力を一１００％とし、セル慮−５とセル番地ｌ
！１Ｌ−９の間である第２のセル空間■を一同様にその
包絡線が直線となる関数（一般的にはその間微分可能で
−その導関数が負となる）で重み付けし、セル番地階−
１３（１３番目）の光電変換出力を０％とし、セル番地
Ｎ１−９とセル番地隊−１３の間である第３のセル空間
■を、同様にその包絡線が直線となる関数（一般的には
その間微分可能で−その導関数が正となる）で重み付け
し、セル番地階〜１６（１６番目）の光電変換出力を７
５％とし、セル番地１に−１３とセル番地階−１６の間
である第４のセル空間■を、同様にその包絡線が直線と
なる関数（一般的にはその間微分可能で、その関数が正
となる）で重み付けする様子を示している。First, 1. Of the second light receiving element array 6.7, the first
This will be explained by taking the light receiving element 6 as an example. Figure (a) shows a CCD drive clock signal for driving the light receiving element array 6, and the horizontal axis shows time t ([1 to [16]) and spatial position addresses (cell addresses -1 to 16). I'm taking it. This clock signal outputs the photoelectric conversion output of the cell address positive-1, which is the spatial address of the CCD, at time t1, and the output of cell address floor-2, which is the spatial address of the CCD, at time t2, and so on. Cell address positive-1, which is the spatial location address at time 116
The outputs of the first light receiving element array 6 are allocated in such a way that the outputs of the first light receiving element array 6 can be extracted in a corresponding (synchronized manner) from the spatial position addresses (cells lhl to 16) in the order of time t1 to 116 in a time series manner. The next first weighting will be taken out as a signal and sent to the circuit 19. The same figure (b
) shows an example of a profile in which the time-series output signal from the output terminal 16 is weighted by the first weighting circuit 19, and the photoelectric conversion output of -1 (first) at cell address 1 is 100% ( The obtained output (as is) is weighted, and the photoelectric conversion output of cell address 1-5 (fifth) is set to 0%, and the envelope of the first cell space between them is a straight line. Weighted by a function (generally a function that is differentiable between them and whose derivative or negative value is a function), and cell address 11kl-9
Let the photoelectric conversion output of (9th) be -100%, and the cell address is -5 and cell address l.
! Similarly, the second cell space ■, which is between 1L and 9, is weighted with a function whose envelope is a straight line (generally, it is differentiable between them and its derivative is negative), and the cell address floor is −
13 (13th) photoelectric conversion output is 0%, and the third cell space ■ between cell address N1-9 and cell address group-13 is similarly expressed by a function whose envelope is a straight line (general is differentiable between them and its derivative is positive), and the photoelectric conversion output of cell address floors ~16 (16th) is
5%, and the fourth cell space ■ between cell address 1 -13 and cell address floor -16 is similarly a function whose envelope is a straight line (in general, the function is differentiable between them, is positive).

第５図（Ｃ）は、上記出力端子１６からの時系列出力信
号を第２の重み付は回路２０で重み付けるプロフィール
の一例を示しており、セル番地階−１の光電変換出力を
０９６に重み付けし、セル番地Ｎｉ１−５の光電変換出
力を１００％に重み付けし、その間である第１のセル空
間Ｉをその包絡線が直線となる関数（一般的にはその間
微分可能で、その導関数が正となる関数）で重み付けし
、セル番地１１ｋＬ−９の光電変換出力を０９６に重み
付けし、第２のセル空間■であるセル番地階−５とセル
番地階−９の間をその包絡線が直線となる関数（一般的
には、そのに重み付けし、第３のセル空間■であるセル
番地階−９とセル番地階−１３の間をその包絡線が直線
となる関数（一般的には、その間微分可能で、その導関
数が負となる関数）で重み付けし、セル番地階−１６の
光′電変換出力を一２５％に重み付けし、第４のセル空
間■であるセル番地階−１３とセル番地階−１６の間を
その包絡線が直線となる関数（一般的には−その間微分
可能で、その導関数が正となる関数）で重み付けする様
子を示している。FIG. 5(C) shows an example of a profile in which the time-series output signal from the output terminal 16 is weighted by the second weighting circuit 20, and the photoelectric conversion output of cell address floor -1 is set to 096. The photoelectric conversion outputs of cell addresses Ni1-5 are weighted to 100%, and the first cell space I between them is defined as a function whose envelope is a straight line (generally, it is differentiable between them, and its derivative The photoelectric conversion output of cell address 11kL-9 is weighted by 096, and the envelope between cell address floor -5 and cell address floor -9, which is the second cell space ■, is is a straight line (generally, it is weighted to is a function that is differentiable between them and whose derivative is negative), and the photoelectric conversion output of cell address floor -16 is weighted at -25%, and the cell address floor that is the fourth cell space This figure shows weighting between -13 and cell address floor -16 using a function whose envelope is a straight line (generally, a function that is differentiable between -13 and cell address floor -16 and whose derivative is positive).

第５図（ｄｌは、受光素子アレイ６の各セル番地（階−
１からｆｆ１−．１６）に対応した、第１．第２の重み
付は回路１９．２０の重み付は量Ａｉ（ｉ＝１〜１６）
、Ｂｉ（ｉ＝１〜１６）を除算した値を示すもので−こ
れをＣｉとすると− Ｃｉ−二　・・・・・００ ｉ （但しｉ　＝　１〜１６であり、極性を含んだ値となる
。） と定義される。Ｃｉの値は、受光素子アレイ６の各セル
番号の空間的位置（座Ｓ）に対応して設定した空間位置
変換値であり、具体的には下表の如くなる。な右下表中
Ｃｉの値のうち土鈴はダイナミックレンジの上限、下限
で決まる値でクランプされる。FIG. 5 (dl is each cell address (floor -
1 to ff1-. 16). The second weighting is the circuit 19. The weighting of 20 is the quantity Ai (i=1 to 16)
, indicates the value obtained by dividing Bi (i = 1 to 16) - if this is Ci - Ci - 2...00 i (however, i = 1 to 16, and the value including polarity) ) is defined as The value of Ci is a spatial position conversion value set corresponding to the spatial position (location S) of each cell number of the light receiving element array 6, and is specifically as shown in the table below. Among the values of Ci in the lower right table, the earth bell is clamped at a value determined by the upper and lower limits of the dynamic range.

また、第５図（ｄ）の曲線は表中のＣｉの値をプロット
したものであり、その横軸に受光素子アレイ６のセル番
地階に相当する空間位置番地（セル番地＆−１〜１６）
をとっている。第４図で示した信号処理回路αＤで処理
された除算回路２３の出力である空間位置情報値（前記
第（３）式の値）Ｃは、上記表の空間位置変換値Ｃｉの
範囲のいずれかに相当することになるから−これにより
空間位置番地がまり、後述する様に、合焦、前ピン、後
ピンを検出する機能を得ることができる。The curve in FIG. 5(d) is a plot of the values of Ci in the table, and the horizontal axis represents the spatial position addresses (cell addresses &-1 to 16 )
is taking. The spatial position information value (value of the above equation (3)) C, which is the output of the division circuit 23 processed by the signal processing circuit αD shown in FIG. As a result, the spatial position address is determined, and as will be described later, the function of detecting focus, front focus, and rear focus can be obtained.

第５図、および前記表で示す重み付は演算を第１、第２
の重み付は回路１９．２０および第１．第２の積分回路
２１．２２で行った結果は一前記（１）。The weighting shown in FIG. 5 and the table above is based on the calculation
The weighting of circuit 19.20 and the first . The results obtained using the second integration circuits 21 and 22 are the same as (1) above.

（２）式に従って演算すると、下記（１７）　、　（１
８１式となる。When calculated according to formula (2), the following (17), (1
It will be type 81.

ｖ、＝：Ａ−ハ　Ａ（ｔ）ｄｔ ３　２　１ ＝（Ｋｌ＋　−に２＋−に８＋−に４＋　０・Ｋ５−！
−Ｋｓ４　４　４　４ ２　３　３ 一−ＫＶ　−−に８−に９−−ＫＩＯ−”Ｋｌ＋−２−
Ｋｌ。v, =: A-c A(t)dt 3 2 1 = (Kl+ - to 2+- to 8+- to 4+ 0・K5-!
-Ks4 4 4 4 2 3 3 - KV -- to 8- to 9--KIO-"Kl+-2-
Kl.

４４　４４４ １　２　３ ＋０−に１８＋７に＋４＋ＨＫ＋５＋７に＋６）−・・
−（ｌηｖ２＝Ｂ　＝ｆ　Ｂ（ｔ）　ｄＬ １　２　３ ＝ｂ（ＯＫ＋＋−に２＋−Ｋ１１＋−に４＋に５＋３−
に６＋名に７４４４　４４ −１−−に８＋　０−に９−′−ＫＩＯ−４に＋＋　一
旦Ｋｙ＋２−に＋ｇ４　４　４　４ 但しｂは、受光素子アレイ６の出力ダイナミックレンジ
Ｙ内の中央付近の光電変換出力を標準化するためのもの
であり、また、Ｋｌ−に＋ａ　（Ｋｉ　）は空間位置番
地である受光素子アレイ６のセル番地階１〜１６へ物体
（光源Ｓ）からの光束が達して結像した時の照度分布に
比例して変調する係数で、該Ｋｉは− −Ｚ、＜Ｋｉ乙Ｚ　・・・（＋９） つきに、除算回路２３の出力である空間位置情報Ｃは、
前記（３］　、　１１η、α印式より、下記Ｃ！■式の
如くなる。44 444 1 2 3 +0- to 18+7 to +4+HK+5+7 to +6)-...
-(lηv2=B =f B(t) dL 1 2 3 = b(OK++- to 2+-K11+- to 4+ to 5+3-
7444 to 6+ 44 -1-- to 8+ 0- to 9-'-KIO-4++ Once to Ky+2- This is to standardize the photoelectric conversion output, and +a (Ki) to Kl- indicates that the light flux from the object (light source S) reaches the cell address floors 1 to 16 of the light receiving element array 6, which is the spatial position address. It is a coefficient that is modulated in proportion to the illuminance distribution when an image is formed, and the Ki is - -Z, <Ki Z... (+9).The spatial position information C that is the output of the division circuit 23 is
From the formula (3), 11η, and α, the following formula C!■ is obtained.

上記Ｃの値は極性を有する値であり、前記αη。The above value of C is a value having polarity, and the above αη.

Ｑ８）式の値Ａ、Ｂで条件付けすれば（前記第（１０）
〜（１５１式の論理）、第５図（ｄ）の空間位置変換値
Ｃｉ内のいずれかの１一点」の値をとる。Q8) If we condition with the values A and B of the formula (the above (10)
~(logic of formula 151), takes the value of any one point in the spatial position conversion value Ci in FIG. 5(d).

このように、上記信号処理回路１１では、上記＠）式よ
り、一般的に複数個の単一物体の集合体からなる任意の
被写体を、単一の物体（点光源）と等価な物理量である
空間位置情報Ｃに変換して扱うことができ、且つ表現で
きる。In this way, in the signal processing circuit 11, from the above equation It can be converted into spatial position information C and used and expressed.

第２の受光素子アレイ７に関しても、上記説明と同様に
、第３．第４の重み付は回路２７．２８の重み付は量を
、第５図（ｂ）　、　（Ｃ）で示すようなプロフィール
に設定し−その空間位置変換値を同図（ｄ）で示すよう
に設定すれば、同様の論理により、複数個の単一物体の
集合体からなる任意の被写体を単一の物体と等価な物理
量として、空間位置情報ｄを得ることができる。Regarding the second light receiving element array 7, the third. The fourth weighting is performed by setting the weighting quantities of circuits 27 and 28 to profiles as shown in FIG. By setting , it is possible to obtain spatial position information d using a similar logic by treating an arbitrary object consisting of a collection of a plurality of single objects as a physical quantity equivalent to a single object.

上記説明より、前述した一般的な被写体の単純な例とし
ての２組の被写体は一第１．第２の受光素子アレイ６．
７上では、単一の物体（点光源）が結像した時と等価に
信号処理して扱うことができ、これにより、第１．第２
の受光素子アレイ６゜７のセル番号（ｌ！ｌＬ１〜１６
）に対応する空間位置番地Ｃｉか、上記の空間位置情報
Ｃ９Ｃよりまるので、各々の空間位置情報Ｃ９Ｃを比較
することで、合焦、前ピン、後ピンの検出ができる。From the above explanation, the two sets of subjects as simple examples of the general subjects mentioned above are 1. Second light receiving element array 6.
7, the signals can be processed and treated in the same manner as when a single object (point light source) is imaged. Second
The cell number of the photodetector array 6゜7 (l!lL1~16
) or the above-mentioned spatial position information C9C, in-focus, front focus, and rear focus can be detected by comparing the respective spatial position information C9C.

さらに、３組の物体（黒光−源）の場合は一２組の物体
と１組の物体との組み合わせてあり、そのうち２組は、
上述のように一つの物体と等価に置きかえできるので、
実質的には２組の物体に置き換えることができ、この２
組の物体は、最終的に単一の１組の物体（点光源）に置
き換えることができ、これを帰納的に展開すれば、一般
に−Ｎ組（Ｎはｌより大きい正数）の物体の場合でも、
合焦、前ピン、後ピン検出が可能である。Furthermore, in the case of 3 sets of objects (black light source), there are 12 sets of objects and 1 set of objects, of which 2 sets are
As mentioned above, it can be replaced equivalently with one object, so
In effect, it can be replaced with two sets of objects, and these two
The set of objects can ultimately be replaced with a single set of objects (point light sources), and if this is expanded inductively, it can be generally replaced with -N sets of objects (N is a positive number larger than l). Even if
Focus, front focus, and back focus detection is possible.

次に、複数個の単一物体の集合体の中の単純な例として
、前述した２組の物体（点光源）が、第１、＋３２の受
光素子アレイ６．７に各々２つの結像として生ずるとき
、２つの結像を合成（光″電変換出力を一前記０７）〜
（２０）式の信号処理をする）して、単一の物体に相当
する単一の結像と等価な物理量として一空間位置情報ｃ
、ｃ’に変換できる動作機能を、第６図〜第１８図を用
いて説明する。Next, as a simple example of a collection of a plurality of single objects, the above-mentioned two sets of objects (point light sources) are formed as two images on the first and +32 photodetector arrays 6.7, respectively. When the two images are generated, the two images are combined (the photoelectric conversion output is one above 07) ~
(20) signal processing), one spatial position information c is obtained as a physical quantity equivalent to a single image corresponding to a single object.
, c' will be explained using FIGS. 6 to 18.

第６図および第７図は、２つの物体が、第１の受光素子
アレイ６上で−２つの結像として生ずる場合の図で、第
６図（ａ）〜（ｄ）は−それぞれ第１．第２．第３．第
４のセル空間Ｉ〜■の内に、各々上記２つの結像が生ず
る一例を示しており、第７図（ａ）〜（ｅ）は、それぞ
れ第１．第２．第３．第４のセル空間工〜■の各々にま
たがって、上記２つの結像が生ずる一例を示している。6 and 7 are diagrams when two objects are formed as two images on the first light-receiving element array 6, and FIGS. ．． Second. Third. An example is shown in which the above-mentioned two images are formed in the fourth cell spaces I to II, respectively, and FIGS. Second. Third. An example is shown in which the above two images are formed across each of the fourth cell spaces - (2).

第８図から第１２図は、第６図（ａ）〜（ｄ）の状態に
おける動作説明用図面であり、第１３図から第１８図は
、第７図（ａ）〜（ｅ）の状態における動作説明用図面
である。8 to 12 are diagrams for explaining the operation in the states of FIGS. 6(a) to (d), and FIGS. 13 to 18 are diagrams for explaining the operations in the states of FIGS. 7(a) to (e). It is a drawing for explaining the operation.

第８図は、第６図（ａ）に示す様に、受光素子アレイ６
の第１のセル空間１内に２つの結像を生じた時に対応す
る説明図で、その結像の空間位置情報と大きさく明るさ
）を実線Ａ２．Ａ４およびＢ２　、　Ｂ４で示しており
、各々の光電変換出力を、第１の重み付は回路１９、第
１の積分回路２１で信号処理をした時の出力をＡＯｔと
すると、ＡＯｔは、前記０９式よりに２．に４　以外は
Ｏであるので、下記ａｔ＋式となり、 ＡＯｔ−且に２＋　−に４　・・・・・・（２１１４ 結像の明るさが同・じでに２二に４：ＫＯのとき−Ａｎ
　＋　＝　Ｋｏ　−＝　Ｃ２’ｌＪとなる。同様に、第
２の重み付は回路２０、第一２の積分回路２２で信号処
理をした時の出力をＢａｔとすると、ＢＯＩは前記１８
１式より、下記囚）式となり、Ｂｏ　ｒ　：　−に２　
＋　−に４　・・・・・シ１４　４ に２＝に４＝＝Ｋｏのとき、 Ｂｏ　＋　＝　Ｋｏ　−＝　（２４１ となる。この時、空間位置情報Ｇｏ＋は、前記（２０）
式より− Ｃ０１−ｗ１＝１・・・Ｃ５） となる。FIG. 8 shows the light receiving element array 6 as shown in FIG. 6(a).
This is an explanatory diagram corresponding to when two images are formed in the first cell space 1 of , and the spatial position information, size, and brightness of the images are indicated by solid lines A2. A4, B2, and B4 are shown, and if the output when each photoelectric conversion output is subjected to signal processing with the first weighting circuit 19 and the first integrating circuit 21 is AOt, then AOt is the above-mentioned 09 According to the formula 2. Since everything other than 4 is O, the following at+ formula is obtained, and AOt- and 2+ - are 4 (2114 When the brightness of the image is the same and 22 and 4: KO - An
+=Ko-=C2'lJ. Similarly, if the second weighting is the circuit 20 and the output when signal processing is performed by the first second integrating circuit 22 is Bat, then the BOI is the 18
From equation 1, we get the following equation, and Bor: − to 2
+ - to 4...Shi14 When 4 to 2=to 4==Ko, Bo + = Ko -= (241).At this time, the spatial position information Go+ is the above (20).
From the formula -C01-w1=1...C5).

上記（支））式より、空間位置番地軸上で−Ｃｉ＝ｌの
空間位置はＡＯｔ　＞０　、　Ｂａｔ　＞　Ｏよりセル
隘−３相当の位置になり、この時のＡＯｔ　、　Ｂａｔ
の位置情報と、極性を含めた大きさを第８図（ｂ）　、
　（Ｃ）に破線で示しており、同様にＣｏｔは第８図（
ｄ）に一点鎖線で示している。From the above equation (support), the spatial position of -Ci=l on the spatial position address axis is a position equivalent to cell number -3 since AOt > 0 and Bat > O, and at this time AOt, Bat
The position information and size including polarity are shown in Figure 8(b).
(C) is shown by a broken line, and similarly, Cot is shown in Fig. 8 (
d) is indicated by a dashed line.

これより、２つの結像が２つの光電変換出力にした後、
前記０７）〜■式の信号処理をすることにより、単一の
物体（点光源）の結像時に得られる信号と等価な物理量
、ＡＯｔ　、　Ｂａｔ　、　Ｃｏｔに変換できているこ
とが分かる。From this, after two images form two photoelectric conversion outputs,
It can be seen that by performing the signal processing of formulas 07) to ① above, it is possible to convert the signal into physical quantities AOt, Bat, and Cot equivalent to the signal obtained when imaging a single object (point light source).

第９図は、第８図と全く同じ位置に結像した時で、結像
の明るさがＡ’２よりＡ’４が２倍明るい場合であり（
その他は第８図と全く同じ条件の時）、この場合は２に
２＝に４＝＝Ｋｇとして、これを前記（２１）。Figure 9 shows the case where the image is formed at exactly the same position as in Figure 8, and the brightness of the image is twice as bright as A'4 than A'2 (
Other conditions are exactly the same as in Figure 8), in this case 2 = 2 = = 4 = = Kg, and this is (21) above.

（ハ）式に代入して、 Ａ′ｏｌ＝互Ｋｏ　・・・・・・（ホ）ＢＯ１＝−Ｚ−
ＫＯ・・・・・・（４）となる。この時空間位置情報Ｃ
’ＯＩは、となる。(c) Substituting into the formula, A'ol=Ko... (e) BO1=-Z-
KO...(4). This spatio-temporal position information C
'OI becomes.

第８図と同様に、第９図にも、上記（２６＋　、（２）
、（２８）式でめた、Ａ′ｏｒ　、　Ｂ’ｏ＋　、　Ｃ
’ｏ＋なる値を示しており一２つの物体（結像）の明る
さが異なった場合にも一同様に、単一の物体（点光源）
の結像時に得られる信号と等価な物理量、ＡＯｔ　、　
Ｂ’ｏ＋　、　Ｃ’ｏ＋に変換できることが分かる。Similar to Figure 8, Figure 9 also shows the above (26+, (2)
, A'or, B'o+, C determined by formula (28)
It shows a value of 'o+, and even if the brightness of two objects (image formation) is different, the same object (point light source)
A physical quantity equivalent to the signal obtained during imaging, AOt,
It can be seen that it can be converted into B'o+ and C'o+.

この時、前記（支）、　（２４＋　、　（２５１式と、
（イ）、＠、（ハ）式とを比較すると、Ｃ７２１、（２
４＋　、　（２５＋式より、２つの物体の結像の明るさ
く大きさ）が等い４時は、（２５）式で示される空間位
置情報Ｇｏ＋に対応する空間位置番地は、第８図からも
、２つの結像Ａ２．Ａ４の中央番と位置することが分か
る。At this time, the above (support), (24+, (251 formula) and
Comparing formulas (A), @, and (C), C721, (2
4+ , (from equation 25+, the brightness and size of the images of the two objects) are equal at 4 o'clock, the spatial location address corresponding to the spatial location information Go+ shown by equation (25) is also obtained from FIG. , two images A2. You can see that it is located in the center of A4.

また（支））、（４）、□□□式より−２つの結像の明
るさ力Ｓ異なる時は、□□□式で示される空間位置情報
Ｃ’ｏ＋４こ対応する空間位置番地は、第９図からも、
明るさの相対比に略比例して、明るい結像（ここでＣま
、セルｌ！１Ｌ４）側に寄る（セル番地値約３．３）こ
と力５分かる。In addition, (support)), (4), from the formula □□□, when the brightness power S of the two images is different, the spatial position information C'o + 4 shown by the formula □□□The corresponding spatial position address is From Figure 9,
It can be seen that approximately in proportion to the relative brightness ratio, the image formation is closer to the bright image (here, cell C, cell l!1L4) (cell address value approximately 3.3).

さらに、２つの結像の明るさか、Ｋ２：に４＝１：１０
０と極端な差があるときも−１００Ｋ２　＝に４　＝Ｋ
Ｏとして−これを前記２１１　、　ｎ　、　（２５）式
に代入すると、Ｇｏ＋＝２．９２ ０１ となり、この時の空間位置情報Ｃ”０１に対応する空間
位置番地は、殆んど−セル番地４上での結像で代表され
る値になる。（、°、ナセル地４上の空間位置情報Ｃ’
ｏ４＝　３．０となり、上記２．９２　と非常に近い値
である。） またーセル番地２と４上での、結像の明るさが上記説明
と逆の場合、つまりに２　：２　Ｌ４＝　Ｋｏまたはに
２”１００Ｌ４＝Ｋｏの時も、上記説明と同様、セル番
地２と４上の結像の明るさの相対値に略比例し、明るい
結像側（ここでは、セル番地２）に寄った空間位置情報
と、それに対応したセル番地値が得られる。Furthermore, the brightness of the two images is K2:4=1:10
Even when there is an extreme difference from 0, -100K2 = 4 =K
By substituting this into the above equation 211, n, (25), Go + = 2.92 01, and the spatial location address corresponding to the spatial location information C"01 at this time is almost - cell address 4. (, °, spatial position information C' on the nacelle ground 4)
o4=3.0, which is a value very close to the above 2.92. ) Also, when the brightness of the image on cell addresses 2 and 4 is opposite to the above explanation, that is, when 2:2 L4=Ko or 2"100L4=Ko, the cell address Spatial position information that is approximately proportional to the relative value of the brightness of the images 2 and 4 and closer to the brighter image formation side (here, cell address 2) and the corresponding cell address value are obtained.

以上の説明から、前記０η、　（１８１、■式より、信
号処理（演算）して得られる空間位置情報およびそれに
対応する空間位置番地は、２つの結像の位置情報（２つ
の結像の間隔距離）と、２つの結像の明るさの相対値の
関数として関連付けできる。このため、前記（２）、（
財）式で代表される空間位置情報Ｃｏ＋　、　Ｃ’ｏ１
（およびそれに対応する空間位置番地）は、２つの結像
の位置情報とその大きさく明るさ）情報を含めて、合焦
、前ビン、後ビンの判定信号として用いることができる
。From the above explanation, the above 0η, (distance) and the relative value of the brightness of the two images.For this reason, the above (2), (
Spatial position information Co+, C'o1 represented by the formula
(and the corresponding spatial position address) can be used as a determination signal for focus, front bin, and rear bin, including information on the position of the two images and their size and brightness.

第１０図、第１１図、第１２図は、それぞれ第６図（ｂ
）　、　（Ｃ）　、　（ｄ）に示す様に、受光素子アレ
イ６の第２．第３および第４のセル空間ｎ　、　１０．
　、　ＩＶ内に、２つの結像を生じた時に対応する説明
図で、先ず第１Ｏ図は第８図の説明と同様に、Ｋ６．に
８以外は０であり、２つの結像の明るさが同じでに６：
に８＝Ｋｏ（ｙ）とき、ＡＯ２、Ｂ’０２　、　ＣＯ２
は、前記（１７＋　、　（１８１、（２０＋式より、下
記器、廁、　（３１１式となり、Ａｎ　２　＝　−’に
６−ｕＫｇ　＝　−Ｋ。Figures 10, 11, and 12 are shown in Figure 6 (b), respectively.
), (C), and (d), the second . third and fourth cell spaces n, 10.
, IV are explanatory diagrams corresponding to when two images are formed. First, FIG. 1O is similar to the explanation of FIG. 8, K6. The brightness of the two images is the same and the brightness of the two images is 6:
When 8=Ko(y), AO2, B'02, CO2
From the above formula (17+, (181, (20+), the following equation is obtained:

４　４　・・・・２９） Ｂｏ　２　＝３！−Ｋｓ　＋−！−Ｋａ　＝　Ｋ。4 4...29) Bo 2 = 3! -Ks +-! -Ka = K.

４　４　・・・・・Ｏ■ ０２ ＣＯ２：〜＝−１・−Ｇｌｌ Ｏ２ 第１０図に示す通りである。４　４　・・・・・・O■ 02 CO2: ~=-1・-Gll O2 As shown in FIG.

次に第１１図では、第８図の説明と同様に−に＋ｏ　、
’　Ｋ１２以外は０であり、２つの結像の明るさが同じ
テＫｌ　Ｏ：ＫＩ　２　＝Ｋｏ　（７）時、Ａｏａ　、
　Ｂｏｇ　、　Ｃｏｓは、前記０η、α８１１（イ）式
より、 Ａｏ　ｓ　＝　−−に＋　ｏ　−−！−Ｋｌ　２　＝　
−ＫＯ４４°“°°゛Ｃ２１ Ｂｏ３＝　−一に＋ｏ−’！−に＋２＝　−Ｋ。Next, in FIG. 11, as in the explanation of FIG. 8, +o is added to −,
' All values other than K12 are 0, and when the brightness of the two images is the same TeKlO:KI2=Ko (7), Aoa,
Bog, Cos are 0η, α811 (a) formula, Aos = − + o −−! −Kl 2 =
-KO44°"°°゛C21 Bo3= -1 to +o-'!-to +2= -K.

１　・・・・（財） ４　４ となり、第１１図に示す通りである。1... (Foundation) 4 4 This is as shown in FIG.

次に第１２図では、第８図の説明と同様に、ＫＩ４．Ｋ
Ｉ６以外はＯであり、２つの結像の明るさが同じテＫＩ
４　＝ＫＩ６　＝Ｋｏ　ノ時、Ａｎ４　、　ＢＯ４、Ｃ
Ｏ４は、前記αη、　（１８１、（２０１式より ＡＯ４ニー！−Ｋｌ　４　＋−！−に＋　ｓ　＝Ｋ。Next, in FIG. 12, KI4. K
The values other than I6 are O, and the brightness of the two images is the same.
When 4 = KI6 = Ko, An4, BO4, C
O4 is the above αη, (181, (from formula 201, AO4 knee!−Kl 4 +−!− + s = K.

４　４　・・・・・・（３５１ Ｂｏ　４＝　−一に＋　４−！−Ｋｌ　６＝−Ｋ。４　４　・・・・・・(351 Bo 4=-1 + 4-! -Kl　6=-K.

４　４　・・・・・・（至） となり、第１２図に示す通りである。４　４　・・・・・・(to) This is as shown in FIG.

すなわち、第８図の説明の時と同様に、２つの結像が第
１θ図、第１１図、第１２図で示すように、単一の物体
の結像時に得られる信号と等価な物理量、ＡＯ２、ＢＯ
２、ＣＧ２　、　、Ａｏａ　、　Ｂｏｇ　、　Ｃａｎお
よびＡＯ４゜ＢＯ４，ＣＯ４に変換できることが分かる
。また、第１０図、第１１図、第１２図において、２つ
の物体（または結像）の明るさが異なる時も、第８図に
対する第９図の説明したのと同様に変換できることが分
かる。That is, as in the explanation of FIG. 8, two images are equivalent to the physical quantity of the signal obtained when imaging a single object, as shown in FIGS. 1θ, 11, and 12. AO2, BO
It can be seen that it can be converted into 2, CG2, , Aoa, Bog, Can and AO4°BO4, CO4. Furthermore, in FIGS. 10, 11, and 12, it can be seen that even when two objects (or images) have different brightnesses, conversion can be performed in the same manner as explained in FIG. 9 for FIG. 8.

第１３図は、第７図（ａ）に示す様に、受光素子アレイ
６の第１および第２のセル空間■、■内にまたがって各
々−個ずつ計２つの結像を生じた時に対応する説明図で
、その結像の位置情報と大きさく明るさ）を実線Ａ３　
、　ＡｓおよびＢｇ、Ｂｇで示しており、各々の光電変
換出力を、第１．第２の重み付は回路１９．２０−第１
．第２の積分回路２１．２２で信号処理した時の出力を
Ａｏｓ、Ｂｏｓとすると一該出力ＡＯ５，ＢＯ５は前記
αη、α印式より、下記−＋　、　（３９）式となる。FIG. 13 corresponds to the case where a total of two images are formed across the first and second cell spaces (■, ■) of the light-receiving element array 6, as shown in FIG. 7(a). In the explanatory diagram, the position information, size, and brightness of the image formation are indicated by the solid line A3.
, As, Bg, and Bg, and the respective photoelectric conversion outputs are shown as 1st . The second weighting is the circuit 19.20-first
．． Letting Aos and Bos be the outputs when the signals are processed by the second integrating circuits 21 and 22, the outputs AO5 and BO5 are expressed by the following expression -+ and (39) from the αη and α expressions.

但し、Ｋ８．に８以外は０であり、また、２つの結像の
明るさが等しく　Ｋａ＝Ｋｓ＝Ｋｏのときの値を示して
いる。However, K8. The values other than 8 are 0, and the values are shown when the brightness of the two images is equal and Ka=Ks=Ko.

３ Ａｏ　５　ニーに８−−に８　：　−−！−ＫＯ・・・
　□□□）４　４　４ Ｂ０５＝スＫｇ　＋−！−Ｋａ　＝−ＬＫｏ　・・・・
Ｇ９）４　４　４ この時、空間位置情報ＣＯ５は、前記シロ）式より、下
記（４０）式となる。3 Ao 5 Knee to 8-- to 8: --! -KO...
□□□) 4 4 4 B05=S Kg +-! -Ka=-LKo...
G9) 4 4 4 At this time, the spatial position information CO5 becomes the following equation (40) from the above equation (Shiro).

上記０３８）　、田、　＋４０）式より、　Ａｏｓ　＜
Ｑ　、　Ｂｏｓ　＞Ｏ、Ｃニー３の空間位置は、セル階
−６相当の位置になり、この時のＡＯ５，Ｂｏａの位置
情報と、極性を含めた大きさを破線で示しており、同様
にＣｏｓは一点鎖線で示している。From the above formula 038), +40), Aos <
Q, Bos > O, C knee 3's spatial position is equivalent to cell floor -6, and the position information of AO5, Boa at this time and the size including polarity are shown by broken lines, and similarly. Cos is shown by a dashed line.

これより２つの結像が、２つの光電変換出力をした後、
前記０η〜（イ）式の信号処理を行うことにより、単一
の物体（点光源）の結像時に得られる信号と等価な物理
量、Ａｏｓ　、Ｂｏｓ　、ＣＯ５に変換できていること
が分かる。From this, after two images form two photoelectric conversion outputs,
It can be seen that by performing the signal processing of equations 0η to (a) above, it is possible to convert into physical quantities Aos, Bos, and CO5 equivalent to the signal obtained when imaging a single object (point light source).

第１４図は第１３図と全く同じ位置に結像した時で、結
像の明るさがＡ′８よりＡ’ａが２倍明るいときの説明
図で、その他は第１３図と全く同じ条件とする時、２Ｋ
ａ　＝Ｋａ　＝Ｋｏとして、これを前記（支）。Figure 14 is an explanatory diagram when the image is formed at exactly the same position as in Figure 13, and the brightness of the image is twice as bright as A'8, and the other conditions are exactly the same as in Figure 13. When 2K
Assuming that a = Ka = Ko, this is the above (support).

（至）式に代入して、 Ａ′ｏｓ−ｚＫ８−’Ｋａ　＝−！−０Ｋ。(To) Substitute into the expression, A'os-zK8-'Ka =-! -0K.

４　４　８　・・・・・・（４１） Ｂ’０５＝旦に８　＋−！−に８　＝旦ＫＯ１，・・・
・（４７Ｊ４　４　８ となり、この時空間位置情報Ｃ′０５は、′　””　’
　、、１．、−　（４３）ＣＯ３−−了−−＝５ Ｏ６ となる。4 4 8 ......(41) B'05=tan ni 8 +-! - to 8 = Dan KO1,...
・(47J4 4 8, and this spatio-temporal position information C'05 is '""'
,,1. , - (43)CO3--end--=5 O6.

第１３図と同様に、第１４図にも、上記（４１）　、　
ｔａ　。Similar to FIG. 13, FIG. 14 also shows the above (41),
Ta.

（４３）式でめたＡ’ｏ６）　Ｏ、Ｂ’０５　）　０　
、　に’０６なる値を示しており、２つの物体（結像）
の明るさが異なった場合にも、同様に単一の物体（点光
源）の結像時に得られる信号と等価な物理量、Ａ′０５
　、Ｂ’０５　、　Ｃ’０５に変換できることが分かる
。A'o6) O, B'05) 0 determined by formula (43)
, shows a value of '06, and two objects (image formation)
Even when the brightness of
, B'05, and C'05.

この場合も、第８図、第９図について説明した場合と同
じ論理で、前記ａη、　ＱＢ＋　、　（２０＋式より、
信号処理（演算）して得られる空間位置情報およびそれ
に対応する空間位置番地は、２つの結像の位置情報（２
つの結像の間隔距離）と、２つの結像の明るさの相対値
の関数として関連付けてきる。このため前記＋４０＋　
、　＋４２１式で代表される空間位置情報ＣＱ５　、ｃ
’ｏｓ　（およびそれに対応する空間位置番地）は、２
つの結像の位置情報とその大きさく明るさ）情報を含め
て合焦７前ピン、後ピンの判定信号として用いることが
できる。In this case as well, using the same logic as explained in FIGS. 8 and 9, aη, QB+, (from the 20+ formula,
The spatial position information obtained by signal processing (calculation) and the corresponding spatial position address are the position information of the two images (2
(distance between the two images) and the relative value of the brightness of the two images. For this reason, the above +40+
, Spatial position information CQ5 represented by +421 formula, c
'os (and its corresponding spatial location address) is 2
It is possible to use the information (position information, size, and brightness) of the two images as a judgment signal for front focus and rear focus.

第１５図、第１６図、第１７図、第１８図は、第７図（
ｂ）　、　（Ｃ）　、　（ｄ）　、　（ｅ）に示す様に
、第１および第３のセル空間Ｉ、Ｉ［内、第１および第
４のセル空間Ｉ、ＩＶ内、第２および第３のセル空間■
、■内−第３および第４のセル空間■、■内に、それぞ
れまたがって各々１個ずつ計２つの結像を生じた時に対
応する説明図である。Figures 15, 16, 17, and 18 are similar to Figure 7 (
As shown in b), (C), (d), and (e), the first and third cell spaces I, I[, the first and fourth cell spaces I, IV, the second and 3 cell space ■
, (2) - is an explanatory diagram corresponding to the case where a total of two images are formed, one each, spanning the third and fourth cell spaces (2) and (2).

先ず第１５図は、第１３図の説明と同様に、Ｋ８゜ＫＩ
２以外は０であり、２つの結像の明るさが同じで、Ｋｓ
＝に＋２＝Ｋｏ　）とき、Ａｏ６．　’Ｂｏ６．　Ｃｏ
ｓ　は前記Ｑ？）　、　Ｏ８）　、　（２０）式より、
ＡＯ６−７Ｋｇ　−−！−Ｋｌ　２　＝−！−ＫＯ４４
４・・・・・・（４（イ） ３ Ｂｏ　６＝−に８−−Ｋｌ　２　＝−！−Ｋ。First, in Fig. 15, K8°KI is similar to the explanation of Fig. 13.
2 is 0, the brightness of the two images is the same, and Ks
=+2=Ko), Ao6. 'Bo6. Co
s is the above Q? ), O8), From formula (20),
AO6-7Kg --! −Kl 2 =−! -KO44
4... (4(a) 3 Bo 6=-to 8--Kl 2 =-!-K.

４　４　４　・・・・・（４５１ となり、Ａｏｓ　）Ｑ　、　Ｂｏｇ　（Ｑ　、　Ｃ０６
＝−１より、第１５図に示す通りである。4 4 4 ......(451, Aos) Q, Bog (Q, C06
=-1, as shown in FIG.

次に第１６図は、第１３図の説明と同様に、Ｋ４゜Ｋ’
６以外はＯであり、２つの結像の明るさが同じテに４＝
ＫＩ６＝ＫＯ（７）　トキ−ＡＯ？　、ＢＯ７、ＣＯ７
ハ、前ｍ己ｕｎ　＋（１８１、（２０＋式より、 Ａｏ　７−−！−に４　＋　−！−Ｋｌ　６　：　Ｋｏ
　・・・（４７１４ ＢＯ７一旦に４−　！−Ｋｌ’　ａ　＝ス１（０・・・
・（４母４　４　４ ０７ ＣＯ７＝　−＝　０．５　・・・（４９）Ｏ７ となり、Ａｏｙ’）Ｏ、ＢＯ７＞０　、ＣＯ７：０．５
より第１６図に示す通りである。Next, in FIG. 16, as in the explanation of FIG. 13, K4°K'
Anything other than 6 is O, and if the two images have the same brightness, then 4=
KI6=KO(7) Toki-AO? , BO7, CO7
Ha, previous mun + (181, (from the 20+ formula, Ao 7--!- to 4 + -!-Kl 6: Ko
...(4714 BO7 4-!-Kl' a = S1(0...
・(4 mothers 4 4 4 07 CO7= -= 0.5 ... (49) O7, Aoy') O, BO7>0, CO7:0.5
This is as shown in FIG.

次に第１７図は、第１３図の説明と同様に、Ｋ６゜Ｋ１
１以外は０であり、２つの結像の明るさ力５同じで、Ｋ
ａ　＝に＋　＋　＝Ｋｏのとき、Ａｏｓ　、Ｂｏｇ　、
Ｃｏ８Ｉま、前記α７＋　、　（１Ｂ＋　、　＋２０１
式ヨリＡｏｓ＝−圭に６−スＫｕ＝　−’−Ｋｏ　・・
・・・・艶４　４　４ ＢＱｌｌ＝−に６−盈に＋＋＝−！−Ｋｏ　・・・・・
・（５１）４　４　４ Ｂｏａ１　・・・・（５２１ Ｃｏ　ｓ　＝　−＝　−− Ｏ０８３ となり、Ａｏｓ　＜Ｏ、Ｂｏ８　＞０　、　Ｃｏ８＝−
’より、第１７図に示す通りである。Next, in FIG. 17, as in the explanation of FIG. 13, K6°K1
Anything other than 1 is 0, the brightness power of the two images is the same 5, and K
When a = + + = Ko, Aos, Bog,
Co8I, the above α7+, (1B+, +201
From the formula Aos=-Kei ni 6-su Ku=-'-Ko...
...Gloss 4 4 4 BQll=- to 6-Ei ++=-! -Ko...
・(51) 4 4 4 Boa1 ...(521 Cos = −= −− O083, Aos <O, Bo8 >0, Co8=−
', as shown in FIG. 17.

次に第１８図は、第１３図の説明と同様に、Ｋ＋ｏ　、
ＫＩ４以外は０であり、２つの結像の明かるさが同じで
、ＫＩＯ＝＝Ｋ１４＝ＫＯのとき、ＡＯ９、ＢＯ９、Ｃ
Ｏ９は、前記０η、α印、■式より、 Ａｏ９＝−、に＋ｏ−）−７に＋４＝＝−ｒＫｏ　山°
°鰻Ｂｏ９＝　−−ＫＩＯ−一に＋４　＝−ＫＯ＝−（
５４１４ となり、ＡＯ９＜Ｏ、Ｂｏ９（０、Ｃ０９＝２　ヨリ、
第１８図に示す通りである。Next, in FIG. 18, similar to the explanation of FIG. 13, K+o,
The values other than KI4 are 0, and when the brightness of the two images is the same and KIO==K14=KO, AO9, BO9, C
O9 is from the above 0η, α mark, and formula ■, Ao9=-, +o-)-7 +4==-rKo Mountain°
°Eel Bo9= −−KIO−1+4 =−KO=−(
5414, AO9<O, Bo9(0, C09=2),
As shown in FIG.

このように第１５図〜第１８図にふいても、前記第１３
図の説明の時と同様に、単一の物体（点光源）の結像時
に得られる信号と等価な物理量、Ａｏ６．ＢＯ５、ＧＯ
５〜Ａｏｓ　、　ＢＯ９、ＣＯ９に変換できる事が分か
り、また、第１５図、第１６図、第１７図。As shown in FIGS. 15 to 18, the 13th
As in the explanation of the figure, physical quantities Ao6. BO5, GO
It turns out that it can be converted to 5~Aos, BO9, CO9, and also in Figures 15, 16, and 17.

第１８図において、２つの物体（又は結像）の明察るさ
が異なる時も、第１３図に対する第１４図の説明した時
と同様に変換できる事が分がる。In FIG. 18, it can be seen that even when two objects (or images) have different clarity, conversion can be performed in the same way as in the explanation of FIG. 14 for FIG. 13.

以上の第６図から第１８図までの図面を用いて２組の物
体（光源）に起因する２つの結像が、単一の物体に相当
する単一の結像と等価な物理量に変換して扱えることの
説明を、あらゆる組合せ（２つの空間セル内にまたがる
場合も含む）に関して行なった。これから、一般的に任
意の２つの物体（点光源）に対しても、その２つの結像
の空間位置情報と２つの結像の明るさの相対値の関数と
して関連付けた各信号情報を一上記変換ができる事は明
白であり、従って上記変換により一つの物体（点光源）
から得られる空間位置情報（およびそれに対応する空間
位置番地）と等価な出力が得られる。さらに−一般にＮ
組の物体に対しても一前述の説明と同様に上記変換が可
能であり−Ｎ組の結像から、一つの物体（点光源）から
得られる空間位置情報（およびそれに対応する空間位置
番地）と等価な出力が得られる。Using the drawings from Figure 6 to Figure 18 above, two images caused by two sets of objects (light sources) are converted into physical quantities equivalent to a single image corresponding to a single object. We have explained that it can be handled with respect to all combinations (including cases spanning two spatial cells). From this, generally speaking, for any two objects (point light sources), each signal information associated as a function of the spatial position information of the two images and the relative value of the brightness of the two images is It is obvious that the transformation is possible, so the above transformation converts one object (point light source) into
An output equivalent to the spatial position information (and the corresponding spatial position address) obtained from the above is obtained. Further - generally N
The above conversion is also possible for a set of objects in the same way as in the above explanation. - Spatial position information (and corresponding spatial position address) obtained from one object (point light source) from N sets of images. You will get an output equivalent to .

電変換、信号処理（任意のＮ個の結像を一つの結像と等
価な信号出力への変換）をすることにより、任意の被写
体（Ｎ組の単一の物体の集合体）の、合焦、前ピン、後
ピンの検出が容易に実現できるものである。By performing electrical conversion and signal processing (conversion of any N images into a signal output equivalent to one image formation), it is possible to combine any object (an aggregate of N sets of single objects). Detection of focus, front focus, and rear focus can be easily realized.

また、上記装置では、重み付は回路の重み付はプロフィ
ールの一例として、第５図に示した様に、第１．第２の
重み付は回路１９．２０のタイミング日からの始まりを
、各々１００％、０％としているが、セルｌ’ｋｌ〜１
６の間で、第１の重み付は回路（入信畳糸）と、第２の
重み付は回路ＣＢ倍信号）の相対関係が維持できれは、
第１９図に示す様に、セル！！１１〜１６の間で重み付
は係数がずれる（シフト）ことは特に問題な゛く、第５
図での演算と同様の結果（出方）が得られる。In addition, in the above device, the weighting of the circuit is as shown in FIG. 5 as an example of the profile. The second weighting starts from the timing date of circuit 19.20 as 100% and 0%, respectively, but cells l'kl~1
6, if the relative relationship between the first weighting is the circuit (incoming tatami thread) and the second weighting is the circuit CB multiplied signal) is maintained, then
As shown in Figure 19, Cell! ! It is not a particular problem that the weighting coefficients shift between 11 and 16.
The same result (output) as the calculation in the figure can be obtained.

同様に第１．第２の重み付は回路１９．２０の重み付は
係数を、第２０図に示すように一第５図と比べてＡ信号
系の重み付けとＢ信号系の重み付けとを逆にした場合で
も、第５図での演算と同様の効果が得られる。但し、空
間位置変換値Ｃｉは第２０図と第５図とでは逆数の関係
となり、図示の通りである。Similarly, the first. The second weighting circuit 19.20 uses the coefficients as shown in FIG. 20, even if the weighting of the A signal system and the weighting of the B signal system are reversed compared to FIG. The same effect as the calculation in FIG. 5 can be obtained. However, the spatial position conversion value Ci has a reciprocal relationship between FIG. 20 and FIG. 5, as shown.

さらに、上記装置では、重み付は回路の一例として第５
図に示した様に、第１．第２の重み付は回路１９．２０
のタイミング（１〜【５（セル階ｌ〜５）の間、【５〜
【９（セルＮＩＩＬ５〜９）の間−（９〜＋ｇ（セル隘
９〜１３）の間および１１３〜【１ら（セル階１３〜１
Ｇ）の間を直線なる関数で得られる包絡線で重み付けし
ているが、第２１図、第２２図に示す様に一正弦波関数
一折れ線関数等を用いても一第５図での演算と同様の結
果（出力）が得られる。Furthermore, in the above device, the weighting is performed in the fifth circuit as an example of the circuit.
As shown in the figure, the first. The second weighting is circuit 19.20
timing (between 1 and [5 (cell floors l to 5), [5 to
Between [9 (cells NIIL5 to 9) - (9 to +g (cells 9 to 13) and 113 to [1 et al. (cell floors 13 to 1)
G) is weighted by an envelope obtained by a straight line function, but even if one sine wave function and one polygonal line function are used as shown in Figures 21 and 22, the difference in Figure 5 is The same result (output) as the calculation is obtained.

また上記装置では、重み付は回路の一例として、第５図
に示した様に、受光索子アレイのセル隘１〜１６を４組
のセル空間工〜■に一分割（変曲点を持たせる）する様
設定しているか、第２３図に示す様に、８組のセル空間
に分割（変曲点を持たせる）する様設定しても、第５図
での演算と同様の結果（出力）が得られる。In addition, in the above device, weighting is performed by dividing the cell areas 1 to 16 of the light-receiving array into four sets of cell spaces (with inflection points) as shown in FIG. 5 as an example of a circuit. Even if the cell space is set to be divided into 8 groups (with inflection points) as shown in Fig. 23, the same result as the calculation in Fig. 5 will be obtained ( output) is obtained.

また、上記焦点検出装置の光学系は一節１図に示す様に
、物体Ｓからの光束を２つに分離し、２つの結像レンズ
を通過して後−第１および第２の受光素子アレイ６．７
上に結像する構成になっているが、第２４図、第２５図
に示す如く、一つの結像レンズ９の透過光をミラーＭ＋
　、Ｍ２または結像用レンズＬｌ、Ｌ２を通して第１．
第２の受光索子アレイ６．７上に結像させる構成として
も第１図の光学系と同様、前記諸説明による焦点検出機
能を得ることができる。As shown in Figure 1, the optical system of the focus detection device separates the light beam from the object S into two, passes through two imaging lenses, and then passes through the first and second light receiving element arrays. 6.7
As shown in FIGS. 24 and 25, the transmitted light of one imaging lens 9 is focused on the mirror M+.
, M2 or through the imaging lenses Ll, L2.
Even with a configuration in which an image is formed on the second light-receiving array 6.7, the focus detection function described above can be obtained, similar to the optical system shown in FIG.

また光学系および信号処理の動作概要説明の一例として
、第１．第２の受光素子アレイにＣＣＤを用いた直列信
号処理による演算方式に関して説明したが、第２６図の
光学系に示す様に、第１゜第２の受光索子アレイとして
、ＳＰＤやＣｄｓを用いて、光電変換出力を並列に一度
にまとめて１６本とり出し、第４図に示すブロック図の
演算を並列に置きかえてｈａｓの信号処理をすることも
可能≠４寺であり、この場合には演算速度を向上させ得
る等、長所がある反面、素子数が増える等の問題点も有
しているが一目的に応じて第１図に示す直列信号処理方
式と、第２６図に示す並列信号処理とを選ぶことができ
る。Also, as an example of an overview of the operation of the optical system and signal processing, Section 1. We have explained the arithmetic method using serial signal processing using a CCD as the second photodetector array, but as shown in the optical system in Fig. It is also possible to take out 16 photoelectric conversion outputs at once in parallel and replace the calculations in the block diagram shown in Figure 4 in parallel to perform has signal processing. In this case, Although it has advantages such as being able to improve calculation speed, it also has problems such as an increase in the number of elements. You can choose the processing.

本件発明者の開発した焦点検出装置は上記の如く構成さ
れているが、第１．第２の受光素子アレイ６．７を構成
する各セルは〜第４図に示す様な形状（長方形、平行四
辺形、正方形−等）であるので、重み付は回路、積分回
路か必要となり一回路構成が複雑になってしまう。The focus detection device developed by the inventor of the present invention is configured as described above. Since each cell constituting the second photodetector array 6.7 has a shape (rectangle, parallelogram, square, etc.) as shown in Figure 4, weighting requires a circuit or an integrating circuit. The circuit configuration becomes complicated.

本発明はかかる点に鑑みてなされたもので一受光Ｚ子ｒ
レイを構成するセルに、被写体力）ラノ光を受けたとき
重み付けされた光′電流が発生されるような形状を与え
、重み付けおよび積分機能までを受光素子アレイ自体に
持たせることにより一信号処理回路中の重み付は回路お
よび積分回路を省くことができ、演算処理回路の構成を
簡単にすることができる焦点検出装置を提供することを
目的としている。The present invention has been made in view of the above points, and the present invention has been made in view of the above points.
By giving the cells that make up the ray a shape that generates a weighted photoelectric current when receiving light from the subject, and by providing the light-receiving element array itself with weighting and integration functions, signal processing is possible. The purpose of the weighting in the circuit is to provide a focus detection device in which the circuit and the integration circuit can be omitted, and the configuration of the arithmetic processing circuit can be simplified.

以下、本発明の一実施例を図について説明する。Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

第２７図は本発明の一実施例による無点検ＩＪ３装置の
信号処理回路を示し、図におし）で、６’、７’Ｇま重
み付けされた受光素子アレイ（ここでは５ＰＤ）であり
御名々５ａ、５ｂ、５Ｃ，５ｄ、６ｅ−及び７３゜７　
ｂ＋　７　Ｃ＋　７　’　＋　７　ｅ　にスプリットさ
れても）る。３４〜３７は受光索子アレイ６′からの光
電流を増巾するバッファ段、３８〜４１も同様受光素子
アレイゲからの光電流を増巾するバッファ段であり、４
３゜４４．４５．４６はバッファ３４〜４１からの出力
を減算するための引き算回路Ｓ１〜Ｓ４　である。FIG. 27 shows a signal processing circuit of an uninspected IJ3 device according to an embodiment of the present invention. 5a, 5b, 5C, 5d, 6e- and 73°7
b+ 7 C+ 7' + 7 e). 34 to 37 are buffer stages for amplifying the photocurrent from the light receiving element array 6'; 38 to 41 are buffer stages for amplifying the photocurrent from the light receiving element array;
3.44.45.46 are subtraction circuits S1-S4 for subtracting the outputs from the buffers 34-41.

次に第２７図と第５図〜第１８図とを用いて、本実施例
の動作を説明する。第２７図の受光素子アレイ６′ニ関
し、該受光素子アレイ６′は、６３〜６ｅの５つの重み
付けされたセルに分割されており、セル６ｂ、６ｄ→−
の光電流は第５図中の第１の重へし み付け（Ａ信号系）に相当し、同様にセル６ｃ、６ｅの
光゛電流は第２の重み付け（Ｂ信号系）に相当し、それ
らは各々等価であり御名光電流が入力されるバッファ３
４〜３７−及び該バッファ３４〜３７の出力ＶＢｌ〜ｖ
Ｂ４　が入力される引き算回路４３．４４から得られる
信号ｖＩ　＋　ｖ２は− ｖ　、　＝　ｖＢ、　−ｖＢ２・−’　ｔ５Ｂ）ｖ２　
”　ｖＢ８　’Ｂ４　”””　”ηとなる。ここで、第
２７図の受光索子アレイ６′。Next, the operation of this embodiment will be explained using FIG. 27 and FIGS. 5 to 18. Regarding the light receiving element array 6' in FIG. 27, the light receiving element array 6' is divided into five weighted cells 63 to 6e, and the cells 6b, 6d→-
The photocurrent of cells 6c and 6e corresponds to the second weighting (signal system B), and the photocurrent of cells 6c and 6e corresponds to the second weighting (signal system B) in FIG. are equivalent to each other, and the buffer 3 to which the light current is input
4 to 37- and the outputs VBl to V of the buffers 34 to 37
The signal vI + v2 obtained from the subtraction circuit 43.44 into which B4 is input is -v, = vB, -vB2・-'t5B)v2
"vB8 'B4 """"η.Here, the light-receiving strand array 6' of FIG.

デの重み付けと、第５図の各々の重み付けとが等価であ
り、さらに上記受光素子アレイ６′、デから取り出され
る光電流は第４図の回路によって積分処理されたものと
等価であることから、（５６１、（５７１式は、各々前
記０η、０８１式と等価である。こうして得られた艶、
６９式からまるＶＩＩ■２は、前記（支））〜間伐に同
様に代入することができ、従来と同じ原理で焦点検出機
能が達成できる。Since the weighting of D is equivalent to each of the weightings of FIG. , (561, (571 formulas) are equivalent to the above-mentioned 0η and 081 formulas, respectively.The gloss obtained in this way,
69 formula can be similarly substituted into (support) to thinning, and the focus detection function can be achieved using the same principle as the conventional method.

また−第２８〜第３１図は、受光索子アレイ６′。28 to 31 show a light-receiving array 6'.

ゲの重み付けする他の方法を示す。We show another method of weighting the game.

第２８図、第２９図は、重み付はパターンをＮ層（Ｎ：
２以」二の整数、図ではへ−４）にＭｊねており、被写
体が点光源に近く小さくなっても、第１の重み付け（入
信畳糸）−第２の重み付け（Ｂ信号系）を与えた双方の
受光素子セルに平等に当たりやすくなり、演算精度が向
上する。また第２８図に示す受光素子アレイによれは、
Ｂ信号系の／＜ソファは１つでよく−引き算回路を省く
こともできる。Figures 28 and 29 show that the weighted pattern is divided into N layers (N:
Mj is set to an integer greater than or equal to 2 (in the figure -4), and even if the subject is close to a point light source and becomes small, the first weighting (incoming tatami thread) - the second weighting (B signal system) is It becomes easier to hit both of the given light-receiving element cells equally, and the calculation accuracy improves. Furthermore, according to the light receiving element array shown in FIG.
Only one /<sofa for the B signal system is required, and the subtraction circuit can be omitted.

また第３１図は、第３０図に示す重み付はパターン４周
期を一層とし、該パターンを同心円上に重ねる方式で、
被写体の指向特性が無くなる等、演算精度が向上する。In addition, FIG. 31 shows that the weighting shown in FIG. 30 is a method in which four periods of the pattern are layered, and the patterns are overlapped on concentric circles.
Calculation accuracy is improved, such as by eliminating the directional characteristics of the subject.

この様に、受光素子アレイの重み付は形状に特徴を持た
せれば、更に、本発明による焦点検出装置の長所を引き
出すことができる。In this way, if the weighting of the light-receiving element array is characterized by its shape, the advantages of the focus detection device according to the present invention can be further brought out.

なお、本発明による焦点検出装置は民生用としては、ス
チールカメラ、ビデオカメラ、顕微鏡等−産業用として
も測距機能応用装置、衝突防止装置。The focus detection device according to the present invention can be used for consumer purposes such as still cameras, video cameras, microscopes, etc., and can also be used for industrial purposes such as distance measuring function application devices and collision prevention devices.

検索装置等に巾広く応用することができる。It can be widely applied to search devices and the like.

以上のように、本発明によれば一受光累子アレイを構成
するセルの形状を、該アレイが被写体がらの光を受けた
とき重み付けされた光電流が発生されるようにしたので
、上記受光素子アレイが重み付は及び積分機能を有する
こととなり、該アレイからの光電流が入方される演算処
理回路の構成を非常に簡素化でき、しかも精度の高い焦
点検出装置が得られる効果がある。As described above, according to the present invention, the shape of the cells constituting one light-receiving lattice array is such that a weighted photocurrent is generated when the array receives light from a subject. Since the element array has weighting and integration functions, the configuration of the arithmetic processing circuit into which the photocurrent from the array is input can be greatly simplified, and a highly accurate focus detection device can be obtained. .

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

第１図は本件発明者か既に開発した焦点検出装置におけ
る光学系の一実施例を示すブロック図、第２図は合焦、
非合焦時の物体と結像光学系の動作状態を示す概略図、
第３図は第２図の合焦、非合焦時における第１．第２の
受光素子アレイ上の結像の様子を示した説明図、第４図
は上記装置の信号処理回路のブロック図、第５図は第４
図中の第１．第２の重み付は回路の係数および空間位置
変換値から空間位置情報の検出までを説明するための図
、第６図および第７図は２つの物体（点光源）が第１の
受光素子アレイ上で２つの結像として生ずる場合の動作
説明図、第８図〜第１２図は第６図の（ａ）〜（ｄ）の
状態における動作説明図−第１３〜第１８図は第７図の
（２）〜（ｅ）の状態における動作説明図、第１９図は
第５図中での第１．第２の重み付は回路の重み付は係数
がずれた（シフト）時の動作説明図、第２０図は第５図
での第１．第２の重み付は回路の重み付は係数を逆（入
れ替えた）にした時の動作説明図、第２１図、第２２図
は第５図中での第１．第２の重み付は回路の重み付は係
数が三角（正弦波）関数、折れ線関数で得られる包絡線
で重み付けした時の動作説明図−第２３図は受光素子ア
レイのセルｌ！１１〜１６を８組のセル空間に分割した
時の動作説明図、第２４図、第２５図は一つの結像レン
ズの透過光を第１詔よび第２の受光素子アレイ上に結像
させる光学系ブロック図、第２６図は第１図の装置にお
いて並列信号処理方式を用いた場合の該装置のブロック
図−第２７図は本発明の一実施例による焦点検出装置の
演算処理回路の一構成例を示すブロック図、第２８図〜
第３１図はそれぞれ該装置に使用される受光素子アレイ
の実施例を示す図である。 １・・・被写体、４，５・・・第１．第２の結像光学系
、６′、テ・・第１．第２の受光素子アレイ−１１・・
・信号処理回路（演算処理回路）。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人　大岩増雄 第１図 ｎ 第２図 第３１ 図 第６図 ｎ 第７図 第２８図 第２９図 第３０図Fig. 1 is a block diagram showing an example of an optical system in a focus detection device already developed by the inventor of the present invention, and Fig. 2 shows a focus detection device.
Schematic diagram showing the object and the operating state of the imaging optical system when out of focus,
Figure 3 shows the 1. An explanatory diagram showing the state of image formation on the second light receiving element array, FIG. 4 is a block diagram of the signal processing circuit of the above device, and FIG.
1 in the diagram. The second weighting is a diagram for explaining the process from circuit coefficients and spatial position conversion values to detection of spatial position information. In Figures 6 and 7, two objects (point light sources) are connected to the first light receiving element array. 8 to 12 are explanatory diagrams of the operation when the above images are formed as two images, and FIGS. 8 to 12 are explanatory diagrams of the operation in the states of (a) to (d) in FIG. FIG. 19 is an explanatory diagram of the operation in states (2) to (e) of FIG. The second weighting is an explanatory diagram of the operation when the coefficients are shifted (shifted), and FIG. 20 is the first weighting in FIG. The second weighting is an explanatory diagram of the operation when the coefficients are reversed (switched). FIGS. 21 and 22 are the first in FIG. The second weighting is an explanatory diagram of the operation when the coefficients of the circuit are weighted by an envelope obtained by a trigonometric (sine wave) function or a polygonal line function. 24 and 25 are explanatory diagrams of the operation when 11 to 16 are divided into 8 sets of cell spaces, and the transmitted light of one imaging lens is imaged on the first light receiving element array and the second light receiving element array. Optical system block diagram; FIG. 26 is a block diagram of the device shown in FIG. 1 using a parallel signal processing method; and FIG. 27 is a block diagram of an arithmetic processing circuit of a focus detection device according to an embodiment of the present invention. Block diagram showing a configuration example, Fig. 28~
FIG. 31 is a diagram showing an example of a light-receiving element array used in each of the devices. 1...Subject, 4,5...1st. second imaging optical system, 6', Te...1st. Second light receiving element array-11...
-Signal processing circuit (arithmetic processing circuit). Note that the same reference numerals in the figures indicate the same or corresponding parts. Agent Masuo Oiwa Figure 1 n Figure 2 Figure 31 Figure 6 Figure n Figure 7 Figure 28 Figure 29 Figure 30

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）被写体から２つの異なる光路を経て入射する光に
対して設けられた第１．第２の結像光学系と、それぞれ
この第１．第２の結像光学系の固定焦点面に配置され上
記被写体からの光を受けたときアレイ全体で見て重み付
けされた光電流を発生するような形状に形成された複数
のセルからなる第１．第２の受光素子アレイと、この第
１．第２の受光素子アレイの各セルからの光電流に対し
演算処理を行ない合焦、非合焦状態を判定する演算処理
回路とを備えたことを特徴とする焦点検出装置。(1) A first lens is provided for light incident from the subject through two different optical paths. a second imaging optical system, and a second imaging optical system, respectively. A first cell comprising a plurality of cells disposed at a fixed focal plane of the second imaging optical system and shaped so as to generate a weighted photocurrent across the array when receiving light from the subject. ．． a second light receiving element array; A focus detection device comprising: an arithmetic processing circuit that performs arithmetic processing on the photocurrent from each cell of the second light-receiving element array and determines an in-focus state or an out-of-focus state.