JPH01227112A - Automatic focusing device - Google Patents

Automatic focusing device

Info

Publication number
JPH01227112A
JPH01227112A JP5397988A JP5397988A JPH01227112A JP H01227112 A JPH01227112 A JP H01227112A JP 5397988 A JP5397988 A JP 5397988A JP 5397988 A JP5397988 A JP 5397988A JP H01227112 A JPH01227112 A JP H01227112A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical system
signal
analog
pixel
correlation calculation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP5397988A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH07104482B2 (en
Inventor
Takashi Mitsuida
高 三井田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Photo Film Co Ltd filed Critical Fuji Photo Film Co Ltd
Priority to JP63053979A priority Critical patent/JPH07104482B2/en
Publication of JPH01227112A publication Critical patent/JPH01227112A/en
Publication of JPH07104482B2 publication Critical patent/JPH07104482B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Automatic Focus Adjustment (AREA)
  • Focusing (AREA)

Abstract

PURPOSE:To speedily and accurately focus and control an image pickup optical system with respect to an object by calculating defocus quantity from deviation from the position of a picture element when it is focused and controlling a driving means according to the defocus quantity so that the image pickup optical system is driven to a focal point on its optical axis. CONSTITUTION:A sensor means 32 nondestructively outputs a pair of analog electrical signals corresponding to the luminosity distribution of a pair of optical images at prescribed intervals by shifting the output timing on a picture element basis. A comparing means 78 compares the magnification of correlation values outputted from an analog arithmetic means 74, and based on the result, a control means 86 calculates the deviation from the position of a picture element of the sensor means 32 when the correlation values are minimized. The defocus quantity is calculated from the deviation, and the driving means is controlled such that the image pickup optical system is driven by the defocus quantity in the direction in which said system can be focused. Thus, the image pickup optical system can be speedily and precisely focused and controlled with respect to an object by the simple expedient.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、カメラ等の光学機器の自動焦点調整装置に係
り、特に撮像光学系の焦点検出時に行う位相差検出の演
算処理をアナログ信号処理にて行なうカメラの自動焦点
調整装置に使用するに好適な自動焦点調整装置に関する
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to an automatic focus adjustment device for optical equipment such as a camera, and in particular, the arithmetic processing of phase difference detection performed during focus detection of an imaging optical system is performed by analog signal processing. The present invention relates to an automatic focus adjustment device suitable for use in an automatic focus adjustment device for a camera used in a camera.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来のカメラ等の光学機器の自動焦点調整装置に用いら
れる自動焦点検出装置は、第12図に示す構成となって
おり、撮影レンズ1の後方に位置する撮像等偏置20更
に後方に、コンデンサレンズ3、セパレータレンズ4及
び位相差検出装置が順に配置されている。
An automatic focus detection device used in a conventional automatic focus adjustment device for optical equipment such as a camera has a configuration shown in FIG. A lens 3, a separator lens 4, and a phase difference detection device are arranged in this order.

位相差検出装置は、セパレータレンズ4によって結像さ
れる1対の被写体像を受光してこれを光電変換するCC
D等のラインセンサ5.6と、該ラインセンサ5.6の
各画素における光度分布に応じて発生する電気信号に基
づき合焦状態を判別する処理回路7より構成されている
The phase difference detection device is a CC that receives a pair of subject images formed by the separator lens 4 and photoelectrically converts the received images.
It is comprised of a line sensor 5.6 such as D, and a processing circuit 7 that determines the in-focus state based on an electrical signal generated according to the luminous intensity distribution in each pixel of the line sensor 5.6.

ラインセンサ5.6上の結像は、被写体像が撮像等偏置
2より前方に位置する前ピン状態にあっては光軸8側に
近づき、逆に後ピン状態にあっては光軸8より遠ざかり
、合焦状態では前ピンと後ピンの中間の所定の位置とな
る。従って、処理回vJ!7が、夫々のラインセンサ5
,6より発生した電気信号に基づき、結像の光軸8より
の位置を検出することで合焦状態を判別している。 ラ
インセンサ5,6上の結像の位置を検出するために位相
差検出の手法が用いられている。この手法は、次式(1
)に基づく演算によりラインセンサ5.6上の1対の結
像の相関演算値を求め、相関演算値が最小となるまでこ
れらの結像の相対移動量(位相差)に基づいて合焦状態
を判別する。
The image formed on the line sensor 5.6 approaches the optical axis 8 side when the subject image is in the front focus state located in front of the imaging eccentricity 2, and conversely when the subject image is in the rear focus state. The lens moves further away, and in the focused state is at a predetermined position between the front focus and the rear focus. Therefore, processing time vJ! 7 is each line sensor 5
, 6, and by detecting the position of the image from the optical axis 8, the in-focus state is determined. A phase difference detection method is used to detect the position of the image formed on the line sensors 5 and 6. This method uses the following formula (1
), the correlation calculation value of a pair of images formed on the line sensor 5.6 is calculated, and the in-focus state is determined based on the relative movement amount (phase difference) of these images until the correlation calculation value becomes the minimum. Determine.

ただし、lは1から9までの整数で、上記の相対移動量
を示す。
However, l is an integer from 1 to 9 and indicates the above-mentioned relative movement amount.

但し!=1ではシフト動作が行われてない状態にあり、
!≧2以上でシフト動作が行われる。
however! When =1, the shift operation is not performed,
! A shift operation is performed when ≧2 or more.

例えば、B(k)はラインセンサ5の各画素より時系列
的に出力される電気信号、R(k+f−1)はラインセ
ンサ6の各画素より時系列に出力される電気信号であり
、βを1乃至9まで変化させる毎に上記式〔1)の演算
を行えば、相関演算値H(1)、H(2)、・・・H(
9)が得られる。例えば、相関演算値H(5)が最小値
となる場合に合焦状態であると予め設定しておき、これ
よりずれた位置での相関演算値が最小値となれば、その
ずれ量即ちβ=5までの位相差をピントのずれ(ディフ
ォーカス量)として検出することができる。
For example, B(k) is an electrical signal output in time series from each pixel of the line sensor 5, R(k+f-1) is an electrical signal output in time series from each pixel in the line sensor 6, and β If the above formula [1] is calculated every time the value is changed from 1 to 9, the correlation calculation values H(1), H(2),...H(
9) is obtained. For example, it is set in advance that the in-focus state is achieved when the correlation calculation value H(5) is the minimum value, and if the correlation calculation value at a position deviated from this becomes the minimum value, the deviation amount, that is, β A phase difference of up to =5 can be detected as a focus shift (defocus amount).

従来の処理回路7の構成を第13図に示す。ラインセン
サ5.6の各画素により発生したアナログの電気信号B
 (k)、R(k)を、A/D変換器9によって例えば
8ビツトのデジタルデータに変換し、マイクロコンピュ
ータ10を介して一旦RA M (Random Ac
cess Memory ) l lに記憶させ、その
後これらのデジタルデータに基づいて上記式(1)の演
算を行うようになっている。
The configuration of a conventional processing circuit 7 is shown in FIG. Analog electrical signal B generated by each pixel of line sensor 5.6
(k) and R(k) are converted into, for example, 8-bit digital data by an A/D converter 9, and once stored in RAM (Random Ac
The digital data is stored in the digital data, and then the above equation (1) is calculated based on these digital data.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

しかしながら、この様な従来の自動焦点調整装置にあっ
ては、撮像光学系の焦点検出時における位相検出の演算
処理に関してはマイクロコンピュータ等を用いてデジタ
ル信号処理による演算を行っているため、高速かつ高精
度の演算を行うためには高価なA/D変換器等を必要と
し、又、演算を行うマイクロコンピュータ等の量子化に
起因するまるめ誤差が生じて演算精度の低下を招来し、
更に、演算処理のためのコンピュータプログラム設計の
負担が大きくなるとともに多量のデジタルデータを記憶
する証憶装置を必要とする等の理由で部品点数が多(装
置の大型化を招来するなどの問題があった。
However, in such conventional automatic focus adjustment devices, calculation processing for phase detection during focus detection of the imaging optical system is performed by digital signal processing using a microcomputer, etc., so it is fast and In order to perform high-precision calculations, expensive A/D converters are required, and rounding errors occur due to quantization of the microcomputer that performs the calculations, resulting in a decrease in calculation accuracy.
Furthermore, the burden of designing a computer program for arithmetic processing increases, and the number of parts increases due to the need for a storage device that stores a large amount of digital data (which leads to problems such as an increase in the size of the device). there were.

本発明はこのような事情に鑑みて成されたものであり、
簡単な構成で且つ被写体に対する撮像光学系の合焦制御
を高速且つ高精度で行うことができる自動焦点調整装置
を提供することを目的とするものである。
The present invention was made in view of these circumstances, and
It is an object of the present invention to provide an automatic focus adjustment device that has a simple configuration and can control the focus of an imaging optical system on a subject at high speed and with high precision.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上記目的を達成するため本発明は、被写体の一対の光学
像の相対的位置を検出して撮像光学系が合焦点状態にあ
るか否かを判別し、合焦点状態にない場合には前記相対
的位置に基づいて撮像光学系を合焦点状態に至るまでそ
の光軸方向に駆動することにより焦点合わせを行う自動
焦点調整装置において、一つの画素を形成する光電変換
素子が複数個、ライン状に配設されてなる一対のセンサ
を含み、該一対のセンサにより前記一対の光学像を光電
変換し該光電変換により発生した一方の光学1象に相当
するアナログ電気信号と他方の光学像に相当するアナロ
グ電気信号とを所定周期で画素単位毎にずらしながら非
破壊的に出力するセンサ手段と、該センサ手段より出力
される一対のアナログ電気信号を+口開演算し、相関演
算値を出力するアナログ演算手段と、該アナログ演算手
段より時系列的に出力される相関演算値を順次、大小比
較する比較手段と、撮像光学系をその光軸方向に駆動す
る駆動手段と、前記比較手段の出力信号を取り込み、該
比較出力に基づいてアナログ演算手段から出力される相
関演算値が最小となる前記センサ手段の画素位置を求め
且つ該画素位置の合焦時における画素位置からのずれ量
を算出すると共に、該ずれ量からディフォーカス量を算
出し、該ディフォーカス量に応じて撮像光学系をその光
軸上の合焦位置まで駆動させるように駆動手段を制御す
る制御手段と、を有することを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the present invention detects the relative position of a pair of optical images of a subject to determine whether or not the imaging optical system is in a focused state, and if the imaging optical system is not in a focused state, the relative position of a pair of optical images of a subject is detected. In an automatic focusing device that performs focusing by driving the imaging optical system in the direction of its optical axis based on the target position until it reaches the in-focus state, multiple photoelectric conversion elements forming one pixel are arranged in a line. The sensor includes a pair of sensors arranged, and the pair of sensors photoelectrically converts the pair of optical images, and the photoelectric conversion generates an analog electrical signal corresponding to one optical image on one side and an optical image on the other side. A sensor means that non-destructively outputs an analog electrical signal while shifting it pixel by pixel at a predetermined period, and an analog sensor that performs a +/- opening calculation on a pair of analog electrical signals output from the sensor means and outputs a correlation calculation value. a calculation means, a comparison means for sequentially comparing the magnitudes of the correlation calculation values outputted in time series from the analog calculation means, a drive means for driving the imaging optical system in the direction of its optical axis, and an output signal of the comparison means. , calculate the pixel position of the sensor means at which the correlation calculation value outputted from the analog calculation means is minimum based on the comparison output, and calculate the amount of deviation of the pixel position from the pixel position at the time of focusing. , a control means for calculating a defocus amount from the deviation amount and controlling the driving means to drive the imaging optical system to a focus position on its optical axis in accordance with the defocus amount. That is.

〔作用〕[Effect]

本発明による自動焦点調整装置では撮像光学系を介して
一つの画素を形成する光電変換素子がライン状に複数個
、配設されてなるセンサ手段を構成する一対のセンサに
各々、被写体の光学像が結像される。
In the automatic focus adjustment device according to the present invention, an optical image of an object is transmitted to a pair of sensors constituting a sensor means in which a plurality of photoelectric conversion elements forming one pixel are arranged in a line through an imaging optical system. is imaged.

前記センサ手段からは一対の光学像の光度分布に応じた
一対のアナログ電気信号を所定周期で画素単位毎にする
しながら非破壊的に出力される。
The sensor means non-destructively outputs a pair of analog electrical signals corresponding to the luminous intensity distribution of the pair of optical images for each pixel at a predetermined period.

該センサ手段から出力される一対のアナログ電気信号は
アナログ演算手段により相関演算され、時系列的に相関
演算値が出力される。
A pair of analog electrical signals outputted from the sensor means are subjected to correlation calculation by the analog calculation means, and correlation calculation values are outputted in time series.

アナログ演算手段より出力される相関演算値は比較手段
により大小比較され、その比較結果に基づいて制御手段
は、相関演算値が最小となった前記センサ手段の画素位
置の合焦時における画素位置からのずれ量を求め、該ず
れ量からディフォーカス量を演算し、1發像光学系が合
焦状態になる方向に前記ディフォーカス量だけ撮像光学
系を駆動するように駆動手段を制御する。
The correlation calculation value outputted from the analog calculation means is compared in magnitude by the comparison means, and based on the comparison result, the control means selects the pixel position of the sensor means at which the correlation calculation value is the minimum from the pixel position at the time of focusing. A defocus amount is calculated from the deviation amount, and the driving means is controlled so as to drive the imaging optical system by the defocus amount in a direction in which the imaging optical system is brought into focus.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例を図面を参照して詳説する。 Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

第1図には本発明が適用される自動焦点調整装置を備え
たカメラの一実施例の構成が示されている。同図におい
て、ズームレンズ20は被写[1を焦点面に結像さゼる
フォーカスレンズ群2OAと、焦点距離を変更するバリ
エータ−レンズ群20Bと、焦点距離の移動に伴って生
じる焦点ずれを補正するコンペンセーターレンズ群20
Cと、マスターレンズ群20D、20Eとから構成され
ている。コンペンセーターレンズ群20Cとマスターレ
ンズ群20Dとの間には絞り22が配設されている。ま
た、マスターレンズ群20D及び20Eの間にはビーム
スプリッタ24が配設されている。
FIG. 1 shows the configuration of an embodiment of a camera equipped with an automatic focus adjustment device to which the present invention is applied. In the figure, the zoom lens 20 includes a focus lens group 2OA that forms an image of the object [1 on the focal plane, a variator lens group 20B that changes the focal length, and a variator lens group 20B that changes the focal length. Compensator lens group 20 to be corrected
C, and master lens groups 20D and 20E. A diaphragm 22 is disposed between the compensator lens group 20C and the master lens group 20D. Furthermore, a beam splitter 24 is arranged between the master lens groups 20D and 20E.

フォーカスレンズ群2OAは図示しない第10内筒に保
持され第1の外筒に内通されている。第1の外筒を回動
させることによりフォーカスレンズ群2OAを光軸方向
に移動できるようになっており、その外筒の回動は直流
モータ66によって行われる。直流モータ66はモータ
駆動回路68から出力される駆動信号により回転駆動さ
れるようになっている。第1の外筒の回動に伴って所定
位置に移動するフォーカスレンズ群2OAの絶対位置は
第10外筒に設けられたフォーカスレンズ位置検出部7
0から出力されるグレーコードによる位置データから判
定することができる。グレーコードによる位置データは
フォーカスレンズ位置検出部70に形成されたパターン
電極によって作成され、フォーカスレンズ群2OAの移
動位置を示す位置データが制御回路86に出力されるよ
うになっている。
The focus lens group 2OA is held in a tenth inner cylinder (not shown) and passed through the first outer cylinder. By rotating the first outer cylinder, the focus lens group 2OA can be moved in the optical axis direction, and the rotation of the outer cylinder is performed by a DC motor 66. The DC motor 66 is rotationally driven by a drive signal output from a motor drive circuit 68. The absolute position of the focus lens group 2OA, which moves to a predetermined position as the first outer cylinder rotates, is determined by the focus lens position detection unit 7 provided in the tenth outer cylinder.
This can be determined from the position data based on the gray code output from 0. Position data based on the gray code is created by pattern electrodes formed in the focus lens position detection section 70, and position data indicating the movement position of the focus lens group 2OA is output to the control circuit 86.

制御回路86は、マイクロコンビコータ等で構成され、
焦点制御を含むカメラ各部の制御を行うが、本実施例で
は焦点制御以外の制御については本発明の本旨から外れ
るので説胡を省略する。
The control circuit 86 is composed of a micro combi coater, etc.
Although each part of the camera including focus control is controlled, in this embodiment, controls other than focus control will not be explained because they are outside the scope of the present invention.

直流モータ66の回転軸は歯車機構を介して第1の外筒
に連結されており、該第1の外筒は直流モータ66によ
り回動されるようになっている。
A rotating shaft of the DC motor 66 is connected to a first outer cylinder via a gear mechanism, and the first outer cylinder is rotated by the DC motor 66.

その回動量はスリットが放射状に多数形成された円板6
4A及びフォトインクラブタロ4Bから成るエンコーダ
64によって検出される。
The amount of rotation is determined by a disk 6 with many radially formed slits.
4A and a photo ink club Taro 4B.

フォーカスレンズ群2OAの移tlJlの検出は直流モ
ータ66の回転量をスリット付円板のスリット数を計数
する検出器によって検出し、該検出値とフォーカスレン
ズ群2OAの移動量とを対応づけておくことにより行う
ように構成してもよい。
To detect the movement tlJl of the focus lens group 2OA, the amount of rotation of the DC motor 66 is detected by a detector that counts the number of slits in a disk with slits, and the detected value is associated with the amount of movement of the focus lens group 2OA. It may also be configured to do this by

バリエータ−レンズ群20B及びコンペンセーターレン
ズ群20Cは図示しない第2の内筒に共に保持され第2
の外筒に内通されている。第2の外筒はその内側にカム
溝が形成され、カム溝には第2の内筒の外側に突設され
たピンが位置している。第2の外筒が回動されることに
よってズームレンズの倍率が変化するが被写体像は常に
撮像用のCCD42の受光面に結像されるようになって
いる。ズームレンズの倍率は第20外筒に設けられたズ
ームレンズ検出部72から出力されるグレーコードによ
るズーム情報(本実施例ではズームレンズの焦点距離f
z)から調べることができる。
The variator lens group 20B and the compensator lens group 20C are held together in a second inner cylinder (not shown).
It is passed through the outer cylinder. A cam groove is formed inside the second outer cylinder, and a pin protruding from the outside of the second inner cylinder is located in the cam groove. Although the magnification of the zoom lens changes by rotating the second outer cylinder, the subject image is always focused on the light receiving surface of the CCD 42 for imaging. The magnification of the zoom lens is determined by the zoom information based on the gray code (in this example, the focal length f of the zoom lens) output from the zoom lens detection unit 72 provided in the 20th outer cylinder.
You can check from z).

ズームレンズ検出B72から出力されるズーム情報は制
御回路86に人力される。
Zoom information output from the zoom lens detection B72 is manually input to the control circuit 86.

絞りを通過した光はビームスプリッタ24で撮像光学系
とAF光学系に分岐される。
The light passing through the aperture is split by a beam splitter 24 into an imaging optical system and an AF optical system.

ビームスプリッタ24により分岐された光はAF (A
uto Focus)用レンズ26、反射鏡28、セン
サ光学系30を介してAF用のセンサ手段32により受
光されるようになっている。センサ光学系は第12図に
示すコンデンサンズ3、セパレータレンズ4等から構成
されている。
The light split by the beam splitter 24 is AF (A
The light is received by a sensor means 32 for AF via an autofocus lens 26, a reflecting mirror 28, and a sensor optical system 30. The sensor optical system is composed of a condenser lens 3, a separator lens 4, etc. shown in FIG.

絞り22は制御回路86によって駆動制御される図示し
てないサーボモータによってその開口が調節されるよう
になっている。
The aperture of the diaphragm 22 is adjusted by a servo motor (not shown) that is driven and controlled by a control circuit 86.

ズームレンズを通った光は反射鏡34によって上方に9
0゛反射されてビームスブリブタ36に入射される。反
射鏡34は撮影時には上方に蹴り上がり、これにより入
射光はローパスフィルタ38、シマブタ40を介して撮
像用のCCD42の受光面に結像される。CCD42の
受光面には被写体像に対応した電荷が蓄積され、その電
荷パターンに応じた電気信号が記録部44に出力される
The light passing through the zoom lens is reflected upward by the reflecting mirror 34.
0° is reflected and enters the beam distributor 36. The reflecting mirror 34 is kicked upward during photographing, whereby the incident light passes through the low-pass filter 38 and the stripper 40 and forms an image on the light receiving surface of the CCD 42 for imaging. Charges corresponding to the subject image are accumulated on the light-receiving surface of the CCD 42, and an electric signal corresponding to the charge pattern is output to the recording section 44.

ローパスフィルタ38は干渉縞が発生しないように入射
光のうち不要成分を除去するために設けられており、シ
ャッタ40はCCD42の受光時間を調節するためのも
のである。記録部44は入力信号に基づいて被写体像を
示す映像信号を作成し磁気シート等の記録媒体に記録す
るように構成されている。
A low-pass filter 38 is provided to remove unnecessary components from the incident light so that interference fringes are not generated, and a shutter 40 is provided to adjust the light reception time of the CCD 42. The recording unit 44 is configured to create a video signal representing a subject image based on the input signal and record it on a recording medium such as a magnetic sheet.

ビームスプリッタ36に入射した光はそのまま結像用レ
ンズ44を介してファインダ光学系に導かれ、ビームス
プリッタ36の光の一部は、受光素子46で受光される
The light incident on the beam splitter 36 is directly guided to the finder optical system via the imaging lens 44, and a portion of the light from the beam splitter 36 is received by the light receiving element 46.

受光素子46によって光電変換された電気信号は制御回
路86に人力され、制御回路86はこの入力信号に基づ
いて絞り22の絞り値及びシャッタ40のシャッタスピ
ードを制御する。
The electric signal photoelectrically converted by the light receiving element 46 is input to a control circuit 86, and the control circuit 86 controls the aperture value of the aperture 22 and the shutter speed of the shutter 40 based on this input signal.

ファインダ光学系は反射鏡48と、リレーレンズ50と
、接眼レンズ52とから構成されている。
The finder optical system is composed of a reflecting mirror 48, a relay lens 50, and an eyepiece lens 52.

カメラ本体の上部にはストロボ53が設!され、ストロ
ボ53の本体内には自動焦点調節を行う際、被写界光の
輝度が不足している場合に補助光として使用する発光素
子12が設けられている。
A strobe 53 is installed on the top of the camera body! A light emitting element 12 is provided within the main body of the strobe 53 to be used as auxiliary light when the brightness of field light is insufficient during automatic focus adjustment.

制御回路86はカメラ本体を統括、制御する回路であり
、該制御回路86には電源スィッチ、シャツタレリーズ
ボタン等の操イ乍部88、各種データを表示させる表示
部等(図示せず)が接続されている。
The control circuit 86 is a circuit that integrates and controls the camera body, and the control circuit 86 includes an operation section 88 such as a power switch and a shirt release button, and a display section (not shown) that displays various data. It is connected.

さて、センサ手段より出力される光電変換されたアナロ
グ電気信号はアナログ演算手段74に人力され、該アナ
ログ演算手段74により相関演算が行われる。センサ手
段32及びアナログ演算手段74の構成を第2図に示す
。同図においてセンサ手段32は参照イメージセンサ3
20、基準イメージセンサ321、参照読出B522及
び基準読出部323から構成されており、参照イメージ
センサ320及び基準イメージセンサ321は、第12
図のラインセンサ5.6に相当し、画素毎に発生した信
号電荷を複数の電荷転送エレメントにより転送するcc
p <電荷蓄積デイバイス)を備えている。
Now, the photoelectrically converted analog electric signal outputted from the sensor means is input to the analog calculation means 74, and the analog calculation means 74 performs a correlation calculation. The configuration of the sensor means 32 and analog calculation means 74 is shown in FIG. In the figure, the sensor means 32 is the reference image sensor 3.
20, a reference image sensor 321, a reference readout B522, and a reference readout unit 323. The reference image sensor 320 and the reference image sensor 321 are
CC corresponds to line sensor 5.6 in the figure and transfers signal charges generated for each pixel using multiple charge transfer elements.
p <charge storage device).

また、参照読出部322と基卓読出部323は、各イメ
ージセンサ320.321で光電変換された被写体像に
関するアナログ電気信号(以下、画素信号という)を所
定タイミングで時系列的に出力するようになっている。
Further, the reference readout unit 322 and the base readout unit 323 are configured to output analog electrical signals (hereinafter referred to as pixel signals) related to the subject image photoelectrically converted by each image sensor 320 and 321 in time series at a predetermined timing. It has become.

アナログ演算手段74はアナログ演算部740、制御信
号発生部742及びAGC回路744から構成されてい
る。
The analog calculation means 74 includes an analog calculation section 740, a control signal generation section 742, and an AGC circuit 744.

アナログ演算740は、参照続出部322及び基卓続出
部323より出力される画素単位毎にずらしながら出力
される画素信号R(k)、B (k)に基づいて位相差
検出の演算を行い、その演算結果を出力端子745へ出
力する。
The analog calculation 740 performs a phase difference detection calculation based on the pixel signals R(k) and B(k) outputted from the reference succession unit 322 and the base table succession unit 323 while shifting each pixel unit, The calculation result is output to the output terminal 745.

制御信号発生B742は装置全体の作動タイミングを制
御するための各種制御信号を発生し、例えば、イメージ
センサ320,321内の前記CCDを転送動作させる
ための電荷転送りロック信号、読出部322.323に
おける画素信号R(k)、B (k)の出力動作を該電
荷転送りロック信号に同期した所定タイミングで行わせ
る制御信号その他を発生する。
The control signal generator B742 generates various control signals for controlling the operation timing of the entire device, such as a charge transfer lock signal for operating the CCD in the image sensors 320 and 321, and a readout unit 322, 323. A control signal and other signals are generated for outputting the pixel signals R(k) and B(k) at a predetermined timing synchronized with the charge transfer lock signal.

AGC回路744は、イメージセンサ320.321の
各画素に発生する信号電荷を検出し、所定の電荷量とな
ったことを検出すると位相差検出の演算を開始すべきこ
とを制御信号発生部742へ指令する。
The AGC circuit 744 detects the signal charge generated in each pixel of the image sensor 320 and 321, and when it detects that a predetermined amount of charge has been reached, it sends a command to the control signal generation unit 742 to start calculation of phase difference detection. command.

第3図は第2図に示すブロック図に基づ5)で構成され
た具体的な回路を示す。第2図の各ブロックに対応づけ
て回路を説胡すると、参照イメージセンサ320及び基
準イメージセンサ321はほぼ同じ構成からなり、夫々
の画素となる光電変換素子Drl 〜DrnSDbl 
〜Dbnを有する受光部100.101と、夫々の受光
部100.101に発生する信号電荷を画素毎に蓄積す
るために設けられたCCDより成る蓄積部102.10
3と、蓄積部102.103より転送される信号電荷を
取込み、これるを水平方向へ電荷転送するCCDで形成
されたンフトレジスタR104,105で構成されてい
る。
FIG. 3 shows a specific circuit constructed in step 5) based on the block diagram shown in FIG. Explaining the circuit in correspondence with each block in FIG. 2, the reference image sensor 320 and the reference image sensor 321 have almost the same configuration, and the photoelectric conversion elements Drl to DrnSDbl, which become the respective pixels.
A storage section 102.10 consisting of a light receiving section 100.101 having ~Dbn and a CCD provided for storing signal charges generated in each of the light receiving sections 100.101 for each pixel.
3, and shift registers R104 and 105 formed by CCDs that take in signal charges transferred from storage sections 102 and 103 and transfer the charges in the horizontal direction.

即ち、蓄積部102.103及びシフトレジスタ部10
4.105は光電変換素子Drl 〜Drn。
That is, the storage sections 102 and 103 and the shift register section 10
4.105 are photoelectric conversion elements Drl to Drn.

Dbl〜Dbnに対応した電荷転送エレメントTr1〜
Trn、 Tbl 〜TbnXCr1〜Crn5Cbl
 〜Cbnを有し、蓄積部102.103は信号電荷を
シフトレジスタ部104.105へ並列転送し、シフト
レジスタ部104はそれを水平方向へ転送する。尚、後
述するが、基準イメージセンサ側のシフトレジスタB1
05はンフトレジスタ′B104と異なり信号電荷の水
平方向への転送を行わないようになっている。
Charge transfer elements Tr1~ corresponding to Dbl~Dbn
Trn, Tbl ~ TbnXCr1 ~ Crn5Cbl
~Cbn, the storage units 102 and 103 transfer the signal charges in parallel to the shift register units 104 and 105, and the shift register unit 104 transfers them in the horizontal direction. As will be described later, the shift register B1 on the reference image sensor side
Unlike the shift register 'B104, the register 05 does not transfer signal charges in the horizontal direction.

106.107は、受光部100.101から蓄積部1
02.103へ信号電荷を移動させるチャネル部の表面
上に形成される導電層であり、ポリンリコン層で形成さ
れ、ポテンシャル障壁部となる。
106.107 is from the light receiving section 100.101 to the storage section 1.
This is a conductive layer formed on the surface of the channel section that transfers signal charges to 02.103, and is formed of a polycondensate layer and serves as a potential barrier section.

108.109は信号電荷の移動を制御するトランスフ
ァゲートである。
108 and 109 are transfer gates that control the movement of signal charges.

更に、夫々の電荷転送ニレメン)Crl〜Crn。Furthermore, each charge transfer element) Crl to Crn.

Cbl〜Cbnに隣接してフローティングゲートFrl
〜Frn、 Fbl〜Fbnが形成され、夫々のフロー
ティングゲートFrl −FrnXFbl 〜Fbnは
、ゲートに制御信号CEが供給されるMO3型FET 
 Mrl 〜Mrn、 Mbl 〜Mbnを介してリセ
ット端子RESに接続されると共に、ゲートにチャネル
切換信号GHI−CHnが印加されることによりマルチ
プレックス動作を行うMO3型FET  Qrl〜Qr
n 、 Qbl 〜Qbnを介して共通接点Pr 、 
Pb に接続され、共通接点Pr 、 Pb は夫々イ
ンピーダンス変換回路110.111を介して接点Pr
01PbOに接続されている。
Floating gate Frl adjacent to Cbl to Cbn
~Frn, Fbl~Fbn are formed, and each floating gate Frl -FrnXFbl ~Fbn is an MO3 type FET whose gate is supplied with a control signal CE.
MO3 type FETs Qrl to Qr that are connected to the reset terminal RES via Mrl to Mrn and Mbl to Mbn and perform multiplex operation by applying a channel switching signal GHI-CHn to their gates.
n, common contact Pr through Qbl to Qbn,
Pb, and the common contacts Pr and Pb are connected to the contact Pr through impedance conversion circuits 110 and 111, respectively.
Connected to 01PbO.

インピーダンス変換回路110.111は共に同一の回
路構成からなり、電源■DDとアース端子間にドレイン
・ソース路を直列接続するMO3型FET  Irl、
Ir2、Ibl、Ib2と、MO3型FET  Tri
、Iblのゲート・ソース間に並列接続されリフレッシ
ュ信号φRが印加されると共通接点Pr 、Pb を電
源VDDにクランプするM OS型FET1r3、Ib
3を有し、M OS型FET  Ir2、Ib2のゲー
トは所定電位にバイアスされている。
The impedance conversion circuits 110 and 111 both have the same circuit configuration, and include an MO3 type FET Irl whose drain-source path is connected in series between the power supply ■DD and the ground terminal.
Ir2, Ibl, Ib2 and MO3 type FET Tri
, Ibl are connected in parallel between the gates and sources of MOS type FETs 1r3 and Ib, which clamp the common contacts Pr and Pb to the power supply VDD when the refresh signal φR is applied.
3, and the gates of the MOS type FETs Ir2 and Ib2 are biased to a predetermined potential.

次に、シフトレジスタ部104.105とフローティン
グゲートFrl 〜Frn、 Fbl 〜Fbnの位置
関係を第4図と共に説明する。
Next, the positional relationship between the shift register sections 104 and 105 and the floating gates Frl to Frn and Fbl to Fbn will be explained with reference to FIG.

参照イメージセンサ320側の受光部100、蓄積部1
02、シフトレジスタ部104の光電変換素子及び電荷
転送エレメントは共に等しいピッチ幅Wで48個ずつ形
成され、両側の4個ずつの部分から成る第1、第2ブロ
ツクIR、IIRを除く40個の部分から成る第3ブロ
ツクII[Rの電荷転送エレメントCrl〜Cr40 
にフローティングゲ−トFrl〜F r40 が併設さ
れ、更に32個のフローティングゲートFrl〜F r
32 から成る第4ブロツクrVRと、残りの第5ブロ
ツクVRに分類されている。そして、フローティングゲ
ートFrl〜Fr40 の一端は、第3図のMO3型F
ET  Mrl、Mr2、・・・を介してリセット端子
RESに接続され、その内のフローティングゲートFr
l〜F r32が第3図のMOS型F E T  Qr
l 〜Qrnを介して接点Pr に接続されている。即
ち、第3図には、第4図の第3、第4ブロツクII[R
、rVRの部分を代表して示し、他のIR、UR、VR
の部分の記載は省略しであるが、これらは信号電荷を水
平方向へ転送する際などに作動する予備の領域となって
いる。
Light receiving unit 100 and storage unit 1 on the reference image sensor 320 side
02, 48 photoelectric conversion elements and charge transfer elements of the shift register section 104 are formed with the same pitch width W, and there are 40 photoelectric conversion elements and 48 charge transfer elements, excluding the first and second blocks IR and IIR, each consisting of four parts on both sides. The third block II [R charge transfer elements Crl to Cr40
Floating gates Frl to Fr40 are added to the 32 floating gates Frl to Fr40.
The fourth block rVR consists of 32 blocks, and the remaining fifth block VR. One end of the floating gates Frl to Fr40 is connected to the MO3 type F in FIG.
ET Mrl, Mr2, . . . are connected to the reset terminal RES, and the floating gate Fr among them is
l~F r32 is the MOS type FET Qr in Fig. 3
It is connected to contact Pr via l to Qrn. That is, in FIG. 3, the third and fourth blocks II [R
, rVR is shown as a representative, and other IR, UR, VR
Although the description of the part is omitted, these are reserve areas that operate when transferring signal charges in the horizontal direction.

一方、基準イメージセンサ321例の受光部101、蓄
積部103、ンフトレジスタ部105の光電変換素子及
び電荷転送エレメントは共に等しいピッチ幅W(参照イ
メージセンサ320側とも等しい)で40個ずつ形成さ
れ、両側の4個ずつの部分から成る第1、第2ブロツク
IB 、 IIBを除く第3ブロツクI[[B の電荷
転送エレメントCbl〜Cb32 に隣接してフローテ
ィングゲートFbl〜Fb32 が併設されている。そ
して、フローティングゲー)Fbl〜F b32 の夫
々の一端は、第3図のM OS型F E T  Mbl
 〜Mbn 、 Qbl 〜Qbnに接続されている。
On the other hand, 40 photoelectric conversion elements and charge transfer elements of the light receiving section 101, the storage section 103, and the register section 105 of the reference image sensor 321 are formed with the same pitch width W (the same on the reference image sensor 320 side), Floating gates Fbl to Fb32 are provided adjacent to the charge transfer elements Cbl to Cb32 of the third block I[[B, excluding the first and second blocks IB and IIB, which are composed of four parts on each side. One end of each of the floating games Fbl to Fb32 is connected to the MOS type FET Mbl in FIG.
~Mbn, Qbl is connected to ~Qbn.

即ち、第3図には第4図の第3ブロツクI[IB につ
いて示されている。
That is, FIG. 3 shows the third block I[IB in FIG. 4.

又、受光部100は光軸90に対して距離!1だけ離し
て形成され、受光部101は距離11に4ピッチ幅4W
を加算した距離β2(=11+4・W)だけ離して形成
されている。
Also, the distance between the light receiving unit 100 and the optical axis 90 is ! The light receiving portions 101 are formed with a distance of 11 and a pitch width of 4W.
are separated by a distance β2 (=11+4·W).

次に、この実施例による位相差検出装置は、半導体集積
回路装置としてワンチップ化されるものであり、イメー
ジセンサ100(101)からフローティングゲートF
rl 〜Frn (Fbl 〜Fbn )にかけて示す
第5図の概略断面図に基づいて、その構造を説明する。
Next, the phase difference detection device according to this embodiment is integrated into a single chip as a semiconductor integrated circuit device, and includes an image sensor 100 (101) to a floating gate F.
The structure will be explained based on the schematic cross-sectional view of FIG. 5 shown from rl to Frn (Fbl to Fbn).

第5図において、ト■型半導体基板の表面部分に形成さ
れたP型拡散層(P −well )の一部に複数のN
゛型眉形成されることで受光部100(101)の光電
変換素子群が構成されている。又、半導体基板上には8
102層(図示せず)を介して、信号STSを生じる障
壁部106(107)、蓄積部102(103)の各電
荷転送エレメントを構成する転送ゲート電極層、トラン
スファゲート108(109)を構成するゲート電極層
及び、シフトレジスタ部104 (105)の各電荷転
送エレメントを構成する転送ゲート電極層が併設されて
いる。更に、シフトレジスタ部104.105の隣りに
は、フローティングゲートFrl〜Frn。
In FIG.
A group of photoelectric conversion elements of the light receiving section 100 (101) is configured by forming the eyebrows. In addition, there are 8
The transfer gate electrode layer and the transfer gate 108 (109) which constitute each charge transfer element of the barrier section 106 (107) and the storage section 102 (103) that generate the signal STS are formed through 102 layers (not shown). A gate electrode layer and a transfer gate electrode layer constituting each charge transfer element of the shift register section 104 (105) are provided together. Further, floating gates Frl to Frn are adjacent to the shift register sections 104 and 105.

Fbl〜Fbnを構成するポリシリコン層及び、電源V
DDにクランプされる電極層Alが積層されている。こ
の電極層Alは、複数形成されるフローティングゲート
Fr1−Frn、 Fbl 〜Fbnの上面全体を覆う
ように形成されている。そして、各フローティングゲー
トの一端にMO3型FET  Mrl〜MrnSMbl
〜Mbnが接続されている。
The polysilicon layer constituting Fbl to Fbn and the power supply V
An electrode layer Al is laminated to be clamped to the DD. This electrode layer Al is formed so as to cover the entire upper surface of the plurality of floating gates Fr1-Frn, Fbl to Fbn. Then, MO3 type FETs Mrl to MrnSMbl are connected to one end of each floating gate.
~Mbn is connected.

また半導体基板の表面部分に形成された受光部100°
(101)に隣接して8102層(図示せず)を介して
ラテラルオーバフローゲー)(LOG)90が設けられ
ており、更にラテラルオーバフローゲート90に隣接し
て半導体基板の表面部分にラテラルオーバフロードレイ
ン(LOD)92が形成されている。
In addition, the light receiving part 100° formed on the surface part of the semiconductor substrate
A lateral overflow gate (LOG) 90 is provided adjacent to (101) via an 8102 layer (not shown), and a lateral overflow drain (LOG) 90 is provided adjacent to the lateral overflow gate 90 on the surface of the semiconductor substrate. LOD) 92 is formed.

オーバフローゲート90には手動により又は自動的に切
り替えられるスイッチ94を介して電源電圧Vcc又は
電圧VBA (VBA < Vcc )が供給されるよ
うになっている。
The overflow gate 90 is supplied with a power supply voltage Vcc or a voltage VBA (VBA < Vcc) via a switch 94 that can be switched manually or automatically.

さて、リセット端子RESに印加されるリセット信号φ
FGを電源VDDと等しい電位にして”H”レベルの制
御信号CEによりMO3型FET  Mr1〜Mrn、
 Mbl〜Mbnを介してフローティングゲ−) Fr
l 〜FrnXFbl 〜Fbnを電源VDDにクラン
プした後、再びMO3型F E T  Mrl 〜Mr
nSMb1〜Mbnを遮断状態にすると、第5図中の点
線で示すように半導体基板内に深いポテンシャル井戸が
形成され、シフトレジスタ部104 (105)の信号
電荷がフローティングゲート下の領域へ流入する。この
流入した信号電荷の夫々の電荷量に応じた電圧降下が夫
々のフローティングゲー)Frl 〜Frn (Fbl
 〜Fbn )に生じ、受光部100(101)上の結
像パターンを電圧信号として検出することができる。
Now, the reset signal φ applied to the reset terminal RES
By setting FG to the same potential as the power supply VDD and controlling the “H” level control signal CE, MO3 type FETs Mr1 to Mrn
Floating game via Mbl~Mbn) Fr
After clamping l ~FrnXFbl ~Fbn to the power supply VDD, MO3 type FET Mrl ~Mr again
When nSMb1 to Mbn are turned off, a deep potential well is formed in the semiconductor substrate as shown by the dotted line in FIG. 5, and the signal charge of the shift register section 104 (105) flows into the region under the floating gate. The voltage drop corresponding to the amount of each of the signal charges flowing in is the voltage drop of each floating gate)Frl~Frn(Fbl
~Fbn), and the imaged pattern on the light receiving section 100 (101) can be detected as a voltage signal.

一方、リセット端子RESをアース電位にしてからMO
3型FET  Mrl 〜Mrn、Mbl 〜Mbnを
オンにすることによりフローティングゲートFrl〜F
rn、 Fbl〜Fbnを“L″レベルすると、フロー
ティングゲート下の領域のポテンシャル井戸が浅くなり
、再び信号電荷をシフトレジスタ部104(105)へ
戻すことができる。このような信号電荷の移動は非破壊
的に行われるので、信号電荷の読出しを何回も繰り返す
ことができる。
On the other hand, after setting the reset terminal RES to ground potential, MO
By turning on the type 3 FETs Mrl~Mrn and Mbl~Mbn, the floating gates Frl~F
When rn, Fbl to Fbn are set to "L" level, the potential well in the region under the floating gate becomes shallower, and the signal charge can be returned to the shift register section 104 (105) again. Since such signal charge movement is performed non-destructively, signal charge reading can be repeated many times.

一方、受光部100 (101)により光電変換されて
生じた信号電荷のうちの不要電荷はラテラルオーバフロ
ーゲート90を電源電圧Vcc(>VB八)1こクラン
プすること(こよりラテラルオーバフロードレイン(L
OD)領域92に排出される。
On the other hand, unnecessary charges among the signal charges generated by photoelectric conversion by the light receiving section 100 (101) are removed by clamping the lateral overflow gate 90 to the power supply voltage Vcc (>VB8) (by doing so, the lateral overflow drain (L
(OD) area 92.

従って受光部100を構成する複数の光電変換素子群の
うちの特定の範囲に嘱する光電変換素子の信号電荷のみ
をフローティングゲー)Frl〜Frn(Fbl〜Fb
n)下の領域に流入させ、電圧信号として検出するには
上記特定の範囲外の光電変換素子に生じた信号電荷を上
述したようにラテラルオーバフロードレイン領域92に
排出すれ+fよい。
Therefore, only the signal charges of the photoelectric conversion elements within a specific range among the plurality of photoelectric conversion element groups constituting the light receiving section 100 are transferred to the floating gate) Frl~Frn (Fbl~Fb).
n) In order to cause the signal charge to flow into the lower region and detect it as a voltage signal, the signal charge generated in the photoelectric conversion element outside the above-mentioned specific range can be discharged to the lateral overflow drain region 92 as described above.

このようにフローティングゲートFrl〜Frn。In this way, the floating gates Frl to Frn.

Fbl〜Fbnを介して発生する信号をMO3型FET
  Qrl 〜Qrn、 Qbl 〜Qbnのマルチブ
lz−/クス動作により時系列の信号R(k)、B(k
)に変換してアナログ演算紅740の端子PrQ、Pb
Qに出力する。
The signal generated via Fbl to Fbn is transferred to an MO3 type FET.
Time series signals R(k), B(k
) and convert the terminals PrQ and Pb of the analog calculation red 740 into
Output to Q.

制御信号発生部742は、所定周期のチャネル切換信号
CHI 〜C)In 、蓄積部102.103と転送り
ロック信号Tf 、 )ランスファゲート108.10
9のゲート信号TG、シフトレジスタ部104.105
の転送りロック信号φr1〜φr4、φbl〜φb4、
イネーブル信号EN、クリア信号CLR及び制御信号C
E、φSR,φSitを所定のタイミングで発生する。
The control signal generation section 742 generates channel switching signals CHI to C)In of a predetermined period, a transfer lock signal Tf, and a transfer gate 108.10 to the storage section 102.103.
9 gate signal TG, shift register section 104.105
Transfer lock signals φr1 to φr4, φbl to φb4,
Enable signal EN, clear signal CLR and control signal C
E, φSR, and φSit are generated at predetermined timings.

次に、第2図及び第3図に示す位相差検出装置による位
相差検出の動作を第6図のタイミングチャートと共に説
明する。
Next, the operation of phase difference detection by the phase difference detection device shown in FIGS. 2 and 3 will be explained with reference to the timing chart of FIG. 6.

時刻to の前において、光電変換素子Drl〜Drn
、 Dbl〜Dbnが所定の信号電荷を発生したことを
AGC回路744により検出されると、AC信号が“H
″レベルなり、時刻to に印加されたスタート信号S
TR(カメラのレリーズボタン等に連動して生じる)に
同期して演算処理が開始する。まず、リセット端子28
へは一定周期Ta のリセット信号φRが発生する。又
、時刻to からt3 までの期間、シフトレジスタ部
104.105の各電荷転送エレメント(第4図参照)
に4相駆動力式に基づく電荷転送を1ピッチ分だけ行わ
せる4相りロック信号φr1〜φr4、φb1〜φb4
が発生する。
Before time to, photoelectric conversion elements Drl to Drn
When the AGC circuit 744 detects that Dbl to Dbn have generated a predetermined signal charge, the AC signal becomes “H”.
'' level, the start signal S applied at time to
Arithmetic processing starts in synchronization with TR (which occurs in conjunction with a camera release button, etc.). First, reset terminal 28
A reset signal φR with a constant period Ta is generated. Also, during the period from time to to t3, each charge transfer element of the shift register section 104 and 105 (see FIG. 4)
4-phase lock signals φr1 to φr4, φb1 to φb4 that cause charge transfer based on the 4-phase driving force formula to be performed for one pitch only.
occurs.

この電荷転送エレメントによる電荷転送の間の時刻t1
 において、制御信号CEが”H”レベルとなってMO
3型FET  〜1rl 〜Mrn、 Mbl 〜Mb
nがターンオンしている時にリセット信号φFGが“L
oから“H”レベルに反転することにより、7o−ティ
ングゲートFrl 〜Fr40 、Fbl 〜Fb32
は電源電圧VDDの電位にクランプされ、時刻t2にお
いて制御信号CEが“L″レベルなってMO3型FET
  Mrl、Mr2、・・・、Mbl、Mb2、・・が
高インピーダンスとなることによりフローティングゲー
トはそのまま電位に保持される。これにより、フローテ
ィングゲート下の半導体基板内には第5図に示すような
ポテンシャル井戸が形成される。そして、時刻t2 よ
り若干前の時点でゲート信号φTGによるトランスファ
ゲート108、109の導通が行われるので、蓄積部1
02.103の信号電荷がシフトレジスタ部104.1
05の対応する電荷転送エレメントへ移される。そして
電荷転送エレメントの転送動作が時刻t4において完了
するまでに上記夫々のポテンシャル井戸に信号電荷は更
に移される。
Time t1 during charge transfer by this charge transfer element
At this time, the control signal CE becomes "H" level and the MO
Type 3 FET ~1rl ~Mrn, Mbl ~Mb
When n is turned on, the reset signal φFG is “L”.
By inverting from o to "H" level, the 7 o-ting gates Frl ~ Fr40, Fbl ~ Fb32
is clamped to the potential of the power supply voltage VDD, and at time t2, the control signal CE becomes "L" level and the MO3 type FET
Since Mrl, Mr2, . . . , Mbl, Mb2, . . . have high impedance, the floating gate is maintained at the potential. As a result, a potential well as shown in FIG. 5 is formed in the semiconductor substrate under the floating gate. Then, since the transfer gates 108 and 109 are made conductive by the gate signal φTG a little before time t2, the storage section 1
The signal charge of 02.103 is transferred to the shift register section 104.1.
05 to the corresponding charge transfer element. The signal charges are further transferred to each of the potential wells before the transfer operation of the charge transfer element is completed at time t4.

次に、時刻t4乃至t5の期間において、チャネル切換
信号CHI 〜CH32が出力され、マルチプレクサ回
路を構成するM OS型FET  Qrl〜Qrn、 
Qbl〜Qbnがターンオンされ、各画素毎の時系列信
号が接点Pro、Pb(lに出力される。接点PrQ、
PbOの信号波形は例えば第6図のCQi に示すよう
に現れる。即ち、各フローテイングゲー) Frl〜l
”rnSFbl〜Fbnは画素毎の信号電荷に相当する
電圧降下が発生し、接点Pr01PbOには電源電圧V
DDを基準として該電圧降下分だけ下がった電圧波形が
現れる。
Next, during the period from time t4 to t5, channel switching signals CHI to CH32 are output, and the MOS type FETs Qrl to Qrn, which constitute the multiplexer circuit,
Qbl to Qbn are turned on, and time-series signals for each pixel are output to contacts Pro and Pb(l. Contacts PrQ,
The signal waveform of PbO appears, for example, as shown by CQi in FIG. That is, each floating game) Frl~l
"rnSFbl to Fbn have a voltage drop corresponding to the signal charge for each pixel, and the contact Pr01PbO has a power supply voltage V
A voltage waveform appears that is lowered by the voltage drop with DD as a reference.

次に、第2図に示すアナログ演算部740の構成を第7
図に基づいて説明する。このアナログ演算部740はス
イッチド・キャパシタ債分器から成り、端子Pro (
第3図参照)より延設された信号線が、互いに直列接続
されたスイッチング端子140、容量素子Csl及びス
イッチング素子141を介して差動積分器142の反転
入力端子に接続され、容量素子Cslの両端がスイッチ
ング素子143.144を介してグランド端子に接続さ
れている。
Next, the configuration of the analog calculation section 740 shown in FIG.
This will be explained based on the diagram. This analog calculation section 740 consists of a switched capacitor bond divider, and has a terminal Pro (
3) is connected to the inverting input terminal of the differential integrator 142 via the switching terminal 140, the capacitive element Csl, and the switching element 141, which are connected in series with each other. Both ends are connected to a ground terminal via switching elements 143 and 144.

一方、端子PbQ(第3図参照)より延設された信号線
°が、互いに直列接続するスイッチング素子145、容
量素子Cs2及びスイッチング素子146を介して差動
積分器1420反転入力端子に接続され、容量素子Cs
2の両端がスイッチング素子147.148を介してグ
ランド端子に接続されている。差動積分器142の反転
入力端子と出力端子149との間には、相互に並列接続
したスイッチング素子150と容量素子CI が接続さ
れている。
On the other hand, a signal line ° extending from the terminal PbQ (see FIG. 3) is connected to the inverting input terminal of the differential integrator 1420 via the switching element 145, the capacitive element Cs2, and the switching element 146, which are connected in series with each other. Capacitive element Cs
Both ends of 2 are connected to the ground terminal via switching elements 147 and 148. Between the inverting input terminal and the output terminal 149 of the differential integrator 142, a switching element 150 and a capacitive element CI are connected in parallel with each other.

更に、端子PrQ、 PbQより延設された信号線には
アナログコンパレータ151の反転・被反転入力端子が
接続され、その入力端子がチャネルセレクト回路152
0入力端子に接続され、該チャネルセレクト回路152
はスイッチング素子140.141.143.144.
145.146.147.148の「オン」、「オフ」
を制御するセレクト信号φ1、φ2、φKA、φKBを
発生する。
Furthermore, the inverting/inverting input terminals of the analog comparator 151 are connected to the signal lines extending from the terminals PrQ and PbQ, and the input terminals are connected to the channel select circuit 152.
0 input terminal, and the channel select circuit 152
are switching elements 140.141.143.144.
145.146.147.148 "on", "off"
Select signals φ1, φ2, φKA, and φKB are generated to control the φ1, φ2, φKA, and φKB.

アナログコンパレータ151は被演算信号のレベルがR
(k)≧B(k)の時は“H”レベル、R(k) <B
 (k)の時は“L”レベルの極性信号Sgn(k)を
出力し、この極性信号Sgn(k)ルベルに従ってセレ
クト信号φ1、φ2、φKA。
The analog comparator 151 detects that the level of the operated signal is R.
When (k)≧B(k), “H” level, R(k) <B
(k), a polarity signal Sgn(k) of "L" level is output, and select signals φ1, φ2, φKA are generated in accordance with this polarity signal Sgn(k) level.

φKBの電圧レベルが決定されるようになっている。The voltage level of φKB is determined.

次に、かかる構成からなるアナログ演算部740の動作
を第8図のタイミングチャートに基づいて説明する。
Next, the operation of the analog calculation section 740 having such a configuration will be explained based on the timing chart of FIG. 8.

まず、図示していないリセット手段よりのリセット信号
φIsT によりスイッチング素子150が「オン」と
なって容量素子CIの不要電荷を放電した後、再びスイ
ッチング素子150を「オフ」にして第8図に示す動作
が開始される。
First, the switching element 150 is turned on by a reset signal φIsT from a reset means (not shown) to discharge unnecessary charges in the capacitive element CI, and then the switching element 150 is turned off again as shown in FIG. The operation begins.

センサ手段32における参照読出部322、基71!読
出部323からは同図(A>に示すように所定の周期で
被演算信号R(k)、B (k)が出力される。時刻t
1 乃至t2 の期間のように被演算信号がR(k)≧
B(k)の関係にあると極性信号Sgn(k)は“H”
となり、同図(B)、(C)、(D)、(E)に示すよ
うな矩形波のセレクト信号φl、φ2、φKA、φKB
が発生する。ここでセレクト信号φ1とφ2、φKA、
φKBは相互に同時には“H”とはならないタイミング
で発生する。
Reference reading section 322 in sensor means 32, base 71! The readout unit 323 outputs the operated signals R(k) and B(k) at a predetermined period as shown in FIG.
1 to t2, the operated signal is R(k)≧
If there is a relationship of B(k), the polarity signal Sgn(k) is “H”
Then, the rectangular wave select signals φl, φ2, φKA, φKB as shown in (B), (C), (D), and (E) in the same figure
occurs. Here, select signals φ1 and φ2, φKA,
φKB occurs at timings that do not become "H" at the same time.

一方、時刻t3乃至t4の期間のように被演算信号がR
(k) <B (k)の関係にあると極性信号Sgn(
k)は”L”となり、時間t1 乃至t2とは位相が逆
のセレクト信号φに^、φKBが発生する。尚、セレク
ト信号φ1、φ2は極性信号Sgn(k)のレベルにか
かわらず同じタイミングで発生する。
On the other hand, as in the period from time t3 to t4, the operated signal is R.
(k) <B (k), the polarity signal Sgn(
k) becomes "L", and φKB is generated in the select signal φ whose phase is opposite to that from time t1 to t2. Note that the select signals φ1 and φ2 are generated at the same timing regardless of the level of the polarity signal Sgn(k).

これらのセレクト信号φ1、φ2、φKA、φKBによ
り期間t1〜t2 の前半の周期TFIではスイッチン
グ素子144.148及びスイッチング素子140.1
47が「オン」となり、被演算信号R(k)が容量素子
Cslに充電され、容量素子C82の不要電荷が放電さ
れる。次に期間t1〜t2の後半の周期TRIにおいて
はスイッチング素子143.141が「オン」となるの
で容量素子Cslと容Js子CIの電荷が結合され、更
にこれと同時にスイッチング素子145.146が「オ
ン」、スイッチング素子147.148が「オフ」とな
るので、被演算信号B(k)が容量素子C32を介して
差動積分器142に供給される。この結果、次式(2)
に示す電荷q(k)が容量素子CI に蓄積される。
These select signals φ1, φ2, φKA, and φKB switch the switching elements 144.148 and 140.1 in the first half period TFI of the period t1 to t2.
47 is turned on, the operated signal R(k) is charged in the capacitive element Csl, and unnecessary charges in the capacitive element C82 are discharged. Next, in the second half period TRI of the period t1 to t2, the switching elements 143 and 141 are turned on, so the charges of the capacitive element Csl and the capacitive element CI are combined, and at the same time, the switching elements 145 and 146 are turned on. Since the switching elements 147 and 148 are turned "off", the operated signal B(k) is supplied to the differential integrator 142 via the capacitive element C32. As a result, the following formula (2)
A charge q(k) shown in is accumulated in the capacitive element CI.

q(k)= 一方、時刻t3乃至t4のように被演算信号がR(k)
 <B (k)の場合には、該期間t3〜t4の前半の
周期TF2においてスイッチング素子144.148及
びスイッチング素子143.145が「オン」となり、
被演算信号B(k)が容量素子CS2に充電され、容量
素子Cslの不要電荷が放電される。次に期間t3〜t
4の後半の周期TR2においてはスイッチング素子14
7.146が「オン」となるので容量素子C32と容量
素子C。
q(k)= On the other hand, as from time t3 to t4, the operated signal is R(k)
In the case of <B (k), the switching elements 144, 148 and 143, 145 are turned on in the first half period TF2 of the period t3 to t4,
The operated signal B(k) is charged in the capacitive element CS2, and unnecessary charges in the capacitive element Csl are discharged. Next, period t3-t
In the second half period TR2 of 4, the switching element 14
7.146 is "on", so capacitive element C32 and capacitive element C.

の電荷が結合され、更にこれと同時にスイッチング素子
140.141が「オン」、スイッチング素子143.
144が「オフ」となるので、被演算1言号R(k)が
容量素子Cslを介して差動積分器142に供給される
。この結果、次式(3)に示す電荷q(k)が容量素子
CI に蓄積される。
charges are combined, and at the same time, switching elements 140.141 are turned on, and switching elements 143.141 are turned on.
144 is turned off, the operand word R(k) is supplied to the differential integrator 142 via the capacitive element Csl. As a result, charge q(k) shown in the following equation (3) is accumulated in the capacitive element CI.

q(k)= 上式(°2)、(3)から明らかなように、このアナロ
グ演算部740は必ずレベルの大きな被演算信号からレ
ベルの小さな被演算信号を減算した値に相当する電荷を
容量素子C+I:蓄積するので、時系列の被演算信号R
(1)、・・・R(n)、B(1)・・・B(n)につ
′、)で処理を繰り返し行うと、次式(4)に示すよう
に、これらの信号の差の絶対1mHが出力端子745に
電圧として得られる。
q(k) = As is clear from the above equations (°2) and (3), this analog calculation section 740 always generates a charge corresponding to the value obtained by subtracting the operated signal with a small level from the operated signal with a large level. Capacitive element C+I: Since it accumulates, the time-series operand signal R
(1),...R(n), B(1)...B(n)', ), the difference between these signals is calculated as shown in the following equation (4). An absolute value of 1 mH is obtained as a voltage at the output terminal 745.

上式(4)の演算を完了すると、参照続出部322は参
照イメージセンサ320のシフトレジスタ!104に保
持されている信号電荷を雌刃のシフトレジスタ部105
の信号電荷に対して1ピッチ分電荷転送し、その相互に
位相のずれた信号電荷を再び時系列的に読出してアナロ
グ演算部740は上式(4)の演算処理を行う。そして
更にシフトレジスタ部104.105の信号電荷の位相
をずらしこれを繰り返し行う。この位相のずれは前記の
相対移動量2に相当し、この移動量lを順次変化させた
時の相関演算値は次式(5)として得ることができ、出
力端子745より電圧として検出される。
When the calculation of the above equation (4) is completed, the reference sequencer 322 shifts the shift register of the reference image sensor 320! The signal charge held in 104 is transferred to the female blade shift register section 105.
The analog calculation unit 740 performs the calculation process according to the above equation (4) by transferring charges for one pitch with respect to the signal charges, and reading out the mutually phase-shifted signal charges again in time series. Then, the phase of the signal charges in the shift register sections 104 and 105 is further shifted and this process is repeated. This phase shift corresponds to the above-mentioned relative movement amount 2, and when this movement amount l is sequentially changed, the correlation calculation value can be obtained as the following equation (5), and is detected as a voltage from the output terminal 745. .

sl 即ち、上式(5)は前記式(1)に相当し、相関演算値
H(1)、H(2)、・・・H(りがアナログ信号処理
にて求められる。
sl That is, the above equation (5) corresponds to the above equation (1), and the correlation calculation values H(1), H(2), . . . H(ri) are obtained by analog signal processing.

次に時刻tlo乃至tllの期間において、先の時刻t
6乃至tlOと同じ処理が所定の回数だけ繰り返され、
シフトレジスタ部104において順にシフトされるパタ
ーンとソフトされないシフトレジスタ部105のパター
ンとの相関演算値が1尋られる。
Next, in the period from time tlo to tll, the previous time t
The same process from 6 to tlO is repeated a predetermined number of times,
A correlation calculation value between the pattern that is sequentially shifted in the shift register section 104 and the pattern of the shift register section 105 that is not softened is calculated.

以上の処理は、!をシフト動作の回数とすれば、で示さ
れ、従来例で述べたデジタル信号処理による相関演算値
〔式(1)を参照〕に相当する。
The above process is! If is the number of shift operations, then it is expressed as, and corresponds to the correlation calculation value [see equation (1)] by the digital signal processing described in the conventional example.

第10図(a)〜(C)は、8回のシフト動作によって
出力端子了45よ:つ++ろれる信号Voutの彼形例
を示し、同図(a)のように1’=4の時に最小値とな
るようなt目間演算値のパターンが発生した場は、合焦
状態にあると識別することができ、同図(b)のように
f<4の時の相関演算値が最小の時は前ピン状態、同図
(C)のように1〉4の時に最小となる時は、後ピン状
態であり、2の値によってピントとずれ量も同時に検出
することができる。
Figures 10(a) to (C) show examples of the signal Vout which is distorted by the output terminal 45 and 45 by eight shift operations. When a pattern of t-eye calculated values that sometimes reaches the minimum value occurs, it can be identified as being in focus, and as shown in (b) in the same figure, the correlation calculated value when f < 4 is When it is the minimum, it is the front focus state, and when it is the minimum when 1>4 as shown in FIG.

以上説明したように、この実゛施例によれば、アナログ
信号処理により相関演算値の演算を行うので演算速度が
極めて速く、また回路をユニット化することができるの
で半導体集積回路装置として製造するのに適している。
As explained above, according to this embodiment, since the correlation calculation value is calculated by analog signal processing, the calculation speed is extremely high, and since the circuit can be unitized, it can be manufactured as a semiconductor integrated circuit device. suitable for.

特に半導体集積回路のうちコンデンサーの相対精度は極
めて曇れており、回路のユニット化と相俟って高精度の
演算が可能となる。
In particular, the relative accuracy of capacitors in semiconductor integrated circuits is extremely poor, and together with the unitization of circuits, highly accurate calculations become possible.

更に、シフトレジスタにはフローティングゲートを設は
信号電荷を非破壊的に繰り返し読出すことができるので
、被写体像に関わるパターンの信号を記憶するための記
憶装置が不要となり、小形の位相差検出装着を提供する
ことができる。
Furthermore, since the shift register is equipped with a floating gate, the signal charge can be read out repeatedly in a non-destructive manner, eliminating the need for a storage device to store signals of patterns related to the subject image, and allowing a compact phase difference detection device to be installed. can be provided.

再び第1図にもどる。上述したようにアナログ演算手段
74内のアナログ演算部740により相関演算1aH1
’)が算出され、該相関演算値H1)はサンプルホール
ド回路76を介して又は直接比較器78に人力される。
Return to Figure 1 again. As described above, the analog calculation section 740 in the analog calculation means 74 performs the correlation calculation 1aH1.
') is calculated, and the correlation calculation value H1) is manually input to the comparator 78 via the sample and hold circuit 76 or directly.

アナログ演算手段74からは周期的に相関演算値Hi)
l’は1以上の整数)がH(1)、H(2)、・・・と
順次、出力されるが、比較器78の非反転入力端子には
タイミングパルス発生器80により制御されるサンプル
ホールド回路76により前回、アナログ演算手段74よ
り出力された相関演算値が保持される。ここでアナログ
演算手段74より前回、出力された1目関演算値をH(
β=1)、今回出力された相関演算値をHi)とすれば
、Hl!−1)とHi)との大小関係が比較器78によ
り比較される。
The analog calculation means 74 periodically outputs the correlation calculation value Hi)
l' is an integer greater than or equal to 1) are output sequentially as H(1), H(2), etc., but the sample controlled by the timing pulse generator 80 is input to the non-inverting input terminal of the comparator 78. The hold circuit 76 holds the correlation calculation value outputted from the analog calculation means 74 last time. Here, the first eye calculation value outputted last time from the analog calculation means 74 is H(
β=1), and the correlation calculation value output this time is Hi), then Hl! -1) and Hi) are compared by a comparator 78.

制御回路86は比較器78の比較結果に基づいてズーム
レンズ20の焦点副筒を行う駆動手段である直流モータ
66を駆動制御するための制御信号をモータ駆動回路6
8に出力する。
The control circuit 86 sends a control signal to the motor drive circuit 6 based on the comparison result of the comparator 78 to drive and control the DC motor 66 which is a drive means for driving the subfocus tube of the zoom lens 20.
Output to 8.

次に制御回路86により実行される自動焦点制御処理プ
ログラムの内容を第11図に示す。同図においてプログ
ラムが起動されると、タイミングパルス発生器80は制
御回路86からの制御信号を受けてサンプルホールド回
路76にタイミングパルスを出力し、該サンプルホール
ド回路76はアナログ演算手段74より出力される相関
演算値H(β)を所定の周期でサンプルホールドする(
ステップ500)。次いでサンプルホールド回路76に
より保持されている前回、アナログ演算手段74より出
力された相関演算値H(f−1)と、今回出力された相
関演算値Hi)との大小比較が比較器78により行われ
る(ステップ501)。
Next, the contents of the automatic focus control processing program executed by the control circuit 86 are shown in FIG. In the figure, when the program is started, the timing pulse generator 80 receives a control signal from the control circuit 86 and outputs a timing pulse to the sample and hold circuit 76, and the sample and hold circuit 76 outputs a timing pulse from the analog calculation means 74. Sample and hold the correlation calculation value H(β) at a predetermined period (
Step 500). Next, a comparator 78 compares the correlation calculation value H(f-1) previously output from the analog calculation means 74 held by the sample hold circuit 76 with the correlation calculation value Hi) output this time. (step 501).

ステップ501でH(β−1)<H(β)であると判定
された場合には制御回路86内のソフトカウンタの計数
値Jがインクリメントされ、ステップ501に戻る(ス
テップ502)。
If it is determined in step 501 that H(β-1)<H(β), the count value J of the soft counter in the control circuit 86 is incremented, and the process returns to step 501 (step 502).

ここでソフトカウンタはアナログ演算手段74によりア
ナログ相関演算を行う際の参照イメージセンサ320と
基準イメージセンサ321との画素単位でのずれ量(相
対移動量)J(本実施例ではj=1〜9)を計数するカ
ウンタである。
Here, the soft counter calculates the deviation amount (relative movement amount) in pixel units between the reference image sensor 320 and the standard image sensor 321 when performing analog correlation calculation by the analog calculation means 74 (in this embodiment, j = 1 to 9). ).

ステップ501でH1’−1)>H(りであると判定さ
れた場合にはその時点におけるソフトカウンタの内容」
が取り込まれ(ステップ503)、ディフォーカス演算
が行われる(ステップ504・)。ディフォーカス演算
は次のようにして行われる。即ち、合焦時において相対
移動量が土−にで、相関演算1aH(β)が最小になる
ものとする。非合焦時における相関演算値H(りが最小
となる場合の相対移動量をJとすると、非合焦時71、 におけるト目開演算1mH(β)が最大となる相対後、
Xl 動量と合焦時における相関演算1aH(1)が最大とな
る相対移動量との差nは n=に−(j工1) ・・・(7) (nは正又は負の符号をとる。) となる。次にズームレンズ20のフォーカスレンズ群2
0A(第1図)のディフォーカス量をΔd1相関演算値
H(β)が最大となるイメージセンサ320.321上
における画素単位当たりのディフォーカス量をΔXとす
ると、ディフォーカス量Δdは Δd=△x−n   ・・・(8) となる。
If it is determined in step 501 that H1'-1) > H (the contents of the soft counter at that time)
is captured (step 503), and defocus calculation is performed (step 504). The defocus calculation is performed as follows. That is, it is assumed that at the time of focusing, the amount of relative movement is small and the correlation calculation 1aH(β) is minimized. If the relative movement amount when the correlation calculation value H (R) is the minimum when out of focus is J, then after the relative movement where the eye opening calculation 1mH (β) at 71 when out of focus is the maximum,
Xl The difference n between the amount of movement and the amount of relative movement at which the correlation calculation 1aH (1) at the time of focusing is the maximum is n = - (j 1) ... (7) (n takes a positive or negative sign .) becomes. Next, the focus lens group 2 of the zoom lens 20
If the defocus amount of 0A (Fig. 1) is Δd1 and the defocus amount per pixel on the image sensor 320 and 321 where the correlation calculation value H (β) is maximum is ΔX, then the defocus amount Δd is Δd=△ x-n...(8)

尚、上式(7)において本実施例ではに=5である。ま
たnの符号はフォーカスレンズ群2OAを撮像光学系の
光軸方向に駆動する方向を示し、直流モータ66の回転
駆動方向に対応している。
Incidentally, in the above equation (7), in the present embodiment, ?=5. Further, the sign n indicates the direction in which the focus lens group 2OA is driven in the optical axis direction of the imaging optical system, and corresponds to the rotational driving direction of the DC motor 66.

制御回路86は、上式(7)、(8)によりディフォー
カス量Δdを算出し、更に該ディフォーカス量に応じて
フォーカスレンズ群2OAその光軸上、合焦位置まで移
動させるようにモータ66を駆動するための制御信号が
モータ駆動回路68に出力される(ステップ505)。
The control circuit 86 calculates the defocus amount Δd using the above equations (7) and (8), and further controls the motor 66 to move the focus lens group 2OA on its optical axis to the in-focus position according to the defocus amount. A control signal for driving the motor is output to the motor drive circuit 68 (step 505).

この結果、フォーカスレンズ群20A1延いてはズーム
レンズ20が合焦状態に焦点調整がなされる。
As a result, the focus lens group 20A1 and the zoom lens 20 are adjusted to be in focus.

尚、上記実施例では本発明に係る自動焦点調整装置をカ
メラについて適用した場合について説明したが、これに
限定されることなく他の光学機器、例えば測距装着等に
も適用可能であることは勿論である。
In the above embodiments, the automatic focus adjustment device according to the present invention is applied to a camera, but the present invention is not limited to this and can be applied to other optical devices, such as a distance measuring device. Of course.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上に説明したように本発明では被写体の一対 、の光
学像の相対的位置を検出して撮像光学系が合焦点状態に
あるか否かを判別し、合焦点状態にない場合には前記相
対的位置に基づいて撮像光学系を合焦点状態に至るまで
その光軸方向に駆動することにより焦点合わせを行う自
動焦点調整装置において、一つの画素を形成する光電変
換素子が複数個、ライン状に配設されてなる一対のセン
サを含み、該一対のセンサにより前記一対の光学像を光
電変換し該光電変換により発生した一方の光学像に相当
するアナログ電気信号と他方の光学像に相当するアナロ
グ電気濡場とを所定周期で画素単位毎にずらしながら非
破壊的に出力するセンサ手段と、該センサ手段により出
力される一対のアナログ電気信号を相関演算し、相関演
算値を出力するアナログ演算手段と、該アナログ演算手
段より時系列的に出力される相関演算値を順次、大小比
較する比較手段と、撮像光学系をその駆動方向に駆動す
る駆動手段と、前記比較手段の出力信号を取り込み、該
比較出力に基づいてアナログ演算手段から出力される相
関演算値が最小となる前記センサ手段の画素位置を求め
且つ該画素位置の合焦時における画素位置からのずれ童
を算出すると共に、該ずれ量からディフォーカス量を算
出し、該ディフォーカス量に応じて撮像光学系をその光
軸上の合焦位置まで駆動させるように駆動手段を制御す
る制御手段とを具備するように構成したので、本発明に
よれば被写体に対する撮像光学系の合焦制御を簡単な構
成で高速且つ高精度で行うことが可能となる。
As explained above, in the present invention, it is determined whether or not the imaging optical system is in a focused state by detecting the relative positions of a pair of optical images of a subject. In an automatic focusing device that performs focusing by driving the imaging optical system in the direction of its optical axis based on the target position until it reaches the in-focus state, multiple photoelectric conversion elements forming one pixel are arranged in a line. The pair of sensors photoelectrically convert the pair of optical images, and the photoelectric conversion generates an analog electrical signal corresponding to one optical image and an analog corresponding to the other optical image. A sensor means for non-destructively outputting an electric wet field while shifting it pixel by pixel at a predetermined period, and an analog calculation means for performing a correlation calculation on a pair of analog electric signals outputted by the sensor means and outputting a correlation calculation value. a comparison means for sequentially comparing the magnitudes of the correlation calculation values outputted in time series from the analog calculation means; a drive means for driving the imaging optical system in the driving direction; and an output signal of the comparison means is taken in; Based on the comparison output, the pixel position of the sensor means at which the correlation calculation value outputted from the analog calculation means is the minimum is determined, and the deviation of the pixel position from the pixel position when the pixel position is in focus is calculated. and a control means for controlling the driving means to calculate the defocus amount from the defocus amount and drive the imaging optical system to the in-focus position on the optical axis according to the defocus amount, According to the present invention, it is possible to perform focusing control of an imaging optical system on a subject with a simple configuration at high speed and with high precision.

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

第1図は本発明が適用される自動焦点調整装置を備えた
カメラの一実施例の構成を示すブロック図、第2図は第
1図における位相差検出装置の一実施例の構成を示すブ
ロック図、第3図は第2図の実施例の具体的な回路構成
を示す回路図、第4図は参照部及び基準部の受光部、蓄
積部、シフトレジスタ部及びフローティングゲートの配
置を示す説明図、第5図は受光部、蓄積部、シフトレジ
スタ部及びフローティングゲートの要部断面を概略的に
示す縦断面図、第6図は第3図の回路動作を説明するた
めのタイミングチャート、第7図は第3図におけるアナ
ログ演算部の具体的な回路構成を示す回路図、第8図は
アナログ演算部の動作を示すタイミングチャート、第9
図は相関演算値の演算過程を説明するための説明図、第
10図は相関演算値より合焦状態を判別するための原理
を示す説明図、第11図は制御回路により実行される自
動焦点制御処理プログラムの内容を示すフローチャート
、第12図は従来の自動焦点調整装置の構成を示す概略
構成図、第13図は第12図における位相差検出装置の
構成を示すブロック図である。 20・・・ズームレンズ、  32・・・センサ手段、
68・・・モータ駆動回路、 74・・・アナログ演算
手段、  76・・・サンプリングホールド回路、  
78・・比較器、 86・・・制御回路。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of a camera equipped with an automatic focus adjustment device to which the present invention is applied, and FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the phase difference detection device in FIG. 1. 3 is a circuit diagram showing the specific circuit configuration of the embodiment shown in FIG. 2, and FIG. 4 is an explanation showing the arrangement of the light receiving section, storage section, shift register section, and floating gate of the reference section and reference section. 5 is a vertical cross-sectional view schematically showing the main parts of the light receiving section, the storage section, the shift register section, and the floating gate. FIG. 6 is a timing chart for explaining the circuit operation of FIG. 3. 7 is a circuit diagram showing the specific circuit configuration of the analog calculation section in FIG. 3, FIG. 8 is a timing chart showing the operation of the analog calculation section, and FIG.
The figure is an explanatory diagram for explaining the calculation process of the correlation calculation value, Fig. 10 is an explanatory diagram showing the principle for determining the in-focus state from the correlation calculation value, and Fig. 11 is an explanatory diagram showing the principle of determining the focus state from the correlation calculation value. FIG. 12 is a flowchart showing the contents of a control processing program, FIG. 12 is a schematic configuration diagram showing the configuration of a conventional automatic focus adjustment device, and FIG. 13 is a block diagram showing the configuration of the phase difference detection device in FIG. 20...Zoom lens, 32...Sensor means,
68... Motor drive circuit, 74... Analog calculation means, 76... Sampling hold circuit,
78... Comparator, 86... Control circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 被写体の一対の光学像の相対的位置を検出して撮像光学
系が合焦点状態にあるか否かを判別し、合焦点状態にな
い場合には前記相対的位置に基づいて撮像光学系を合焦
点状態に至るまでその光軸方向に駆動することにより焦
点合わせを行う自動焦点調整装置において、 一つの画素を形成する光電変換素子が複数個、ライン状
に配設されてなる一対のセンサを含み、該一対のセンサ
により前記一対の光学像を光電変換し該光電変換により
発生した一方の光学像に相当するアナログ電気信号と他
方の光学像に相当するアナログ電気信号とを所定周期で
画素単位毎にずらしながら非破壊的に出力するセンサ手
段と、該センサ手段より出力される一対のアナログ電気
信号を相関演算し、相関演算値を出力するアナログ演算
手段と、 該アナログ演算手段より時系列的に出力される相関演算
値を順次、大小比較する比較手段と、撮像光学系をその
光軸方向に駆動する駆動手段と、 前記比較手段の出力信号を取り込み、該比較出力に基づ
いてアナログ演算手段から出力される相関演算値が最小
となる前記センサ手段の画素位置を求め且つ該画素位置
の合焦時における画素位置からのずれ量を算出すると共
に、該ずれ量からディフォーカス量を算出し、該ディフ
ォーカス量に応じて撮像光学系をその光軸上の合焦位置
まで駆動させるように駆動手段を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする自動焦点調整装置。
[Claims] It is determined whether the imaging optical system is in a focused state by detecting the relative position of a pair of optical images of a subject, and if the imaging optical system is not in a focused state, based on the relative position. In an automatic focusing device that performs focusing by driving an imaging optical system in the direction of its optical axis until it reaches a focused state, a plurality of photoelectric conversion elements forming one pixel are arranged in a line. the pair of sensors photoelectrically converts the pair of optical images and generates an analog electrical signal corresponding to one optical image and an analog electrical signal corresponding to the other optical image generated by the photoelectric conversion. A sensor means that non-destructively outputs an output while shifting each pixel at a predetermined period; an analog calculation means that performs a correlation calculation on a pair of analog electrical signals outputted from the sensor means and outputs a correlation calculation value; a comparing means for sequentially comparing the magnitudes of the correlation calculation values outputted from the means in time series; a driving means for driving the imaging optical system in the direction of its optical axis; Based on this, the pixel position of the sensor means at which the correlation calculation value outputted from the analog calculation means is minimum is determined, and the amount of deviation from the pixel position when the pixel position is in focus is calculated, and defocusing is performed from the amount of deviation. control means for calculating the defocus amount and controlling the driving means to drive the imaging optical system to a focusing position on its optical axis according to the defocus amount;
An automatic focus adjustment device comprising:
JP63053979A 1988-03-08 1988-03-08 Automatic focus adjustment device Expired - Fee Related JPH07104482B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63053979A JPH07104482B2 (en) 1988-03-08 1988-03-08 Automatic focus adjustment device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63053979A JPH07104482B2 (en) 1988-03-08 1988-03-08 Automatic focus adjustment device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH01227112A true JPH01227112A (en) 1989-09-11
JPH07104482B2 JPH07104482B2 (en) 1995-11-13

Family

ID=12957747

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63053979A Expired - Fee Related JPH07104482B2 (en) 1988-03-08 1988-03-08 Automatic focus adjustment device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH07104482B2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54161355A (en) * 1978-06-09 1979-12-20 Minolta Camera Co Ltd Automatic range finder
JPS5675607A (en) * 1979-11-26 1981-06-22 Ricoh Co Ltd Automatic focus detecting device
JPS59208513A (en) * 1983-05-12 1984-11-26 Canon Inc Focus detecting device
JPS604914A (en) * 1983-06-23 1985-01-11 Minolta Camera Co Ltd Focus detector
JPS63212278A (en) * 1987-02-28 1988-09-05 Hamamatsu Photonics Kk Solid-state image pickup element and range finder using it

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54161355A (en) * 1978-06-09 1979-12-20 Minolta Camera Co Ltd Automatic range finder
JPS5675607A (en) * 1979-11-26 1981-06-22 Ricoh Co Ltd Automatic focus detecting device
JPS59208513A (en) * 1983-05-12 1984-11-26 Canon Inc Focus detecting device
JPS604914A (en) * 1983-06-23 1985-01-11 Minolta Camera Co Ltd Focus detector
JPS63212278A (en) * 1987-02-28 1988-09-05 Hamamatsu Photonics Kk Solid-state image pickup element and range finder using it

Also Published As

Publication number Publication date
JPH07104482B2 (en) 1995-11-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3093781B2 (en) Focus position detection device
US4733264A (en) Charge-coupled device for automatic focusing and camera shake detector using such charge-coupled device
US4527053A (en) Focus detecting device with relative movement detection
JP3604781B2 (en) Optical equipment
US4959726A (en) Automatic focusing adjusting device
JPH01227112A (en) Automatic focusing device
JP2601839B2 (en) Automatic focus adjustment device for zoom lens
JPH01229214A (en) Automatic focusing device
JPH01230007A (en) Automatic focusing device
JPH0789174B2 (en) Automatic focus adjustment device
JPH01229215A (en) Automatic focusing adjuster
JP2679700B2 (en) Automatic focusing device
JPH0823622B2 (en) Automatic focus adjustment device
JPH01233410A (en) Automatic focusing device
JPH01233409A (en) Automatic focusing device
JPH01230009A (en) Automatic focusing device
JPH01230008A (en) Automatic focusing device
JPH0731346B2 (en) Camera shake detection device
JPH0723929B2 (en) Automatic focus adjustment device
JP3064064B2 (en) Distance measuring device for passive autofocus system
JP2954720B2 (en) Distance measuring device for passive autofocus system
JPH01230011A (en) Automatic focusing device
JP2679699B2 (en) Automatic focusing device
JP2954718B2 (en) Distance measuring device for passive autofocus system
JP2993754B2 (en) Distance measuring device for passive autofocus system

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071113

Year of fee payment: 12

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees