JPH0690357B2 - Deviation amount detector - Google Patents

Deviation amount detector

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JPH0690357B2
JPH0690357B2 JP58147142A JP14714283A JPH0690357B2 JP H0690357 B2 JPH0690357 B2 JP H0690357B2 JP 58147142 A JP58147142 A JP 58147142A JP 14714283 A JP14714283 A JP 14714283A JP H0690357 B2 JPH0690357 B2 JP H0690357B2
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Japan
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value
correlation
amount
interpolated
shift
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健 歌川
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Nikon Corp
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    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/28Systems for automatic generation of focusing signals
    • G02B7/34Systems for automatic generation of focusing signals using different areas in a pupil plane
    • G02B7/346Systems for automatic generation of focusing signals using different areas in a pupil plane using horizontal and vertical areas in the pupil plane, i.e. wide area autofocusing

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Focusing (AREA)
  • Automatic Focus Adjustment (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (発明の技術分野) 本発明は、一対の光電素子アレイ上に投影された光像の
相対的ずれ量を検出するずれ量検出装置に係り、特に上
記ずれ量から焦点調節状態又は対象物体までの距離を検
出するずれ量検出装置に関する。
Description: TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a deviation amount detection device for detecting a relative deviation amount of an optical image projected on a pair of photoelectric element arrays, and particularly to a focus amount based on the deviation amount. The present invention relates to a shift amount detection device that detects an adjustment state or a distance to a target object.

(発明の背景) 従来のこの種のずれ量検出装置は、上記2光像の相対的
ずれ量を検出するのに、一方の光電素子アレイの光電出
力パターンを他方の光電素子アレイの光電出力パターン
に対して電気的に所定量ずつシフトした時々の両光電出
力パターンの相関量を算出し、その相関が最大となる時
のシフト量からパターン相対ずれ量を求めている。
(Background of the Invention) A conventional shift amount detecting device of this type detects a relative shift amount of two optical images by using a photoelectric output pattern of one photoelectric element array as a photoelectric output pattern of the other photoelectric element array. On the other hand, the correlation amount of both photoelectric output patterns at the time of electrically shifting by a predetermined amount is calculated, and the pattern relative shift amount is obtained from the shift amount when the correlation becomes maximum.

具体的には、各光電素子アレイが夫々第1図(a)に示す
様にピッチPで配列された光電素子Phから構成されてい
るとすると、各光電素子の光電出力から成る光電出力パ
ターンを上記ピッチP単位で相対的にシフトしながら両
光電出力パターンの相関をとり、上記パターンシフト量
毎に相関量を算出する。こうして得た複数個の相関量か
ら最大相関を与える相関量を求めて、この相関量を与え
るシフト量を求める。ところが、シフト量はピッチ単位
であるので、この最大相関を与えるシフト量も当然ピッ
チ単位となり、結局、上述の光像ずれ量検出装置は光像
のずれ量検出精度が上記ピッチ単位に制限されるという
欠点がある。またこの検出装置は更に以下に述べる欠点
を有する。
Specifically, assuming that each photoelectric element array is composed of photoelectric elements Ph arranged at a pitch P as shown in FIG. 1 (a), a photoelectric output pattern composed of photoelectric output of each photoelectric element is obtained. While relatively shifting in units of the pitch P, the correlation between the two photoelectric output patterns is obtained, and the correlation amount is calculated for each pattern shift amount. The correlation amount giving the maximum correlation is obtained from the plurality of correlation amounts thus obtained, and the shift amount giving the correlation amount is obtained. However, since the shift amount is in pitch units, the shift amount that gives the maximum correlation is naturally in pitch units, and in the end, the above-mentioned optical image shift amount detection device limits the optical image shift amount detection accuracy to the pitch units. There is a drawback that. This detection device also has the following drawbacks.

第1図(b)、(c)、(d)に夫々示すように、一方の光電素
子アレイ上の光像Aと、他方の光電素子アレイ上の光像
Bとが夫々相対的に合致している場合、0.5Pずれている
場合及び4.5Pずれている場合における各シフト量Lに対
する相関量C(L)を第2図(a)、(b)、(c)に夫々示
す。両光像A、Bの相対的ずれ量が第1図(b)の如くピ
ッチPの整数倍である場合には、第2図(a)の如くその
ずれ量に対応するシフト量(白抜き矢印で示す。)にお
いて、相関量C(L)は他のシフト量の相関量に比べて
著しく小さくなるので、最大相関を与えるシフト量を容
易に求めることができる。しかしながら、光像のずれ量
がピッチPの整数倍でなく、特に第1図(c)、(d)の如く
0.5Pの奇数倍ずれている場合には、第2図(b)、(c)の如
く他に比べては比較的小さいが互にはほぼ等しい相関量
(図中、大きい黒丸で示す。)が複数のシフト量(矢印
で示す。)について得られるにすぎない。したがって、
この様な場合には最大相関を与えるシフト量はもちろん
それに近いシフト量すら求めることができず、ずれ量の
検出は不可能となるという欠点がある。
As shown in FIGS. 1 (b), (c), and (d), respectively, the optical image A on one photoelectric element array and the optical image B on the other photoelectric element array relatively match each other. 2 (a), 2 (b), and 2 (c), the correlation amount C (L) with respect to each shift amount L in the cases of 0.5 P shift, 4.5 P shift, and 4.5 P shift, respectively, is shown. When the relative shift amount between the two optical images A and B is an integral multiple of the pitch P as shown in FIG. 1 (b), the shift amount (white outline) corresponding to the shift amount as shown in FIG. 2 (a). (Indicated by an arrow), the correlation amount C (L) is significantly smaller than the correlation amounts of other shift amounts, so that the shift amount that gives the maximum correlation can be easily obtained. However, the shift amount of the light image is not an integral multiple of the pitch P, and especially as shown in FIGS. 1 (c) and (d).
In the case of an odd multiple of 0.5P, as shown in FIGS. 2 (b) and 2 (c), the correlation amount is relatively smaller than the others, but almost equal to each other (indicated by a large black circle in the figure). Are only obtained for a plurality of shift amounts (indicated by arrows). Therefore,
In such a case, it is not possible to obtain the shift amount that gives the maximum correlation, or even the shift amount that is close to it, and it is impossible to detect the shift amount.

また、シフト量の数を第2図に示す如く、例えばL=−
10、−9、−8、……8、9、10と多数(21個)とるこ
とは、回路規模又は演算規模の飛躍的な増大を招く。そ
こでシフト数を少なくし、例えばL=−3、−2、−
1、0、1、2、3の合計7個とした場合、第2図(c)
ではこのシフト領域l内では最も小さい値がシフト量L
=0の一点でのみ現われるので、光像の相対的ずれ量が
4.5Pにも拘らず、シフト量L=0をこの時のずれ量とし
て誤検出してしまうという欠点もある。
Further, as shown in FIG. 2, the number of shift amounts is, for example, L =-
A large number (21) of 10, -9, -8, ... 8, 9, 10 causes a dramatic increase in circuit scale or arithmetic scale. Therefore, the number of shifts is reduced, and for example, L = −3, −2, −
Fig. 2 (c) when the total of 1, 0, 1, 2, 3 is 7
Then, the smallest value in this shift region l is the shift amount L.
Since it appears only at one point of = 0, the relative shift amount of the optical image is
Despite the 4.5P, there is a drawback that the shift amount L = 0 is erroneously detected as the shift amount at this time.

この欠点を解決した光像ずれ量検出装置が特開昭57−45
510に開示されている。この装置は、原理的には以下の
如くして光像ずれ量を検出する。即ち、一対の光電素子
アレイの光電出力パターンを光電素子ピッチPの単位で
相互にシフトしながら相関量を求め、これらの相関量の
差に相当する関数V(L)=C(L−1)−C(L+
1)を求める。第3図(a)、(b)、(c)は夫々第1図(b)、
(c)、(d)の光像に対する関数V(L)を単位シフト量毎
にプロットしたものである。このプロットされた点の隣
接するものどうし直線で結んだ時の各直線の傾きを求
め、この傾きの最大を検出し、この傾き最大の直線が横
軸Lを切る点を求める。この点が最大相関を与えるシフ
ト量となる。このように、この検出装置では、上記関数
V(L)や上記最大傾き直線などを算出することによ
り、ピッチP単位のシフト量から求めた相関量を補間し
ているので、第3図(a)、(b)、(c)に白抜き矢印で示す
如く、光像のずれ量をピッチPよりも小さい単位まで正
確に検出可能となる。また上記傾き最大の直線は第3図
に示す如く、最大相関に関するもの以外には現われない
ので、少なくともシフト領域を広域に選定すれば、誤検
出や検出不能となることはない。
An optical image shift amount detection device that solves this drawback is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 57-45.
It is disclosed in 510. In principle, this device detects the optical image shift amount as follows. That is, the correlation amount is obtained while mutually shifting the photoelectric output patterns of the pair of photoelectric element arrays in units of the photoelectric element pitch P, and the function V (L) = C (L-1) corresponding to the difference between these correlation amounts. -C (L +
Find 1). 3 (a), (b), and (c) are respectively FIG. 1 (b),
The function V (L) for the optical images of (c) and (d) is plotted for each unit shift amount. The slope of each straight line obtained by connecting adjacent points of the plotted points with a straight line is detected, the maximum of this slope is detected, and the point at which this straight line having the maximum slope crosses the horizontal axis L is obtained. This point is the shift amount that gives the maximum correlation. As described above, in this detection apparatus, the correlation amount obtained from the shift amount in units of pitch P is interpolated by calculating the function V (L), the maximum slope straight line, and the like. ), (B), (c), as indicated by the white arrow, it is possible to accurately detect the deviation amount of the optical image to a unit smaller than the pitch P. Further, as shown in FIG. 3, the straight line having the maximum inclination does not appear except for the one relating to the maximum correlation. Therefore, if at least the shift region is selected in a wide area, there will be no erroneous detection or non-detection.

しかしながら、この検出装置にあっても上記検出装置と
同様にシフト数が少ないと誤検出をするという欠点が存
在する。例示すると、シフト数を例えばL=−3、−
2、−1、0、1、2、3の合計7個とした場合、第3
図(c)においてこのシフト領域l内での傾き最大の直線
はL=0を通る直線となるので、光像のずれ量が4.5Pで
あるにも拘らず、ずれ量を零と誤検出してしまう。更
に、上記補間をする為に、即ち上記直線を求める為に
は、4つの異った相関量を必要とし、このことは回路規
模や演算規模を増大するという欠点を招来する。
However, even this detection device has a drawback that erroneous detection occurs if the number of shifts is small, like the above detection device. For example, the number of shifts is, for example, L = −3, −
If a total of 7 of 2, -1, 0, 1, 2, 3 is set, the third
In FIG. 6 (c), the straight line with the maximum inclination in the shift region 1 is a straight line that passes L = 0, so the misregistration amount is erroneously detected as zero even though the misregistration amount of the optical image is 4.5P. Will end up. Furthermore, in order to perform the above-mentioned interpolation, that is, to obtain the above-mentioned straight line, four different correlation amounts are required, which causes a drawback that the circuit scale and the calculation scale are increased.

(発明の目的) 本発明の目的は、シフト量よりも充分小さな単位量まで
光像のずれ量を検出可能で、かつ回路規模又は演算規模
を不当に増大することなく上記誤検出を防止できるずれ
量検出装置を提供することである。
(Object of the Invention) An object of the present invention is to detect a deviation amount of an optical image to a unit amount sufficiently smaller than a shift amount and to prevent the erroneous detection without unduly increasing a circuit scale or a calculation scale. An object is to provide a quantity detection device.

本願の第2発明の目的は、回路規模又は演算規模の著し
い増大を招くことなく、三個の相関量から補間を実行で
きるずれ量検出装置を提供することである。
It is an object of a second invention of the present application to provide a deviation amount detecting device capable of executing interpolation from three correlation amounts without causing a significant increase in circuit scale or calculation scale.

本願の第3発明の目的は、対象物体のコントラスト(パ
ターンの変化)に影響を受けず、回路規模又は演算規模
の著しい増大を招くことなく、誤検出を防止できるずれ
量検出装置を提供することである。
An object of a third invention of the present application is to provide a deviation amount detection device that is not affected by the contrast (change in pattern) of a target object and that can prevent erroneous detection without significantly increasing the circuit scale or the calculation scale. Is.

第1の発明の構成を第4図に基づいて説明する。The configuration of the first invention will be described with reference to FIG.

光学手段100は、ほぼ同一対象物についての光像を一対
作成する。この一対の光像は、対物レンズの焦点調節状
態に応じて、又は対象物体までの距離に応じて両光像の
相対的位置が変化する。光電変換手段101は、第1及び
第2の光電素子アレイ102,103を含み、この第1光電素
子アレイ102は上記両光像の一方を、第2光電素子アレ
イ103は、他方の光像を夫々受光し光電変換する。相関
演算手段104は、第1光電素子アレイ102の光電出力又は
それを適宜処理した上記光電出力に関連した出力のパタ
ーンを、第2光電素子アレイの光電出力又はそれを適宜
処理した出力のパターンに対して所定量…、L−1、
L、L+1、…(ここでLは整数である。)ずつシフト
した時々の両出力パターンの相関量を求める。例えば、
所定量L−1シフトだけした時の相関量C(L−1)、
所定量Lだけシフトした時の相関量C(L)、所定量L
−1だけシフトした時の相関量C(L−1)を算出す
る。内挿手段105は、相関演算手段104からの相関量…C
(L−1)、C(L)、C(L+1)…から、極値をと
る極値相関量とそれを与えるシフト量とを内挿する。判
別手段106は、上記極値相関量が所定値を越えるか否か
を比較する。これが越える場合に、この極値を与える内
挿シフト量を、上記焦点調節状態又は上記対象物体距離
を表わす信号とする。
The optical means 100 creates a pair of optical images of almost the same object. The relative positions of the pair of optical images change depending on the focus adjustment state of the objective lens or the distance to the target object. The photoelectric conversion means 101 includes first and second photoelectric element arrays 102 and 103. The first photoelectric element array 102 receives one of the both optical images and the second photoelectric element array 103 receives the other optical image. Then photoelectric conversion is performed. The correlation calculating means 104 converts the photoelectric output of the first photoelectric element array 102 or the output pattern related to the photoelectric output obtained by appropriately processing it into the photoelectric output of the second photoelectric element array or the output pattern obtained by appropriately processing the photoelectric output. On the other hand, a predetermined amount ..., L-1,
The correlation amount of both output patterns at each time when shifted by L, L + 1, ... (where L is an integer) is obtained. For example,
Correlation amount C (L-1) when only a predetermined amount L-1 shifts,
Correlation amount C (L) when shifted by a predetermined amount L, predetermined amount L
The correlation amount C (L-1) when shifted by -1 is calculated. The interpolating means 105 uses the correlation amount ... C from the correlation calculating means 104.
From (L-1), C (L), C (L + 1) ..., The extreme value correlation amount that takes an extreme value and the shift amount that gives it are interpolated. The discriminating means 106 compares whether or not the extreme value correlation amount exceeds a predetermined value. When this exceeds, the interpolation shift amount that gives this extreme value is used as a signal representing the focus adjustment state or the target object distance.

第2の発明の構成を第5図を用いて説明する。The configuration of the second invention will be described with reference to FIG.

光学手段100、光電素子アレイ102,103、相関演算手段10
4は、第1の発明のものと同一である。内挿手段107は、
三つのシフト量L−1、L、L+1に対する三つの相関
量C(L−1)、C(L)、C(L+1)からその間の
極値に対応するシフト量を演算する。また第3の発明
は、対象物体のコントラストの影響を除去するために、
コントラストを表す値Eを用いて次の式によりシフト量
を演算; により内挿する。ここで、E=MAX{C(L−1)−C
(L)、C(L+1)−C(L)}。
Optical means 100, photoelectric element arrays 102 and 103, correlation calculation means 10
4 is the same as that of the first invention. The interpolating means 107 is
From the three correlation amounts C (L-1), C (L) and C (L + 1) for the three shift amounts L-1, L and L + 1, the shift amount corresponding to the extreme value therebetween is calculated. A third aspect of the invention is to remove the influence of the contrast of the target object.
The shift amount is calculated by the following equation using the value E representing contrast; Interpolate by. Here, E = MAX {C (L-1) -C
(L), C (L + 1) -C (L)}.

(発明の実施例) 以下に本発明の一実施例を図面を参照して説明する。Embodiments of the Invention One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第6図は、実施例に係る焦点検出装置の光学系を示す。
同図において撮影レンズの如き結像光学系1の予定結像
図(1次像面)の近傍に、フィールドレンズ2が配置さ
れ、このフィールドレンズ2はその中央部に矩形の光透
過領域2aを有し、その領域2a以外は遮光領域となってい
る。ほぼ直方体状の透明ブロック3はガラスやプラスチ
ック等の高屈折率物質から成り、この一端面3aには上記
フィールドレンズ2が貼付されている。この一端面3aに
対向した他端面3bには、互に逆方向にわずかに傾いた一
対の凹面鏡4、5が設けられている。この両端面3a、3b
の間のブロック3中には所定の間隙を隔てて一対のミラ
ー6、7がほぼ45゜の角度で斜設されている。透明ブロ
ック3の下方には、夫々光電変換装置8が配置されてい
る。この光電変換装置8は、上記ミラー6、7の下方に
夫々に対応した光電素子アレイ9、10が形成されてい
る。各光電素子アレイは、直線的に配列された複数の光
電素子から構成されている。
FIG. 6 shows an optical system of the focus detection device according to the embodiment.
In the figure, a field lens 2 is arranged in the vicinity of a planned image formation (primary image plane) of an image forming optical system 1 such as a photographing lens, and the field lens 2 has a rectangular light transmission area 2a in the center thereof. The area other than the area 2a is a light shielding area. The substantially rectangular parallelepiped transparent block 3 is made of a high refractive index material such as glass or plastic, and the field lens 2 is attached to one end face 3a thereof. On the other end surface 3b facing the one end surface 3a, a pair of concave mirrors 4 and 5 slightly inclined in opposite directions are provided. Both end surfaces 3a, 3b
In the block 3 between them, a pair of mirrors 6 and 7 are obliquely installed at an angle of about 45 ° with a predetermined gap. Below the transparent block 3, photoelectric conversion devices 8 are arranged, respectively. The photoelectric conversion device 8 has photoelectric device arrays 9 and 10 formed below the mirrors 6 and 7, respectively. Each photoelectric element array is composed of a plurality of linearly arranged photoelectric elements.

結像光学系1を通過した光束はフィールドレンズ2の光
透過領域2aを通過しブロック3内に入り、ミラー6、7
の間の間隙を通って一対の凹面鏡4、5に入射する。一
方の凹面鏡4は入射光をミラー6の方へ、他方の凹面鏡
5は入射光をミラー7の方へ夫々反射し、各反射光はミ
ラー6、7を介して夫々光電素子アレイ9、10に到達す
る。こうしてほぼ同一被写体についての一対の被写体像
がアレイ9、10上に形成される。これらの被写体像は、
結像光学系1の焦点調節状態に応じて各アレイ9、10上
での相対位置が変化する。具体的には、合焦状態の時、
両像は相対的に合致し、前ピンの時一方向にずれ、後ピ
ンの時逆方向にずれる。このような光学系は、上記例に
限ることなく、特開昭54−104859号公報に示される再結
像光学系であっても、特開昭54−159259号公報に示され
るレンズレットアレイ光学系であっても、また特開昭57
−40212号公報に示される測距光学系であってもよい。
The light flux that has passed through the imaging optical system 1 passes through the light transmission region 2a of the field lens 2 and enters the block 3 where the mirrors 6, 7
The light enters the pair of concave mirrors 4 and 5 through the gap between them. One concave mirror 4 reflects the incident light toward the mirror 6, and the other concave mirror 5 reflects the incident light toward the mirror 7, and the respective reflected lights are reflected to the photoelectric element arrays 9 and 10 via the mirrors 6 and 7, respectively. To reach. In this way, a pair of subject images for almost the same subject are formed on the arrays 9 and 10. These object images are
The relative position on each of the arrays 9 and 10 changes according to the focus adjustment state of the imaging optical system 1. Specifically, when in focus,
The two images are relatively matched and are displaced in one direction when the front pin is used, and are displaced in the opposite direction when the rear pin is used. Such an optical system is not limited to the above-mentioned example, and even if it is a re-imaging optical system disclosed in JP-A-54-104859, the lenslet array optical system disclosed in JP-A-54-159259 is disclosed. System, but also JP-A-57
It may be the distance measuring optical system disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 40212.

光電素子アレイ9は、各光電素子の光電出力a1、a2、a3
…a…を第7図(a)に示すように時系列的に発生し、
同様に光電素子アレイ10も光電出力b1、b2、b3…b
を第7図(b)に示すように時系列的に発生する。第7図
(a)に示す光電素子アレイ9の光電出力のパターン9A
は、そのアレイに投影された光像の強度分布パターンに
対応し、第7図(b)に示す光電素子アレイ10の光電出力
パターン10Aも同様である。従って、両光電出力パター
ン9A、10Aのずれ量△xは、各アレイ9、10上の光像の
相対的ずれ量に対応している。
The photoelectric element array 9 includes photoelectric outputs a 1 , a 2 , and a 3 of each photoelectric element.
... a i ... are generated in time series as shown in Fig. 7 (a),
Similarly photoelectric output b 1 also the photoelectric element array 10, b 2, b 3 ... b i ...
Occurs in time series as shown in FIG. 7 (b). Fig. 7
Photoelectric output pattern 9A of the photoelectric element array 9 shown in (a)
Corresponds to the intensity distribution pattern of the light image projected on the array, and the same applies to the photoelectric output pattern 10A of the photoelectric element array 10 shown in FIG. 7 (b). Therefore, the shift amount Δx between the two photoelectric output patterns 9A and 10A corresponds to the relative shift amount of the optical images on the arrays 9 and 10.

第8図において、上記光電変換装置8の各光電素子アレ
イ9、10の光電出力データa1、a2、…a…、とb1
b2、…b…、は処理回路11に入力される。この処理回
路11は、上記入力データを対数等の非線形変換を施こし
たり、フィルタリングを施こす。この様な処理を施こさ
れた光電出力データはA/Dコンバータ12によりディジタ
ル値に変換される。MCはマイクロコンピュータであり、
点線ブロックMC内に示した実線ブロック13〜21の機能を
果す。メモリ部13はコンバータ12の出力を記憶する。相
関演算部14は、光電素子アレイ9に関する一連のデータ
a1、a2、…a…と光電素子アレイ10に関する一連のデ
ータb1、b2、…b…との相関を、前者のデータ列を後
方のデータ列に対して所定数のデータ分Lずつシフトし
ながら、順次算出する。具体的には、相関量C(L)を
次式で算出する。
In FIG. 8, photoelectric output data a 1 , a 2 , ... A i ... And b 1 of the photoelectric element arrays 9 and 10 of the photoelectric conversion device 8 are shown in FIG.
b 2 , ... B i ... Are input to the processing circuit 11. The processing circuit 11 subjects the input data to non-linear conversion such as logarithm or filtering. The photoelectric output data subjected to such processing is converted into a digital value by the A / D converter 12. MC is a microcomputer,
The functions of the solid line blocks 13 to 21 shown in the dotted line block MC are fulfilled. The memory unit 13 stores the output of the converter 12. The correlation calculation unit 14 is a series of data regarding the photoelectric element array 9.
The correlation between a 1 , a 2 , ... A i ... And a series of data b 1 , b 2 , ... B i ... The value is sequentially calculated while shifting by L. Specifically, the correlation amount C (L) is calculated by the following formula.

ここで、Lは上述の如くデータ列のシフト量に当る整数
であり、初項qと最終項rはシフト量Lに依存して変化
させてもよい。もちろんこの相関量C(L)は上式に限
らずΣ|a−bやΣ(−a)・bなどを用い
ることもできる。
Here, L is an integer corresponding to the shift amount of the data string as described above, and the first term q and the last term r may be changed depending on the shift amount L. Of course, the correlation amount C (L) is not limited to the above equation, and Σ | a i −b j | r or Σ (−a i ) · b j can be used.

メモリ部15は、データシフト量を互に1データ分ずつ増
加した量L−1、L、L+1とした時の三個の相関量C
(L−1)=C-1、C(L)=C0、C(L+1)=C1
夫々メモリする。極値存在判別部16は、メモリされた相
関量C-1、C0、C1について、C-1とC0、C0とC1の夫々の大
小関係を比較し、条件C-1≧C0及びC1>C0を満たすか否
かを判別する。この判別部16は、離散的な相関量C
(L)を第9図(a)に示す如くプロットした時、これら
の相関量を内挿して作成した相関関数F(点線で示
す。)がC-1とC1との間で極小値を有するか否かを判別
するもので、上記条件が満された時、極小値が存在する
可能性がある。
The memory unit 15 has three correlation amounts C when the data shift amounts are increased by one data by one amount, L-1, L, and L + 1.
(L-1) = C -1 , C (L) = C 0, C (L + 1) = a C 1 respectively to memory. Extremum existence discriminating unit 16, the correlation amount C -1, which is a memory, for C 0, C 1, compares the C -1 and C 0, C 0 and the magnitude relationship of each of C 1, condition C -1 ≧ It is determined whether C 0 and C 1 > C 0 are satisfied. The discriminator 16 determines a discrete correlation amount C
When (L) is plotted as shown in FIG. 9 (a), the correlation function F (shown by the dotted line) created by interpolating these correlation amounts has a minimum value between C -1 and C 1 . Whether or not it has is determined, and there is a possibility that a minimum value exists when the above conditions are satisfied.

第1内挿部17は、上記条件が充足された時、メモリ部15
内の相関量C-1、C0、C1から上記極小値Cminを次式によ
り内挿する。
The first interpolation unit 17 stores the memory unit 15 when the above conditions are satisfied.
The above-mentioned minimum value C min is interpolated from the correlation amounts C -1 , C 0 and C 1 in the following equation.

=0.5×(C-1−C1) ………(1) E=MAX{C1−C0、C-1−C0} ………(2) Cext=C0−|D| ………(3) ここで、MAX{Ca、Cb}はCaとCbのうちの大なる方を選
択することを意味する。
D L = 0.5 × (C −1 −C 1 ) ………… (1) E = MAX {C 1 −C 0 , C −1 −C 0 } ……… (2) C ext = C 0 − | D L | ... (3) Here, MAX {Ca, Cb} means selecting the larger one of Ca and Cb.

この内挿方法を第9図(b)を用いて詳説する。同図で
は、C0<C-1<C1であるとした。これらの三個の相関量
のうちの最大値C1と最小値C0とを直線l1で結び、この直
線l1の傾きと絶対値が等しいが符号が逆である傾きを持
つ直線l-1を、中間の値C-1を通るように引く。この両直
線l1、l-1の交点が相関関数Fの極小値Cextとなる。座
標軸C(L)方向におけるC0とCextとの間の距離をD
とすると、この距離Dは上記(1)式で求まる。従っ
て、極小値CextはC0−|D|となる。尚、相関量C
(L)の大きさは被写体像のパターンに大きく依存して
変化するので、上記極小値が被写体像パターンに依存し
ない様に規格化する。この為に、規格化因子として上記
(2)式のEを用いて、上記(3)式のC0−|D|をEで割っ
た値を とする。このように極小値を被写体像に依存しない様に
規格化すると、第9図(a)に示すように相関関数Fの最
小値即ち最大相関を与える相関量Fは、被写体像にほ
とんど無関係なほぼ零に近い値となり、その他の極小値
はそれに比べてかなり大きい値となる。
This interpolation method will be described in detail with reference to FIG. 9 (b). In the figure, it is assumed that C 0 <C -1 <C 1 . Conclusion the maximum value C 1 and the minimum value C 0 of these three correlation amount with a straight line l 1, line l is the slope and the absolute value of the straight line l 1 is equal with the slope sign is reversed - 1, pulled so as to pass through the intermediate value C -1. The intersection of these straight lines l 1 and l -1 becomes the minimum value C ext of the correlation function F. D is the distance between C 0 and C ext in the coordinate axis C (L) direction
Assuming L , this distance D L is obtained by the above equation (1). Therefore, the minimum value C ext becomes C 0 − | D L |. The correlation amount C
Since the size of (L) changes largely depending on the pattern of the subject image, it is standardized so that the minimum value does not depend on the subject image pattern. Therefore, as a normalization factor,
Using E in equation (2), the value obtained by dividing C 0 − | D L | in equation (3) by E And In this way, if the minimum value is standardized so as not to depend on the subject image, the minimum value of the correlation function F, that is, the correlation amount F m that gives the maximum correlation, as shown in FIG. It becomes a value close to zero, and the other minimum values F e become considerably larger than that.

メモリ部18は内挿部17で演算した を一時的にメモリする。The memory unit 18 was calculated by the interpolation unit 17. To temporarily store.

最大相関判別部19は、このメモリ18に記憶された と参照値Crefとを比較し、前者が後者より小さい時、
比較出力を発生する。この参照値Crefは、上記最大相
関を与える相関量Fと、他の極小値Fとの中間の値
に選定されている。従って、この判別部19は、内挿部17
が内挿した極小値Fが最大相関を与える相関量F
該当するか否かを判別する。
The maximum correlation discriminator 19 is stored in this memory 18. And the reference value C ref are compared, and when the former is smaller than the latter,
Generate comparison output. The reference value C ref is selected as an intermediate value between the correlation amount F m that gives the maximum correlation and the other minimum value F e . Therefore, this discrimination unit 19 is
It is determined whether or not the interpolated minimum value F e corresponds to the correlation amount F m that gives the maximum correlation.

第2内挿部20は、最大相関判別部19の比較出力に応じ
て、即ち極小値Fが最大相関を与える相関量Fに該
当する時、その相関量Fに対応するシフト量Lを式 により内挿する。
The second interpolation unit 20 responds to the comparison output of the maximum correlation determination unit 19, that is, when the minimum value F e corresponds to the correlation amount F m that gives the maximum correlation, the shift amount L corresponding to the correlation amount F m. formula m Interpolate by.

kは、このシフト量Lを被写体像と所定結像面との光
軸方向のずれ量Zに変換する係数である。
k is a coefficient for converting this shift amount L m into a shift amount Z in the optical axis direction between the subject image and the predetermined image plane.

メモリ部21は、第2内挿手段20からの最大相関を与える
シフト量Lをメモリし、駆動表示部22は、メモリ20に
メモリされたシフト量Lに応じて、前ピン、後ピン又
は合焦の別を表示すると共に、第6図の結像光学系1を
合焦位置の方向に駆動する。また、第2内挿部20におい
て、上記シフト量Lを、式Z=k・Lにより、被写
体像と所定結像面との光軸方向のずれ量Zに変換し、こ
の像面ずれ量Zをメモリ部21にメモリし、駆動表示部22
がこの量Zに応動するようにしてもよい。
The memory unit 21 stores the shift amount L m that gives the maximum correlation from the second interpolation unit 20, and the drive display unit 22 stores the front pin and the rear pin according to the shift amount L m stored in the memory 20. Alternatively, the indication of focus is displayed, and the imaging optical system 1 of FIG. 6 is driven in the direction of the focus position. Further, in the second interpolation unit 20, the shift amount L m is converted into a shift amount Z in the optical axis direction between the subject image and the predetermined image plane by the formula Z = k · L m , and this image plane shift is performed. The amount Z is stored in the memory unit 21, and the drive display unit 22
May respond to this amount Z.

なお、処理回路11では上述の処理の代りまたはそれに加
えて、入力データのサンプリング処理を行うようにして
もよい。
The processing circuit 11 may perform sampling processing of input data instead of or in addition to the above processing.

次にこの作用を第8図及びそのフローチャートを示す第
10図を用いて説明する。
Next, this operation will be described with reference to FIG. 8 and its flowchart.
This will be described with reference to FIG.

光電素子アレイ9の出力a1、…a…と、光電素子アレ
イ10の出力b1、…b…とは、処理回路11により適宜処
理され、A/D変換器12でA/D変換された後、メモリ部13に
記憶される。マイクロコンピュータMCはシフト量Lを零
に設定する(第10図ステップ)。相関演算部14は、シ
フト量をL−1、L、L+1とした時の相関量C(L−
1)、C(L)、C(L+1)を算出し、これらの相関
量C(L−1)、C(L)、C(L+1)はメモリ部14
の各メモリC-1、C0、C1に夫々格納される(ステップ
)。極値存在判別部16は、メモリC1の内容とメモリC0
の内容とを、またメモリC1とC0の各内容を夫々比較し、
条件C1>C0及びC-1≧C0を満たすか否かを判別し、満た
す時、メモリC-1の内容とメモリC1の内容との間に極値
が存在すると判別する(ステップ)。第1内挿部17
は、上記条件が充足された時、メモリC-1、C0、C1の各
内容から値 を算出し、これらの値 がメモリ部18に記憶される(ステップ)。この内挿に
より求められた と参照値Crefとが最大相関判別部19により比較され、 を充足するか否かが判別される(ステップ)。この条
件が充足される時、極小値Cextが第9図の相関関数F
の最小値であると判別し、第2内挿部20は演算 を行い、この値Lをメモリ部21に記憶する(ステップ
)。駆動表示手段22は、この値Lに応じて結像光学
系を合焦位置の方へ駆動し、また焦点調節状態を表示す
る。
The outputs a 1 , ... A i of the photoelectric element array 9 and the outputs b 1 , ... B j of the photoelectric element array 10 are appropriately processed by the processing circuit 11, and are A / D converted by the A / D converter 12. After that, it is stored in the memory unit 13. The microcomputer MC sets the shift amount L to zero (step in FIG. 10). The correlation calculator 14 calculates the correlation amount C (L- when the shift amounts are L-1, L, and L + 1.
1), C (L), C (L + 1) are calculated, and these correlation amounts C (L-1), C (L), C (L + 1) are stored in the memory unit 14
Are stored in the respective memories C -1 , C 0 , C 1 (step). The extreme value existence determining unit 16 determines the contents of the memory C 1 and the memory C 0.
And the contents of memories C 1 and C 0 respectively,
It is determined whether or not the conditions C 1 > C 0 and C −1 ≧ C 0 are satisfied, and when they are satisfied, it is determined that an extreme value exists between the contents of the memory C −1 and the contents of the memory C 1 (step ). First interpolator 17
Is the value from the contents of memories C -1 , C 0 , and C 1 when the above conditions are met. And calculate these values Is stored in the memory unit 18 (step). Determined by this interpolation And the reference value C ref are compared by the maximum correlation discriminator 19, It is determined whether or not is satisfied (step). When this condition is satisfied, the minimum value C ext is the correlation function F of FIG.
Is determined to be the minimum value of Then, the value L m is stored in the memory unit 21 (step). The drive display means 22 drives the imaging optical system toward the in-focus position according to this value L m , and also displays the focus adjustment state.

一方、ステップの条件が充足されない場合、この時の
シフト量Lが条件L>0を満たすか否かを判別する(ス
テップ)。今シフト量Lは零に設定されているので、
上記条件L>0は充足されない。この時、シフト量は−
L+1、即ち1に更新される(ステップ)。この新た
に設定されたシフト量Lと所定数lとが比較される
(ステップ)。この所定量lは、最大シフト量を決
定する整数値である。このステップの条件が満たされ
ないとき上述のステップへ戻る。このステップへ戻
った後、再びステップに来た時、L=1であるのでス
テップでの条件L>0が充足され、シフト量は−L、
即ち−1に更新され(ステップ)、再びステップへ
戻る。このようにして、シフト量Lを0から順次1、−
1、2、−2、3、−3、…と漸増して、最大相関を与
えるシフト量を求める。最大相関が得られることなく、
シフト量Lが所定値lになった時、このことを表わす
為に、ステップで とし終了する。
On the other hand, when the step condition is not satisfied, it is determined whether or not the shift amount L at this time satisfies the condition L> 0 (step). Since the shift amount L is set to zero now,
The above condition L> 0 is not satisfied. At this time, the shift amount is −
L + 1, that is, updated to 1 (step). The newly set shift amount L and the predetermined number l f are compared (step). The predetermined amount l f is an integer value that determines the maximum shift amount. When the condition of this step is not satisfied, the process returns to the above step. When returning to this step after returning to this step, the condition L> 0 in the step is satisfied because L = 1, and the shift amount is -L,
That is, it is updated to -1 (step), and the process returns to the step again. In this way, the shift amount L is sequentially changed from 0 to 1,-
The amount of shift that gives the maximum correlation is obtained by gradually increasing the numbers of 1, 2, -2, 3, -3, .... Without getting the maximum correlation,
When the shift amount L reaches a predetermined value l f, in order to show this, in steps And end.

結像光学系が合焦位置に近づくにつれて、最大相関を与
えるシフト量は当然小さくなるので、上述の例の如く、
最大相関を求めるのにシフト量を零から漸増させること
は一般に迅速な焦点調節状態の検出若しくは測距を達成
できる利点がある。
As the imaging optical system approaches the in-focus position, the shift amount that gives the maximum correlation naturally becomes smaller.
Gradually increasing the shift amount from zero in order to obtain the maximum correlation is generally advantageous in that a quick focus adjustment state detection or distance measurement can be achieved.

上述の相関演算において、例えばL=0の時の相関量C
(L)、C(L+1)は夫々L=1の時の相関量C(L
−1)、C(L)に等しく、L=0の時の相関量C(L
−1)、C(L)は夫々L=−1の時の相関量C
(L)、C(L+1)に等しい。同様に、L=1の時の
C(L)、C(L+1)は夫々L=2の時のC(L−
1)、C(L)に等しく、L=−1の時のC(L−
1)、C(L)はL=−2の時のC(L)、C(L+
1)に等しい。この様な関係にも拘らず、第10図のフロ
ーチャートでは、Lが変化した時三つの相関量C(L−
1)、C(L)、C(L+1)を全部新たに算出した。
C(L)の演算には相当時間がかかるので、これは演算
時間の増大を意味するものである。
In the above correlation calculation, for example, the correlation amount C when L = 0
(L) and C (L + 1) are the correlation amounts C (L
−1), C (L), and the correlation amount C (L
−1) and C (L) are the correlation amount C when L = −1, respectively.
(L), equal to C (L + 1). Similarly, C (L) and C (L + 1) when L = 1 are C (L−) when L = 2, respectively.
1), equal to C (L), and C (L- when L = -1
1) and C (L) are C (L) and C (L + when L = -2.
Equal to 1). Despite such a relationship, in the flow chart of FIG. 10, when L changes, three correlation amounts C (L-
1), C (L), and C (L + 1) were all newly calculated.
Since the calculation of C (L) takes a considerable amount of time, this means an increase in the calculation time.

そこで、この様な演算時間の増大を防止した改良例を第
11図に示す。
Therefore, an improved example that prevents such an increase in calculation time is given below.
Shown in Figure 11.

第11図において、 で、相関量C(L−1)、C(L)、C(L+1)を算
出した後、これらを夫々メモリC-1、C0、C1に格納する
と共に、このメモリC0、C1の内容C(L)、C(L+
1)を夫々メモリ▲C+ -1▼、▲C+ 0▼に、同様にメモ
リC-1、C0の内容を夫々メモリ▲C- 0▼、C- 1▼に格納
する。ステップで、シフト量が1だけ増加した後、ス
テップにおいて、相関量C(L+1)を新たに算出し
この値でメモリC1の内容を更新し、また で格納されたメモリ▲C+ -1▼、▲C+ 0▼の内容で夫々
メモリC-1、C0の内容を更新すると共に、このメモリ
C0、C1の内容で夫々メモリ▲C+1 -1▼、▲C+1 0▼を更
新する。このステップで更新されたメモリC-1、C0、C
1の内容はステップで処理される。同様に、ステップ
で、シフト量の符号は反転された後、ステップにお
いて、相関量C(L−1)が新たに算出され、この値C
(L−1)、及びメモリ▲C- 0▼、▲C- 1▼の内容で夫
々メモリC-1、C0、C1の内容を更新すると共に、このメ
モリC-1、C0の内容でメモリ▲C- 0▼、▲C- 1▼の内容
を更新する。このステップで更新されたメモリC-1、C
0、C1の内容もステップで処理される。その他は第10
図と同一である。
In FIG. 11, In the correlation amount C (L-1), C (L), after calculating the C (L + 1), these respectively memory C -1, stores the C 0, C 1, the memory C 0, C 1 Content of C (L), C (L +
1) respectively memory ▲ C + -1 ▼, ▲ C + 0 in ▼, similarly memory C -1, respectively the contents of the C 0 's memory ▲ C - 0 ▼, C - 1 stored in ▼. After the shift amount is increased by 1 in step, the correlation amount C (L + 1) is newly calculated in step and the content of the memory C 1 is updated with this value. The contents of the memories C -1 and C 0 are respectively updated with the contents of the memories ▲ C + -1 ▼ and ▲ C + 0 ▼ stored in
The memories ▲ C +1 -1 ▼ and ▲ C +1 0 ▼ are updated with the contents of C 0 and C 1 , respectively. Memory updated in this step C -1 , C 0 , C
The contents of 1 are processed in steps. Similarly, after the sign of the shift amount is inverted in step, the correlation amount C (L-1) is newly calculated in step, and the value C
(L-1), and a memory ▲ C - 0 ▼, ▲ C - 1 respectively at contents of ▼ memory C -1, and updates the contents of C 0, C 1, the memory C -1, the content of C 0 To update the contents of memory ▲ C - 0 ▼, ▲ C - 1 ▼. Memory updated in this step C -1 , C
The contents of 0 and C 1 are also processed in steps. Others are 10th
It is the same as the figure.

以上の説明では、シフト量を零から順次+側及び−側へ
交互に増大させる例であったが、次にシフト量を一方向
に増大させる例を第12図のフローチャートにより説明す
る。
In the above description, the shift amount is sequentially increased from zero to the positive side and the negative side alternately. Next, an example of increasing the shift amount in one direction will be described with reference to the flowchart of FIG.

第12図において、ステップでシフト量Lを負の初期値
に設定する。ステップにおいて相関量C(L)を
算出しこれをメモリC-1に格納する。ステップでLを
1だけ増加し、ステップで相関量C(L)、C(L+
1)を算出し、それらを夫々メモリC0、C1に格納する。
ステップで、メモリC1とC0の各内容を比較し、条件C1
>C0が満たされた時、ステップでメモリC-1とC0の各
内容を比較し条件C-1≧C0が充足された時、このC-1とC1
との間に極小値が存在するので、ステップでD、E
を算出し、この値D、EとC0から を内挿する。ステップにおいて、この が参照値Crefより小さいとき、これが最大相関を与え
る相関量と判断され、ステップでこの最大相関に対す
るシフト量Lが内挿され、シークエンスは終了する。
In FIG. 12, the shift amount L is set to a negative initial value l i in step. At step, the correlation amount C (L) is calculated and stored in the memory C -1 . In the step, L is increased by 1, and in the step, the correlation amounts C (L) and C (L +
1) is calculated and stored in the memories C 0 and C 1 , respectively.
In step, compare contents of memories C 1 and C 0 , and condition C 1
When> C 0 is satisfied, the contents of memories C −1 and C 0 are compared in a step, and when the condition C −1 ≧ C 0 is satisfied, these C −1 and C 1
Since there is a minimum value between and, D L , E
From this value D L , E and C 0 To interpolate. In step this Is smaller than the reference value C ref , this is determined to be the correlation amount that gives the maximum correlation, the shift amount L m for this maximum correlation is interpolated in step, and the sequence ends.

他方、ステップにおいて、条件C1>C0が充足されない
時、ステップでシフト量は更に1だけ増加される。ス
テップにおいてこのシフト量が正の最終値lより小
さければ、ステップで新たに相関量C(L+1)を算
出しこれでメモリC1の内容を更新し、かつメモリC-1、C
0の内容をメモリC0、C1の内容に更新する。この後ステ
ップへ戻る。またステップの条件が充足されない
時、Lを1だけ増加してもその時のシフト量L−1とL
+1との間に極小値を得られないことは明らかであるの
で、ステップでLを2だけ増加する。またステップ
の条件が充足されない時も、同様の理由でステップに
移る。ステップではこの増加後のLが最終値lより
小さい時、ステップにおいてメモリC-1の内容をメモ
リC1の内容に更新した後、ステップに戻る。
On the other hand, when the condition C 1 > C 0 is not satisfied in the step, the shift amount is further increased by 1 in the step. If the shift amount is smaller than the positive final value l f in the step, the correlation amount C (L + 1) is newly calculated in the step, the contents of the memory C 1 are updated with this, and the memories C -1 , C
The contents of 0 to update the contents of the memory C 0, C 1. After this, return to the step. Further, when the step condition is not satisfied, even if L is increased by 1, the shift amounts L-1 and L at that time are increased.
It is clear that we cannot get a local minimum between +1 and so we increase L by 2 in steps. Also, when the condition of the step is not satisfied, the step is moved to the step for the same reason. In the step, when L after this increase is smaller than the final value l f , the contents of the memory C -1 are updated to the contents of the memory C 1 in the step, and then the process returns to the step.

ステップ又はにおいて、Lが最終値lに達する
と、ステップでその旨を示す為に に参照値Crefを格納し、シークエンスを終了する。
In step or, when L reaches the final value l f , in order to indicate that in step The reference value C ref is stored in and the sequence ends.

尚、上述の実施例は、 の内挿演算に使用する値Eを規格化因子としても用いて
いるので、演算時間等の短縮に役立つ利点がある。しか
しこの様な利点を無視するならば、規格化因子としては
被写体光像のコントラストに関連した任意の値を選定で
き、例えば特開昭55−98709公報に記載された値すなわ
ち隣接画素の差分の絶対値の和として与えられる自己相
関関数を用いることもでき、またMax{C(L)−C
(L−1)}、Max{C(L+1)−C(L−1)}も
しくはMax{C(L)}等を用いることもできる。
In addition, the above-mentioned embodiment, Since the value E used for the interpolation calculation of is also used as a normalization factor, there is an advantage that it is useful for shortening the calculation time. However, if such an advantage is ignored, any value related to the contrast of the subject light image can be selected as the normalization factor, and for example, the value disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 55-98709, that is, the difference between adjacent pixels, can be selected. An autocorrelation function given as the sum of absolute values can also be used, and Max {C (L) -C
(L-1)}, Max {C (L + 1) -C (L-1)}, Max {C (L)}, or the like can also be used.

次に、極小値を規格化しない例を第13図に基づき説明す
る。
Next, an example in which the minimum value is not standardized will be described with reference to FIG.

シフト領域l〜lにおいて、複数個の極小値のいず
れが最小値に該当するかは、極小値の規格化を行わない
場合には、個々の極小値の値自身からは判断することは
できない。そこで以下に述べるように、上記領域におけ
る極小値をすべて算出しその中から最小値を求めなけれ
ばならない。
In the shift regions l i to l f , which of the plurality of local minimum values corresponds to the minimum value cannot be determined from the individual local minimum value values unless the local minimum value is normalized. Can not. Therefore, as described below, it is necessary to calculate all the minimum values in the above-mentioned region and obtain the minimum value from them.

第13図において、ステップでメモリCminに通常の極
小値よりも充分大きな任意の初期値A0を、またメモリL0
に任意の値A00を夫々格納する。ステップ〜は第12
図のステップ〜と同一である。ステップにおい
て、0.5×(C-1−C1)の演算を行いその結果をメモリD
に格納すると共に、C0−|D|の演算結果をメモリCext
格納する。こうして内挿して求めた相関量の極小値がメ
モリCextに記憶される。ステップにおいてこのメモ
リCextとCminの各内容とが比較され、条件Cext<C
minが充足されると、ステップにおいて、このときの
メモリCextの内容でメモリCminの内容を、このときの
シフト量を表わすメモリLの内容でメモリL0の内容を、
またメモリDの内容でメモリDの内容を夫々更新す
る。更に演算Max{C1−C0、C-1−C0}の結果をメモリE
に格納する。このように、メモリCminはステップの
条件を充足するCextで更新されるので、このメモリC
minには常にそれまでに算出した極小値のうちで最小の
ものが格納される。ステップの後、又はステップの
条件が充足されない時には、ステップに移る。ステッ
プ〜は第12図のステップ〜と同一である。ステ
ップの条件が充足されない時は、ステップに移る。
ステップ〜は第12図のステップ〜と同一であ
る。ステップ又はにおいてシフト量Lが最終値l
に達すると、ステップでこのシフト領域l〜l
おける相関量の最小値Cminに対応するシフト量L
演算 により内挿される。
In FIG. 13, in step, an arbitrary initial value A 0, which is sufficiently larger than a normal minimum value, is stored in the memory C min , and a memory L 0 is stored.
Store arbitrary value A 00 in each. Step ~ is the 12th
It is the same as the steps 1 to 3 in the figure. In the step, 0.5 × (C −1 −C 1 ) operation is performed and the result is stored in the memory D
And the calculation result of C 0 − | D | is stored in the memory C ext . The minimum value of the correlation amount thus interpolated is stored in the memory C ext . In the step, the contents of the memories C ext and C min are compared, and the condition C ext <C
When min is satisfied, in step, the contents of memory C min the contents of the memory C ext of this time, the contents of the memory L 0 with the contents of the memory L representing the shift amount at this time,
Further, the contents of the memory D L are updated with the contents of the memory D, respectively. Further, the result of the operation Max {C 1 −C 0 , C −1 −C 0 } is stored in the memory E.
To store. In this way, the memory C min is updated with C ext that satisfies the step condition, so that the memory C min is updated.
The minimum value that has been calculated so far is always stored in min. After the step or when the condition of the step is not satisfied, the step is performed. Steps ~ are the same as steps ~ in Fig. 12. If the condition of the step is not satisfied, move to the step.
Steps ~ are the same as steps ~ in Fig. 12. The shift amount L is the final value l f in step or
Is reached, the shift amount L m corresponding to the minimum value C min of the correlation amount in the shift regions l i to l f is calculated in step. Interpolated by

(発明の効果) 本願の第一発明によれば、適性な判断が成されるまで繰
り返し相関演算、内挿演算及び判別動作を繰り返し制御
する制御手段とを設けているので、最小限のシフト量で
真の極値を見分け、正確なシフト量を計算することがで
き、誤った極値を排除し且つ回路規模や演算時間を増大
させることがない。
(Effect of the Invention) According to the first invention of the present application, since the control means for repeatedly controlling the correlation operation, the interpolation operation, and the discriminating operation are provided until an appropriate judgment is made, a minimum shift amount is provided. The true extreme value can be discriminated and an accurate shift amount can be calculated, an erroneous extreme value can be excluded, and the circuit scale and operation time do not increase.

また、本願の第二発明によれば、3つの代表値を用いて
内挿極値を求める内挿手段と、適性な判定が成されるま
で相関演算、内挿極値算出及び判別動作を繰り返し制御
する制御手段とを設けているので、最小限のシフト量で
ずれ検出の可否を判定することができ、回路規模や演算
時間を増大させることがない。
Further, according to the second invention of the present application, the interpolation means for obtaining the interpolated extreme value using the three representative values and the correlation calculation, the interpolated extreme value calculation and the discriminating operation are repeated until an appropriate decision is made. Since the control means for controlling is provided, it is possible to determine whether or not the deviation can be detected with the minimum shift amount, and the circuit scale and the calculation time are not increased.

また、本願の第三発明によれば、対象物体のコントラス
トを表す値Eを用いて内挿して求められた内挿極値を規
格化し、それに対応するシフト量を求める内挿手段と、
規格化内挿極値を所定値を越えるか否かを判別する判別
手段とを備えることで、対象物体のパターンの変化によ
る影響を除去でき、真の極値を見分けることができ、正
確なシフト量を計算でき、そして、回路規模や演算時間
を増大させることがない。
Further, according to the third invention of the present application, an interpolating means for normalizing the interpolated pole value obtained by interpolating using the value E representing the contrast of the target object and obtaining the shift amount corresponding thereto,
By providing a discriminating means for discriminating whether or not the normalized interpolated extremum value exceeds a predetermined value, it is possible to eliminate the influence of the change in the pattern of the target object, to distinguish the true extremum value, and to accurately shift the value. The amount can be calculated, and the circuit scale and the calculation time are not increased.

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

第1図(a)は、光電素子アレイの配列を示す図、第1図
(b)〜第1図(d)は夫々二つの光像の相対的位置関係を示
す図、第2図(a)〜第2図(c)は従来のずれ量検出装置に
よるシフト量と相関量の関係を示す図、第3図(a)〜第
3図(c)は別の従来のずれ量検出装置によるシフト量と
相関量との関係を示す図、第4図は本発明の構成を示す
ブロック図、第5図は第2の発明の構成を示すブロック
図、第6図は本発明の一実施例の光学系を示す斜視図、
第7図(a)及び第7図(b)は光電素子アレイの光電出力波
形を示す図、第8図は上記実施例を示すブロック図、第
9図(a)は上記実施例による相関量とシフト量との関係
を示す図、第9図(b)は内挿方法を説明するための説明
図、第10図乃至第13図は、本実施例の作用を表わすフロ
ーチャートである。 100……光学手段、102,103……光電素子アレイ 104……相関演算手段、105……内挿手段 106……判別手段、107……内挿手段
FIG. 1 (a) is a diagram showing an arrangement of photoelectric element arrays, FIG.
1 (b) to 1 (d) are diagrams showing the relative positional relationship between two optical images, and FIGS. 2 (a) to 2 (c) are correlations with the shift amount by the conventional shift amount detecting device. FIG. 3 (a) to FIG. 3 (c) are diagrams showing the relationship between the shift amount and the correlation amount by another conventional shift amount detecting device, and FIG. 4 is a configuration of the present invention. 5 is a block diagram showing the configuration of the second invention, FIG. 6 is a perspective view showing the optical system of one embodiment of the present invention,
7 (a) and 7 (b) are diagrams showing photoelectric output waveforms of the photoelectric element array, FIG. 8 is a block diagram showing the above embodiment, and FIG. 9 (a) is a correlation amount according to the above embodiment. FIG. 9 (b) is an explanatory diagram for explaining the interpolation method, and FIGS. 10 to 13 are flowcharts showing the operation of the present embodiment. 100 ... Optical means, 102, 103 ... Photoelectric element array 104 ... Correlation calculation means, 105 ... Interpolation means 106 ... Discrimination means, 107 ... Interpolation means

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】対物レンズの焦点調節状態に応じて、また
は対象物体までの距離に応じて、相対位置が変化する対
象物体の第1及び第2の光像を夫々作成する光学手段
と、 上記第1光像と第2光像とを夫々光電変換する第1及び
第2光電素子アレイを含む光電変換手段と、 上記第1光電素子アレイの光電出力に関連する出力のパ
ターンと上記第2光電素子アレイの光電出力に関連する
出力のパターンとを相対的にシフト量…、L−1、L、
L+1、…(ここでLは整数である。)ずつ、シフトし
た時々の両出力パターンの相関量を求める相関演算手段
と、 上記複数の相関量からそれより少ない複数の代表値を求
め、該複数の代表値から所定の関数を求め、該関数から
内挿して求める内挿極値とそれを与える内挿シフト量と
を算出する内挿手段と、 上記内挿極値が所定値を越えるか否か判別する判別手段
と、 上記相関演算手段、上記内挿手段及び上記判別手段を制
御し、上記内挿極値が上記所定値を越えない時には、さ
らに上記相関演算手段によりシフト量を増やして相関量
を求め、該複数の相関量に基づき上記内挿手段により内
挿極値を求めて上記判別手段の判別動作を繰り返し、上
記内挿極値が上記所定値を越える時には、その時の上記
内挿シフト量を、上記焦点調節状態または上記距離を表
す信号として出力する制御手段とを具備することを特徴
とするずれ量検出装置。
1. Optical means for producing first and second optical images of a target object whose relative position changes according to the focus adjustment state of the objective lens or according to the distance to the target object, respectively. Photoelectric conversion means including first and second photoelectric element arrays for photoelectrically converting the first optical image and the second optical image, respectively, an output pattern related to photoelectric output of the first photoelectric element array, and the second photoelectric element. The amount of shift relative to the output pattern related to the photoelectric output of the element array ..., L-1, L,
L + 1, ... (where L is an integer), the correlation calculation means for obtaining the correlation amount of both output patterns at the time of shifting, and a plurality of representative values smaller than the correlation amount are obtained from the plurality of correlation amounts. An interpolating means for obtaining a predetermined function from the representative value of, and an interpolating pole value obtained by interpolating from the function, and an interpolating shift amount giving the interpolating pole value, and whether or not the interpolating pole value exceeds a predetermined value. If the interpolating pole value does not exceed the predetermined value, the shift amount is further increased by the correlation calculating means to control the correlation by determining the determining means, the correlation calculating means, the interpolation means, and the determining means. When the interpolated extreme value exceeds the predetermined value, the interpolated extreme value is obtained by the interpolated means based on the plurality of correlation amounts and the interpolated extreme value is obtained by the interpolated means. Set the shift amount to the above focus adjustment state. Shift amount detection apparatus characterized by comprising a control means for outputting a signal representative of the distance.
【請求項2】前記内挿手段は、3つの相関値を前記代表
値として、前記所定の関数である2つの直線l1,l2を求
めて前記内挿極値を算出し、また前記対象物体のコント
ラストに関連した値Eを求め、 前記判別手段は、該値Eを用いて前記内挿極値が前記所
定値を越えるか否かを前記対象物体のコントラストに依
存しない形で判別することを特徴とする特許請求の範囲
第(1)項記載のずれ量検出装置。
2. The interpolation means calculates the interpolation pole value by obtaining two straight lines l1 and l2 which are the predetermined functions, using the three correlation values as the representative value, and also calculates the interpolation pole value. A value E related to contrast is obtained, and the determining means determines whether or not the interpolation pole value exceeds the predetermined value by using the value E in a form that does not depend on the contrast of the target object. The deviation amount detecting device according to claim (1).
【請求項3】前記内挿手段は、前記シフト量Lを零の近
傍から始めて順次L+1,L−1,L+2,L−2,……と漸増し
て前記相関演算手段により求められた相関量から前記内
挿極値を求める動作を行い、前記判別手段は、前記内挿
極値が前記所定値を越えた時点で前記内挿手段の動作を
終了することを特徴とする特許請求の範囲第(1)項のず
れ量検出装置。
3. The correlation means obtained by the correlation calculating means by the interpolation means starting from the vicinity of zero and gradually increasing the shift quantity L + 1, L-1, L + 2, L-2 ,. Claim 3 characterized in that the operation for obtaining the interpolated pole value from the above is performed, and the discrimination means ends the operation of the interpolated means when the interpolated pole value exceeds the predetermined value. Deviation amount detection device according to item (1).
【請求項4】対物レンズの焦点調節状態に応じて、また
は対象物体までの距離に応じて、相対位置が変化する対
象物体の第1及び第2の光像を夫々作成する光学手段
と、 上記第1光像と第2光像とを夫々光電変換する第1及び
第2光電素子アレイを含む光電変換手段と、 上記第1光電素子アレイの光電出力に関連する出力のパ
ターンと上記第2光電素子アレイの光電出力に関連する
出力のパターンとを相対的にシフト量…、L−1、L、
L+1、…(ここでLは整数である。)ずつ、シフトし
た時々の両出力パターンの相関量を求める相関演算手段
と、 上記複数の相関量から少なくとも3つの代表値を求め、
該代表値の中の最大値及び最小値を結ぶ直線l1の傾きを
求め、また該傾きと符号が逆である同一の傾きであっ
て、残りの該代表値を通るような直線l2を求めること
で、両直線から1シフト量の間を内挿して内挿極値を算
出する内挿手段と、 上記内挿極値の大きさに基づいてずれ検出の可否を判別
するずれ検出可否判別手段と、 上記相関演算手段、上記内挿手段及び上記ずれ検出可否
判別手段を制御し、上記ずれ検出が可であると判別され
ない時には、さらに上記相関演算手段によりシフト量を
増やして相関量を求め、該複数の相関量に基づき上記内
挿手段により内挿極値を求めて上記ずれ検出可否判別手
段の判別動作を繰り返すように制御する制御手段とを具
備することを特徴とするずれ量検出装置。
4. Optical means for producing first and second optical images of a target object whose relative position changes depending on the focus adjustment state of the objective lens or the distance to the target object, respectively, Photoelectric conversion means including first and second photoelectric element arrays for photoelectrically converting the first optical image and the second optical image, respectively, an output pattern related to photoelectric output of the first photoelectric element array, and the second photoelectric element. The amount of shift relative to the output pattern related to the photoelectric output of the element array ..., L-1, L,
L + 1, ... (where L is an integer), the correlation calculation means for obtaining the correlation amount of both output patterns at the time of shifting, and at least three representative values are obtained from the plurality of correlation amounts,
Obtaining the slope of a straight line l1 connecting the maximum value and the minimum value of the representative values, and obtaining the straight line l2 having the same slope and the opposite sign, and passing through the remaining representative values. An interpolating means for interpolating the one shift amount from both straight lines to calculate an interpolated extreme value, and a misalignment detection propriety judging means for judging whether or not the misalignment detection is possible based on the magnitude of the interpolated extreme value. Controlling the correlation calculating means, the interpolating means, and the deviation detection possibility determining means, and when it is not determined that the deviation can be detected, the correlation calculating means further increases the shift amount to obtain the correlation amount, A deviation amount detecting device, comprising: a control unit that obtains an interpolated extreme value by the interpolation unit based on a plurality of correlation amounts and controls so as to repeat the determination operation of the displacement detection possibility determination unit.
【請求項5】前記ずれ検出可否判別手段は、前記対象物
体のコントラストに関連した値を求めると共に、該コン
トラストに関連した値と前記内挿極値とを用いてずれ検
出の可否を判別することを特徴とする特許請求の範囲第
(4)項記載のずれ量検出装置。
5. The shift detection availability determination means determines a value associated with the contrast of the target object and determines the availability of the shift detection using the value associated with the contrast and the interpolated extreme value. Claims characterized by
The deviation amount detection device according to the item (4).
【請求項6】前記内挿手段は、前記シフト量Lを所定値
から始めて順次、該所定値から離れる方向へと漸増、も
しくは漸減、もしくは交互に漸増減のシフトをして前記
相関演算手段により求められた相関量から前記内挿極値
を求める動作を行ない、前記ずれ検出可否判別手段がず
れ検出可と判断した時点で、上記順次、シフトによる内
挿極値算出の動作を終了することを特徴とする特許請求
の範囲第(4)項記載のずれ量検出装置。
6. The interpolation means starts the predetermined shift amount L from a predetermined value, and successively increases or decreases gradually in a direction away from the predetermined value, or alternately shifts the increase and decrease gradually by the correlation calculation means. The operation of obtaining the interpolated extreme value from the obtained correlation amount is performed, and when the shift detection propriety determination means determines that the shift can be detected, the operation of the interpolated extreme value by shifting is sequentially ended. The deviation amount detecting device according to claim (4), which is characterized in that.
【請求項7】対物レンズの焦点調節状態に応じて、また
は対象物体までの距離に応じて、相対位置が変化する対
象物体の第1及び第2の光像を夫々作成する光学手段
と、 上記第1光像と第2光像とを夫々光電変換する第1及び
第2光電素子アレイを含む光電変換手段と、 上記第1光電素子アレイの光電出力に関連する出力のパ
ターンと上記第2光電素子アレイの光電出力に関連する
出力のパターンとを相対的にシフト量…、L−1、L、
L+1、…(ここでLは整数である。)ずつ、シフトし
た時々の両出力パターンの相関量を求める相関演算手段
と、 上記対象物体のコントラストに関連した値Eを求め、上
記複数の相関量から内挿して求めた内挿極値を上記値E
により規格化し、上記対象物体のコントラストに依存し
ない形の上記規格化内挿極値とそれを与える内挿シフト
量とを算出する内挿手段と、 上記規格化内挿極値が所定値を越えるか否かを判別する
判別手段と、 上記規格化内挿極値が上記所定値を越える時には、その
時の上記内挿シフト量を、上記焦点調節状態または上記
距離を表す信号として出力する制御手段とを具備するこ
とを特徴とするずれ量検出装置。
7. Optical means for producing first and second optical images of a target object whose relative position changes according to the focus adjustment state of the objective lens or according to the distance to the target object, respectively. Photoelectric conversion means including first and second photoelectric element arrays for photoelectrically converting the first optical image and the second optical image, respectively, an output pattern related to photoelectric output of the first photoelectric element array, and the second photoelectric element. The amount of shift relative to the output pattern related to the photoelectric output of the element array ..., L-1, L,
L + 1, ... (where L is an integer), the correlation calculation means for obtaining the correlation amount of both output patterns at the time of shifting, and the value E associated with the contrast of the target object are obtained, and the plurality of correlation amounts are obtained. The interpolated extreme value obtained by interpolating from
Interpolation means for calculating the standardized interpolated extreme value and the interpolated shift amount giving the standardized interpolated extreme value which does not depend on the contrast of the target object, and the standardized interpolated extreme value exceeds a predetermined value. Determination means for determining whether or not, and a control means for outputting the interpolation shift amount at that time as a signal representing the focus adjustment state or the distance when the standardized interpolation pole value exceeds the predetermined value. A deviation amount detecting device comprising:
JP58147142A 1983-02-02 1983-08-11 Deviation amount detector Expired - Lifetime JPH0690357B2 (en)

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