JPS58217908A - Detector of focus information - Google Patents

Detector of focus information

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JPS58217908A
JPS58217908A JP57101733A JP10173382A JPS58217908A JP S58217908 A JPS58217908 A JP S58217908A JP 57101733 A JP57101733 A JP 57101733A JP 10173382 A JP10173382 A JP 10173382A JP S58217908 A JPS58217908 A JP S58217908A
Authority
JP
Japan
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photoelectric conversion
conversion element
voltage
output
focus information
Prior art date
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Pending
Application number
JP57101733A
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Japanese (ja)
Inventor
Kenji Kimura
健次 木村
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.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Corp
Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
Application filed by Olympus Corp, Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Corp
Priority to JP57101733A priority Critical patent/JPS58217908A/en
Publication of JPS58217908A publication Critical patent/JPS58217908A/en
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    • GPHYSICS
    • 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
    • G02B7/36Systems for automatic generation of focusing signals using image sharpness techniques, e.g. image processing techniques for generating autofocus signals

Abstract

PURPOSE:To obtain high-precision focus information by forming a negative feedback loop so that the clock frequency of a scanning ring counter is controlled by a peak value voltage, and setting the operation point so that a photoelectric converting element is nearly saturated with charges. CONSTITUTION:The oscillation output of a voltage-controlled oscillator 21 is supplied as clock pulses to the ring counter 22. The ring counter 22 consists of, e.g. 100 stages corresponding to respective photoelectric converting element groups 6 and 7, and respective phase output pulses outputted from the respective stages are supplied as read scanning pulses to the photoelectric converting elements in the groups 6 and 7, which are read. Namely, the photoelectric converting elements provided in arrays are read successively from left to right in a figure and the read direction is inverted at the left end, thus repeating the scanning operation successively.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はTVカメラあるいはフィルムスチールカメラ等
の焦点情報検出装置に関し、特にレンズからの光路長が
異なる複数個所にそれぞれ撮像素子群を設け、それぞれ
の撮像素子群で得られる時系列的な光電変換出力に含ま
れる変調成分すなわち被写体のコントラストによって生
じる変調成分の差を焦点情報とする焦点情報検出手段に
関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a focus information detection device for a TV camera, a film still camera, etc., and in particular, image sensor groups are provided at multiple locations with different optical path lengths from the lens, and focus information can be obtained by each image sensor group. The present invention relates to a focus information detection means that uses, as focus information, a modulation component included in a time-series photoelectric conversion output, that is, a difference in a modulation component caused by the contrast of an object.

従来のこの種の焦点情報検出装置は一般的に1i図およ
び第2図の如く構成されている。
A conventional focus information detection device of this type is generally constructed as shown in FIGS. 1i and 2.

第1図は焦点情報検出のための光学的な原理図である。FIG. 1 is an optical principle diagram for detecting focus information.

図に示す如く被写体1からの反射光はレンズ2を通シ、
ハーフミラ−3を通過して撮像素子(又はフィルム)の
結像面イに結像する。一方、ハーフミラ−3によシ一部
反射された光はハーフミラ−5に導かれる。ノ・−7ミ
ラー6では約50%の光が反射されて光K1.変換素子
tI+6に供給される。ハーフミラ−6を通過した残り
の50チの光は光電変換素子群7に供給される。
As shown in the figure, the reflected light from the subject 1 passes through the lens 2,
It passes through the half mirror 3 and is imaged on the imaging plane A of the imaging device (or film). On the other hand, the light partially reflected by the half mirror 3 is guided to the half mirror 5. Approximately 50% of the light is reflected by the No.-7 mirror 6 and becomes light K1. It is supplied to conversion element tI+6. The remaining 50 beams of light that have passed through the half mirror 6 are supplied to a photoelectric conversion element group 7.

上記光電変換素子群6,7はレンズ2からの光路長がそ
れぞれ異なる個所に設置されておシ、かつレンズ2から
両者間の中間位置までの光路長がレンズ2から撮像素子
4tでの光路長t1に一致するように設置されている。
The photoelectric conversion element groups 6 and 7 are installed at locations with different optical path lengths from the lens 2, and the optical path length from the lens 2 to an intermediate position between them is the optical path length from the lens 2 to the image sensor 4t. It is set to match t1.

したがってレンズ2の焦点が撮像素子4の結像面上にあ
るとき、つまシ合焦時においては、光電変換素子群6,
7の受光面上ではいずれも非合焦状態となっている。す
なわち光電変換素子群6ではいわゆる前ピン方向へ焦点
がずれ、光電変換素子群7では逆に後ビン方向へ焦点が
ずれており、しかもそのずれ量が等しい状態を呈する。
Therefore, when the focal point of the lens 2 is on the imaging plane of the image sensor 4, the photoelectric conversion element group 6,
All of the light receiving surfaces 7 are out of focus. That is, the focus of the photoelectric conversion element group 6 is shifted toward the so-called front focus, and the focus of the photoelectric conversion element group 7 is shifted toward the rear focus, and the amount of shift is the same.

光電変換素子群6,7は複数個のたとえば100個の光
電変換素子を列状に配列したものである。したがって前
記100個の充電変換素子を一方向へ順次切替えて各素
子の光電変換出力を読み出すことにより、列状に配置さ
れた各光電変換素子に結像されるコントラストに応じて
時系列的なコントラスト信号が得られる。このコントラ
スト信号の変調成分は合焦時においてピーク値を示すこ
とになる。
The photoelectric conversion element groups 6 and 7 are a plurality of photoelectric conversion elements, for example, 100 photoelectric conversion elements arranged in a row. Therefore, by sequentially switching the 100 charging conversion elements in one direction and reading out the photoelectric conversion output of each element, the time-series contrast is determined according to the contrast imaged on each photoelectric conversion element arranged in a row. I get a signal. The modulation component of this contrast signal will show a peak value at the time of focus.

第2図は第1図に示す光学的な原理構成から焦点情報を
得るための電気的な回路の構成を示すブロック図である
。図に示すように光電変換素子群6,7の光電出力はぞ
れぞれHPF 8 、9に供給され、変調成分のみが検
出される。HPF8.9の出力はエンベロー!検波器1
0.11に供給されてエンペローブ成分が検波される。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of an electrical circuit for obtaining focus information from the optical principle configuration shown in FIG. 1. As shown in the figure, the photoelectric outputs of the photoelectric conversion element groups 6 and 7 are supplied to HPFs 8 and 9, respectively, and only the modulated components are detected. The output of HPF8.9 is an envelope! Detector 1
0.11 and the envelope component is detected.

エンペローブ検波器10.11の出力は差検出回路12
に供給され両者の差が検出される。差検出回路12の出
力は端子13から焦点情報して送出される。
The output of the envelope detector 10.11 is sent to the difference detection circuit 12.
The difference between the two is detected. The output of the difference detection circuit 12 is sent out from a terminal 13 as focus information.

第3図は合焦位置と、光電変換素子群6,7から読み出
される変調成分68.78のレベルとの関係を示す図で
ある。この第3図から明ら 6かなように、両光電変換
素子群6,7の変調成分68.78のレベルが等しいレ
ベルにあるとき(6点)が撮像素子4の結像面では合焦
であることになる。第3図においてt2は光゛電変換素
子群6と7との光路長を示す。
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the focus position and the level of modulation components 68.78 read out from the photoelectric conversion element groups 6 and 7. As shown in Figure 3, when the levels of the modulation components 68 and 78 of both photoelectric conversion element groups 6 and 7 are at the same level (point 6), the imaging plane of the image sensor 4 cannot focus. It turns out that there is. In FIG. 3, t2 indicates the optical path length between the photoelectric conversion element groups 6 and 7.

かくして、撮像素子4の結嫁面が合焦状態であるときは
、光電変換素子6.7の出力に含まレル変調成分e8.
78が等しくなるので端子13から出力される焦点情報
の出力レベルはOVとなる。また焦点がずれると両者6
8 、78のパ2ンスがくずれ、焦点情報は正電位方向
もしくは負電位方向にずれ、焦点のずれ量に比例した大
きさの電圧が生じる。
Thus, when the binding surface of the image sensor 4 is in focus, the real modulation components e8.
78 are equal, the output level of the focus information output from the terminal 13 becomes OV. Also, if the focus shifts, both
8 and 78 are distorted, the focus information is shifted in the direction of positive potential or in the direction of negative potential, and a voltage proportional to the amount of focus shift is generated.

ところで複数個たとえば2個の光電変換素子群から得ら
れる時系列的な光電変換出力の変調成分を比較する場合
、被写体の照度が低い場合には前記変調成分のレベルが
低下し、相対的にノイズ成分が増加する。したがって得
られる焦点1に報にも大きなノイズが含まれる仁とにな
択その結果、焦点情報の検出精度が低下することになる
。そ仁で従来は被写体照度に応じて、光電変換素子酢の
積分時間を制御し、照度が低い場合は積分時間を長くし
てS/′N比を改善していた。すなわち、光ダイオード
等の光電変換素子に一旦チャージされた電荷が光電子に
ょクディスチャージされる時間を長くすることにより、
前記変調成分のS/N比が向上し焦点情報の検出精度が
向上する。しかるにこのような手段は制御系の構成が複
雑化する難点がある。また他のい比改善手段として、光
電変換出力の平均値が光電変換素子の飽和レベルよシも
・一定レベルだけ低い動作レベルの近傍に一致する如く
積分時間を制御するようにしたものもある。しかるにこ
の手段では光電変換出力の平均値を所定値に設定するだ
けであるため、たとえば時系列的に得られる光電変換出
力に局部的なハイライト被写体によるパルス状の光電変
換出力が生じた場合には上記ノ9ルス状の変調信号が完
全に飽和してしまうことになる。このような変調成分の
飽和は、この飽和によって高調波成分を発生させ、これ
がノイズ成分となるので、検出精度を低下させる。
By the way, when comparing the modulation components of the time-series photoelectric conversion outputs obtained from a plurality of photoelectric conversion element groups, for example, two photoelectric conversion element groups, when the illuminance of the subject is low, the level of the modulation components decreases and there is a relative noise. component increases. Therefore, the focus 1 that is obtained is selected to be one in which a large amount of noise is included.As a result, the accuracy of detecting focus information is reduced. Conventionally, the integration time of the photoelectric conversion element was controlled according to the illuminance of the subject, and when the illuminance was low, the integration time was lengthened to improve the S/'N ratio. In other words, by lengthening the time during which the electric charge once charged in a photoelectric conversion element such as a photodiode is discharged to photoelectrons,
The S/N ratio of the modulation component is improved, and the detection accuracy of focus information is improved. However, such means has the disadvantage that the configuration of the control system becomes complicated. Another method for improving the ratio is to control the integration time so that the average value of the photoelectric conversion output matches the vicinity of the operating level, which is lower by a certain level than the saturation level of the photoelectric conversion element. However, since this method only sets the average value of the photoelectric conversion output to a predetermined value, for example, if a pulsed photoelectric conversion output occurs due to a local highlight object in the photoelectric conversion output obtained in time series, In this case, the above-mentioned Norse-shaped modulation signal is completely saturated. Such saturation of the modulation component generates harmonic components, which become noise components, thereby reducing detection accuracy.

すなわち、第2図において光電変換素子86゜7の各変
調成分68.78が)IPF B 、 9の前段におい
て飽和するとHPF 8 、9はこの飽和による高調波
成分を検出することになシ、これが焦点情報の誤差とな
る。
That is, in FIG. 2, when each modulation component 68.78 of the photoelectric conversion element 86.7 is saturated in the previous stage of the IPF B, 9, the HPF 8, 9 will not detect the harmonic component due to this saturation. This results in an error in focus information.

本発明はこのように事情を考慮してなされたものであシ
、その目的は光電変換素子群から読み出される時系列的
な光電変換出力の変調成分の尖頭値が飽和レベルの直前
に設定されるように前記積分時間を制御することにより
、たとえ被写体の照度が低い場合においても高いS/N
で焦点情報を得ることのできる焦点情報検出装置を提供
することにある。
The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and its purpose is to set the peak value of the modulation component of the time-series photoelectric conversion output read out from the photoelectric conversion element group immediately before the saturation level. By controlling the integration time so that the
An object of the present invention is to provide a focus information detection device that can obtain focus information.

以下、本発明の実施例を、図面を参照して説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第4図は本発明の一実施例の全体の構成を示すブロック
図である。ただし、第2図と同一部分には同一符号を付
し詳しい説明は省略する。
FIG. 4 is a block diagram showing the overall configuration of an embodiment of the present invention. However, the same parts as in FIG. 2 are given the same reference numerals and detailed explanations will be omitted.

第4図において、図中左下に示す電圧制御発振器21は
後述するフィードバック信号を制御電圧として与えられ
ることによシその中心発振周波数を制御される。
In FIG. 4, a voltage controlled oscillator 21 shown at the lower left in the figure has its center oscillation frequency controlled by being given a feedback signal, which will be described later, as a control voltage.

第5図は電圧制御発振器2ノの特性を示す図である。こ
の第5図から明らかなように、人力制御電圧が高くなる
と、中心発振周波数も畠くなる。
FIG. 5 is a diagram showing the characteristics of the voltage controlled oscillator 2. As is clear from FIG. 5, as the human control voltage increases, the center oscillation frequency also increases.

第4図において電圧制御発振器21の発振出力はリング
カウンタ22にクロックパルスとして与えられる。リン
グカウンタ22は光電変換素子群6.7の各素子数に対
応するたとえば100段構成のものであシ、各段から出
力される各相出力パルスを光電変換素子群6,7の各光
電変換素子に対し、読出し走査ノ4ルスとして与えて読
出しを行なう。すなわち、列状に配設された各光゛亀変
換本子を図中左端から右端方向へ順次続出していき、そ
れが終了する面で左端から続出していく動作すなわち走
査を順次繰返見す。
In FIG. 4, the oscillation output of the voltage controlled oscillator 21 is given to the ring counter 22 as a clock pulse. The ring counter 22 has a 100-stage configuration, for example, corresponding to the number of elements in the photoelectric conversion element groups 6 and 7, and converts each phase output pulse outputted from each stage into each photoelectric conversion element group 6 and 7. A readout scanning pulse is applied to the element to perform reading. In other words, each light-transformer element arranged in a row is successively advanced from the left end to the right end in the figure, and when it ends, the action of continuing from the left end, i.e., scanning, is repeated in sequence. .

第6図は光電変換素子群6,7の内部構成を示す回路図
でりる。第6図において4ノはフォトダイオードであり
、42はスイッチングFET−t’6ル。このFmT 
42はff−)に印加されるリングカウンタ22からの
各相/?ルスにょジオンとなp1フォトダイオード41
の電荷量を読出ずと共に゛電荷をチャージするためのも
のである。
FIG. 6 is a circuit diagram showing the internal structure of the photoelectric conversion element groups 6 and 7. In FIG. 6, 4 is a photodiode, and 42 is a switching FET-t'6. This FmT
42 is each phase/? from the ring counter 22 applied to ff-). Rusnyozion and p1 photodiode 41
This is for not only reading the amount of charge but also charging the charge.

また43は信号読出し用の共通線であシ、本実施例では
この共通線に100個のフォトダイオード41とスイッ
チングFETが接続されている。
Further, 43 is a common line for signal readout, and in this embodiment, 100 photodiodes 41 and switching FETs are connected to this common line.

なお共通線43には抵抗器44を介して直流電圧+Eが
印加されるものとなっている。かくしてリングカウンタ
22からの各相出力がスイッチングFET 42に読出
し用走査パルスとし1与えられることによって、スイッ
チングFIT 42がオンすると、電圧+Eが抵抗器4
4を通してダイオード4ノに逆バイアスを与える。その
結果PN接合のフォトダイオード41のキャパシタは飽
和状態まで充電される。充電後はスイッチングFET 
4 Jはオフとなシダイオード41は逆バイアスのiま
放置される。この状態でダイオード41に光が照射され
なければスイッチングFLAT 41がオンとなっても
充電電流は流れない。一方、この間に光が照射されると
、光によって電子とオールが励起され、ダイオード4ノ
内で放電電流が流れる。その結果ダイオード41にたく
わ見られた電荷は入射光量に比例して減ることになる。
Note that a DC voltage +E is applied to the common line 43 via a resistor 44. In this way, each phase output from the ring counter 22 is given to the switching FET 42 as a scanning pulse for reading, and when the switching FIT 42 is turned on, the voltage +E is applied to the resistor 4.
Apply reverse bias to diode 4 through 4. As a result, the capacitor of the PN junction photodiode 41 is charged to a saturated state. Switching FET after charging
4J is off and the diode 41 is left with a reverse bias. If the diode 41 is not irradiated with light in this state, no charging current will flow even if the switching FLAT 41 is turned on. On the other hand, when light is irradiated during this time, electrons and oars are excited by the light, and a discharge current flows within the diode 4. As a result, the charge accumulated in the diode 41 decreases in proportion to the amount of incident light.

この失なわれた電荷量にスイッチングFIT 55がオ
ンした時に補われ、その充電電流が光電変換出力となる
This lost charge amount is compensated for when the switching FIT 55 is turned on, and the charging current becomes the photoelectric conversion output.

第7図のAは読出された光電変換出力すなわち光電変換
素子群6,7の出力波形の一例である。
A in FIG. 7 is an example of the read photoelectric conversion output, that is, the output waveform of the photoelectric conversion element groups 6 and 7.

このように第6図に示すフォトダイオード4ノは一走査
期間Tにわたシ入射光を積分して光電変換出力にしてい
る。したがって−走査期間Tの時間幅が長くなればなる
#1ど同一の入射強度に対するフォトダイオード4ノの
積分蓋は多くなシ、見かけ上の感度を上げることができ
る。これはいわゆる電荷蓄積モードと呼はれ感就を高め
るのに有効な手段である。本発明においては前述した如
く上記積分時間の制御を発振器2ノの発振周波数を制御
することによシ実現している。すなわち発振器21の発
振周波数を低くするとリングカラ/り22にょる一走査
期間Tが長くなシ積分時間も長くなる。逆に発振器2ノ
の発振周波数を^くすると積分時間は短かくなる。以上
のことから被写体照度が低い場合において発振器21の
発振周波数を低くすれば前記積分時間が長くなシ光電変
換出力のSA比は向上することになる。そこで以下発振
器21の発振周波数を制御するフィードパ、り系につい
て説明する。
In this way, the photodiode 4 shown in FIG. 6 integrates the incident light over one scanning period T to produce a photoelectric conversion output. Therefore, as the time width of the scanning period T becomes longer, the integration cap of the photodiode 4 for the same incident intensity as #1 increases, and the apparent sensitivity can be increased. This is called a charge accumulation mode, and is an effective means for increasing sensitivity. In the present invention, as described above, the integration time is controlled by controlling the oscillation frequency of the oscillator 2. That is, when the oscillation frequency of the oscillator 21 is lowered, one scanning period T by the ring collar/receiver 22 becomes longer, and the integration time also becomes longer. Conversely, if the oscillation frequency of oscillator 2 is increased, the integration time will be shortened. From the above, if the oscillation frequency of the oscillator 21 is lowered when the subject illuminance is low, the SA ratio of the photoelectric conversion output for which the integration time is long will be improved. Therefore, the feedper system for controlling the oscillation frequency of the oscillator 21 will be explained below.

8144図において光電変換素子群6,7からの各出力
はI(PF 8 、9に供給されると共にフラング回路
23.24に供給される。フラング回路23.24はコ
ントラストの最も暗い部分の光電変換出力をアース電位
にり2ンプするためのものでめって、第8図の如く構成
されている。
In Fig. 8144, each output from the photoelectric conversion element groups 6 and 7 is supplied to I(PF 8 and 9) as well as to the flang circuits 23 and 24. The flang circuits 23 and 24 perform photoelectric conversion of the darkest contrast part. It is designed to double-amplify the output to ground potential and is constructed as shown in FIG.

すなわち第8図において入力端子51に光電変換素子群
6,7の出力が供給されると、これがコンデンサ62を
過多、電流増幅器63によυ電流増幅されてフラング出
力となシ、出力端子64から送出される。コンデンサ5
2の出力側は、抵抗器5′5を介して接地されている。
In other words, in FIG. 8, when the outputs of the photoelectric conversion element groups 6 and 7 are supplied to the input terminal 51, the capacitor 62 is overloaded, the current is amplified by the current amplifier 63, and the flag output is not output. Sent out. capacitor 5
The output side of 2 is grounded via a resistor 5'5.

したがって入力端子5)に信号がこない場合すなわち信
号にコントラスト成分がない場合はコンデンサ52の出
力側はアース電位となり、電流増幅器63の出力電位も
同じくアース電位となる。
Therefore, when there is no signal at the input terminal 5), that is, when there is no contrast component in the signal, the output side of the capacitor 52 is at ground potential, and the output potential of the current amplifier 63 is also at ground potential.

一方、端子41に第7図Aに示したようなコントラスト
成分を有する信号が到来すると、被写体照度の最も暗い
部分に対応するコントラスト信号領域Qがダイオード6
6を導通させる。その結果、Qの電位が自動的にアース
電位となる。
On the other hand, when a signal having a contrast component as shown in FIG.
6 becomes conductive. As a result, the potential of Q automatically becomes the ground potential.

第4図においてり2ンプ回路23.24の各出力は混合
器25に供給され両者が加算混合される。混合器26の
出力は第7図Bのような波形となる。すなわち合焦時に
おいては同図のAに示す充電変換出力と#11は同形の
波形となる。
In FIG. 4, the respective outputs of the 2-amp circuits 23 and 24 are supplied to a mixer 25, where they are added and mixed. The output of the mixer 26 has a waveform as shown in FIG. 7B. That is, at the time of focusing, the charging conversion output shown in A in the figure and #11 have the same waveform.

この混合器25の出力はピークホールド回路26に供給
されてピーク値が検出される。その結果フラング回路2
3.24においては最も暗い部分の光電変換出力がアー
ス電位にクジングされ、ピークホールド回路26におい
ては逆に照度の最も明るい部分の光電変換出力が検出さ
れることになる。ピークホールド回路26にてピークホ
ールドされたピーク電圧はサンプリングホールド回路2
1に供給される。
The output of this mixer 25 is supplied to a peak hold circuit 26 to detect the peak value. As a result, Flang circuit 2
At 3.24, the photoelectric conversion output of the darkest portion is grounded to the ground potential, and the peak hold circuit 26 conversely detects the photoelectric conversion output of the brightest portion. The peak voltage held by the peak hold circuit 26 is transferred to the sampling hold circuit 2.
1.

第9図はピークホールド回路26およびサンプリングホ
ールド回路27の一例を示したものである。第9図に示
すようにピークホールド回路26の入力端子61に入力
する混合器25の出力は、ダイオード62.抵抗器63
を通してコンデンサ64にチャージされピーク値がホー
ルドされる。このホールドされる電圧波形は第7−Cの
ようになる。PLがピークレベルである。光電変換出力
Bがピーク値点B1を超えて漸次低下する領域ではダイ
オード62がカットオフとなるため、ピークホールド電
圧には何ら影響を与えない。コンデンサ64にチャージ
されたピーク電圧は電流増幅器65により電流増幅すれ
たのち、サンプリングホールド回路27側へ送られる。
FIG. 9 shows an example of the peak hold circuit 26 and the sampling hold circuit 27. As shown in FIG. 9, the output of the mixer 25, which is input to the input terminal 61 of the peak hold circuit 26, is connected to the diode 62. resistor 63
The capacitor 64 is charged through the voltage, and the peak value is held. The held voltage waveform is as shown in No. 7-C. PL is the peak level. In a region where the photoelectric conversion output B exceeds the peak value point B1 and gradually decreases, the diode 62 is cut off, and therefore has no effect on the peak hold voltage. The peak voltage charged in the capacitor 64 is amplified by a current amplifier 65 and then sent to the sampling and hold circuit 27 side.

コンデンサ64に並列接続されているFET 66のC
−トには抵抗器67を通して第7図りのようなリセット
パルスが与えられる。このリセッ) ノ4ルスは第4図
に示す如く、リングカウンタ22の最終段のノ9ルスに
よシトリガーされるリセットノ9ルス発生器28によ多
発生する。第7図りはその波形を示している。
C of FET 66 connected in parallel to capacitor 64
A reset pulse as shown in FIG. 7 is applied through a resistor 67. As shown in FIG. 4, this reset pulse is frequently generated by the reset pulse generator 28 which is triggered by the pulse of the final stage of the ring counter 22. The seventh diagram shows the waveform.

FICT 66は上記リセットパルスを与えられるとオ
ンとなシ、前記コンデンサ64に保持されているピーク
電圧を放電させ、次の走査期間におけるピーク値を検出
可能にしている。かくして動きのある被写体像に対して
も常にピーク電圧を追従保持することができる。なお、
り2ンプ回路23.24において光電変換素子群6,7
の直流成分が除去されるので、たとえ上記素子群6,7
の直流成分が温度や経時変化により)リフトしても検出
ちれるピーク値が変動することはない。
When the FICT 66 is given the reset pulse, it turns on and discharges the peak voltage held in the capacitor 64, making it possible to detect the peak value in the next scanning period. In this way, the peak voltage can always be tracked and maintained even for a moving subject image. In addition,
In the second amplifier circuit 23 and 24, the photoelectric conversion element groups 6 and 7
Since the DC component of is removed, even if the above element groups 6 and 7
Even if the DC component of the sensor lifts (due to temperature or changes over time), the detected peak value will not change.

一方、サンプリングホールド回路27は、第9図に示す
ように、テンプリング用FET 71を介して、前記ピ
ークホールド回路26から送られてくるピーク電圧信号
をコンデンサ72にチャージし、このチャージした電圧
信号を端子73から送出するものとなっている。サンプ
リング用FET 71のダートには抵抗器74を介して
第4図に示すリングカウンタ22の最終段から一個手前
の相・9ルスがサンブリング・平ルスとして与えられる
。第7図Eはその波形を示す。
On the other hand, as shown in FIG. 9, the sampling hold circuit 27 charges a capacitor 72 with the peak voltage signal sent from the peak hold circuit 26 via the Templing FET 71, and the charged voltage signal is sent out from the terminal 73. The phase 9 pulse of the ring counter 22 one step before the final stage shown in FIG. 4 is applied to the dart of the sampling FET 71 as a sampling flat pulse through a resistor 74. FIG. 7E shows the waveform.

上記FIT 7 Jは上記ノ9ルスを与えられるとオン
となシ、ピークホールド回路26からの電圧信号をコン
デンサ72にチャージする。つまシビークホールド回路
26のコンデンサ64にホールドされているピーク電圧
をサンプリングホールド回路27のコンデンサ72に転
送する形となる。その結果コンデンサ12には一走査期
間中の光電変換出力のピーク値電圧かたくわえられるこ
とになシ、これがサンシリングホールド回路27の出力
となる。なお上記出力は、光電変換素子群6,7の両ピ
ーク電圧の加重平均のピーク値電圧である。
When the FIT 7 J is given the above-mentioned pulse, it turns on and charges the capacitor 72 with the voltage signal from the peak hold circuit 26 . The peak voltage held in the capacitor 64 of the peak hold circuit 26 is transferred to the capacitor 72 of the sampling hold circuit 27. As a result, the peak value voltage of the photoelectric conversion output during one scanning period is stored in the capacitor 12, and this becomes the output of the sampling hold circuit 27. Note that the above output is the peak value voltage of the weighted average of both peak voltages of the photoelectric conversion element groups 6 and 7.

第4図に示すように、サンシリングホールド回路27の
出力は差動増幅器29の正極性側に供給される。上記増
幅器29の負極性側にはゾリウム30によシ調整された
電圧が供給される。
As shown in FIG. 4, the output of the sampling hold circuit 27 is supplied to the positive polarity side of the differential amplifier 29. A voltage adjusted by zolium 30 is supplied to the negative polarity side of the amplifier 29.

zリウム30で得られる上記電圧は負帰還ループの動作
電圧を決定する電圧であシ、これは光電変換素子群6.
7が飽和する直前の近傍に設定される。差動増幅器29
の出力は抵抗器3ノを介して前述した電圧増幅器21に
供給される。
The above voltage obtained at Zrium 30 is the voltage that determines the operating voltage of the negative feedback loop, and this is the voltage that determines the operating voltage of the negative feedback loop.
7 is set near just before it becomes saturated. Differential amplifier 29
The output of is supplied to the voltage amplifier 21 mentioned above via the resistor 3.

このため、電圧制御増幅器2ノは光電変換素子6.7の
電荷蓄積量が被写体の照度に関係なく、自動的に飽和近
傍になるように発振周波数が制御される。なお第4図に
示されているダイオードJ 2. d# リウム33は
電圧制御発振器21に入力する制御電圧が極端に低くな
らないように、つまシ発振周波数が極端に低くならない
ように制限するためのものであシ、その制限電圧はゾリ
ウム33によシ調整される。
Therefore, the oscillation frequency of the voltage control amplifier 2 is automatically controlled so that the amount of charge accumulated in the photoelectric conversion element 6.7 becomes close to saturation regardless of the illuminance of the object. Note that the diode J2 shown in FIG. d# Zolium 33 is used to limit the control voltage input to the voltage controlled oscillator 21 so that the oscillation frequency does not become extremely low, and the limiting voltage is determined by Zolium 33. is adjusted.

以上説明した様に本発明によれば複数個の光電変換・出
力の被写体照度の暗い部分に対応する光電変換出力を、
同一の電位にクランプし、そのときの被写体照度の最も
明るい部分に対応する光電変換出力について加重平均し
てピーク値電圧を得、このピーク値電圧で前記光電変換
出力を得るための走査用リングカウンターのクロック周
波数を制御する如く負帰還ループを形成すると共に、こ
のループの動作点を光電変換素子の蓄積電荷が飽和近傍
になるように設定しているので照被体照度に関係なく飽
和近傍における光電変換出力を得ることがでか、その結
果被写体照度が小さい時でも高S/N比の光電変換出力
が得られ、精度の高い焦点情報を得ることのできる焦点
情報検出装置を提供できる。
As explained above, according to the present invention, the photoelectric conversion output corresponding to the dark part of the subject illuminance of a plurality of photoelectric conversion/outputs is
A scanning ring counter that clamps to the same potential, obtains a peak value voltage by weighted averaging of the photoelectric conversion outputs corresponding to the brightest part of the subject illuminance at that time, and obtains the photoelectric conversion output with this peak value voltage. A negative feedback loop is formed to control the clock frequency of the photoelectric conversion element, and the operating point of this loop is set so that the accumulated charge of the photoelectric conversion element is near saturation. As a result, it is possible to provide a focus information detection device that can obtain a photoelectric conversion output with a high S/N ratio even when the subject illuminance is low, and can obtain highly accurate focus information.

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

第1図〜第3図は従来の装置を説明するための図、第4
図〜第9図は本発明の一実施例を示す図で、第4図は構
成を示すブロック図、第5図は電圧制御発振器の特性図
、第6図は光電変換素子群の構成を示す回路図、第7図
は各部動作波形図、詔8図はフランジ回路の構成を示す
回路図、第9図はピークホールド回路およびサンシリン
グホールド回路の構成を示す回路図である。 出願人代理人  弁理士 鈴 江 武 彦第5図 第6図 第8図
Figures 1 to 3 are diagrams for explaining the conventional device;
9 to 9 are diagrams showing one embodiment of the present invention, FIG. 4 is a block diagram showing the configuration, FIG. 5 is a characteristic diagram of a voltage controlled oscillator, and FIG. 6 is a diagram showing the configuration of a photoelectric conversion element group. FIG. 7 is a circuit diagram showing the operation waveforms of each part, FIG. 8 is a circuit diagram showing the configuration of the flange circuit, and FIG. 9 is a circuit diagram showing the configuration of the peak hold circuit and the rising hold circuit. Applicant's representative Patent attorney Takehiko Suzue Figure 5 Figure 6 Figure 8

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)  レンズからの光路長がそれぞれ異なる複数個
所に設置された光電変換素子群によ)、時系列的に得ら
れる光電変換出力に含まれる被写体のコントラストによ
シ生じる変調成分の差から焦点情報を検出するようにし
たものにおいて、前記複数個の光電変換素子群から得ら
れる時系列的な光電変換出力の被写体照度の最も暗い部
分に対応する光電変換出力を、同一電位にフラングする
手段と、このフランジ手段によシフラン!された光電変
換出力についてピーク値の加重平均を行ないかつ上記−
走査期間だけ保持する手段と、この手段によシ保持され
た情報にょ9、前記−走査期間の時間幅を制御し前記光
電変換素子群に入射する光による電荷積分時間を制御す
る手段とを備え光電変換素子の電荷を、被写体照度に関
係なく飽和近傍に自動的に設定するようにしたことを特
徴とする焦点情報検出装置。
(1) The focal point is determined based on the difference in modulation components caused by the contrast of the subject included in the photoelectric conversion output obtained over time (by a group of photoelectric conversion elements installed at multiple locations with different optical path lengths from the lens). In the apparatus for detecting information, means for flagging the photoelectric conversion outputs corresponding to the darkest part of the subject illuminance of the time-series photoelectric conversion outputs obtained from the plurality of photoelectric conversion element groups to the same potential; , this flange means that Shifran! A weighted average of the peak values is performed for the photoelectric conversion outputs obtained, and the above-mentioned -
The photoelectric conversion element includes means for retaining information only during the scanning period, information retained by the means, and means for controlling the time width of the scanning period and the charge integration time due to light incident on the photoelectric conversion element group. A focus information detection device characterized in that the charge of a photoelectric conversion element is automatically set to near saturation regardless of subject illuminance.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63267907A (en) * 1987-04-27 1988-11-04 Nikon Corp Focus detector
JP2002365518A (en) * 2001-06-04 2002-12-18 Fuji Photo Optical Co Ltd Device for detecting focusing state of photographic lens
JP2009247020A (en) * 2009-07-28 2009-10-22 Fujinon Corp Auto-focus device for photographing lens

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