JPS61267714A - 光像検出装置 - Google Patents

光像検出装置

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JPS61267714A
JPS61267714A JP10977785A JP10977785A JPS61267714A JP S61267714 A JPS61267714 A JP S61267714A JP 10977785 A JP10977785 A JP 10977785A JP 10977785 A JP10977785 A JP 10977785A JP S61267714 A JPS61267714 A JP S61267714A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (発明の技術分野) 本発明は、結像レンズによりイメージセンサ受光部上に
形成される光像から得られた出力を、処理することによ
り光像の状態を検出する例えばカメラ用焦点検出装置等
の光像検出装置に関するものである。
(発明の背景) 従来のこの種の光像検出装置の代表的な例としては、カ
メラの焦点検出装置が知られている0例えば第7図は、
撮影レンズの射出瞳の異なる部分を通過した光束による
一対の被写体像の相対的ずれ量を光電的に検出し、その
ずれ量から、撮影レンズの焦点検出を行なう装置の光学
系を示したものである。
第7図において撮影レンズ1の射出瞳の第1部分及び第
2部分82.3を夫々通過した光束は、橢影レンズ1の
予定結像面4の近傍に第1及び第2被写体像を夫々形成
する。この第1及び第2の被写体像は夫々フィールドレ
ンズ5を介して第1及び第2再結像レンズ6.7により
第1及び第2のイメージセンサSA、SB上に再結像さ
れる。
イメージセンサSA、SBは各々Nヶの光電変換部a1
〜aN、bl−bNから形成されており、光電変換部の
幅は、配列ピッチPOとほぼ等しい。
イメージセンサSA、SBは光電変換部上の光強度分布
に対応した時系列出力AI ・−AN、及び81−B 
Nを出力する。
第8図は、イメージセンサSA、SBの出力A1・−・
AN、及びBi−・BNを処理してイメージセンサSA
、SB上の第1及び第2の被写体像の相対的ずれを検出
する従来の焦点検出装置の演算処理系のブロック図であ
る。第8図において、イメージセンサSA、SBの出力
A1 ・・−AN、及びB1 ・・−BNはフィルタ手
段8.9に送られる。
このフィルタ手段8,9は出力A I−A N、及びB
 1−−− B Nに含まれている焦点検出に悪影響を
及ぼす空間周波数成分を除去する目的のためのもので、
例えば第9図に示すようなトランスバーサルフィルタに
より構成されている。
このトランスバーサルフィルタは互いに直列接続された
一画素分の遅延回路DI−DQと、各遅延回路D1〜D
Qの出力端子にアンプAmを介して接続された乗算器W
l−WQと、これらの乗算器の出力を加算する加算器T
lとから成る。乗算器Wlは遅延回路D1の出力に重み
係数W1を乗算し、残りの乗算器W2〜WQも同様に遅
延回路D2〜DQの出力に夫々重み係数W2〜WQを乗
する。ここで重み係数W1〜WQは正、零又は負の数で
ある。
フィルタ手段8,9は以上の如き構成であるので、例え
ばイメージセンサSAから一連の光電出力A1 ・・−
・ANがフィルタ手段8に順次入力され、M=1 を発生し、続いて光電出力の転送が進むにつれて加算出
力!2−・・−IP、(但しP=N−Q+1)を順次出
力する。
一般に出力ILは次式で表される。
Q+L−1 −L 但し K墓M−L+1 フィルタ手段9も同様に加算出力J1 ・・・−JPを
順次出力する。A/D変換変換手段l−れらの加算出力
II  ・・・−IP、Jl  −・・ JPをデジタ
ル化し、更に演算手段11はこれらのデジタル化した出
力列間のずれ量を求め、このずれ量に基づいて焦点調節
状態の表示及び/又は撮影レンズの駆動が行なわれる。
フィルタ手段8.9は、第10図(a)に示す如く乗算
器の個数Q−5とし、重み係数をWl−0,28,W2
−0.76. W3四1.O,W4=0.76、W5−
0.28に設定している。フィルタを用いた場合このフ
ィルタ手段と光電変換形状とから決まる合成MTFを第
1O図(b)の実IAに示す、尚同図の点線Bは充電変
換部形状のみから決まるMTFである。これらの図から
も明らかなように上記フィルタを通すことにより、焦点
検出に悪影響を与える高周波成分を除去することができ
又フィルタ手段8.9として第11図(b)に示す如く
Q=9として重み係数Wl−W9が図に示す値であるフ
ィルタを用いた場合このフィルタ手段のMTFは第11
図(a)に示す如くなり、焦点検出に悪影響を与える低
周波成分を除去することができる。
従来上記のようなフィルタ手段8.9は回路により構成
した場合には重み係数W1〜WQに対応するアンプのゲ
イン等を調整すること等により任意に決定することが出
来たが、フィルタ手段を数々の電気回路要素から構成せ
ねばならず、検出装置の構成が複雑になったり調整が必
要となるという欠点を有していた。
そこで上記めフィルタ手段の動作をマイコン内の演算で
行なうことも考えられるが、通常(1)式のような乗算
を含む演算は演算時間内が加減算に比較して大幅にかか
り、イメージセンサ出力のように大量のデータを扱う場
合には全体として演算時間がかかりすぎるので実用的で
なかった。
(発明の目的) 本発明はこれらの欠点を解決し、全体の構成を複雑にす
ることなくかつ演算時間を短縮できる光像検出装置を得
ることを目的とする。
(発明の概要) 本発明は、フィルタ手段の演算処理に乗算を含まない形
で行うことを技術的要点としている。
(実施例) 第1図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
り一対のイメージセンサSA、SBの光電変換出力A1
〜AN、B1〜BNは、A/D変換手段12によりデジ
タル化され各々デジタルデータE1〜EN、Fl〜FN
となりマイクロコンピュータ(以後、マイコンと呼ぶ)
に送られる。
マイコン内において、まずフィルタ手段13により上記
デジタルデータE1〜BN、Fl〜FNをフィルタ処理
して加算デジタルデータG1〜CP。
H1〜HPを求め、次に演算手段14により該加算デジ
タルデータG1〜GP、H1〜HPのずれ量を検出し、
以上光に述べた従来の焦点検出装置と同様に焦点調節状
態の表示及び/又は撮影レンズの駆動が行なわれる。
フィルタ手段13の重み係数は、従来のフィルタ手段8
.9で重み係数W1=0.28.W2−0゜76、W3
−1.W4−0.76、W5−0.28であったものが
本実施例では第2図で示すように重み係数Wl−0,2
5,W2−0.75.W3−1゜W4=0.75.W5
−0.25と近位して選ばれている。
このように重み係数を選ぶことによりフィルタ演算(1
)式を、フィルタ人力E1〜EN、Fl〜FNとフィル
タ出力G1〜GP、H1〜HPとを用いて表わすと(2
)式のように表わされる。
111!し 但し K−M−L+1、Q−5 (2)式においてWK−EMおよびWK −FMの演算
は乗算であるが、本実施例のように重み係数を選ぶと、
例えばWl又はW5−0.25であるからWl又はW5
は(3)式のように書き替えることが出来る。
W1=W5雪0.25−2−”    (3)通常、マ
イコン内では2進法により数値表現や演算がなされてい
る。従って、(3)式に示す重み係数Wl−W5−0.
25をある値に乗することは2進法で表現されているあ
る値を下の桁の方向へ2桁シフトする(2ビツトシフト
する)ことと同等である。一般にこのような桁シフトは
乗算に比較して演算時間が大巾に短かくなる。
同様に重み係数W2−W4=0.75は(4)式のよう
に書き変えることが出来る。
W2−W4瓢0. ? 5−2°−24−・・(4)従
ってW2−W4−0.75をある値に乗することは、あ
る値からある値を下桁の方向に2桁シフトした値を引く
こと、即ち減算と同等になる。また、(4)式はW2−
2−’+2−冨と表せ、即ち加算と同等になる。
上記のように重み係数を取ればフィルタ演算中に含まれ
る乗算を加減算とシフト演算に置換することが出来るわ
けである。
一般には重み係数WKを次式のように選ぶことによりフ
ィルタ演算の乗算を全て加減算とシフト演算に置換でき
る。
WK−Σ  ST  ・2’      (5)但し、
Tは整数、STは−1又は0又は1の任意の値を取る。
第3図は上記説明したフィルタ手段の動作をマイコ゛ン
内の演算で行なう場合のフローチャートである。第4図
はデジタルデータE1〜EN、Fl〜FN、加算デジタ
ルデータGl−CP、H1〜HPがマイコン内のメモリ
にどのように格納されるかを示すメモリーマツプである
第3図及び第4図を参照してフィルタ手段の動作を説明
する。
まずブロック31にて、デジタルデータE1〜ENをメ
モリー内に格納するために、アドレスAXを開始アドレ
スAdlOにセットする。同じくアドレスAYを加算デ
ジタルデータG1〜CPの格納閘始アドレスAd12に
セットし、加算データFY=0とする。
次のブロック32ではアドレスAXつまりここではAd
lOの内容E1を読出して2ビツト下桁ヘシフトしてF
Yに加える。即ちFY−0,25・Elとなる。ブロッ
ク33にて、アドレスAXに1を加えつまりここではA
d20となる。
次のブロック34ではアドレスAX即ちAd20の内容
E2を読出してE2と2ビツト下桁ヘシフトしたものと
の差をFYに加える。即ちFY−0,25・E1+ (
E2−0.25E2)−0,2521+0.7522と
なる。そしてブロック35にてアドレスAXに1を加え
AX−Ad 30となる。
次のブロック36ではアドレスAX即ちAd30の内容
E3を読出してFYに加えFY−0,25E1+0.7
5E2+E3とし、再びブロック37にてアドレスAX
に1を加えAX−Ad 40とする。
次のブロック38ではアドレスAX即ちAd40の内容
E4を読出し、E4と2ビツト下桁ヘシフトしたものと
の差をFYに加える。従ってFY−0,25E1+0.
75F、2+23+(E4−0.25E4)=0.25
E1+0.75E2+E3+0.75E4となる。次に
ブロック39にてアドレスAXに1を加えAX−Ad 
50とする。
次のブロック40ではアドレスAX即ちAd50の内容
E5を続出し、2ビツト下桁へシフトしFYに加える。
この時点でFY−Gl−0,25E1+0.75E2+
E3+0.75E4+0.25E5となる。
次のブロック41ではアドレスAY=Ad 12にFY
即ちG1を格納する。
次にアドレスAXがデジタルデータEI−ENの格納終
了番地AdN1であるか調べる。この段階ではAX−A
d50≠AdNIであるからフローチャートで右に分岐
する(ブロック42)、そしてアドレスAXが格納終了
番地AdNOとなっているか調べる(ブロック43)。
この段階ではAX−Ad 50≠AdNOであるのでフ
ローチャートで下に分岐しアドレスAXから4を引く即
ちAX−Ad 10となる(ブロック45)。又加算デ
ジタルデータ格納アドレスAYに1を加えAY−Ad 
22とする0次に加算デジタルデータFY−〇とリセッ
トしてブロック32に戻る(ブロック44)。
このような演算のループを回るうちに加算デジタルデー
タGl−GPがメモリアドレスAd12〜AdP2に格
納されアドレスAX−AdNOとなると、アドレスAX
はデジタルデータFl〜FNの格納開始番地Aditに
リセットされる。又アドレスAYは加算デジタルデータ
H1〜HP格納開始番地Ad13にセットされ再び同様
な動作をくり返し、加算デジタルデータH1〜I(Pが
メモリアドレスAd13〜AdP3に格納される。
最初にアドレスAXがデジタルデータFl−FNの格納
終了番地AdN1となったことを検出して上記のフィル
タ動作が完了する。
以上述べたようにフィルタ演算に乗算を含まず加減算と
シフト演算のみで構成しているので演算時間を大巾に短
縮できる。特にデジタルデータの数又は重み係数の項数
が多い場合には非常に有効である。
次に本発明の第2の実施例について説明する。
第2の実施例の構成は第1図と同じであるがフィルタ手
段13の重み係数の与え方が異なる。重み係数が第2図
に示すようなフィルタ手段を有する第1の実施例に対応
する第2の実施例のフィルタ手段の重み係数は例えば第
5図(a)、  (b)のようになる。
第1の実施例と第2の実施例の違いを説明すると、第1
の実施例においては加算デジタルデータM=L となっており、例えばマイコンが8ビツトタイプでデジ
タルデータEMが8ビットデータ即ち0〜255の値で
あるとすると加算デジタルデータGLの取り得る値は(
6)式で表される。
0≦GL≦(Wl +W2+W3+W4+W5)X25
5=3X255− (6) 従って(6)式のように重み係数WKが1より大きくな
ると加算デジタルデータGLが8ビツトでは表現できず
、10ビツトを要することになるが、加算デジタルデー
タも8ビツトで表現しておいたほうがメモリ容量や転送
、後の焦点検出演算を考慮すると都合が良い。
第2の実施例では加算デジタルデータGLの取り得る範
囲がデジタルデータEMの取り得る範囲を越えないよう
にフィルタ手段の重み係数が定められている。即ち第5
図(a)に示す重み係数においてはW 1 +W2 +
W3 +W4 +W5日2−’+ (2−”−2−’)
+2I+(2ベー2−4) +2−4禦2−” (0,
25+0.75 + 1 +0.75 +0.25) 
−3/4−(7) となっているので加算デジタルデータGLの取り得る範
囲は8ビツトを越えない。又重み係数が2のべき乗の和
及び差から構成されており乗算は含まないので演算時間
が短かいという利点を持つ。
第2実施例と同様なフィルタ動作をさせる場合には、第
1実施例の加算デジタルデータFYをメモリーに格納す
る前に2ビツト下桁へ移動すれば良い。
又第5図(b)に示す重み係数においてはW1+W2+
W3+W4+W5=1/3 (0,25+0.75 +
 1 +0.75 +0.25> −1となっているの
で加算デジタルデータGLの取り得る範囲は8ビツトに
なる。この場合加算デジタルデータを1つ演算するのに
1回の除算を必要とするが重み係数をいちいち乗算する
のに比較すればその演算回数は大巾に少ないので演算時
間上の問題はない。
このような重み係数の場合には第1の実施例の′動作の
フローチャート第3図で加算デジタルデータFYがメモ
リーに格納される前に、FYを3で除するだけで同様な
フィルタ動作が行なわれる。
一般的には重み係数の絶対値の和が1以下となるように
定めておけば、上記効果即ち加算デジタルデータの変動
範囲を元のデジタルデータの変動範囲内に納めるという
効果が達成できる。又、重み係数の中に負のものがある
場合に加算デジタルデータが負になる場合があり、その
場合には演算処理がしずらいので、加算デジタルデータ
を元のデータ範囲(正の範囲)内に収めるように一定の
バイアスを加える必要がある。
例えば簡単のために重み係数の個数が2ケで重み係数W
1=0.5  W2=−0,5である場合には元のデジ
タルデータの変動範囲を8ビット即ちO〜255とする
と加算デジタルデータの変動範囲は−128〜+127
となるので加算デジタルデータにあらかじめ+128の
バイアスを加えておけば変動範囲を8ピント0〜255
におさめることができる。
次に本発明の第3の実施例について説明する。
前記第1及び第2の実施例においてはフィルタ演算にお
いてデジタルデータの下桁へのシフトが行なわれるので
シフト分のビットだけ情報が失なわれてしまっている。
例えば元のデジタルデータの低周波成分を除去する2重
機分型のフィルタを第2の実施例に基づいて重み係数を
決定すると第6図(a)のようになる。一般的な被写体
においては高周波成分よりも低周波成分を多く含む傾向
にあり従ってデジタルデータも低周波成分を多く含んで
いるわけで、このようなデジタルデータに対して第6図
(a)に示す重み係数を存するフィルタ手段を動作させ
るとその加算デジタルデータの変動範囲は元のデジタル
データの変動範囲の数分の1になってしまい元のデジタ
ルデータの情報を有効に抽出出来なくなってしまう。
第6図(b)は第6図(a)に示す重み係数を有する第
2実施例に基づく2重機分型フィルタに対応する第3の
実施例の2重機分型フィルタの重み係数を示している。
このように重み係数を与えることによりデジタルデータ
の下桁へのシフトはなく全て上位桁へのシフトとなるの
でA/D変換されたデジタルデータから情報が失なわれ
ることはない。
一般には重み係数の組が公約数を持たない整数の組とな
っていれば上記効果を達成することが出来る。
又上記のように重み係数の組が公約数を持たない整数の
組とすると重み係数の数が多い場合には加算デジタルデ
ータの変動範囲が元のデジタルデータの変動範囲と大巾
に食い違ってくので、重み係数の絶対値の和が1〜8程
度に納まるように重み係数を定めても、上記効果をある
程度達成できる。
又第1の実施例及び第2の実施例においては重み係数の
絶対値の和が1以上となっているので、デジタルデータ
の値によっては加算デジタルデータの値がデジタルデー
タの変動範囲を越えてしまう場合がある0例えば第6図
(a)に示す重み係数を有するフィルタの場合バイアス
を+128とすると、加算デジタルデータの変動範囲は
−128〜+383となる。従って8ビツト(0〜25
5)におさまらない加算デジタルデータを8ビツトにな
るように切り捨てや切り上げしてしまうように構成して
もよい、即ちこの場合加算デジタルデータの加算値が−
128−−1の場合にはその値を0に切り上げ+256
〜+383の場合にはその値を+255に切り下げるの
である。
このようにしておけば加算デジタルデータの値も8ビツ
トで表現できるのでメモリを有効に利用することができ
る。
(発明の効果) 以上のように本発明によれば光像検出装置のフィルタ手
段をマイコン内の演算で実現しているので構成を簡素化
出来ると同時に核フィルタ手段の重み係数を適正に選ぶ
ことによりフィルタ演算を短時間で実行出来るという効
果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による光像検出装置のブロック図。 第2図は第1の実施例におけるフィルタ手段の重み係数
を示す図。 第3図は第1の実施例のフィルタ手段の動作を示すフロ
ーチャート図。 第4図はマイコン内のメモリーマツプ図。 第5図は第2の実施例におけるフィルタ手段の重み係数
を示す図。 第6図は第3の実施例におけるフィルタ手段の重み係数
を示す図。 第7図は光像検出装置の光学系を示す図。 第8図は従来の光像検出装置のブロック図。 第9図は従来のフィルタ手段重み係数を示す図。 第10図は従来のフィルタ手段の重み係数とMTFの一
例を示す図。 第11図は従来のフィルタ手段の重み係数とMTFの一
例を示す図。 (主要部分の符号の説明) SA%SB−・・イメージセンサ 8.9.13・−・フィルタ手段 1O112−・・A/D変換手段 11.14・・−演算手段

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)複数の光電変換部が配列され、該複数の光電変換
    部上の光強度分布に応じた光電出力列を発生するイメー
    ジセンサーと、 前記光電出力列の各光電出力をそれぞれ2進法で表され
    たデジタルデータに変換するAD変換手段と、 重み係数に基づいて、前記2進法で表されたデジタルデ
    ータの桁のシフト、及び/又は前記デジタルデータの値
    とそのデジタルデータの桁をシフトした値との加減算を
    行うことにより、前記デジタルデータに該重み係数を乗
    じた場合と同等な出力を得るフィルター手段と、 前記フィルター手段の出力から前記光像の状態を検出す
    る検出手段とを具備しすることを特徴とする光像検出装
    置。
JP60109777A 1985-05-22 1985-05-22 光像検出装置 Expired - Lifetime JPH0762728B2 (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7136083B2 (en) 2000-07-19 2006-11-14 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Display method by using sub-pixels

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6061713A (ja) * 1983-09-16 1985-04-09 Nippon Kogaku Kk <Nikon> 焦点検出装置

Patent Citations (1)

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