JPS63267907A - Focus detector - Google Patents

Focus detector

Info

Publication number
JPS63267907A
JPS63267907A JP62103608A JP10360887A JPS63267907A JP S63267907 A JPS63267907 A JP S63267907A JP 62103608 A JP62103608 A JP 62103608A JP 10360887 A JP10360887 A JP 10360887A JP S63267907 A JPS63267907 A JP S63267907A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
output
image sensor
maximum value
focus detection
data
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP62103608A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2681921B2 (en
Inventor
Yosuke Kusaka
洋介 日下
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.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP62103608A priority Critical patent/JP2681921B2/en
Publication of JPS63267907A publication Critical patent/JPS63267907A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2681921B2 publication Critical patent/JP2681921B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To improve the focus detection precision by receiving the output of a maximum value detecting means and controlling the output level of an image sensor means so that said output is a prescribed value. CONSTITUTION:The image formed by an optical system is converted to an electric signal by the image sensor means. Though the output of the image sensor means includes a DC component, a filter means 21 eliminates the DC component. The output of the filter means 21 is subjected to the operation processing by an operating means 22 to detect position information of the image formed on the image sensor means, and the output of the filter means 21 is converted to the absolute value by a maximum value detecting means 23 to detect the maximum value. A sensor control means 24 which receives the output of the maximum value detecting means 23 controls the output level of the image sensor means so that said output has a prescribed value. Thus, correct focus control data of high reliability and high focus detection precision is outputted.

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明はカメラの焦点検出装置の改良に関する。[Detailed description of the invention] "Industrial application field" The present invention relates to an improvement in a focus detection device for a camera.

「従来の技術」 カメラ等に用いられる焦点検出装置として光学系による
像を電気信号に変換するCCD等のイメージセンサの出
力をAD変換したデータをマイコンで演算処理を行ない
、イメージセンサ上に形成された像の位置に関する情報
を検出することにより焦点検出を行なうものが知られて
いる。
``Prior Art'' As a focus detection device used in cameras, a microcomputer performs arithmetic processing on data obtained by AD converting the output of an image sensor such as a CCD, which converts an image produced by an optical system into an electrical signal, and forms the image on the image sensor. It is known that focus detection is performed by detecting information regarding the position of a focused image.

この種の焦点検出装置において、イメージセンサの出力
がAD変換範囲を越える場合には、そのAD変換データ
か飽和しもとのイメージセンサの出力との対応がとれな
くなりその結果焦点検出の精度が悪化してしまう。
In this type of focus detection device, if the output of the image sensor exceeds the AD conversion range, the AD conversion data will become saturated and will no longer correspond to the output of the original image sensor, resulting in a decline in focus detection accuracy. Resulting in.

そこで従来このような状態になるのを防止するために、
イメージセンサの出力の最大値か所定値になるようにイ
メージセンサを制御する技術か使用されていた。
Therefore, in order to prevent this situation from occurring,
A technique was used to control the image sensor so that the output of the image sensor reached a maximum value or a predetermined value.

このことを第8図〜第10図を用いて詳しく説明する。This will be explained in detail using FIGS. 8 to 10.

第8図、第9図においてイメージセンサ出力は一点鎖線
で示され、実線の縦線がAD変換データを示している。
In FIGS. 8 and 9, the image sensor output is indicated by a dashed line, and the solid vertical line indicates AD conversion data.

AD変換の入力範囲をO〜5vとしAD変換か8ビツト
(0〜255)て行なわれるとすると、第8図のように
イメージセンサ出力か5Vを越えた場合には5vを越え
た部分のAD変換データは全て255にクランプされて
しまうことになる。
Assuming that the input range of AD conversion is 0 to 5V and AD conversion is performed in 8 bits (0 to 255), if the image sensor output exceeds 5V as shown in Figure 8, the AD of the part exceeding 5V will be All conversion data will be clamped to 255.

そこでイメージセンサを制御して第10図のようにイメ
ージセンサ出力の最大値かO〜5vの範囲内の電圧Vp
になるようにすると、AD変換データはO〜255の間
に全ておさまりクランプされてしまうことがなくなる。
Therefore, by controlling the image sensor, as shown in Fig. 10, the maximum value of the image sensor output or the voltage Vp within the range of O to 5V is set.
If this is done, the AD conversion data will all fall between 0 and 255, and will not be clamped.

「発明か解決しようとする問題点」 しかしながら、上記の如き従来の技術においては、以下
のような問題点かあった。
"Problems to be Solved by the Invention" However, the above-mentioned conventional techniques have the following problems.

従来AD変換されたデータを処理して、イメージセンサ
上に形成された像の位置に関する情報を得る際には、精
度を向上させる目的で、AD変換されたデータからDC
成分を除去しAC成分のみを含むデータにしてから所定
の演算をして像の位置に関する情報を得ていた。
Conventionally, when processing AD-converted data to obtain information regarding the position of an image formed on an image sensor, in order to improve accuracy, DC conversion is performed from AD-converted data.
The components were removed to create data containing only AC components, and then predetermined calculations were performed to obtain information regarding the position of the image.

しかしAD変換されたデータか所定範囲におさまってい
ても、DC成分を除去する処理を施すとACJi分デー
タが所定範囲を越えてクランプされてしまう場合があっ
た。その結果このような場合にはAC成分データを使用
して像の位置に関する情報を得ても、信頼性がないとい
う欠点を有していた。
However, even if the AD-converted data falls within a predetermined range, when the DC component is removed, the ACJi data may be clamped beyond the predetermined range. As a result, in such cases, even if the AC component data is used to obtain information regarding the position of the image, it is unreliable.

上述の欠点をさらに詳しく説明する。The above drawbacks will be explained in more detail.

AD変換されたデータを例えば X (n):n = 1− Nとする。For example, AD converted data X (n): n = 1-N.

DC成分を除去する処理は1階以上の差分をとるデジタ
ルフィルタによって行なわれる。
The process of removing the DC component is performed by a digital filter that takes differences of the first order or higher.

例として2階差分フィルタの処理を演算式て表わしたも
のを(1)式に示す。
As an example, the processing of the second-order difference filter is expressed as an arithmetic expression in equation (1).

Y  (m)  =  (−X  (m)+2X  (
m+1)−X (m+2))x  k −= (1)た
だしm=1〜N−2 (1)式においてY(m)はAC成分データでありkは
所定の係数であるが、通常もとのAD変換データの最下
位ビットの情報を保存するための最小の係数値に=1か
選ばれる。
Y (m) = (-X (m) + 2X (
m + 1) - = 1 is selected as the minimum coefficient value for preserving the information of the least significant bit of the AD conversion data.

この時AD変換されたデータX (n)のデータ範囲を
8ビツト(0〜255)にとると(1)式よりAC成分
データY (m)のデータ範囲はlOピッ)(−510
〜51O)必要になる。従ってAC成分データを8ビツ
ト(−128〜127)で取扱った場合にはその範囲を
越えるデータはクランプされることになる。
At this time, if the data range of the AD-converted data
~51O) will be required. Therefore, if AC component data is handled in 8 bits (-128 to 127), data exceeding that range will be clamped.

第9図はAC成分データとして(1)式の2階差分フィ
ルタによる2階差分データを用いた時のデータのクラン
プ状態を示す。
FIG. 9 shows the clamping state of data when second-order difference data obtained by the second-order difference filter of equation (1) is used as AC component data.

以上のように従来の技術を使用した焦点検出装置に3い
てはデータのクランプ状態が発生し焦点検出精度が悪く
なるといった欠点を有していた。
As described above, the focus detection apparatus 3 using the conventional technology has the drawback that data clamping occurs and focus detection accuracy deteriorates.

「問題点を解決するための手段」 上記問題点を解決するための本発明の要旨とするところ
は、 光学系による像を電気信号に変換するイメージセンサ手
段と、 前記イメージセンサ手段(4)の出力からDC成分を除
去するフィルタ手段(21)と、前記フィルタ手段の出
力を演算処理して前記イメージセンサ手段(4)上に形
成された像の位置情報を検出する演算手段(22)と、 前記′フィルタ手段(21)の出力を絶対値化し更にそ
の最大値を検出して出力する最大値検出手段(23)と
、 前記最大値検出手段の出力を受け該出力が所定値になる
ようにイメージセンサ手段の出力レベルを制御するセン
サ制御手段(24)とを具備して成る焦点検出装置に存
する。
"Means for Solving the Problems" The gist of the present invention for solving the above problems is to provide: an image sensor means for converting an image formed by an optical system into an electrical signal; a filter means (21) for removing DC components from the output; a calculation means (22) for calculating position information of the image formed on the image sensor means (4) by processing the output of the filter means; maximum value detection means (23) for converting the output of the filter means (21) into an absolute value and further detecting and outputting the maximum value; and receiving the output of the maximum value detection means so that the output becomes a predetermined value. The focus detection device comprises sensor control means (24) for controlling the output level of the image sensor means.

「作用」 光学系による像はイメージセンサ手段て電気信号に変換
される。
"Operation" The image produced by the optical system is converted into an electrical signal by the image sensor means.

前記イメージセンサ手段の出力はDC成分を含んでいる
か、フィルタ手段はそのDC成分を除去する。
If the output of the image sensor means includes a DC component, the filter means removes the DC component.

フィルタ手段の出力は演算手段により演算処理され、前
記イメージセンサ手段上に形成された像の位置情報が検
出され、さらにフィルタ手段の出力は最大値検出手段で
絶対値化されさらにその最大値が検出される。
The output of the filter means is subjected to calculation processing by a calculation means to detect the positional information of the image formed on the image sensor means, and the output of the filter means is converted into an absolute value by a maximum value detection means, and the maximum value thereof is detected. be done.

最大値検出手段の出力を受けたセンサ制御手段は、該出
力が所定値になるようにイメージセンサ手段の出力レベ
ルを制御し、信頼性が高く、焦点検出精度のよい適切な
焦点制御データを出力するものである。
The sensor control means that receives the output of the maximum value detection means controls the output level of the image sensor means so that the output becomes a predetermined value, and outputs appropriate focus control data with high reliability and high focus detection accuracy. It is something to do.

「実施例」 以下、図面に基づき本発明の各種実施例を説明する。"Example" Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described based on the drawings.

第1図〜第3図は本発明の第1の実施例を示している。1 to 3 show a first embodiment of the present invention.

第2図に示すように1本発明を適用したカメラは、撮影
光学系lと、撮影光学系lの拘束を受けるメインミラー
2と、焦点検出情報を取り出すためのサブミラー3と、
サブミラー3に取り出した像を電気信号に変換するイメ
ージセンサ4と、イメージセンサ4の出力を処理する中
央処理装置5と、中央処理装置5により制御される表示
手段6およびレンズ駆動手段7とを備えている。
As shown in FIG. 2, a camera to which the present invention is applied includes a photographing optical system 1, a main mirror 2 that is constrained by the photographing optical system 1, and a sub-mirror 3 for extracting focus detection information.
It includes an image sensor 4 that converts the image taken out by the sub-mirror 3 into an electrical signal, a central processing unit 5 that processes the output of the image sensor 4, and a display means 6 and a lens driving means 7 that are controlled by the central processing unit 5. ing.

第3図は焦点検出装置に用いられる焦点検出光学系の一
例であって、領域13a、13bを有する射出l111
2の後の焦点検出面に設置されたフィールドレンズ10
および、一対の再結像レンズ11および、一対のイメー
ジセンサ4a、4bからなり、前記焦点検出面に形成さ
れた被写体像が、前記一対のイメージセンサ4a、4b
上に再結像されるように構成されている。
FIG. 3 shows an example of a focus detection optical system used in a focus detection device, in which an exit l111 having areas 13a and 13b is shown.
Field lens 10 installed on the focus detection plane after 2
It consists of a pair of re-imaging lenses 11 and a pair of image sensors 4a, 4b, and the subject image formed on the focus detection surface is transmitted to the pair of image sensors 4a, 4b.
It is configured to be re-imaged on top.

第1図は第2図に示したカメラの中央処理装置5の構成
を示したものである。
FIG. 1 shows the configuration of the central processing unit 5 of the camera shown in FIG.

中央処理装M5は、AD変換手段2o、2階差分手段2
1、相関演算手段22.最大値検出手段23、センサ制
御手段24より構成されている。
The central processing unit M5 includes an AD conversion means 2o and a second-order difference means 2.
1. Correlation calculation means 22. It is composed of a maximum value detection means 23 and a sensor control means 24.

次に作用を説明する。Next, the effect will be explained.

撮影光学系lを通過した被写体からの光束は、メインミ
ラー2によりその一部はファインダー光学系に導かれ、
他の一部はメインミラー2を通過し、さらにサブミラー
3にて反射され、フィルム面またはその近傍に焦点検出
面が設定された焦点検出光学系に導かれる。
A part of the light flux from the subject that has passed through the photographic optical system 1 is guided to the finder optical system by the main mirror 2.
The other part passes through the main mirror 2, is further reflected by the sub-mirror 3, and is guided to a focus detection optical system in which a focus detection surface is set on or near the film surface.

焦点検出光学系中に組み込まれた一対のイメージセンサ
4は、電荷蓄積型イメージセンサであり、適正な出力信
号を得るためには、光量に応じた電荷蓄積時間を必要と
する。
The pair of image sensors 4 incorporated in the focus detection optical system are charge accumulation type image sensors, and require a charge accumulation time corresponding to the amount of light in order to obtain an appropriate output signal.

イメージセンサ4からの出力信号は、中央処理装置5に
取り込まれ後述の処理を受け、デフォーカス方向および
デフォーカス量が検出される。中央処理装M5は、この
デフォーカス方向およびデフォーカス量に基づいて表示
手段6を制御し、焦点調節状態を使用者に認知させる、
と同時にレンズ駆動手段7を制御し、撮影光学系を金魚
状態へと駆動する。
The output signal from the image sensor 4 is taken into the central processing unit 5 and subjected to processing to be described later, and the defocus direction and defocus amount are detected. The central processing unit M5 controls the display means 6 based on the defocus direction and defocus amount to make the user aware of the focus adjustment state.
At the same time, the lens driving means 7 is controlled to drive the photographing optical system to the goldfish state.

イメージセンサ4aか受光する光束は、再結像レンズ1
1の開口かフィールドレンズlOにより撮影光学系の射
出瞳12上に投影される領域13aを通過する光束とな
る。また一方、イメージセンサ4bが受光する光束は、
同様に射出瞳12上の領域13bを通過する光束となる
The light beam received by the image sensor 4a is transferred to the re-imaging lens 1.
The light flux passes through a region 13a projected onto the exit pupil 12 of the photographing optical system by the aperture field lens 10 of No. 1. On the other hand, the light flux received by the image sensor 4b is
Similarly, the light flux passes through the area 13b on the exit pupil 12.

この焦点検出光学系において、撮影光学系により形成さ
れる被写体像面が、前記焦点検出面と一致している場合
には、前記一対のイメージセンサ4a、4b上に光学系
配置より決まる所定の位置関係で2つの被写体像が再結
像される。
In this focus detection optical system, when the object image plane formed by the photographing optical system coincides with the focus detection plane, a predetermined position determined by the optical system arrangement is placed on the pair of image sensors 4a and 4b. The two subject images are re-imaged in relation to each other.

また、被写体像面が前記焦点検出面より光軸方向に偏位
している場合には、前記一対のイメージセンサ4a、4
b上に形成される一対の被写体像も、前記所定の位置関
係からイメージセンサ上て横方向に偏位する。
Further, when the object image plane is deviated from the focus detection plane in the optical axis direction, the pair of image sensors 4a, 4
The pair of subject images formed on the image sensor b also deviate from the predetermined positional relationship in the lateral direction on the image sensor.

従って、一対のイメージセンサ出力より一対の被写体像
の位置関係を求め、その位置関係と前記所定の位置関係
を比較することにより、被写体像面の焦点検出面からの
偏位方向くデフォーカス方向)および偏位量(デフォー
カス量)を検出することができる。
Therefore, by determining the positional relationship between a pair of subject images from the outputs of a pair of image sensors and comparing that positional relationship with the predetermined positional relationship, it is possible to determine the direction of deviation of the subject image plane from the focus detection plane (defocus direction). and the amount of deviation (defocus amount) can be detected.

なお、光軸方向のデフォーカス量と、イメージセンサ並
び方向の偏位量は図中示す一対の再結像光学系光軸間の
開き角αによって結びつけられている。
Note that the defocus amount in the optical axis direction and the deviation amount in the image sensor arrangement direction are linked by the opening angle α between the optical axes of the pair of reimaging optical systems shown in the figure.

中央処理装置5では、一対のイメージセンサ4a、4b
からの出力信号は、AD変換手段2゜により各々n個の
1次データA I (1) 〜A 1 (n)。
In the central processing unit 5, a pair of image sensors 4a and 4b
The output signals from the AD conversion means 2° are converted into n pieces of primary data A I (1) to A 1 (n), respectively.

B 1 (1) 〜B 1 (n)にAD変換される。It is AD converted into B1(1) to B1(n).

AD変換手段20は、例えばイメージセンサ4の出力信
号の電圧レベル0〜5vftO〜255の8ビツトにA
D変換し、Ov以下は0に、また5v以上は255にま
るめ込むように構成されている。
The AD conversion means 20 converts the output signal of the image sensor 4 into 8 bits of voltage levels 0 to 5vftO to 255, for example.
It is configured to perform D conversion, rounding values below Ov to 0, and rounding values above 5V to 255.

次にAD変換された1次データA I (1)〜A 1
 (n) 、 B 1 (1) 〜B 1(n)は、2
階差分手段21に送られ、(2)式のような2階差分演
算処理を受け、2次データA 2 (1)〜A2(■)
Next, AD converted primary data A I (1) ~ A 1
(n), B 1 (1) ~ B 1 (n) is 2
The secondary data A 2 (1) to A2 (■) are sent to the floor difference means 21 and subjected to second floor difference calculation processing as shown in equation (2).
.

B 2 (1)〜B 2 (s)に変換される。It is converted into B2(1) to B2(s).

A 2(h)−−A I(h)÷2* A 1(h◆2
)−A 1(h+4)B 2(h)−81(h)421
81(h◆2)−81(h+4)・−(2)h冨 1〜
l、1胃n−4 (2)式のように2階差分処理を行なうことにより、1
次データAI(1) 〜Al(n)、Bl(1)〜B 
1 (n)から、焦点検出に有害なりC成分や1次の線
形成分を取り除くことかできる。
A 2(h)--A I(h)÷2* A 1(h◆2
)-A 1(h+4)B 2(h)-81(h)421
81 (h ◆ 2) - 81 (h + 4)・- (2) h depth 1~
l, 1 stomach n-4 By performing second-order difference processing as in equation (2), 1
Next data AI(1) ~Al(n), Bl(1) ~B
1(n), it is possible to remove the C component and the first-order linear component, which are harmful to focus detection.

1次データを8ビツトとすると、2次データの出力範囲
は、(2)式より−510〜+510となるが、2次デ
ータは1次データと同じビット数て取り扱ったほうが、
メモリーを節約できかつ演算処理も簡単になるという理
由と、通常2次データは1次データに比較して、その変
動範囲が縮小するという理由から、2次データの出力範
囲も8ビット−128〜+127として、−128以下
のデータは−128に、+127以上のデータは+12
7にまるめこまれる。
If the primary data is 8 bits, the output range of the secondary data is -510 to +510 according to equation (2), but it is better to treat the secondary data as having the same number of bits as the primary data.
The output range of secondary data is also 8 bits - 128 to 8 bits because it saves memory and simplifies arithmetic processing, and because the fluctuation range of secondary data is usually smaller than that of primary data. As +127, data below -128 becomes -128, and data above +127 becomes +12.
It's wrapped up in 7.

相関演算子段22は、2階差分手段21からの2次デー
タA 2 (1)〜A2(m)、B2(1)〜B2(■
)を受け以下に説明する相関演算処理を行ない、イメー
ジセンサ4上の2像の相対的ずれ量を求め、さらにその
ずれ量から焦点検出面におけるデフォーカス量およびデ
フォーカス方向を検出する。
The correlation operator stage 22 outputs the secondary data A2(1) to A2(m), B2(1) to B2(■
), a correlation calculation process to be described below is performed to obtain the relative shift amount between the two images on the image sensor 4, and further, the defocus amount and defocus direction on the focus detection plane are detected from the shift amount.

相関演算処理はまず(3)式演算により1組の2次デー
タを相対的シフト量したけずらしながら相関量C(L)
を求める。
The correlation calculation process first calculates the correlation amount C(L) by shifting one set of secondary data by a relative shift amount by calculating equation (3).
seek.

C(L)−Σl A 2(i) −82(i+L) l
     ・−(3)たたしく3)式においてΣの範囲
は2次データが存在する範囲内で行なわれる。
C(L)-Σl A 2(i) -82(i+L) l
-(3) Indeed, in equation 3), the range of Σ is within the range where secondary data exists.

第4図に相対的シフト量りを横軸に取扱った場合の相関
量C(L)のグラフの一般例を示す。
FIG. 4 shows a general example of a graph of the correlation amount C(L) when the relative shift amount is treated as the horizontal axis.

第4図において、1組の2次データの相関が高い相対的
シフト量りにおいて相関1c(L)か最小値となる。
In FIG. 4, the correlation 1c(L) becomes the minimum value in a relative shift amount where the correlation between a set of secondary data is high.

しかし相対的シフトMLは離散的で相関量C(L)も離
散時にしか求められていないために、連続的な相対的シ
フト量を2とした時の相関量C(u)の最小値C(xm
)は内挿によって求められる。
However, since the relative shift ML is discrete and the correlation amount C(L) is also obtained only at discrete times, the minimum value C(u) of the correlation amount C(u) when the continuous relative shift amount is 2 xm
) is determined by interpolation.

第5図は内挿の一例を示した図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of interpolation.

まず相関量C(L)の最小値を与える相対的シフト量χ
、およびその前後の相対的シフト量X−1,X+1およ
び相関量C(x−1)、C(x)。
First, the relative shift amount χ that gives the minimum value of the correlation amount C(L)
, relative shift amounts X-1, X+1 before and after that, and correlation amounts C(x-1), C(x).

C(x◆l)とした場合、最小相関量C(x)と残り2
ケの相関量のうちの大きい相関量(第5図の場合C(x
◆1))とを結ぶ直線Qを引く。
When C(x◆l), the minimum correlation amount C(x) and the remaining 2
The larger correlation amount among the correlation amounts (C(x
◆Draw a straight line Q connecting 1)).

次に残りの1つの相関量(第5図の場合C(x−1))
を通り直線Qと傾きが反対な直線Pを引き2つの直線P
とQの交点を求め交点座標かC(x層)、x墓か各々連
続的相対的シフト量文に対する最小相関量および最小相
関量を与える相対的シフト量となる。
Next, the remaining correlation amount (C(x-1) in Figure 5)
Draw a straight line P that has the opposite slope to the straight line Q through
The intersection point of and Q is found, and the intersection coordinates C (x layer) and x grave are the minimum correlation amount for the continuous relative shift amount sentence and the relative shift amount that gives the minimum correlation amount.

(4)式は上述の内挿法による最小相関量C(xm)お
よびその相対的シフト量×Iを与える式である。
Equation (4) is an equation that gives the minimum correlation amount C(xm) and its relative shift amount×I by the above-mentioned interpolation method.

X■= x + D / E C(X@)= (C(X)−1D I ) /Eただし
、D=1/2 X (C(x−1)−C(x+1))E
  = wax((:(x+1)−C(x)、C(x−
1)−C(x)l   −(4)(4)式により求めら
れたxmか1組の2次データの相対的ずれ量を表し2次
データのピッチをSとすればイメージセンサ上の2像の
相対的な横ずれ量はS X xmとなり、最終的に焦点
検出面におけるデフォーカス量dは(5)式のように求
められる。
X■= x + D / E C(X@) = (C(X)-1D I ) /EHowever, D=1/2 X (C(x-1)-C(x+1))E
= wax((:(x+1)-C(x), C(x-
1) −C(x)l −(4) xm obtained by equation (4) represents the relative shift amount of a set of secondary data, and if the pitch of the secondary data is S, then 2 on the image sensor The relative lateral shift amount of the image is S x xm, and the defocus amount d on the focus detection plane is finally determined as in equation (5).

d=kXSXxv            −−−(s
)(5)式においてKは焦点検出光学系の構成(第3図
における開き角α等)によって決まる係数である。
d=kXSXxv ---(s
) In equation (5), K is a coefficient determined by the configuration of the focus detection optical system (opening angle α in FIG. 3, etc.).

以上のように相関演算手段22によりデフォーカス量お
よびデフォーカス方向が求められさらにこれらの出力に
よりレンズ駆動および表示等の処理か行なわれる。
As described above, the defocus amount and defocus direction are determined by the correlation calculating means 22, and further processing such as lens driving and display is performed based on the outputs thereof.

一方、2階差分手段21の出力データA 2 (1)〜
A 2 (@) 、 B 2 (1)〜B2(鳳)は最
大値検出手段23にも送られる。
On the other hand, the output data A 2 (1) of the second-order difference means 21 ~
A 2 (@) and B 2 (1) to B2 (Otori) are also sent to the maximum value detection means 23.

最大値検出手段23はまず、データA 2 (1)〜A
2(■)、B2(1)〜B2(■)を(6)式のように
給体値化し3次データA 3 (1)〜A3(■)。
The maximum value detection means 23 first detects data A 2 (1) to A
2 (■) and B2 (1) to B2 (■) are converted into feed values as shown in equation (6) to obtain tertiary data A 3 (1) to A3 (■).

B 3 (1)〜B3(■)を得る。Obtain B3 (1) to B3 (■).

A 3(i)= l A2(i) l 、 B 3(i
)= I B2(i) l・−(6)i=1 〜m 次に3次データA 3 (1)〜A3(謹)、B3(1
)〜B 3 (m)から3次データ中の最大値Fを(7
)式により求める。
A 3(i) = l A2(i) l , B 3(i
)=I B2(i) l・-(6)i=1 ~m Next, tertiary data A 3 (1) ~A3(謹), B3(1
)~B 3 (m), the maximum value F in the tertiary data is (7
) is calculated using the formula.

F =max(A3(i)、 B 3(i))  i 
= 1〜m  −(7)最大値検出手段23は求めた最
大値Fをセンサ制御手段24に送出する。
F = max(A3(i), B3(i)) i
= 1 to m - (7) The maximum value detection means 23 sends the obtained maximum value F to the sensor control means 24.

センサ制御手段24は前記電荷蓄積型イメージセンサ4
の電荷蓄積時間を制御する手段であって最大値Fおよび
最大値Fが求められたシーケンスでの電荷蓄積時間Ts
および最大値Fの目標値Faのデータより次シーケンス
での電荷蓄積時間Tnを(8)式のように決定する。
The sensor control means 24 controls the charge accumulation type image sensor 4.
means for controlling the charge accumulation time of the maximum value F and the charge accumulation time Ts in the sequence in which the maximum value F is determined.
And from the data of the target value Fa of the maximum value F, the charge accumulation time Tn in the next sequence is determined as shown in equation (8).

Tn =Fa xTs /F         −(8
)センサ制御手段24は求めた電荷蓄積時間に従って次
シーケンスては電荷蓄積型イメージセンサ4の電荷蓄積
時間の制御を行なう。
Tn=FaxTs/F−(8
) The sensor control means 24 controls the charge accumulation time of the charge accumulation type image sensor 4 in the next sequence according to the determined charge accumulation time.

本発明の第1の実施例においては、上述のような構成に
なっているので、被写体のコントラストには無関係に2
次データA2(1)〜A2(s)、B 2 (1)〜B
2(■)の値を第6図に示すように−Faから+Faの
範囲におさめることかてきる。
In the first embodiment of the present invention, since the configuration is as described above, two images can be taken regardless of the contrast of the subject.
Next data A2 (1) ~ A2 (s), B 2 (1) ~ B
The value of 2(■) can be kept within the range of -Fa to +Fa as shown in FIG.

第7図は本発明の第2の実施例であって第1の実施例と
は1次データに対する第2の最大値検出手段25を設は
センサ制御手段24は2つの最大値検出手段23.25
の出力を受けてセンサ制御を行なう点か異なっている。
FIG. 7 shows a second embodiment of the present invention, which differs from the first embodiment in that a second maximum value detection means 25 for primary data is provided, and the sensor control means 24 has two maximum value detection means 23. 25
The difference is that sensor control is performed based on the output of the sensor.

第2の実施例において中央処理装置5のAD変換手段2
0.2階差分手段21、相関演算子段22、第1の最大
値検出手段23、の動作は第1の実施例のものと同しな
ので省略する。
In the second embodiment, the AD conversion means 2 of the central processing unit 5
The operations of the 0.2-order difference means 21, the correlation operator stage 22, and the first maximum value detection means 23 are the same as those in the first embodiment, and will therefore be omitted.

第2の最大値検出手段25はAD変換手段20、からの
1次データA I (1) 〜A 1 (n) 。
The second maximum value detection means 25 receives primary data A I (1) to A 1 (n) from the AD conversion means 20 .

B 1 (1)〜B 1 (n)を受けて1次データ中
の最大値Gを(9)式のように求めセンサ制御手段24
に出力する。
Upon receiving B 1 (1) to B 1 (n), the maximum value G in the primary data is determined as shown in equation (9) and the sensor control means 24
Output to.

G = max(A I (i) 、 B 1 (+)
) i−1〜n  =・(9)センサ制御手段24は第
1の最大値検出手段23から送られた最大値Fおよびそ
の目標値Faおよび第2の最大値検出手段25から送ら
れた最大値Gおよびその目標値Gaおよび最大値Fと最
大値Gが求められたシーケンスでの電荷蓄積時間Tsよ
り次のシーケンスでの電荷蓄積時間Tnを(io)式の
ように決定する。
G = max(A I (i), B 1 (+)
) i-1~n = (9) The sensor control means 24 detects the maximum value F sent from the first maximum value detection means 23, its target value Fa, and the maximum value sent from the second maximum value detection means 25. From the charge accumulation time Ts in the sequence in which the value G, its target value Ga, the maximum value F, and the maximum value G were determined, the charge accumulation time Tn in the next sequence is determined as shown in equation (io).

T n = win(T I 、 T 2)TI=Ga
 XTs/G、 T2−Fa xTs/F  =・(l
O)センサ制御手段24は求めた電荷蓄積時間に従って
次のシーケンスで電荷蓄積型イメージセンサ4の電荷蓄
積時間の制御を行なう。
T n = win(TI, T 2) TI=Ga
XTs/G, T2-Fa xTs/F =・(l
O) The sensor control means 24 controls the charge accumulation time of the charge accumulation type image sensor 4 in accordance with the determined charge accumulation time in the following sequence.

第2の実施例においては上述のような構成になっている
ので2次データA 2 (1)〜A2(■)、B2(1
) 〜B2(m)の値が−Faから+Faの範囲におさ
めることかできるのみならず、さらに1次データA I
 (1) 〜A 1 (n) 、 B 2(1) 〜B
 2 (s)の値も0からGaの範囲におさめることが
でき1次データ、2次データともクランプされることが
ないので第1の実施例よりもさらに焦点検出精度が向上
する。
In the second embodiment, since the configuration is as described above, the secondary data A 2 (1) to A2 (■), B2 (1
) ~B2(m) can not only be kept within the range of -Fa to +Fa, but also the primary data A I
(1) ~A 1 (n), B 2 (1) ~B
Since the value of 2 (s) can also be kept within the range from 0 to Ga and neither the primary data nor the secondary data is clamped, the focus detection accuracy is further improved than in the first embodiment.

以上の実施例においては1次データは2階差分手段21
は(2)式のような2階差分演算処理を受けたが、それ
に限られることなく1次データからDC成分を除く演算
処理を行なうフィルタ手段であればよい。
In the above embodiment, the primary data is the second difference means 21
is subjected to second-order difference calculation processing as shown in equation (2), but is not limited thereto, and may be any filter means that performs calculation processing to remove DC components from primary data.

またセンサ制御手段24は電荷蓄積型イメージセンサ4
の電荷蓄積時間を制御することによりその出力の大きさ
を制御しているが、イメージセンサの出力の増巾のゲイ
ンを制御するように構成してもよいし、イメージセンサ
に入射する光量を絞りや濃度フィルタによって制御する
ように構成してもよい。
Further, the sensor control means 24 is a charge accumulation type image sensor 4.
The magnitude of the output is controlled by controlling the charge accumulation time of the image sensor, but it may also be configured to control the gain of the amplification of the image sensor's output, or the amount of light incident on the image sensor may be reduced. It may also be configured to be controlled by a filter or a density filter.

また以上の説明ではイメージセンサ出力の処理がデジタ
ル的に行なわれているがもちろんアナログ的に処理して
もかまわない。
Further, in the above description, the image sensor output is processed digitally, but of course it may be processed analogously.

また、上記実施例においてはセンサ制御手段24は電荷
蓄積型イメージセンサ4の次シーケンスにおける蓄積時
間を制御しているが、非破壊続出可能なイメージセンサ
を用いてその出力をリアルタイムで制御するように構成
してもよい。
Further, in the above embodiment, the sensor control means 24 controls the accumulation time of the charge accumulation type image sensor 4 in the next sequence, but it is possible to control the output in real time using an image sensor capable of non-destructive continuous operation. may be configured.

「発明の効果」 本発明に係る焦点検出mNによれば、相関演算に用いら
れるデータがクランプされることがなくなるので焦点検
出精度の高い焦点検出装置を提供することができる。
"Effects of the Invention" According to the focus detection mN according to the present invention, the data used for correlation calculation is not clamped, so it is possible to provide a focus detection device with high focus detection accuracy.

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

第1図〜第6図は本発明による焦点検出装置の第1の実
施例を示しており、第1図は焦点検出装置の要部構成ブ
ロック図、第2図はカメラに応用した際の構成説明図、
第3図は焦点検出装置に用いられる焦点検出光学系の斜
視図、第4図、第5図は相関演算の説明図、第6図はイ
メージセンサ出力の信号処理の説明図、第7図は第2の
実施例に係る焦点検出装置の要部構成ブロック図、第8
図〜第1O図は従来のイメージセンサ出力の信号処理の
説明図である。 4.4a、4b−・・イメージセンサ 20・・−AD変換手段  21・・・2階差分手段2
2・・・相関演算手段 23.25・・・最大値検出手段 イメージ 第1図 〔(L) 第5図 第6図 第7図 第S図
1 to 6 show a first embodiment of a focus detection device according to the present invention, FIG. 1 is a block diagram of the main part of the focus detection device, and FIG. 2 is a configuration when applied to a camera. Explanatory diagram,
Figure 3 is a perspective view of the focus detection optical system used in the focus detection device, Figures 4 and 5 are illustrations of correlation calculation, Figure 6 is an illustration of signal processing of image sensor output, and Figure 7 is Block diagram of the main part configuration of the focus detection device according to the second embodiment, No. 8
Figures 1 to 1O are explanatory diagrams of conventional image sensor output signal processing. 4.4a, 4b--Image sensor 20--AD conversion means 21...Second-order difference means 2
2... Correlation calculation means 23. 25... Maximum value detection means image Fig. 1 [(L) Fig. 5 Fig. 6 Fig. 7 Fig. S

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)光学系による像を電気信号に変換するイメージセ
ンサ手段と、 前記イメージセンサ手段の出力からDC成分を除去する
フィルタ手段と、 前記フィルタ手段の出力を演算処理して前記イメージセ
ンサ手段上に形成された像の位置情報を検出する演算手
段と、 前記フィルタ手段の出力を絶対値化し更にその最大値を
検出して出力する最大値検出手段と、前記最大値検出手
段の出力を受け該出力が所定値になるようにイメージセ
ンサ手段の出力レベルを制御するセンサ制御手段とを具
備して成る焦点検出装置。
(1) image sensor means for converting an image formed by an optical system into an electrical signal; filter means for removing DC components from the output of the image sensor means; and arithmetic processing of the output of the filter means to be applied onto the image sensor means. calculation means for detecting positional information of the formed image; maximum value detection means for converting the output of the filter means into an absolute value and further detecting and outputting the maximum value; and receiving and outputting the output of the maximum value detection means. 1. A focus detection device comprising sensor control means for controlling the output level of the image sensor means so that the image sensor has a predetermined value.
(2)前記フィルタ手段は前記イメージセンサ手段の出
力に2階差分処理を施こすことを特徴とする特許請求範
囲第1項記載の焦点検出装置。
(2) The focus detection device according to claim 1, wherein the filter means performs second-order difference processing on the output of the image sensor means.
JP62103608A 1987-04-27 1987-04-27 Image sensor device Expired - Lifetime JP2681921B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62103608A JP2681921B2 (en) 1987-04-27 1987-04-27 Image sensor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62103608A JP2681921B2 (en) 1987-04-27 1987-04-27 Image sensor device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS63267907A true JPS63267907A (en) 1988-11-04
JP2681921B2 JP2681921B2 (en) 1997-11-26

Family

ID=14358488

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62103608A Expired - Lifetime JP2681921B2 (en) 1987-04-27 1987-04-27 Image sensor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2681921B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008122835A (en) * 2006-11-15 2008-05-29 Nikon Corp Correlation calculation method, correlation calculation device, focus detector and imaging apparatus

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58217908A (en) * 1982-06-14 1983-12-19 Olympus Optical Co Ltd Detector of focus information
JPS59165573A (en) * 1983-03-09 1984-09-18 Canon Inc Output control system for storage type sensor
JPS61269106A (en) * 1985-05-23 1986-11-28 Nippon Kogaku Kk <Nikon> Automatic focusing device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58217908A (en) * 1982-06-14 1983-12-19 Olympus Optical Co Ltd Detector of focus information
JPS59165573A (en) * 1983-03-09 1984-09-18 Canon Inc Output control system for storage type sensor
JPS61269106A (en) * 1985-05-23 1986-11-28 Nippon Kogaku Kk <Nikon> Automatic focusing device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008122835A (en) * 2006-11-15 2008-05-29 Nikon Corp Correlation calculation method, correlation calculation device, focus detector and imaging apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP2681921B2 (en) 1997-11-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4183642A (en) Automatic focusing devices
JPH0234003B2 (en)
JPS6029716A (en) Signal processing method of focus detector
JPH0328691B2 (en)
JPH0234005B2 (en)
JPS60262004A (en) Apparatus for photoelectrical detection of image displacement
JPS63267907A (en) Focus detector
JP4905048B2 (en) IMAGING DEVICE, IMAGING DEVICE CONTROL METHOD, AND CONTROL PROGRAM
US5432332A (en) Method of auto-focussing and system therefor
JP4007643B2 (en) Microscope focus detection apparatus and microscope focus detection method
JPH021808A (en) Focal point detecting device
JPH01131508A (en) Photographing system
JP2008102537A (en) Camera equipped with focus detecting device
JP2005128292A (en) Focus detector and camera
US5107336A (en) Image reading apparatus for determining a distance between an image of a subject photographed by a camera and the center of an image field
JPH04230715A (en) Focus detector
JP2000292541A (en) Optical control device
JP3227666B2 (en) Autofocus method and device
JPH09127403A (en) Automatic focus detector
JP2545758B2 (en) Focus detection device
JPS6141902A (en) Detecting device for position
JPH07143391A (en) Still picture recorder
JPH05308555A (en) Method and device for automatic focusing
JP2773466B2 (en) Camera system
JPH06100465B2 (en) Focus detection device

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070808

Year of fee payment: 10