JPS6344205B2 - - Google Patents
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- JPS6344205B2 JPS6344205B2 JP55113063A JP11306380A JPS6344205B2 JP S6344205 B2 JPS6344205 B2 JP S6344205B2 JP 55113063 A JP55113063 A JP 55113063A JP 11306380 A JP11306380 A JP 11306380A JP S6344205 B2 JPS6344205 B2 JP S6344205B2
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- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
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-
- G—PHYSICS
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-
- G—PHYSICS
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は被写体像のコントラストの変化を利
用して自動的に焦点検出を行なうカメラの自動焦
点検出装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an automatic focus detection device for a camera that automatically performs focus detection using changes in the contrast of a subject image.
レンズで結像される被写体の光学像は、焦点整
合(以下合焦という)時にその像の明暗の差、す
なわちコントラストが最大になるという性質を持
つている。これは被写体像の各空間周波数におけ
る光強度(パワースペクトル)が合焦時に最大に
なるために起こる現象であり、この現象を捕えれ
ば自動的に焦点を検出することができる。 An optical image of a subject formed by a lens has a property that the difference between brightness and darkness of the image, that is, the contrast, becomes maximum when the focus is adjusted (hereinafter referred to as focusing). This is a phenomenon that occurs because the light intensity (power spectrum) at each spatial frequency of the subject image reaches its maximum at the time of focus, and if this phenomenon is captured, the focus can be automatically detected.
従来、このようなコントラスト情報そのものを
抽出する方法には、CdS等の非直線性光導電素子
を用いる方法や、像面に多数の微小な光電素子を
並べて、それらの内の隣接した一対の素子間の光
電出力差を静的に検出する方法や、例えば本件出
願人による実開昭53−95830号、特開昭55−29878
号、および特開昭55−35317号等に開示されてい
るような複数個の微小光電素子からなる単列の光
電素子群と、この光電素子群に対応した走査回路
とからなる自己走査形光電変換部を用いて、微小
光電素子の光電出力から動的にコントラスト信号
を得る方法等が提案されている。 Conventionally, methods for extracting such contrast information itself include methods using non-linear photoconductive elements such as CdS, or lining up a large number of minute photoelectric elements on the image plane, and then detecting a pair of adjacent elements among them. A method of statically detecting the difference in photoelectric output between
A self-scanning photoelectric device consisting of a single row photoelectric device group consisting of a plurality of microscopic photoelectric devices and a scanning circuit corresponding to this photoelectric device group, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 55-35317, etc. A method of dynamically obtaining a contrast signal from the photoelectric output of a microphotoelectric element using a converter has been proposed.
また上記のようなコントラスト検出素子を用い
て合焦状態を検出する方法としては、例えば、特
開昭55−29832号や、実開昭53−95830号等に開示
されているように、コントラスト検出素子を撮像
面と等価な位置に配置して、コントラスト信号が
最大値を示す状態を検知する方法や、例えば特願
昭54−15257号に開示されているように撮像面に
等価な位置の前後で等距離の2位置に2個のコン
トラスト検出素子を配設し、これら両コントラス
ト検出素子からのコントラスト信号出力が等しく
なる状態を検知する方法や、さらには1個のコン
トラスト検出素子を光軸上で撮像面と等価な面の
前後に機械的に振動させて、振動周期内のコント
ラスト出力の変化状態を解析する方法等が知られ
ている。 Further, as a method of detecting the in-focus state using the contrast detection element as described above, for example, contrast detection is disclosed in Japanese Patent Application Laid-open No. 55-29832 and Utility Model Application No. 53-95830. There is a method of arranging the element at a position equivalent to the imaging plane and detecting the state in which the contrast signal shows the maximum value, or a method of detecting the state in which the contrast signal shows the maximum value, or a method of detecting the state where the contrast signal shows the maximum value, or a method of detecting the state where the contrast signal shows the maximum value, or a method of detecting the state where the contrast signal shows the maximum value, or a method of detecting the state where the contrast signal shows the maximum value, There is a method of arranging two contrast detection elements at two positions equidistant from each other and detecting a state in which the contrast signal outputs from both contrast detection elements are equal. A method is known in which a surface equivalent to the imaging surface is mechanically vibrated back and forth and the state of change in contrast output within the vibration period is analyzed.
これらの被写体像のコントラスト情報を利用す
る自動焦点検出方式は、いわゆるTTL合焦検出
装置として一眼レフカメラの自動焦点検出装置に
組み込むのに適している。 These automatic focus detection methods that utilize contrast information of a subject image are suitable for being incorporated into an automatic focus detection device of a single-lens reflex camera as a so-called TTL focus detection device.
ところで一眼レフカメラ等の高級カメラはレン
ズが交換できるので、そのために撮影できる被写
体距離の範囲が広く、また高性能のレンズを用い
るために鮮鋭な画像が得られさらには撮影できる
被写体の輝度の範囲が広い。 By the way, high-end cameras such as single-lens reflex cameras have interchangeable lenses, so the range of subject distances that can be photographed is wide, and the use of high-performance lenses allows for sharp images to be obtained, as well as a wider range of subject brightness that can be photographed. is wide.
このため自動焦点検出装置を上記のような一眼
レフカメラに適用するには数々の厳しい条件を満
足しなければならない。即ち第1には焦点検出精
度が高いこと、第2には適用できる被写体輝度の
範囲が広いこと、第3には手振れ存在下や動きの
ある被写体に対しても適用できること、第4には
各種交換レンズに対して適用できること等が要求
される。しかしながら前記従来の装置ないしは方
法はいずれもこれらの条件に対して必らずしも満
足できるものではなかつた。とくに、レンズ系の
撮像面に等価な位置の前後で等距離の2位置に配
置され、それぞれ複数個の微小光電素子からなる
光電素子列と該光電素子列に対応した走査回路と
を具え、被写体像の照度分布に対応した時系列光
電変換信号を出力する2組の自己走査形光電変換
部と、該自己走査形光電変換部のそれぞれにおけ
る一定間隔を持つた任意の2個づつの微小光電素
子間の光電出力差の一定周期内における尖頭値を
前記レンズ系の繰り出し量に対応して時系列的に
コントラスト信号として出力するコントラスト検
出回路とを具え、フオーカス有効域制限レベルと
コントラスト信号とを比較して合焦表示指示信号
を出力させる構成のカメラの自動焦点検出装置に
おいては、フオーカス有効域制限レベルを固定し
て置くと、被写体のコントラストが高いときに偽
合焦指示信号が発生し、正規の合焦状態でないの
に合焦されたと判断される問題点がある。 Therefore, in order to apply an automatic focus detection device to a single-lens reflex camera such as the one described above, a number of strict conditions must be satisfied. Firstly, the focus detection accuracy is high, secondly, it can be applied to a wide range of subject brightness, thirdly, it can be used even in the presence of camera shake or to moving subjects, and fourthly, it can be used in various ways. It is required to be applicable to interchangeable lenses. However, none of the above-mentioned conventional devices or methods could necessarily satisfy these conditions. In particular, it is equipped with a photoelectric element array consisting of a plurality of microphotoelectric elements and a scanning circuit corresponding to the photoelectric element array, which are arranged at two equidistant positions before and after a position equivalent to the imaging surface of the lens system. Two sets of self-scanning photoelectric conversion units that output time-series photoelectric conversion signals corresponding to the illuminance distribution of an image, and two arbitrary microphotoelectric elements with a constant interval in each of the self-scanning photoelectric conversion units. a contrast detection circuit that outputs the peak value of the photoelectric output difference within a certain period as a contrast signal in time series in accordance with the amount of extension of the lens system; In an automatic focus detection device of a camera configured to compare and output a focus display instruction signal, if the focus effective range limit level is fixed, a false focus instruction signal will be generated when the contrast of the subject is high. There is a problem that it is determined that the camera is in focus even though it is not in the proper focus state.
この問題点を解決するには、フオーカス有効域
制限レベルのレベルを高くすればよいのである
が、このフオーカス有効域制限レベルのレベルを
単に高くしたのみでは、低いコントラストの被写
体に対して焦点検出を精度良く行なうことができ
ないという不都合を生じる。 In order to solve this problem, it is possible to increase the focus effective range restriction level, but simply increasing the focus effective range restriction level does not allow focus detection for low contrast subjects. This causes the inconvenience that it cannot be performed with high precision.
そこで、この相反する問題点の解決を図るため
に、この発明は、レンズ系の撮像面に等価な位置
の前後で等距離の2位置に配置されそれぞれ複数
個の微小光電素子からなる光電素子列および該光
電素子列に対応した走査回路を具え被写体像の照
度分布に対応した時系列光電変換信号を出力する
2組の自己走査形光電変換部と、該自己走査形光
電変換部のそれぞれにおける一定間隔を持つた任
意の2個づつの微小光電素子間の光電出力差の一
走査周期内における尖頭値を前記レンズ系の繰り
出し量に対応して時系列的にコントラスト信号と
して出力するコントラスト検出回路と、前記時系
列光電変換信号の尖頭値に比例した所定の有効域
制限レベルに対して前記2個のコントラスト信号
のレベルを比較する焦点有効域判定回路とを具備
し、前記2個のコントラスト信号のレベルが有効
域制限レベルよりも同時に大なるときに当該2個
のコントラスト信号から得られる合焦指示信号が
出力されるようにすることにより、上記問題点を
解決することを目的としている。 Therefore, in order to solve these contradictory problems, the present invention proposes a photoelectric element array consisting of a plurality of microphotoelectric elements arranged at two equidistant positions before and after a position equivalent to the imaging surface of the lens system. and two sets of self-scanning photoelectric conversion units each including a scanning circuit corresponding to the photoelectric element array and outputting a time-series photoelectric conversion signal corresponding to the illuminance distribution of the subject image; a contrast detection circuit that outputs the peak value of the photoelectric output difference within one scanning period between arbitrary two minute photoelectric elements spaced apart as a contrast signal in time series in accordance with the amount of extension of the lens system; and a focus effective range determination circuit that compares the levels of the two contrast signals with a predetermined effective range limit level proportional to the peak value of the time-series photoelectric conversion signal, It is an object of the present invention to solve the above problem by outputting a focus instruction signal obtained from the two contrast signals when the signal levels are simultaneously higher than the effective range limit level.
以下、この発明を図面に基づいて説明する。 The present invention will be explained below based on the drawings.
第1図は、この発明を一眼レフカメラ1に適用
した実施例を示す図である。 FIG. 1 is a diagram showing an embodiment in which the present invention is applied to a single-lens reflex camera 1. As shown in FIG.
同図において符号2はレンズ系、3はハーフミ
ラー、4は全反射ミラーで、この全反射ミラー4
の反射光の光路上に、この発明に係る自動焦点検
出装置Uにおける自己走査形光電変換部5が配置
されている。 In the figure, 2 is a lens system, 3 is a half mirror, and 4 is a total reflection mirror.
The self-scanning photoelectric conversion unit 5 in the automatic focus detection device U according to the present invention is arranged on the optical path of the reflected light.
また符号6は後述の合焦状態表示用の発光ダイ
オードで、図の紙面に垂直な方向に3個(後記の
6a,6b,6c)が配列され、カメラ1の後方
にその確認窓(図示せず)が設けられている。 Reference numeral 6 denotes a light emitting diode for displaying the focusing state, which will be described later. Three of them (6a, 6b, and 6c, which will be described later) are arranged in a direction perpendicular to the plane of the figure, and there is a confirmation window (not shown) behind the camera 1. ) is provided.
符号7はフイルム、8は焦点板、9はコンデン
サレンズ、10はペンタプリズム、11は接眼レ
ンズである。フイルム7への露光時には、ハーフ
ミラー3および全反射ミラー4は図示しないミラ
ー移動機構によつて光路から退避させられる。 Reference numeral 7 is a film, 8 is a focus plate, 9 is a condenser lens, 10 is a pentaprism, and 11 is an eyepiece lens. When exposing the film 7, the half mirror 3 and the total reflection mirror 4 are moved out of the optical path by a mirror moving mechanism (not shown).
第2図は、上記のようなカメラにおける被写体
像の一般的なコントラスト分布の様子を示してい
る。 FIG. 2 shows a general contrast distribution of a subject image in the above camera.
レンズ系2によつて結像される被写体12の像
のコントラスト値は、合焦位置で最大値となる単
峰状の分布を示している。この分布がピークを示
すという性質を利用するか、あるいはそのピーク
の左右で対称であるという性質を利用するかによ
つて、コントラスト情報を用いた焦点検出方式は
2種類に大別される。このうち、この発明は後者
の方式に係るものである。 The contrast value of the image of the subject 12 formed by the lens system 2 shows a unimodal distribution with a maximum value at the in-focus position. Focus detection methods using contrast information are roughly divided into two types depending on whether the property that this distribution shows a peak or the property that the peak is symmetrical on the left and right sides is used. Of these, the present invention relates to the latter method.
次に第3図は、前記第1図におけるカメラの自
動焦点検出装置Uの全体構成例を示すものであ
る。 Next, FIG. 3 shows an example of the overall configuration of the camera automatic focus detection device U shown in FIG. 1.
自己走査形光電変換部5を含む受光部U1の後
段には、順次にビデオ回路U2、コントラスト検
出回路U3、フオーカス(焦点)判定回路U4、お
よび表示駆動回路U5が連ねられ、さらに表示駆
動回路U5の出力線路が2分されて、一方は前記
の発光ダイオード6からなる焦点表示素子に接続
され、他方はレンズ駆動装置U6に接続されてい
る。レベル駆動装置U6はレンズ駆動モーター等
で構成される。 A video circuit U 2 , a contrast detection circuit U 3 , a focus determination circuit U 4 , and a display drive circuit U 5 are successively connected to the light receiving unit U 1 including the self-scanning photoelectric conversion unit 5 , Further, the output line of the display drive circuit U5 is divided into two parts, one of which is connected to the focus display element composed of the light emitting diode 6, and the other to the lens drive device U6 . The level drive device U6 is composed of a lens drive motor and the like.
そしてレンズ系2によつて結像される被写体像
が自己走査形光電変換部5に入射すると、この自
己走査形光電変換部5は、ビデオ回路U2によつ
て駆動及び光電変換がなされ、被写体像の照度分
布に相当する時系列光電変換信号(以下ビデオ出
力という)が出力される。そのビデオ出力からコ
ントラスト検出回路U3によつて光電変換部5に
おける両イメージセンサ(後述)上のそれぞれの
被写体像のコントラスト値がコントラスト信号と
して抽出される。そのコントラスト信号出力から
フオーカス判定回路U4によつて、合焦状態等を
示す焦点指示信号が得られ、その焦点指示信号に
基づいて、表示駆動回路U5を経て焦点表示素子
6の点滅制御やレンズ駆動装置U6によるレンズ
系2の繰り出し量制御がなされる。 When the subject image formed by the lens system 2 enters the self-scanning photoelectric conversion unit 5, the self-scanning photoelectric conversion unit 5 is driven and photoelectrically converted by the video circuit U2 , and the subject image is A time-series photoelectric conversion signal (hereinafter referred to as video output) corresponding to the illuminance distribution of the image is output. From the video output, the contrast detection circuit U 3 extracts the contrast values of the respective subject images on both image sensors (described later) in the photoelectric conversion section 5 as a contrast signal. From the contrast signal output, a focus determination circuit U 4 obtains a focus instruction signal indicating the in-focus state, and based on the focus instruction signal, the blinking control of the focus display element 6 is performed via the display drive circuit U 5 . The amount of extension of the lens system 2 is controlled by the lens driving device U6 .
以下、第3図における各構成回路等をさらに詳
しく説明する。 Hereinafter, each component circuit etc. in FIG. 3 will be explained in more detail.
まず第4図および第5図は受光部U1の構成例
を示している。 First, FIGS. 4 and 5 show an example of the configuration of the light receiving section U1 .
受光部U1は、図における下方からセンサパツ
ケージ14、光分割器16、および赤外カツトフ
イルタ17が順次に積層されている。 In the light receiving section U1 , a sensor package 14, a light splitter 16, and an infrared cut filter 17 are sequentially stacked from the bottom in the figure.
そして、センサパツケージ14には、次に述べ
るような2組の自己走査形光電変換部5a,5b
と、この自己走査形光電変換部5a,5bのそれ
ぞれに付設されたモニターセンサMA,MB(以下
MAをAモニターセンサ、MBをBモニターセンサ
という)とが一体に組み込まれたセンサICチツ
プ15が装着されている。 The sensor package 14 includes two sets of self-scanning photoelectric conversion units 5a and 5b as described below.
and monitor sensors M A and M B (hereinafter referred to as
A sensor IC chip 15 in which M A is called an A monitor sensor and M B is called a B monitor sensor is installed.
また上記2組の自己走査形光電変換部5a,5
bは、それぞれ複数個の微小光電素子からなる光
電素子列SA,SB(以下SAをAイメージセンサ、SB
をBイメージセンサという)と、それぞれのイメ
ージセンサSA,SBを走査駆動するためのシフト
レジスタからなる走査回路SR1,SR2とで構成さ
れている。 In addition, the two sets of self-scanning photoelectric conversion units 5a, 5
b are photoelectric element arrays S A and S B each consisting of a plurality of micro photoelectric elements (hereinafter S A is referred to as A image sensor, S B
(referred to as a B image sensor), and scanning circuits SR 1 and SR 2 consisting of shift registers for scanning and driving the image sensors S A and SB , respectively.
イメージセンサSA,SBとしては、具体的には
CCD(Charge Coupled Device)、BBD(Bucket
Brigade Device)、またはMOS−FET等を適用
することができる。これらは、いずれも光電変換
機能に加えて光電変換により発生した信号電荷を
各単位セルで蓄積することができる信号電荷蓄積
機能を有している。 Specifically, the image sensors S A and S B are
CCD (Charge Coupled Device), BBD (Bucket
Brigade Device), MOS-FET, etc. can be applied. In addition to the photoelectric conversion function, all of these have a signal charge accumulation function that allows each unit cell to accumulate signal charges generated by photoelectric conversion.
この発明においては、MOS−FET形を適用し
た場合について説明を続ける。なお各イメージセ
ンサSA,SBの一端部には後述のように光遮断用
のマスクが取り付けられたマスクセンサが配設さ
れている。 In this invention, we will continue to explain the case where the MOS-FET type is applied. Note that a mask sensor to which a light blocking mask is attached is disposed at one end of each of the image sensors S A and SB , as will be described later.
またモニターセンサMA,MBは光電素子で形成
され平均照度を検出するためのもので、対応した
各イメージセンサSA,SBにできるだけ接近して
配置することが望ましい。そして図の例において
は、各イメージセンサSA,SBにそれぞれ1個づ
つで合計2個配設されているが、必らずしも2個
配設することは必要ではなく、1個のみを配設
し、これを両イメージセンサSA,SBに対して共
用としてもよい。しかしAイメージセンサSA上
の光強度とBイメージセンサSB上の光強度とが異
なることがあるので、このような場合に備えて、
図示のように2個のモニターセンサMA,MBをそ
れぞれ配設する方がより効果的にモニター機能が
なされる。 Furthermore, the monitor sensors M A and MB are formed of photoelectric elements and are for detecting average illuminance, and are preferably arranged as close as possible to the corresponding image sensors S A and SB . In the example shown in the figure, two image sensors are provided, one each for each image sensor S A and S B , but it is not necessarily necessary to provide two image sensors, and only one image sensor is provided. may be provided and shared by both image sensors S A and SB . However, the light intensity on the A image sensor S A and the light intensity on the B image sensor S B may differ, so in preparation for such a case,
The monitoring function can be performed more effectively by disposing two monitor sensors M A and M B as shown in the figure.
因みに、各イメージセンサSA,SBの電荷蓄積
時間は、モニターセンサMA,MBに入射した光量
に反比例する如く構成されている。 Incidentally, the charge accumulation time of each image sensor S A and SB is configured to be inversely proportional to the amount of light incident on the monitor sensors M A and MB .
次に光分割器16には、AイメージセンサSA
に対応するハーフミラー16aと、Bイメージセ
ンサSBに対応する全反射鏡16bとが組み込まれ
ており、第5図に示すようにハーフミラー16a
を透過した光はAイメージセンサSAおよびAモ
ニターセンサMAに入射し、ハーフミラー16a
で反射した光は全反射鏡16bで再び反射してB
イメージセンサSAおよびBモニターセンサMBに
入射する。このように構成することにより、Aイ
メージセンサSAとBイメージセンサSBは光軸上
で一定距離だけ離れた位置に置かれたことと等価
となり、受光部U1全体を所定の位置に配置する
ことにより、フイルム等価面(レンズ系2の撮像
面と等価な面)の前後で、かつ等距離の2位置に
A、BイメージセンサSA,SBをそれぞれ位置さ
せることができる。 Next, the light splitter 16 includes an A image sensor S A
A half mirror 16a corresponding to the B image sensor S B and a total reflection mirror 16b corresponding to the B image sensor S B are incorporated, and as shown in FIG.
The light that has passed through is incident on the A image sensor S A and the A monitor sensor M A , and then the half mirror 16a
The light reflected by B is reflected again by the total reflection mirror 16b.
The light enters the image sensor S A and the B monitor sensor M B. With this configuration, the A image sensor S A and the B image sensor S B are equivalent to being placed a certain distance apart on the optical axis, and the entire light receiving section U 1 is placed at a predetermined position. By doing so, the A and B image sensors S A and S B can be positioned at two positions before and after the film equivalent surface (a surface equivalent to the imaging surface of the lens system 2) and equidistant from each other.
赤外カツトフイルタ17は、両イメージセンサ
SA,SBやモニターセンサMA,MBの分光感度が赤
外部にまで広がつている場合に不用な赤外光を遮
断するものであつて、その装着は必須とするもの
ではない。 The infrared cut filter 17 is connected to both image sensors.
It is intended to block unnecessary infrared light when the spectral sensitivities of S A , SB and monitor sensors M A , MB extend into the infrared region, and their installation is not essential.
第6図および第7図A,Bは上記のように配設
された自己走査形光電変換部5a,5bによる焦
点の検出原理を示す概念図である。Aイメージセ
ンサSAとBイメージセンサSBとがフイルム等価
面の前後に等距離の位置に置かれているので、両
イメージセンサSA,SBには光軸上で一定距離離
れた像がそれぞれ入射することになる。被写体像
のコントラスト分布が左右対称であれば、第7図
Aに示すように、それぞれのイメージセンサSA,
SB上のコントラスト値が等しくなつたときにその
フイルム等価面と合焦位置が一致する。第7図B
に示すように、そのフイルム等価面と合焦位置と
が一致しないと、それぞれのコントラスト値は差
ΔCを生ずる。したがつて両イメージセンサSA,
SB上のコントラスト値の一致、不一致を検出する
ことによつて、焦点検出を行なうことができるの
である。 FIG. 6 and FIGS. 7A and 7B are conceptual diagrams showing the principle of focus detection by the self-scanning photoelectric conversion units 5a and 5b arranged as described above. Since the A image sensor S A and the B image sensor S B are placed equidistantly in front and behind the film equivalent surface, both image sensors S A and S B have images that are a certain distance apart on the optical axis. They will be incident on each. If the contrast distribution of the subject image is symmetrical, as shown in FIG. 7A, each image sensor S A ,
When the contrast values on S B become equal, the equivalent surface of the film and the focal position coincide. Figure 7B
As shown in , if the film equivalent surface and the in-focus position do not match, a difference ΔC occurs between the respective contrast values. Therefore, both image sensors S A ,
Focus detection can be performed by detecting whether the contrast values on S B match or do not match.
次にビデオ回路U2について説明する。 Next, the video circuit U2 will be explained.
ビデオ回路U2は、上述の自己走査形光電変換
部5を駆動して、被写体像の照度分布に相当する
ビデオ出力を得るものであるから、第8図以下の
各図には自己走査形光電変換部5も併せ示して、
これとの関連においてビデオ回路U2を説明する。 The video circuit U 2 drives the above-mentioned self-scanning photoelectric converter 5 to obtain a video output corresponding to the illuminance distribution of the subject image. The conversion unit 5 is also shown,
In this context the video circuit U2 will be described.
まず第8図は、ブロツク図により原理的に示し
たものである。 First, FIG. 8 shows the principle using a block diagram.
ビデオ回路U2には、スタートパルス発生回路
18、イメージセンサ駆動回路19、クロツクパ
ルス発生回路20、およびアンプ21が具えられ
ている。 The video circuit U 2 includes a start pulse generation circuit 18, an image sensor drive circuit 19, a clock pulse generation circuit 20, and an amplifier 21.
そして、モニターセンサMA,MBから出力され
る光電流がスタートパルス発生回路18に入力さ
れ、モニターセンサMA,MB上の明るさに比例し
た周波数のパルス列信号が作られる。このパルス
列信号とクロツクパルス発生回路20によつて作
られるクロツクパルスがイメージセンサ駆動回路
19に入力され、イメージセンサSA,SB走査用
の駆動パルスが作られる。一方イメージセンサ
SA,SBの出力信号はアンプ21によつて増巾さ
れ、出力端22にビデオ信号が出力される。 The photocurrents output from the monitor sensors M A and MB are input to the start pulse generation circuit 18, and a pulse train signal having a frequency proportional to the brightness on the monitor sensors M A and MB is generated. This pulse train signal and the clock pulse generated by the clock pulse generation circuit 20 are input to the image sensor drive circuit 19, and drive pulses for scanning the image sensors S A and SB are generated. On the other hand, image sensor
The output signals of S A and SB are amplified by an amplifier 21 and a video signal is outputted to an output terminal 22 .
ここでイメージセンサSA,SBは前記のように
電荷蓄積形であるため、電荷蓄積時間を変化させ
ることによつて、その光電特性のダイナミツクレ
ンジを広げることができる。第9図はイメージセ
ンサSA,SBそれぞれの光電特性を模式的に示し
ている。電荷蓄積時間T1,T2,T3のそれぞれに
対し、その光電特性は分布23a,23b,23
cのように変化する。その電荷蓄積時間はT1<
T2<T3という関係になつている。電荷蓄積時間
が例えばT2に固定されれば、その光電特性の飽
和しないダイナミツクレンジはdで表わされる
が、もし蓄積時間がT1からT3まで変化すればそ
のダイナミツクレンジはd′の如く広がる。したが
つて、被写体像の明るさに応じて電荷蓄積時間を
変化させれば結果的にその光電特性のダイナミツ
ク特性を広げることができる。さらに、被写体像
の平均的な明るさに反比例して電荷蓄積時間が変
化すると、被写体の平均的な明るさが変動して
も、各イメージセンサSA,SBから読み出される
時系列的な光電出力、云い換えれば出力端22か
ら出力されるビデオ出力は変化せず、結果的には
後述のコントラスト出力は不変のものが得られ
る。 Here, since the image sensors S A and SB are charge accumulation type as described above, the dynamic range of their photoelectric characteristics can be widened by changing the charge accumulation time. FIG. 9 schematically shows the photoelectric characteristics of each of the image sensors S A and SB . For charge accumulation times T 1 , T 2 , and T 3 , the photoelectric characteristics are distributed as shown in distributions 23a, 23b, and 23.
It changes like c. The charge accumulation time is T 1 <
The relationship is T 2 < T 3 . For example, if the charge accumulation time is fixed at T 2 , the dynamic range in which the photoelectric characteristics do not saturate is expressed as d, but if the accumulation time changes from T 1 to T 3 , the dynamic range becomes d′. It spreads like that. Therefore, by changing the charge accumulation time according to the brightness of the subject image, the dynamic characteristics of the photoelectric characteristics can be expanded as a result. Furthermore, if the charge accumulation time changes in inverse proportion to the average brightness of the subject image, even if the average brightness of the subject changes, the time-series photoelectric charges read out from each image sensor S A , S B The output, in other words, the video output output from the output end 22 does not change, and as a result, the contrast output described below remains unchanged.
次に第10図は、前記スタートパルス発生回路
18およびイメージセンサ駆動回路19の具体的
な回路例である。 Next, FIG. 10 shows a specific circuit example of the start pulse generation circuit 18 and the image sensor drive circuit 19.
スタートパルス発生回路18中、符号Mはモニ
ターセンサダイオードで、前記モニターセンサ
MA、またはMBを代表して示している。また25
は定電流源、26はコンパレータ、S1はアナログ
スイツチである。 In the start pulse generation circuit 18, the symbol M is a monitor sensor diode, and the monitor sensor
Shown as a representative of M A or M B. 25 again
is a constant current source, 26 is a comparator, and S1 is an analog switch.
一方、イメージセンサ駆動回路19における符
号FF1はDフリツプフロツプ回路、24a,24
b,24cはインバータ、27はアンドゲート、
28は8ビツトバイナリカウンタ、29〜31は
オアゲート、および32〜34はノアゲートであ
る。 On the other hand, the symbol FF 1 in the image sensor drive circuit 19 indicates a D flip-flop circuit 24a, 24
b, 24c are inverters, 27 is an AND gate,
28 is an 8-bit binary counter, 29 to 31 are OR gates, and 32 to 34 are NOR gates.
そしてモニターセンサダイオードMからはイメ
ージセンサSA,SBと同じように電荷蓄積モード
を利用して光電変換信号が抽出される。即ち、モ
ニターセンサダイオードMで生じた電荷がダイオ
ードMの内部あるいは外部出力線等の容量のため
に蓄積され、ダイオードMのアノード端子に第1
1図に示すような電圧Vmが生じる。この電圧
Vmと定電流源25によつて抵抗R1の端子に生じ
る閾値電圧Mtとがコンパレータ26で比較され
る。コンパレータ26の出力M0は、VmがMtに
一致するとハイレベルになり、Dフリツプフロツ
プFF1のQ端子出力がハイレベルのときに、アン
ドゲート27の出力はハイレベルとなつてDフリ
ツプフロツプFF1をリセツトする。このときDフ
リツプフロツプFF1のQ端子はローレベルになつ
て、DフリツプフロツプFF1のリセツトは解除さ
れるとともに、8ビツトバイナリカウンタ28の
リセツトも解除され、カウンタ動作を開始する。
8ビツトバイナリカウンタ28からはクロツクパ
ルス発生回路20によつて作られるクロツクパル
スにしたがい、一連のデジタル波形が端子φ1〜
φ8に出力される。端子φ3〜φ7に出力された信号
から、オアゲート29、ノアゲート32,33お
よびインバータ24bによつてAイメージセンサ
SAのスタートパルスASおよびBイメージセンサ
SBのスタートパルスBsが作られる。スタートパ
ルスAsはアナログスイツチS1の制御端子に入力
されて、モニターセンサダイオードMの出力をリ
セツトしてVsレベルに落とし、再び電荷蓄積の
初期状態に戻す。端子φ8に出力された信号は、
インバータ24aを介してDフリツプフロツプ
FF1のクロツク端子Cに入力され、Dフリツプフ
ロツプFF1の出力を再びハイレベルにして、次に
モニターセンサダイオードの出力がMtに一致す
る瞬間まで待機させるとともに、Aイメージセン
サSAとBイメージセンサSBの出力を結合させる
ためにセンサICチツプ15に入力される信号と
なる。端子φ1,φ2に出力される信号から、オア
ゲート30,31およびインバータ24cによつ
て、A、BイメージセンサSA,SBを走査せしめ
るための走査パルスφA,φBが作られる。端子φ1
に出力される信号とDフリツプフロツプFF1の出
力信号とから、A、BイメージセンサSA,SBの
各ビツトの光電出力をリセツトするためのビデオ
リセツトパルスφRが作られる。 A photoelectric conversion signal is extracted from the monitor sensor diode M using the charge accumulation mode in the same way as the image sensors S A and SB . That is, the charge generated in the monitor sensor diode M is accumulated due to the capacitance of the internal or external output line of the diode M, and the first charge is generated at the anode terminal of the diode M.
A voltage Vm as shown in Figure 1 is generated. this voltage
A comparator 26 compares Vm and a threshold voltage Mt generated at the terminal of the resistor R 1 by the constant current source 25 . The output M0 of the comparator 26 becomes a high level when Vm matches Mt, and when the Q terminal output of the D flip-flop FF1 is at a high level, the output of the AND gate 27 becomes a high level and the output of the D flip-flop FF1 becomes a high level. Reset. At this time, the Q terminal of the D flip-flop FF1 becomes low level, the reset of the D flip-flop FF1 is released, and the reset of the 8-bit binary counter 28 is also released, and the counter operation starts.
A series of digital waveforms are output from the 8-bit binary counter 28 to terminals φ 1 to φ 1 in accordance with the clock pulses generated by the clock pulse generation circuit 20.
Output to φ8 . From the signals output to the terminals φ 3 to φ 7 , the A image sensor is
S A start pulse A S and B image sensor
A start pulse Bs for S B is generated. The start pulse As is input to the control terminal of the analog switch S1 , resets the output of the monitor sensor diode M to the Vs level, and returns to the initial state of charge accumulation. The signal output to terminal φ8 is
D flip-flop via inverter 24a
It is input to the clock terminal C of FF 1 , makes the output of D flip-flop FF 1 high again, waits until the moment when the output of the monitor sensor diode matches Mt, and outputs the output from the A image sensor S A and the B image sensor. This becomes a signal input to the sensor IC chip 15 in order to combine the output of S B. Scanning pulses φ A and φ B for scanning the A and B image sensors S A and SB are generated from the signals outputted to the terminals φ 1 and φ 2 by the OR gates 30 and 31 and the inverter 24c. Terminal φ 1
A video reset pulse φ R for resetting the photoelectric output of each bit of the A and B image sensors S A and S B is generated from the signal output from the D flip-flop FF 1 and the output signal from the D flip-flop FF 1 .
上述のようにコンパレータ26の出力M0のパ
ルス信号からAイメージセンサSAを駆動するス
タートパルスAsが作られ、クロツクパルスにし
たがう走査パルスφA,φBによつて、Aイメージ
センサSAの走査が行なわれ、その走査が終了す
ると引続いてBイメージセンサSBの走査が同様に
行なわれる。電荷蓄積時間はスタートパルスAs,
Bsの間隔で決められる。このようにすると、ビ
デオ出力videoは第11図最下段の如くになり、
電荷蓄積時間が異なつてもビデオ出力の各ビツト
間の間隔は常に等しいため、後段の光電出力抽出
回路の構成を簡単にすることができる。 As mentioned above, the start pulse As for driving the A image sensor S A is generated from the pulse signal of the output M 0 of the comparator 26, and the A image sensor S A is scanned by the scanning pulses φ A and φ B according to the clock pulse. After the scanning is completed, the B image sensor S B is scanned in the same manner. The charge accumulation time is the start pulse As,
It is determined by the interval of Bs. If you do this, the video output will look like the bottom row of Figure 11,
Since the interval between each bit of the video output is always the same even if the charge accumulation time is different, the configuration of the photoelectric output extraction circuit in the subsequent stage can be simplified.
次に第12図は、上記のように各信号の出力端
子が導出されたビデオ回路U2とセンサICチツプ
15との接続関係を、さらに示したものである。 Next, FIG. 12 further shows the connection relationship between the video circuit U2 from which the output terminals of each signal are derived as described above and the sensor IC chip 15.
センサICチツプ15内には、公知のノイズ補
償ダイオード(図示せず)を組み込み、ビデオ出
力からのノイズを除去して焦点検出を一層正確な
らしめるようにしてもよい。 A known noise compensation diode (not shown) may be incorporated within sensor IC chip 15 to remove noise from the video output and make focus detection more accurate.
次いで第13図は、イメージセンサSA,SB部
を電気回路的に例示したもので、ビデオ回路U2
から導出された各出力端子との接続関係をさらに
具体的に示したものである。同図中符号35a〜
35n,35a′〜35n′,36a,36b,37
a,37bはそれぞれFETゲート、24aはイ
ンバータである。 Next, FIG. 13 shows an example of an electric circuit of the image sensor S A and S B section, and the video circuit U 2
This figure more specifically shows the connection relationship with each output terminal derived from . Code 35a~ in the figure
35n, 35a'-35n', 36a, 36b, 37
A and 37b are FET gates, respectively, and 24a is an inverter.
そして、スタートパルスAsと走査パルスφA,
φBはAシフトレジスタSR1に入力され、FETゲー
ト35a,35b〜35nを順次オンしていき、
AイメージセンサSAの各微小光電素子(以下単
にビツトともいう)に蓄積された電荷を順次出力
線38aに取り出していく。同様に、スタートパ
ルスBsと走査パルスφA,φBはBシフトレジスタ
SR1に入力され、FETゲート35a′,35b′〜3
5n′によつてBイメージセンサSBの各ビツトに蓄
積された電荷が出力線35bに取り出される。そ
してこれらのA、BイメージセンサSA,SBの出
力は、信号φ8によつて制御されるFETゲート3
7a,37bおよびインバータ24dによつて切
換えられ、一個の時系列光電出力Viとなつて出
力される。このイメージセンサの出力は微小光電
素子(フオトダイオード)の内部の接合容量ある
いは外部出力線のビデオライン容量に充電された
充電電圧として取り出されるために、各ビツト毎
に、信号φRによつて制御されるFETゲート36
a,36bを用いてリセツトすることにより、初
期状態に戻される。 Then, the start pulse As and the scanning pulse φ A ,
φ B is input to A shift register SR 1 , and turns on FET gates 35a, 35b to 35n sequentially,
The charges accumulated in each microscopic photoelectric element (hereinafter also simply referred to as a bit) of the image sensor S A are sequentially taken out to the output line 38a. Similarly, the start pulse Bs and scanning pulses φ A and φ B are in the B shift register.
Input to SR 1 , FET gates 35a', 35b' to 3
5n', the charges accumulated in each bit of the B image sensor S B are taken out to the output line 35b. The outputs of these A and B image sensors S A and S B are fed to the FET gate 3 controlled by the signal φ8 .
7a, 37b and an inverter 24d, and output as one time-series photoelectric output Vi. Since the output of this image sensor is taken out as a charging voltage charged to the internal junction capacitance of the micro photoelectric element (photodiode) or the video line capacitance of the external output line, each bit is controlled by the signal φ R. FET gate 36
By resetting using a and 36b, the initial state is returned.
走査パルスφA,φBとリセツトパルスφRと時系
列光電出力Viのタイミングチヤートを第14図
に示す。 FIG. 14 shows a timing chart of the scanning pulses φ A and φ B , the reset pulse φ R , and the time-series photoelectric output Vi.
このようにして検出された光電出力は、ビデオ
回路U2におけるアンプ21によつて増巾されて
ビデオ出力videoとなり、後段の処理回路に入力
される。 The photoelectric output detected in this manner is amplified by the amplifier 21 in the video circuit U 2 to become a video output video, which is input to the subsequent processing circuit.
次に第15図は、コントラスト検出回路U3の
回路構成例を示している。このコントラスト検出
回路U3はイメージセンサSA,SBの一定間隔を持
つた任意の2個づつのビツト間、例えば1ビツト
おきの2ビツト間の光電出力差をコントラスト出
力となさんとするものである。 Next, FIG. 15 shows an example of the circuit configuration of the contrast detection circuit U3 . This contrast detection circuit U3 is designed to convert the difference in photoelectric output between any two bits at a constant interval between the image sensors S A and S B , for example between every other two bits, into a contrast output. It is.
第15図において、符号40〜43は第1〜第
4のサンプルホールド回路、44,45は第1、
第2の差動回路、46は第1スイツチ回路、47
は絶対値回路、48は第2スイツチ回路、49は
A尖頭値検出回路、および50はB尖頭値検出回
路である。 In FIG. 15, numerals 40 to 43 are first to fourth sample and hold circuits, 44 and 45 are first,
a second differential circuit, 46 a first switch circuit, 47
48 is an absolute value circuit, 48 is a second switch circuit, 49 is an A peak value detection circuit, and 50 is a B peak value detection circuit.
そして端子39に入力したビデオ出力は第1〜
第4の4個のサンプルホールド回路40,41,
42,43に同時に入力する。第1のサンプルホ
ールド回路40は第17図aに示すように離散的
なビデオ出力の4ビツト毎の出力を保持するよう
にサンプルパルスが設定されている。第2のサン
プルホールド回路41は第1のサンプルホールド
回路40のサンプルパルスから1ビツト分遅れて
サンプルパルスが設定され、同じく4ビツト毎の
出力が保持される。 The video output input to terminal 39 is
Fourth four sample hold circuits 40, 41,
42 and 43 at the same time. The first sample and hold circuit 40 has a sample pulse set so as to hold the output of every 4 bits of the discrete video output, as shown in FIG. 17a. In the second sample and hold circuit 41, a sample pulse is set with a delay of one bit from the sample pulse of the first sample and hold circuit 40, and the output of every 4 bits is similarly held.
同様に、第3のサンプルホールド回路42は第
2のサンプルホールド回路41から、第4のサン
プルホールド回路43は第3のサンプルホールド
回路42からそれぞれ1ビツト遅れてサンプルパ
ルスが設定され、どちらも4ビツト毎の出力が保
持される。 Similarly, the sample pulse is set in the third sample and hold circuit 42 and the fourth sample and hold circuit 43 with a delay of 1 bit from the second sample and hold circuit 41, respectively, and both of them are set with a delay of 1 bit from the second sample and hold circuit 41. Bit by bit output is retained.
第1のサンプルホールド回路40と第3のサン
プルホールド回路42から出力された信号の差が
第1の差動回路44によつて抽出される。同様
に、第2のサンプルホールド回路41と第4のサ
ンプルホールド回路43から出力された信号の差
が第2の差動回路45によつて抽出される。これ
らの第1、第2の差動回路44,45の出力信号
は第1スイツチ回路46によつて、イメージセン
サの1ビツト毎に切換えられ、一個の時系列光電
出力信号に変換される。この合成された差分信号
は絶対値回路47によつて、正または負の絶対値
信号に変換される。次に、第2スイツチ回路48
によつて、その絶対値信号はAイメージセンサ
SAの部分とBイメージセンサSBの部分に分けら
れる。それぞれの絶対値信号はA尖頭値検出回路
49およびB尖頭値検出回路50に入力され、そ
れぞれの絶対値波形の一走査周期内の尖頭値が検
出され、次の走査周期の開始時まで保持される。 A first differential circuit 44 extracts the difference between the signals output from the first sample and hold circuit 40 and the third sample and hold circuit 42 . Similarly, the difference between the signals output from the second sample and hold circuit 41 and the fourth sample and hold circuit 43 is extracted by the second differential circuit 45. The output signals of the first and second differential circuits 44 and 45 are switched by a first switch circuit 46 for each bit of the image sensor and converted into one time-series photoelectric output signal. This combined difference signal is converted by the absolute value circuit 47 into a positive or negative absolute value signal. Next, the second switch circuit 48
, the absolute value signal is A image sensor
It is divided into the S A part and the B image sensor S B part. The respective absolute value signals are input to the A peak value detection circuit 49 and the B peak value detection circuit 50, the peak value within one scanning period of each absolute value waveform is detected, and the peak value is detected at the start of the next scanning period. is retained until
これらの尖頭値信号が被写体像のコントラスト
信号を表わし、AイメージセンサSAのコントラ
スト信号が端子51に、BイメージセンサSBのコ
ントラスト信号が端子52に出力される。以下、
それぞれのコントラスト信号をAコントラスト信
号CAおよびBコントラスト信号CBという。 These peak value signals represent contrast signals of the subject image, and the contrast signal of the A image sensor S A is output to a terminal 51 and the contrast signal of the B image sensor S B is output to a terminal 52. below,
The respective contrast signals are referred to as an A contrast signal C A and a B contrast signal C B.
第16図は、第15図の回路構成図のさらに具
体的な回路例を示している。図中S2〜S11はアナ
ログスイツチ、C1〜C6はコンデンサである。第
17図a〜hはビデオ出力が処理される様子を表
わしている。 FIG. 16 shows a more specific circuit example of the circuit configuration diagram of FIG. 15. In the figure, S 2 to S 11 are analog switches, and C 1 to C 6 are capacitors. Figures 17a-h show how the video output is processed.
第18図は第16図の回路で使用されるアナロ
グスイツチS2〜S11の制御パルスとイメージセン
サSA,SBのビデオ出力のタイミングScを表わす
タイミングチヤートである。端子39に入力され
たビデオ出力はアナログスイツチS2,S3,S4,S5
に同時に入力され、コンデンサC1,C2,C3,C4
よつてサンプルホールド信号に変換される。それ
ぞれのアナログスイツチS2,S3,S4,S5を制御す
るために、端子53にはサンプルパルスP1が、
端子54にはサンプルパルスP2が、端子55に
はサンプルパルスP3が、端子56にはサンプル
パルスP4が第18図に示しているようなタイミ
ングで入力される。アナログスイツチS2と、アナ
ログスイツチS4を用いてサンプルホールドされた
信号は、バツフアアンプとなる演算増巾器57
a,57cを介して差動アンプとなる演算増巾器
44aに入力され、両者の差分出力が抽出され
る。同様に、アナログスイツチS3とアナログスイ
ツチS5を用いてサンプルホールドされた信号は演
算増巾器57b,57dを介して差動アンプとな
る演算増巾器45aに入力され、両者の差分出力
が抽出される。演算増巾器57aの出力は第17
図bに如くになり、同様に、演算増巾器57b,
57c,57dの出力はそれぞれ第17図c,
d,eの如くになる。第17図aはビデオ出力を
表わしている。演算増巾器44aの出力は第17
図fの如くになり、演算増巾器45aの出力は第
17図gの如くになる。それら2個の差分出力は
端子58,59にそれぞれ制御パルスP5,P6が
入力されるアナログスイツチS6,S7によつて1ビ
ツト毎に交互に切換えられ、1個の時系列信号に
合成される。その合成された差分出力は演算増巾
器47aとダイオードD1,D2によつて正の絶対
値信号に変換される。このようにして変換された
絶対値信号は第17図hの如くになり、第17図
f,gの斜線部の信号の絶対値を抽出したものと
なつている。この絶対値信号は丁度、ビデオ出力
の1ビツトおきの2ビツト間の光電出力差に相当
している。次に、その絶対値信号は演算増巾器4
7bによつて増巾された後、2個のアナログスイ
ツチS8,S9に同時に入力する。アナログスイツチ
S8の端子60には第18図の如き制御パルスP7
が入力し、演算増巾器49aとダイオードD3と
コンデンサC5によつて、AイメージセンサSAの
部分の一走査周期内の前記絶対値信号の尖頭値が
保持される。同様に、アナログスイツチS9の端子
61には制御パルスP8が入力し、演算増巾器5
0aとダイオードD4とコンデンサC6によつて、
BイメージセンサSBの部分の前記尖頭値が保持さ
れる。アナログスイツチS10,S11は端子62,6
3に制御パルスP8を入力させることによつて、
一走査周期毎にコンデンサC5およびC6の電荷を
放電するために設けられている。それらの尖頭値
はバツフアアンプとなる演算増巾器49b,50
bを通して、端子51にAコントラスト信号、端
子52にBコントラスト信号として出力される。 FIG. 18 is a timing chart showing the control pulses of the analog switches S 2 to S 11 used in the circuit of FIG. 16 and the timing Sc of the video outputs of the image sensors S A and SB . The video output input to terminal 39 is analog switch S 2 , S 3 , S 4 , S 5
are simultaneously input to capacitors C 1 , C 2 , C 3 , C 4
Therefore, it is converted into a sample and hold signal. In order to control the respective analog switches S 2 , S 3 , S 4 , S 5 , a sample pulse P 1 is connected to the terminal 53.
A sample pulse P 2 is input to the terminal 54, a sample pulse P 3 is input to the terminal 55, and a sample pulse P 4 is input to the terminal 56 at the timing shown in FIG. The signals sampled and held using the analog switch S2 and the analog switch S4 are sent to an operational amplifier 57 which becomes a buffer amplifier.
The signal is inputted to the operational amplifier 44a, which serves as a differential amplifier, via a and 57c, and the differential output between the two is extracted. Similarly, the signals sampled and held using analog switch S3 and analog switch S5 are input to operational amplifier 45a , which serves as a differential amplifier, via operational amplifiers 57b and 57d, and the differential output between the two is inputted to operational amplifier 45a, which serves as a differential amplifier. Extracted. The output of the operational amplifier 57a is the 17th
As shown in FIG. b, similarly, the operational amplifier 57b,
The outputs of 57c and 57d are shown in Fig. 17c and 57d, respectively.
It will look like d and e. Figure 17a represents the video output. The output of the operational amplifier 44a is the 17th
The output of the operational amplifier 45a is as shown in FIG. 17g, and the output of the operational amplifier 45a is as shown in FIG. These two differential outputs are alternately switched bit by bit by analog switches S 6 and S 7 to which control pulses P 5 and P 6 are input to terminals 58 and 59, respectively, and converted into one time series signal. be synthesized. The combined differential output is converted into a positive absolute value signal by the operational amplifier 47a and diodes D 1 and D 2 . The absolute value signal converted in this way is as shown in FIG. 17h, which is the extracted absolute value of the signal in the shaded areas in FIGS. 17f and g. This absolute value signal exactly corresponds to the photoelectric output difference between every other two bits of the video output. Next, the absolute value signal is transmitted to the operational amplifier 4.
After being amplified by 7b, the signal is simultaneously input to two analog switches S 8 and S 9 . analog switch
The terminal 60 of S8 receives a control pulse P7 as shown in FIG.
is input, and the peak value of the absolute value signal within one scanning period of the portion of the A image sensor S A is held by the operational amplifier 49a, the diode D3 , and the capacitor C5 . Similarly, the control pulse P8 is input to the terminal 61 of the analog switch S9 , and the operational amplifier 5
By 0a, diode D 4 and capacitor C 6 ,
The peak value of the B image sensor S B portion is held. Analog switches S 10 and S 11 are connected to terminals 62 and 6.
By inputting the control pulse P8 to 3,
It is provided to discharge the charges of capacitors C5 and C6 every scanning period. Those peak values are calculated by the operational amplifiers 49b and 50 which serve as buffer amplifiers.
b, the A contrast signal is output to the terminal 51 and the B contrast signal is output to the terminal 52.
次いで第19図A,B、第20図および第21
図A,Bは、前記コントラスト信号の特徴を説明
するための図である。合焦時に被写体像が分布6
5aの如き照度分布を持つていたとすると、非合
焦時には分布65bの如き照度分布となる。ここ
で、横軸は光軸に垂直な面内における移動距離l
である。これらの照度分布が縦、横の長さがそれ
ぞれy、w、ピツチがpの受光開口を持つイメー
ジセンサにおける各ビツトSA1〜SA7に入射する
と、各ビツトはw×yの面積内の光が受光されて
光電出力に変換され、間隔2pの2ビツト間の光
電出力差が検出される。実線66aは分布65a
に対応する光電出力差の分布を示していて、点線
67aは分布65bに対応する光電出力差の分布
を示している。これらの光電出力差の分布の尖頭
値がコントラスト信号66b,67bとなり、被
写体像が合焦状態から外れるにつれて、そのコン
トラスト信号は低下していく。 Then, Fig. 19A, B, Fig. 20 and Fig. 21
Figures A and B are diagrams for explaining the characteristics of the contrast signal. The subject image is distributed when focusing 6
If the illuminance distribution is as shown in 5a, the illuminance distribution will be as shown in distribution 65b when out of focus. Here, the horizontal axis is the moving distance l in the plane perpendicular to the optical axis.
It is. When these illuminance distributions are incident on each bit S A1 to S A7 of an image sensor having a light receiving aperture with vertical and horizontal lengths of y and w and a pitch of p, each bit receives light within an area of w x y. is received and converted into a photoelectric output, and the photoelectric output difference between two bits with an interval of 2p is detected. The solid line 66a is the distribution 65a
The dotted line 67a shows the distribution of the photoelectric output difference corresponding to the distribution 65b. The peak values of the distribution of these photoelectric output differences become contrast signals 66b and 67b, and as the subject image goes out of focus, the contrast signals decrease.
いまイメージセンサSAのビツト列に、第20
図に示すように明部と暗部を持つエツヂチヤート
68が投影されていて、そのエツヂチヤート68
が横に速度vで移動したとすると、もし隣接ビツ
ト間の光電出力差を検出する方式であれば、第2
1図Aのようにエツヂチヤートの像68aのエツ
ヂ部がイメージセンサにおける各ビツトの開口部
に入つた時コントラスト信号は低下する。これ
は、被写体の移動あるいは手振れの存在によつ
て、コントラスト信号が変動することを意味し、
精度の良い焦点検出を行なうことができない。一
方、前記の1ビツトおきの光電出力差を検出する
方式であれば、第21図Bに示す如く、エツヂチ
ヤートの像68aが移動しても、コントラスト信
号は変動せずに安定しており、結果的に精度の良
い焦点検出を行なうことができる。第21図A,
Bの横軸はエツヂチヤートの像68aのエツヂ部
の移動量に対応した時間である。 Now, in the bit string of image sensor S A , the 20th
As shown in the figure, an edge chart 68 with bright and dark areas is projected.
moves horizontally at a speed v, if the method detects the photoelectric output difference between adjacent bits, the second
As shown in FIG. 1A, when the edge portion of the edge chart image 68a enters the aperture of each bit in the image sensor, the contrast signal decreases. This means that the contrast signal changes depending on the movement of the subject or the presence of camera shake.
Accurate focus detection cannot be performed. On the other hand, if the above-mentioned method detects the photoelectric output difference every other bit, as shown in FIG. Therefore, highly accurate focus detection can be performed. Figure 21A,
The horizontal axis of B is the time corresponding to the amount of movement of the edge portion of the edge portion of the image 68a.
次に、第22図〜第25図A,Bを参照して前
記のAコントラスト信号とBコントラスト信号か
ら合焦状態を検出する方法について説明する。エ
ツヂチヤート68の像が第22図に示すように、
明部に対して照度がI1、暗部に対して照度がI2と
なつて、照度の差がΔIであれば、それらに対す
る光電出力V1,V2は照度I1,I2にそれぞれ比例す
る。したがつて、それらの光電出力差ΔV=V1−
V2=K・ΔI=k(I1−I2)となる。ここで、kは
比例定数である。第23図に示すように、光分割
器16によつて被写体像が2分されれば、Eのエ
ネルギーの光がAイメージセンサSA上ではτaE、
Bイメージセンサ上ではτbEとなる。τa,τbは2
つの光路に対する光分割器16の透過率である。
これら2つの光路の透過率τa,τbが異なれば、
第24図A,Cに示すように、Aイメージセンサ
SAに対してエツヂチヤート68が結像された時、
光電出力差ΔVaはΔVa=V1a−V2a=k・τa・ΔI
=k・τa(I1−I2)となる。一方、第24図B,
Dに示すように、BイメージセンサSBに対してエ
ツヂチヤート68が結像された時、光電出力差
ΔVbはΔVb=V1b−V2b=k・τb・ΔI=k・τb
(I1−I2)となる。第24図C,Dに示すような
ビデオ出力であると、合焦位置での光電出力差の
信号は第24図Eの如くになり、ABイメージセ
ンサSA,SB部の尖頭値であるAコントラスト信
号およびBコントラスト信号は一致せず、それら
のコントラスト信号の比はτa/τbとなる。レン
ズ繰り出し量leに対するABコントラスト信号は
第25図Bの如くになり、もしAコントラスト信
号分布CAとBコントラスト信号分布CBとが同形
であれば、それらの分布の交点の位置71が合焦
位置となつてフイルム等価面72に焦点が合わさ
れる。しかし、第24図Eに示したように、Aイ
メージセンサSAに結像された時(位置73)の
Aコントラスト信号の値と、BイメージセンサSB
に結像された時(位置73′)のBコントラスト
信号の値が異なれば、例えばAコントラスト信号
の分布はCA′の如くになつて、それらの分布の交
点は位置74になり、合焦位置71から外れてし
まう。 Next, a method for detecting the in-focus state from the A contrast signal and the B contrast signal will be described with reference to FIGS. 22A and 25B. As shown in Figure 22, the image of Ezdziyat 68 is
If the illuminance is I 1 for the bright area and I 2 for the dark area, and the difference in illuminance is ΔI, the photoelectric outputs V 1 and V 2 for these are proportional to the illuminance I 1 and I 2, respectively. do. Therefore, their photoelectric output difference ΔV=V 1 −
V 2 =K·ΔI=k(I 1 −I 2 ). Here, k is a proportionality constant. As shown in FIG. 23, when the subject image is divided into two by the light splitter 16, light with energy E is transmitted to image sensor S A as τaE,
On the B image sensor, it becomes τbE. τa and τb are 2
is the transmittance of the light splitter 16 for two optical paths.
If the transmittances τa and τb of these two optical paths are different,
As shown in Figure 24 A and C, A image sensor
When Etzjiat 68 is imaged on S A ,
The photoelectric output difference ΔVa is ΔVa=V 1 a−V 2 a=k・τa・ΔI
=k·τa(I 1 −I 2 ). On the other hand, Fig. 24B,
As shown in D, when the edge chart 68 is imaged on the B image sensor S B , the photoelectric output difference ΔVb is ΔVb=V 1 b−V 2 b=k・τb・ΔI=k・τb
(I 1 − I 2 ). If the video output is as shown in Fig. 24C and D, the photoelectric output difference signal at the in-focus position will be as shown in Fig. 24E, and the peak value of the AB image sensor S A and S B section will be Certain A contrast signals and B contrast signals do not match, and the ratio of these contrast signals is τa/τb. The AB contrast signal with respect to the lens extension amount le becomes as shown in FIG . The film equivalent plane 72 is brought into focus. However, as shown in FIG. 24E, the value of the A contrast signal when the image is formed on the A image sensor S A (position 73) and the value of the B image sensor S B
If the values of the B contrast signal are different when the image is formed at (position 73'), for example, the distribution of the A contrast signal will be like C A ', and the intersection of these distributions will be at position 74, and the focus will be It deviates from position 71.
したがつて、正確な焦点検出を行なうには、A
コントラスト信号分布CAおよびBコントラスト
信号分布CBの如く、両者が対称であることが必
要となる。このためには、光分割器16の透過率
の不均衡によつて生じる幣害を解決する方法の一
つとして、AイメージセンサSAおよびBイメー
ジセンサSBのそれぞれの光電変換出力を別々の増
巾器に入力し、それらの増巾器のゲインを適当に
調節することによつて両者のビデオ出力の平衡を
とつてもよい。 Therefore, in order to perform accurate focus detection, A
It is necessary that both the contrast signal distribution C A and the B contrast signal distribution C B be symmetrical. To this end, as one of the methods to solve the problem caused by the imbalance in transmittance of the light splitter 16, it is necessary to separate the photoelectric conversion outputs of the A image sensor S A and the B image sensor S B. Both video outputs may be balanced by inputting amplifiers and adjusting the gains of those amplifiers appropriately.
この実施例では、前記のコントラスト信号が
τaあるいはτbに比例にすることに着目して、A
コントラスト信号あるいはBコントラスト信号の
いずれかの信号を増巾あるいは減衰させることに
より、互いに対称なABコントラスト信号分布を
得、それらの透過率の不均衡の問題を解決してい
る。 In this embodiment, focusing on making the contrast signal proportional to τa or τb, A
By amplifying or attenuating either the contrast signal or the B contrast signal, a mutually symmetric AB contrast signal distribution is obtained and the problem of imbalance in transmittance is solved.
例えば、Aイメージセンサの光電出力差ΔVa
をΔVa′=ΔVa・(τb/τa)となるように増巾あ
るいは減衰させれば、ABコントラスト信号分布
は対称形となる。 For example, the photoelectric output difference ΔVa of A image sensor
If it is amplified or attenuated so that ΔVa'=ΔVa·(τb/τa), the AB contrast signal distribution becomes symmetrical.
次にフオーカス(焦点)判定回路U4について
説明する。この回路U4は、前記コントラスト信
号CAとBコントラストCBから、合焦位置、前ピ
ン状態、後ピン状態および合焦検出不可を表わす
状態を示す各焦点指示信号を得るものである。 Next, the focus determination circuit U4 will be explained. This circuit U4 obtains each focus instruction signal indicating a focus position, a front focus state, a back focus state, and a state indicating that focus cannot be detected from the contrast signal C A and the B contrast C B.
まず第26図は、フオーカス判定回路U4の原
理的な構成例を示したものである。 First, FIG. 26 shows an example of the basic configuration of the focus determination circuit U4 .
図において、符号75はAコントラスト信号
CAの入力端子、76はBコントラスト信号CBの
入力端子、77はコントラスト補償回路、78は
フオーカス検出回路、79は方向検出回路、80
は不可(以下NGという)検出回路、81はフオ
ーカス有効域判定回路、82はフオーカス状態判
定回路、83は前ピン指示信号の出力端子、84
は合焦指示信号出力端子、85は後ピン指示信号
出力端子である。 In the figure, reference numeral 75 indicates an A contrast signal.
76 is an input terminal for B contrast signal C B , 77 is a contrast compensation circuit, 78 is a focus detection circuit, 79 is a direction detection circuit, 80
is not possible (hereinafter referred to as NG) detection circuit, 81 is a focus effective range determination circuit, 82 is a focus state determination circuit, 83 is an output terminal for a front pin instruction signal, 84
85 is a focus instruction signal output terminal, and 85 is a rear focus instruction signal output terminal.
そして、端子75に入力されたAコントラスト
信号CAと端子76に入力されたBコントラスト
信号CBはコントラスト補償回路77に入力され、
互いに対称なコントラスト信号分布となるように
調整されて、フオーカス検出回路78およびフオ
ーカス有効域判定回路81に入力される。フオー
カス検出回路78では合焦位置を示す信号が、方
向検出回路79では前ピン、後ピンの状態を示す
信号が、またNG検出回路80では合焦検出不可
を示す信号がそれぞれフオーカス有効域判定回路
81の出力信号とともに、フオーカス状態判定回
路82に入力され、論理処理された後に、端子8
3に前ピン指示信号が、端子84に合焦指示信号
が、そして端子85に後ピン指示信号が出力され
る。合焦検出不可指示信号は端子83と端子85
に同時に出力される。 The A contrast signal C A input to the terminal 75 and the B contrast signal C B input to the terminal 76 are input to the contrast compensation circuit 77.
The contrast signals are adjusted so as to have a mutually symmetrical contrast signal distribution, and are input to the focus detection circuit 78 and the focus effective range determination circuit 81. The focus detecting circuit 78 sends a signal indicating the in-focus position, the direction detecting circuit 79 sends a signal indicating the state of front focus and back focus, and the NG detecting circuit 80 sends a signal indicating that the focus cannot be detected to the focus effective range determination circuit. It is input to the focus state determination circuit 82 together with the output signal of terminal 81 and subjected to logic processing.
A front focus instruction signal is output to a terminal 84, a focus instruction signal is output to a terminal 84, and a rear focus instruction signal is output to a terminal 85. The focus detection failure instruction signal is sent to terminals 83 and 85.
are output simultaneously.
コントラスト補償回路77は前述のように光分
割器16の透過率の不均衡に起因するA、b両コ
ントラスト信号分布の不均衡を補正するために、
Aコントラスト信号CAあるいはBコントラスト
信号CBのどちらか、あるいは両方の出力を増巾
あるいは減衰させる。このコントラスト補償回路
77は、例えば第27図に示すような回路が適用
される。端子86にAまたはBコントラスト信号
が入力されると、抵抗R19,R20,R21の値を予め
適宜に選んでおき、可変抵抗R22を調節すること
によつて、端子87に増巾または減衰されたコン
トラスト信号が得られる。この増巾率あるいは減
衰率を光分割器16の透過率の比に合わせること
によつて、均衡のとれたAおよびBの両コントラ
スト信号を得ることができる。 The contrast compensation circuit 77 corrects the imbalance in the A and B contrast signal distributions caused by the imbalance in transmittance of the light splitter 16 as described above.
The output of either the A contrast signal C A or the B contrast signal C B , or both, is amplified or attenuated. As this contrast compensation circuit 77, for example, a circuit as shown in FIG. 27 is applied. When the A or B contrast signal is input to the terminal 86, the values of the resistors R 19 , R 20 , and R 21 are appropriately selected in advance, and the width is increased to the terminal 87 by adjusting the variable resistor R 22 . Or an attenuated contrast signal is obtained. By matching this amplification factor or attenuation factor to the ratio of the transmittance of the light splitter 16, balanced contrast signals of both A and B can be obtained.
ここでフオーカス判定回路U4によつて合焦状
態を判別する原理を第28図A,B,Cを用いて
説明する。第28図Aに示すように、レンズ繰り
出し量leに対してAコントラスト信号CA分布とB
コントラスト信号CB分布があり、これらの交点
71が正確な合焦位置である。但し、これらのコ
ントラスト信号CAまたはCBは前述のようにコン
トラスト補償回路77によつて補正されている。
フオーカス有効域制限レベル88が設定されてい
て、両コントラスト信号CA,CBが、このレベル
88より大きい時のみ合焦指示信号の出力が許さ
れる。両コントラスト信号CA,CBは、第28図
Bに示すように両者の差がとられ、この差信号
CD(=CA−CB)が正の時に前ピン状態83a、負
の時に後ピン状態85aを表わす信号が出力され
る。そして第28図Cに示すように上記差信号
CDの絶対値|CD|=CEがフオーカス(焦点)検
出閾値レベル89より小さくて、かつ、前記合焦
表示の有効域にある場合に合焦表示域84aがあ
り、合焦指示信号が出力される。また、その絶対
値CEが前記合焦表示有効域になくて、NGレベル
90より小さい場合にNG表示域90a,90b
があり、合焦検出不可指示信号が出力される。こ
れらの合焦表示域84aとNG表示域90a,9
0b以外の部分で前記の前ピンおよび後ピン指示
信号がそれぞれ前ピン表示域83bおよび後ピン
表示域85bにおいて出力される。この合焦表示
域84aは第28図Bのコントラスト差信号CD
が両閾値レベル83aと85aとに挾まれた部分
に相当し、正確な合焦位置71からやや外れた部
分でも合焦指示信号が出力されることになるが、
その合焦表示域84aを実用上、焦点が合つてい
るとみなせる位に狭くすることができる。 Here, the principle of determining the in-focus state by the focus determining circuit U4 will be explained using FIGS. 28A, B, and C. As shown in Figure 28A, A contrast signal C A distribution and B
There is a contrast signal C B distribution, and the intersection point 71 of these is the correct focus position. However, these contrast signals C A or C B have been corrected by the contrast compensation circuit 77 as described above.
A focus effective range limit level 88 is set, and only when both contrast signals C A and C B are higher than this level 88, output of the focus instruction signal is permitted. The difference between both contrast signals C A and C B is taken as shown in FIG. 28B, and this difference signal
When C D (=C A −C B ) is positive, a signal representing the front pin state 83a is output, and when it is negative, a signal representing the rear pin state 85a is output. Then, as shown in FIG. 28C, the difference signal
When the absolute value of C D |C D |=C E is smaller than the focus detection threshold level 89 and is within the effective range of the focus display, there is a focus display area 84a, and the focus instruction signal is is output. Also, if the absolute value C E is not in the focus display effective range and is smaller than the NG level 90, the NG display ranges 90a and 90b
, and a focus detection failure instruction signal is output. These in-focus display area 84a and NG display area 90a, 9
In areas other than 0b, the front pin and rear pin instruction signals are output in the front pin display area 83b and the rear pin display area 85b, respectively. This in-focus display area 84a is the contrast difference signal C D in FIG. 28B.
corresponds to a portion sandwiched between both threshold levels 83a and 85a, and a focus instruction signal is output even in a portion slightly deviated from the accurate focus position 71.
For practical purposes, the focus display area 84a can be made narrow enough to be considered to be in focus.
このように合焦表示域84aにある程度の巾を
持たせることによつて、実際の撮影時には安定し
た合焦表示を行なうことができるようになる。 By providing the focus display area 84a with a certain width in this manner, stable focus display can be performed during actual photographing.
Aコントラスト信号CA分布とBコントラスト
信号CB分布が均衡を保つたまま増減しても、そ
れらの交点71(合焦点)の位置は変わらない。 Even if the A contrast signal C A distribution and the B contrast signal C B distribution increase or decrease while maintaining balance, the position of their intersection 71 (focus point) remains unchanged.
すなわち、被写体のコントラストの高低にかか
わらず、正確な焦点検出が行なえることを意味し
ている。この効果がフイルム等価面を挾んだ2組
の自己走査形光電変換部を用いる方式の利点であ
る。 This means that accurate focus detection can be performed regardless of the contrast level of the subject. This effect is an advantage of the method using two sets of self-scanning photoelectric conversion sections sandwiching the film equivalent surface.
しかし、前述の如く、合焦位置近傍である巾を
持つた合焦表示域84aを設定する場合には、フ
オーカス検出閾値レベル89が固定であると、被
写体のコントラストの高低によつて、その合焦表
示域84aの巾が変化するという問題が生じる。
例えば第29図に示すように、被写体のコントラ
ストが変動し、ビデオ出力が分布91から分布9
2に変化したとすると、光電出力差91aから光
電出力差92aに変化する。この時のABコント
ラスト信号CA,CBの差の絶対値は第30図の分
布CEから分布CFのように低下する。もし、フオ
ーカス検出閾値レベル89が図の如く固定である
とすると、分布CEに対して合焦表示域84eが、
また分布CFに対しては合焦表示域84fが得ら
れる。すなわち、被写体のコントラストが低くな
ると合焦表示域84fの巾は広くなる。 However, as described above, when setting the focus display area 84a with a width near the focus position, if the focus detection threshold level 89 is fixed, the focus A problem arises in that the width of the focus display area 84a changes.
For example, as shown in FIG. 29, the contrast of the subject changes and the video output changes from distribution 91 to distribution 9.
2, the photoelectric output difference 91a changes to a photoelectric output difference 92a. At this time, the absolute value of the difference between the AB contrast signals C A and C B decreases from the distribution C E to the distribution C F in FIG. 30. If the focus detection threshold level 89 is fixed as shown in the figure, the focus display area 84e for the distribution C E is
Further, a focused display area 84f is obtained for the distribution C F. That is, as the contrast of the subject decreases, the width of the in-focus display area 84f increases.
このような方式であると、低コントラストの被
写体に対して合焦精度が悪くなるとともに、合焦
位置近傍で合焦表示状態が不安定になつてしま
う。 With such a method, focusing accuracy deteriorates for subjects with low contrast, and the in-focus display state becomes unstable near the in-focus position.
上記の欠点を解消するために、この実施例で
は、前記フオーカス検出閾値レベル89をAおよ
びBコントラスト信号の和に比例したレベルとす
ることによつて、被写体のコントラストに依存し
ない合焦表示域を得ている。第31図AはABコ
ントラスト信号CA,CBの分布を示し、第31図
Dは第31図Aの場合よりも低いコントラスト信
号分布CA′,CB′を示している。第31図Bは第
31図AのABコントラスト信号CA,CBの和、CA
+CBを示していて、同様に、第31図Eは第3
1図DのABコントラスト信号CA′,CB′の和を示
している。これらの和に比例した値を第31図
C,Fの如くそれぞれフオーカス検出閾値レベル
89a,89bとしてそれぞれ設定する。このよ
うにすると、合焦表示域84aと84a′とはほと
んど変わらない巾を持つことになり、被写体のコ
ントラストにかかわらず精度が良く、且つ安定し
た焦点検出を行なうことができる。 In order to eliminate the above-mentioned drawbacks, in this embodiment, the focus detection threshold level 89 is set to a level proportional to the sum of the A and B contrast signals, thereby creating a focus display area that does not depend on the contrast of the subject. It has gained. FIG. 31A shows the distribution of AB contrast signals C A , CB , and FIG. 31D shows a contrast signal distribution C A ′, CB ′ that is lower than that in FIG. 31A. Figure 31B is the sum of the AB contrast signals C A and C B in Figure 31A, C A
Similarly, Figure 31E shows the third
It shows the sum of the AB contrast signals C A ′ and C B ′ in FIG. 1D. Values proportional to these sums are set as focus detection threshold levels 89a and 89b, respectively, as shown in FIG. 31C and F. In this way, the focus display areas 84a and 84a' have almost the same width, and accurate and stable focus detection can be performed regardless of the contrast of the object.
次に第32図は、前記第26図に示したフオー
カス判定回路U4のさらに詳細な構成例をブロツ
ク図で示したものである。 Next, FIG. 32 is a block diagram showing a more detailed configuration example of the focus determination circuit U4 shown in FIG. 26.
即ち、フオーカス判定回路78は、差動回路9
0、加算回路91、絶対値回路92、減衰回路9
3、および比較回路94で構成されている。 That is, the focus determination circuit 78
0, addition circuit 91, absolute value circuit 92, attenuation circuit 9
3 and a comparison circuit 94.
またNG検出回路80は、NGレベル発生回路
95、および比較回路96で構成され、さらにフ
オーカス有効域判定回路81は、フオーカス有効
域制限レベル発生回路97および比較回路98で
構成されている。 Further, the NG detection circuit 80 includes an NG level generation circuit 95 and a comparison circuit 96, and the focus effective range determination circuit 81 further includes a focus effective range limit level generation circuit 97 and a comparison circuit 98.
そして、端子75に入力されたAコントラスト
信号CAはコントラスト補償回路77によつてB
コントラスト信号CBと均衡を保つように補正さ
れ、このBコントラスト信号CBとともに差動回
路90に入力され、補正されたAコントラスト信
号CA1とBコントラスト信号CBの差が検出され
る。その差分出力から方向検出回路79によつて
前ピン、後ピンの状態を示す信号が抽出される。
その差分出力は同時に絶対値回路92に入力され
て、AB両コントラスト信号の差の絶対値に相当
する信号が出力される。 Then, the A contrast signal C A inputted to the terminal 75 is sent to B by the contrast compensation circuit 77.
It is corrected to maintain balance with the contrast signal C B , and is input to the differential circuit 90 together with this B contrast signal C B , and the difference between the corrected A contrast signal C A1 and B contrast signal C B is detected. A direction detection circuit 79 extracts a signal indicating the state of the front pin and rear pin from the differential output.
The difference output is simultaneously input to the absolute value circuit 92, and a signal corresponding to the absolute value of the difference between the AB contrast signals is output.
一方、補正されたAコントラスト信号CA1とB
コントラスト信号CBは加算回路91に入力され、
その加算出力は減衰回路93によつて一定の比率
で減衰させられ、フオーカス検出閾値レベルとな
り、前記絶対値回路92からの絶対値出力と比較
回路94で比較される。また上記の絶対値出力は
NGレベル発生回路95で作られたNGレベルと
比較回路96で比較される。さらに、補正された
Aコントラスト信号CA1とBコントラスト信号CB
は、フオーカス有効域制限レベル発生回路97で
作られたフオーカス有効域制限レベルと比較回路
98で比較される。方向検出回路79と比較回路
94,96,98の出力はフオーカス状態判定回
路85に入力され、端子83,84,85に前記
フオーカス状態を示す信号が出力される。 On the other hand, the corrected A contrast signals C A1 and B
The contrast signal C B is input to the adder circuit 91,
The addition output is attenuated at a constant ratio by an attenuation circuit 93 to reach a focus detection threshold level, and is compared with the absolute value output from the absolute value circuit 92 in a comparison circuit 94. Also, the absolute value output above is
The NG level generated by the NG level generation circuit 95 is compared with the comparison circuit 96. Furthermore, the corrected A contrast signal C A1 and B contrast signal C B
is compared with the focus effective range limit level generated by the focus effective range limit level generation circuit 97 in a comparison circuit 98 . The outputs of the direction detection circuit 79 and comparison circuits 94, 96, and 98 are input to a focus state determination circuit 85, and signals indicating the focus state are output to terminals 83, 84, and 85.
第33図は、上記の第32図に示したフオーカ
ス判定回路U4における方向検出回路79とフオ
ーカス検出回路78およびNG検出回路80のさ
らに具体的な回路例である。 FIG. 33 shows a more specific circuit example of the direction detection circuit 79, focus detection circuit 78, and NG detection circuit 80 in the focus determination circuit U4 shown in FIG. 32 above.
以下上記の回路の動作を説明することにより併
せて構成も説明する。端子75′に補正されたA
コントラスト信号CA1、端子76にBコントラス
ト信号CBが入力され、差動回路となる演算増巾
器90aによつて両者の差が抽出され、同時に加
算回路となる演算増巾器91aによつて両者の和
が抽出される。 Hereinafter, the operation of the above circuit will be explained, and the configuration will also be explained. A corrected to terminal 75'
The contrast signal C A1 and the B contrast signal C B are input to the terminal 76, and the difference between the two is extracted by the operational amplifier 90a, which is a differential circuit.At the same time, the difference between the two is extracted by the operational amplifier 91a, which is an addition circuit. The sum of both is extracted.
そして演算増巾器90aの出力信号たる差信号
は、演算増巾器92a、ダイオードD5,D6およ
び演算増巾器92bによつて、その差の絶対値信
号に変換されて、コンパレータ94aと他のコン
パレータ96aにそれぞれ入力される。 The difference signal, which is the output signal of the operational amplifier 90a, is converted into an absolute value signal of the difference by the operational amplifier 92a, the diodes D5 , D6 , and the operational amplifier 92b. The signals are respectively input to other comparators 96a.
また上記の演算増巾器90aの出力信号たる差
信号は方向検出回路79となるコンパレータ79
aに入力されて、その差信号が正であるか、負で
あるかを示すデジタル信号が端子99に出力され
る。一方演算増巾器91aによつて加算された信
号は、減衰回路93となる抵抗R39,R40,R41に
よつて一定の比率で減衰させられて、フオーカス
検出閾値レベルとなる。スイツチ93aはこのフ
オーカス検出閾値レベルを2段階に切換えるため
に設けられていて、このスイツチ93aによつて
焦点検出精度を調節することができる。図の回路
例では2段階の切換えを行つているが、3以上の
多段階に切換えるようにしてもよい。そしてこの
フオーカス検出閾値レベルはコンパレータ94a
に入力され、端子100に前記差の絶対値信号と
の大小関係を表わすデジタル信号が出力される。
またNGレベルは、NGレベル発生回路95とな
る抵抗R42とR43で作られ、コンパレータ96a
で前記差の絶対値信号と比較され、それらの大小
関係を表わすデジタル信号が端子101に出力さ
れる。 Further, the difference signal which is the output signal of the above-mentioned operational amplifier 90a is sent to the comparator 79 which becomes the direction detection circuit 79.
a, and a digital signal indicating whether the difference signal is positive or negative is output to terminal 99. On the other hand, the signal added by the operational amplifier 91a is attenuated at a constant ratio by the resistors R 39 , R 40 , and R 41 forming the attenuation circuit 93 to reach the focus detection threshold level. A switch 93a is provided to change the focus detection threshold level into two levels, and the focus detection accuracy can be adjusted by this switch 93a. In the illustrated circuit example, switching is performed in two stages, but switching may be performed in three or more stages. This focus detection threshold level is determined by the comparator 94a.
A digital signal representing the magnitude relationship with the absolute value signal of the difference is outputted to the terminal 100.
Further, the NG level is generated by resistors R42 and R43 , which constitute the NG level generation circuit 95, and is generated by a comparator 96a.
is compared with the absolute value signal of the difference, and a digital signal representing the magnitude relationship thereof is outputted to the terminal 101.
第34図A〜Eは、端子99および端子101
に出力されるデジタル信号の様子を示している。
まず第34図Aは補正されたAコントラスト信号
CA1とBコントラスト信号CBを、第34図Bはそ
れらの差信号を、第34図Dはその差信号の絶対
値を示している。端子99に出力されるデジタル
信号は第34図Cの如くなり、ハイレベルの時が
前ピン状態、ローレベルの時が後ピン状態を示し
ている。第34図Eは端子101に出力されるデ
ジタル信号を表わしていて、前記差の絶対値信号
よりもNGレベル90の方が大きい時にハイレベ
ルとなる。 34A to 34E show terminal 99 and terminal 101.
This shows how the digital signal is output.
First, Fig. 34A shows the corrected A contrast signal.
FIG. 34B shows the difference signal between C A1 and the B contrast signal C B , and FIG. 34D shows the absolute value of the difference signal. The digital signal outputted to the terminal 99 is as shown in FIG. 34C, with a high level indicating a front pin state and a low level indicating a rear pin state. FIG. 34E shows a digital signal output to the terminal 101, which becomes high level when the NG level 90 is greater than the absolute value signal of the difference.
第34図Cに示したようなデジタル信号は、焦
点外れ量が大きくなつた時には補正されたAコン
トラスト信号CA1とBコントラスト信号CBが一致
するので、第35図A,Bに示すように前ピン状
態であつてもローレベルを示すことが多い。この
ためCA1およびCBのコントラスト信号の差がNG
レベル90より小さくなつた時、NG表示域90
aとして、前ピン、後ピンの表示を行なわないよ
うにすることが前記NG検出回路80の目的の一
つである。 In the digital signal shown in Fig. 34C, when the amount of defocus increases, the corrected A contrast signal C A1 and B contrast signal C B match, so that the digital signal is as shown in Figs. 35A and B. Even in the front pin state, it often shows a low level. Therefore, the difference between the contrast signals of C A1 and C B is NG.
When the level is lower than 90, NG display area 90
One of the purposes of the NG detection circuit 80 is to avoid displaying the front pin and the rear pin as a.
第36図と第37図a〜hは、前記フオーカス
有効域判定回路81の動作を説明するための図で
ある。 FIG. 36 and FIGS. 37 a to 37 h are diagrams for explaining the operation of the focus effective range determination circuit 81.
前述の如く、フオーカス有効域制限レベル88
よりもCA1およびCBの両コントラスト信号が大き
い時のみ合焦指示信号の出力が許されるのである
が、これらのコントラスト信号は被写体によつて
高くなつたり低くなつたりする。このため、その
フオーカス有効域制限レベル88が一定であると
合焦状態でない所で合焦表示がされることがあ
る。第37図aは比較的高いコントラスト信号分
布を示し、第37図eは比較的低いコントラスト
信号分布を示している。第37図b,fはそれぞ
れコントラスト信号の差の絶対値信号を表わして
いる。固定されたフオーカス有効域制限レベル8
8、およびフオーカス検出閾値レベル89a,8
9bが図のように設定されているとすると、フオ
ーカス有効域104,104′が得られ、この時
には、それぞれ第37図c,gのような合焦指示
信号が得られる。第37図gでは正確な合焦指示
信号が得られているが、第37図cでは斜線部の
偽合焦指示信号が現われている。このように、フ
オーカス有効域制限レベル88が固定されている
と、コントラスト信号が高い時に偽合焦指示信号
が出るという問題が起こる。そこで、この発明で
は、コントラスト信号CA1,CBが高くなる状態の
時にそのフオーカス有効域制限レベル88を高く
することにより、その偽合焦指示信号の発生を防
止している。即ちこの可変フオーカス有効域制限
レベル設定方式はビデオ出力のピーク値に比例し
てフオーカス有効域制限レベルが定められる。第
36図に示すように、ビデオ出力が符号105か
ら105aに変化すれば、コントラスト信号も高
くなると同時にBイメージセンサ部からのビデオ
出力のピーク値106はピーク値106aに変化
し、やはり高くなる。このBイメージセンサ部の
ピーク値の変化に比例してフオーカス有効域制限
レベル88が変化すれば、第37図a,eのフオ
ーカス有効域制限レベル107,108の如くな
り、フオーカス有効域107a,108aが得ら
れ、この時には第37図d,hのような合焦指示
信号がそれぞれ得られる。このように、可変フオ
ーカス有効域制限レベル設定方式では偽合焦表示
の発生を防ぐことができる。第37図a,eの例
ではBイメージセンサ部のビデオ出力のピーク値
を利用しているが、Aイメージセンサ部のビデオ
出力のピーク値でもよく、両者の平均値でも同様
の効果を得ることができる。因みに固定フオーカ
ス有効域制限レベル設定方式でも、そのレベルを
高くすれば前記偽合焦表示を防止することができ
るが、低いコントラストの被写体に対して焦点検
出ができなくなつてしまう。この発明における可
変フオーカス有効域制限レベル設定方式では低い
コントラストの被写体に対しても焦点検出が可能
で、且つ偽合焦表示を防止できる。 As mentioned above, focus effective range limit level 88
The output of the focus instruction signal is allowed only when both the contrast signals C A1 and C B are larger than the contrast signals C A1 and C B , but these contrast signals may become higher or lower depending on the subject. For this reason, if the focus effective area restriction level 88 is constant, an in-focus display may be made at a place that is not in an in-focus state. Figure 37a shows a relatively high contrast signal distribution, and Figure 37e shows a relatively low contrast signal distribution. FIGS. 37b and 37f each represent the absolute value signal of the contrast signal difference. Fixed focus range limit level 8
8, and focus detection threshold level 89a, 8
9b is set as shown in the figure, focus effective areas 104 and 104' are obtained, and at this time, focus instruction signals as shown in FIGS. 37c and 37g are obtained, respectively. In FIG. 37g, an accurate focus instruction signal is obtained, but in FIG. 37c, a false focus instruction signal appears in the shaded area. If the focus effective range limit level 88 is fixed in this manner, a problem arises in that a false focus instruction signal is issued when the contrast signal is high. Therefore, in the present invention, when the contrast signals C A1 and CB are high, the focus effective range limit level 88 is set high to prevent the generation of the false focus instruction signal. That is, in this variable focus effective range limit level setting method, the focus effective range limit level is determined in proportion to the peak value of the video output. As shown in FIG. 36, when the video output changes from 105 to 105a, the contrast signal also increases, and at the same time the peak value 106 of the video output from the B image sensor section changes to peak value 106a, which also becomes high. If the focus effective range limit level 88 changes in proportion to the change in the peak value of the B image sensor section, the focus effective range limit levels 107 and 108 in FIGS. are obtained, and at this time, focus instruction signals as shown in FIGS. 37d and 37h are obtained. In this manner, the variable focus effective range limit level setting method can prevent false focus display from occurring. In the examples shown in Figures 37a and 37e, the peak value of the video output of the B image sensor section is used, but the peak value of the video output of the A image sensor section may also be used, or the average value of both may be used to obtain the same effect. Can be done. Incidentally, even with the fixed focus effective range limit level setting method, if the level is increased, false focus display can be prevented, but focus detection becomes impossible for objects with low contrast. With the variable focus effective range limit level setting method according to the present invention, focus detection is possible even for objects with low contrast, and false focus display can be prevented.
次に第38図は、上記の可変フオーカス有効域
制限レベル設定方式を適用したフオーカス有効域
判定回路81の回路構成例である。同図におい
て、符号110はビデオ信号入力端子、111は
減算回路、112はピークホールド回路、113
は暗レベル検出回路、114は差動回路、115
は減衰回路、および116は判定回路である。 Next, FIG. 38 shows an example of the circuit configuration of a focus effective range determination circuit 81 to which the above-described variable focus effective range limit level setting method is applied. In the figure, 110 is a video signal input terminal, 111 is a subtraction circuit, 112 is a peak hold circuit, and 113 is a subtraction circuit.
is a dark level detection circuit, 114 is a differential circuit, 115
is an attenuation circuit, and 116 is a determination circuit.
そして端子110からビデオ信号が入力される
と、まず減算回路111によつて一定レベルがこ
のビデオ出力から差し引かれ、ピークホールド回
路112によつてビデオ出力のピーク値が検出さ
れる。一方、暗レベル検出回路113によつて前
記第12図にその所在を明らかにしたマスクセン
サ35aまたは35bの出力が検出され、このマ
スクセンサ出力と、前記ピーク値とが差動回路1
14に入力される。そしてその差分出力が減衰回
路115に入力されて、フオーカス有効域制限レ
ベルが作られる。次いでこのフオーカス有効域制
限レベルと、端子75aに入力されたCA1および
端子75bに入力されたCBの両コントラスト信
号とが判定回路116によつて比較され、端子1
17にフオーカス有効域を示す信号が出力され
る。 When a video signal is input from the terminal 110, a subtraction circuit 111 first subtracts a certain level from the video output, and a peak hold circuit 112 detects the peak value of the video output. On the other hand, the dark level detection circuit 113 detects the output of the mask sensor 35a or 35b whose location is shown in FIG.
14. The differential output is then input to the attenuation circuit 115 to create a focus effective range limiting level. Next, the determination circuit 116 compares this focus effective range limit level with both the contrast signals C A1 input to the terminal 75a and C B input to the terminal 75b, and
A signal indicating the focus effective range is output at 17.
第39図は第38図に示したフオーカス有効域
判定回路のさらに具体的な回路例である。以下動
作を説明することにより併せてその構成を説明す
る。 FIG. 39 shows a more specific circuit example of the focus effective range determination circuit shown in FIG. 38. The configuration will be explained along with the operation below.
フオーカス有効域制限レベルが抽出される過
程、および第39図の回路に適用するアナログス
イツチS12〜S15の制御パルスのタイミングが第4
0図に示してある。第40図に示すタイミングに
よる制御パルスP10が入力されるアナログスイツ
チS12とコンデンサC7とによつて端子110に入
力されたビデオ出力中からマスクセンサ35aま
たは35bの出力123が抽出されて、これがサ
ンプルホールドされ、バツフアアンプとなる演算
増巾器113aを介して差動アンプとなる演算増
巾器114aの一方の端子に入力される。このサ
ンプルホールドされた出力Vdは、イメージセン
サSAまたはSBの暗電流によつて生じる暗レベル
に相当している。コンデンサC7に蓄積された電
荷は、端子120に第40図に示す制御パルス
P11が入力されるアナログスイツチS13によつて放
電され、リセツトされる。一方、上記のビデオ出
力は抵抗R44と定電流源118によつて、一定レ
ベルが差し引かれ、端子121に第40図に示す
制御パルスP12が入力されるアナログスイツチS14
と、演算増巾器112aと、ダイオードD7とコ
ンデンサC8によつて、BイメージセンサSB部の
ビデオ出力のピーク値が抽出される。そしてこの
ピーク値はバツフアアンプとなる演算増巾器11
2bを介して、演算増巾器114aの他方の端子
に入力される。コンデンサC8に蓄積された電荷
は、端子122に第40図に示す制御パルスP13
が入力されるアナログスイツチS15によつて放電
されリセツトされる。次いで演算増巾器114a
からの差分出力が、抵抗R50,R51,R52によつて
減衰させられ、フオーカス有効域制限レベルが作
られる。スイツチ115aはそのフオーカス有効
域制限レベルを2段階に切り換えるために設けら
れ、このスイツチ115aによつてレンズのF値
の変化等によるコントラスト信号分布の変化に対
応して、適切な値からなるフオーカス有効域制限
レベルを選択することができる。図においては2
段階の切換えを行なつているが、3以上の多段階
に切り換えるようにしてもよい。上記のように抵
抗R50,R51,R52およびスイツチ115aにより
可変設定回路が構成されている。このフオーカス
有効域制限レベルは、一方は端子75aに入力さ
れたコントラスト信号CA1とコンパレータ116
aによつて比較され、他方は端子75bに入力さ
れたコントラスト信号CBとコンパレータ116
bによつて比較され、アンドゲート116cによ
つて、CA1およびCBの両コントラスト信号が前記
フオーカス有効域制限レベルより大きい時に、ハ
イレベルとなる信号が端子117に出力される。
第40図のVp−Q1の信号波形は、演算増巾器1
12bの出力を示していて、ビデオ出力のピーク
ホールド波形Vpから一定量Q1を差し引いた波形
に相当している。Vp−Q1−Vdの波形は演算増巾
器114aの出力を示し、前記Vp−Q1の波形か
ら暗レベル(マスクセンサの出力レベル)Vdを
差し引いた波形に相当している。このように暗レ
ベルVdを差し引くと、電荷蓄積時間が長くなる
時や温度のために暗レベルが高くなることによつ
て生じるピーク値の増加を補償することができる
ので、被写体の輝度変化あるいは周囲の変化の影
響を受けない適切なフオーカス有効域制限レベル
124が得られる。ここで一定量Q1を差し引く
ことは必ずしも必要ではなく、ビデオ出力のピー
ク値に比例したフオーカス有効域制限レベルであ
れば同様の効果が得られる。 The process in which the focus effective range limit level is extracted and the timing of the control pulses of the analog switches S12 to S15 applied to the circuit of FIG.
It is shown in Figure 0. The output 123 of the mask sensor 35a or 35b is extracted from the video output input to the terminal 110 by the analog switch S12 to which the control pulse P10 is input according to the timing shown in FIG. 40 and the capacitor C7 . This signal is sampled and held, and is input to one terminal of an operational amplifier 114a, which is a differential amplifier, via an operational amplifier 113a, which is a buffer amplifier. This sampled and held output Vd corresponds to the dark level caused by the dark current of the image sensor S A or S B. The charge stored in capacitor C7 is applied to terminal 120 by the control pulse shown in FIG.
P11 is discharged and reset by the input analog switch S13 . On the other hand, a certain level is subtracted from the above video output by the resistor R 44 and the constant current source 118, and the analog switch S 14 receives the control pulse P 12 shown in FIG. 40 at the terminal 121.
The peak value of the video output of the B image sensor S B section is extracted by the operational amplifier 112a, the diode D7 , and the capacitor C8 . This peak value is calculated by the operational amplifier 11 which becomes a buffer amplifier.
2b to the other terminal of the operational amplifier 114a. The charge stored in the capacitor C 8 is applied to the terminal 122 by the control pulse P 13 shown in FIG.
is discharged and reset by the analog switch S15 which is inputted. Next, the operational amplifier 114a
The differential output from is attenuated by resistors R 50 , R 51 , and R 52 to create a focus range limiting level. The switch 115a is provided to switch the focus effective range restriction level into two levels, and this switch 115a allows the focus effective range to be set to an appropriate value in response to changes in the contrast signal distribution due to changes in the F value of the lens, etc. You can select the area restriction level. In the figure, 2
Although the steps are changed in this embodiment, the steps may be changed to three or more steps. As described above, the variable setting circuit is constituted by the resistors R 50 , R 51 , R 52 and the switch 115a. This focus effective range limit level is determined by the contrast signal C A1 inputted to the terminal 75a and the comparator 116.
a, and the other is the contrast signal C B input to the terminal 75b and the comparator 116.
When both the contrast signals C A1 and C B are higher than the focus effective range limit level, a signal that becomes high level is outputted to the terminal 117 by the AND gate 116c.
The signal waveform of Vp-Q 1 in Fig. 40 is the signal waveform of operational amplifier 1.
12b, and corresponds to the waveform obtained by subtracting a certain amount Q1 from the peak hold waveform Vp of the video output. The waveform Vp- Q1 -Vd represents the output of the operational amplifier 114a, and corresponds to the waveform obtained by subtracting the dark level (output level of the mask sensor) Vd from the waveform Vp- Q1 . By subtracting the dark level Vd in this way, it is possible to compensate for the increase in the peak value that occurs when the charge accumulation time becomes longer or when the dark level becomes higher due to temperature. An appropriate focus range limit level 124 is obtained that is not affected by changes in . It is not always necessary to subtract the fixed amount Q 1 here, and the same effect can be obtained as long as the focus effective range limit level is proportional to the peak value of the video output.
第41図は、前記第32図中におけるフオーカ
ス状態判定回路82の具体的な回路例である。第
42図には、上記のフオーカス状態判定回路82
に用いる制御パルス等が示されている。また第4
3図には、フオーカス状態判定回路82に入力さ
れる信号、および出力される指示信号の様子が示
されている。端子99には第43図eに示すよう
な前記方向検出回路79の出力信号が入力され、
端子100には第43図cに示すような前記フオ
ーカス検出回路78の出力信号が入力され、端子
101には第43図fに示すような前記NG検出
回路80の出力信号が入力され、端子117には
第43図dに示すような前記フオーカス有効域判
定回路81の出力信号が入力される。これらの信
号は、アンドゲート125,126、ノアゲート
127,128、オアゲート132,133、お
よびインバータ24e,24f,24gによつて
論理処理がなされ、DフリツプフロツプFF2,
FF3,FF4のQ端子に3種の信号が出力される。
それら3個のDフリツプフロツプのクロツク端子
Cには、端子135から第42図に示すような制
御パルスP15が入力される。 FIG. 41 shows a specific circuit example of the focus state determination circuit 82 shown in FIG. 32. FIG. 42 shows the focus state determination circuit 82.
The control pulses used for this are shown. Also the fourth
FIG. 3 shows signals input to the focus state determination circuit 82 and instruction signals output. The output signal of the direction detection circuit 79 as shown in FIG. 43e is input to the terminal 99,
The output signal of the focus detection circuit 78 as shown in FIG. 43c is input to the terminal 100, the output signal of the NG detection circuit 80 as shown in FIG. The output signal of the focus effective range determination circuit 81 as shown in FIG. 43d is input to the input signal. These signals are subjected to logic processing by AND gates 125, 126, NOR gates 127, 128, OR gates 132, 133, and inverters 24e, 24f, 24g, and output to D flip-flops FF2 ,
Three types of signals are output to the Q terminals of FF 3 and FF 4 .
A control pulse P15 as shown in FIG. 42 is input from a terminal 135 to the clock terminal C of these three D flip-flops.
したがつて、これら3個の信号は、一旦処理さ
れると一走査期間Tsの間保持される。このため
安定した指示信号が得られる。これら3個のDフ
リツプフロツプFF2,FF3,FF4のQ出力端子は、
それぞれノアゲート129,130,131の一
方の端子に入力し、これらのノアゲート129,
130,131を介して前ピン指示信号の出力端
子83、合焦指示信号の出力端子84、後ピン指
示信号の出力端子85にそれぞれ連ねられてい
る。そして第41図においては図示を省略した
が、前記第3図に示したように、上記3個の出力
端子83,84,85は表示駆動回路U5を介し
て、一方は焦点表示素子たる発光ダイオード6
a,6b,6cに連なり、他方はレンズ駆動装置
U6に連ねられている。 Therefore, once these three signals are processed, they are held for one scanning period Ts. Therefore, a stable instruction signal can be obtained. The Q output terminals of these three D flip-flops FF 2 , FF 3 , FF 4 are as follows:
input to one terminal of NOR gates 129, 130, 131, respectively, and these NOR gates 129,
It is connected to an output terminal 83 for a front focus instruction signal, an output terminal 84 for a focus instruction signal, and an output terminal 85 for a rear focus instruction signal via terminals 130 and 131, respectively. Although not shown in FIG. 41, as shown in FIG . diode 6
a, 6b, 6c, and the other is a lens drive device
It is connected to U 6 .
また前記の各ノアゲート129,130,13
1の他方の入力端子には、2個の端子136,1
37が、オアゲート134を通じて共通に接続さ
れていて、この2個の端子136,137からの
入力信号が同時にローレベルの場合にだけ発光ダ
イオード6a,6b,6c等を発光表示させる。 In addition, each of the Noah gates 129, 130, 13
The other input terminal of 1 has two terminals 136, 1
37 are commonly connected through an OR gate 134, and the light emitting diodes 6a, 6b, 6c, etc. are caused to emit light only when the input signals from these two terminals 136, 137 are simultaneously at low level.
そして上記の2個の端子のうち、一方の端子1
36には、第42図に示すような一走査期間Ts
毎に切換わるデジタル信号P15が入力されて、発
光ダイオード6a〜6cに対してこれらを点滅状
態とする。 Then, one terminal 1 of the above two terminals
36, one scanning period Ts as shown in FIG.
A digital signal P15 that changes every time is inputted, and causes the light emitting diodes 6a to 6c to blink.
このようにすることによつて、被写体の輝度に
比例した周波数の点滅発光が実現でき、低輝度時
に点滅周波数が遅くなることでこれの警告を行な
うことができる。また他方の端子137には、シ
ヤツタレリーズ時にハイレベルとなるようなデジ
タル信号P16が入力され、シヤツタレリーズ時に
焦点表示用の発光ダイオード6a〜6cの光が露
出制御のための測光に影響するのを防止してい
る。したがつて測光への影響が他の手段によつて
防げるならば、端子137は特に必要としない。 By doing so, it is possible to realize flashing light emission with a frequency proportional to the brightness of the subject, and when the brightness is low, the flashing frequency is slowed down so that a warning can be given. In addition, the other terminal 137 receives a digital signal P16 that becomes high level when the shutter is released, and when the shutter is released, the light from the light emitting diodes 6a to 6c for displaying the focus influences the photometry for controlling the exposure. It prevents you from doing so. Therefore, if the influence on photometry can be prevented by other means, the terminal 137 is not particularly necessary.
また発光ダイオード6a〜6cの点灯区間は第
42図の信号P17の如くになる。 Further, the lighting section of the light emitting diodes 6a to 6c is as shown by the signal P17 in FIG. 42.
そしてこのフオーカス状態判定回路82によつ
て、発光ダイオード6aには第43図gの如き信
号が、また発光ダイオード6bには第43図hの
如き信号が、さらに発光ダイオード6cには第4
3図iの如き信号が与えられて、合焦表示域では
発光ダイオード6bが点灯し、前ピン状態には発
光ダイオード6aが点灯し、さらに後ピン状態で
は発光ダイオード6cが点灯し、さらにはまた合
焦検出不可状態では発光ダイオード6aおよび6
cが同時に点灯する。 This focus state determination circuit 82 sends a signal as shown in FIG. 43g to the light emitting diode 6a, a signal as shown in FIG. 43h to the light emitting diode 6b, and a fourth signal to the light emitting diode 6c.
When a signal as shown in Figure 3i is applied, the light emitting diode 6b lights up in the focus display area, the light emitting diode 6a lights up in the front focus state, and the light emitting diode 6c lights up in the back focus state, and furthermore, the light emitting diode 6c lights up in the back focus state. When the focus cannot be detected, the light emitting diodes 6a and 6
c lights up at the same time.
また上記のような、各発光ダイオード6a〜6
cによる表示動作とともに、前記のように上記の
前ピンないしは後ピン信号によりレンズ駆動装置
U6が制御され、レンズ系2の繰り出し量が制御
されて合焦操作が自動的になされるのである。 In addition, each of the light emitting diodes 6a to 6 as described above
Along with the display operation by c, the lens driving device is activated by the front focus or rear focus signal as described above.
U6 is controlled, the amount of extension of the lens system 2 is controlled, and the focusing operation is automatically performed.
以上詳述したようにこの発明によれば、自己走
査形光電変換部により、レンズ系の撮像面に等価
な位置の前後で等距離の2位置の被写体像の照度
分布に比例した時系列光電変換信号を出力させ、
一方、前記自己走査形光電変換部のそれぞれにお
ける一定間隔を持つた任意の2個づつの微小光電
素子間の光電出力差の一走査周期内における尖頭
値を、レンズ系の繰り出し量に対応して時系列的
に2個のコントラスト信号として出力させ、さら
に前記時系列光電変換信号の尖頭値に比例した所
定の有効域制限レベルと、前記2個のコントラス
ト信号のレベルとを焦点有効域判定回路で比較
し、この2個のコントラスト信号のレベルが有効
域制限レベルよりも同時に大なるときに、当該2
個のコントラスト信号から得られる合焦指示信号
が出力されるようにしたから、以下のような極め
て優れた効果が得られる。 As detailed above, according to the present invention, the self-scanning photoelectric conversion unit performs time-series photoelectric conversion proportional to the illuminance distribution of the subject image at two positions equidistant before and after the position equivalent to the imaging surface of the lens system. output a signal,
On the other hand, the peak value within one scanning period of the photoelectric output difference between any two microscopic photoelectric elements with a constant interval in each of the self-scanning photoelectric conversion sections is determined to correspond to the amount of extension of the lens system. output as two contrast signals in time series, and further determines a focus effective range based on a predetermined effective range limiting level proportional to the peak value of the time-series photoelectric conversion signal and the level of the two contrast signals. When the levels of these two contrast signals are simultaneously higher than the effective range limit level, the two contrast signals are compared by the circuit.
Since the focus instruction signal obtained from each contrast signal is output, the following extremely excellent effects can be obtained.
本発明は、以上説明したように、フオーカス有
効域制限レベルを、被写体のコントラストの高低
に応じて変化させるようにしたから、低いコント
ラストの被写体に対する焦点検出の精度を保証し
つつ、被写体のコントラストが高いときに生じる
偽合焦指示信号の発生を防止できるという効果を
奏する。また被写体の変動あるいは手振れのため
にコントラストが変動しても、合焦位置近傍の実
用上合焦状態とみなせる範囲で安定した合焦検出
ないしは表示を行なうことができ、例えば、発光
ダイオードで合焦表示をした場合に、その表示光
がちらつくことがなく安定した点灯表示状態を得
ることができる。さらに被写体の輝度の変化やコ
ントラストの変化があつても安定した合焦指示を
行なうことができるので、動きのある被写体や手
振れ存在下でも精度のよい合焦指示を行なうこと
ができる。 As explained above, the present invention changes the focus effective range restriction level according to the contrast of the subject, so that the focus detection accuracy for subjects with low contrast is guaranteed and the contrast of the subject is reduced. This has the effect of preventing the generation of false focus instruction signals that occur when the focus is high. In addition, even if the contrast changes due to changes in the subject or camera shake, stable focus detection or display can be performed within a range that can be considered to be practically in-focus near the in-focus position. When displaying, the display light does not flicker and a stable lighting display state can be obtained. Furthermore, since it is possible to give stable focusing instructions even when there are changes in brightness or contrast of the subject, it is possible to give accurate focusing instructions even when there is a moving subject or in the presence of camera shake.
さらにまた撮影レンズ系を通過した光を用いて
焦点検出を行なう、いわゆるTTL形であるため、
一眼レフカメラやTVカメラなどに適した実用的
な自動焦点検出装置を提供できる。 Furthermore, since it is a so-called TTL type that performs focus detection using the light that has passed through the photographic lens system,
It is possible to provide a practical automatic focus detection device suitable for single-lens reflex cameras, TV cameras, etc.
また、各実施例は、それぞれ上記共通の効果に
加えてさらに以下のような効果を発揮する。 In addition to the above-mentioned common effects, each of the embodiments also exhibits the following effects.
即ち、光電素子列の一部にマスクセンサを配設
し、時系列光電出力の尖頭値からマスクセンサの
出力レベルを差し引いた値により所定の有効域制
限レベルを設定するようにしたときは、低輝度の
被写体や周囲温度の上昇など特殊な状況下におい
ても焦点検出能力を十分に保つたまま正確な合焦
表示を行なうことができる。 That is, when a mask sensor is disposed in a part of the photoelectric element array and a predetermined effective range restriction level is set by the value obtained by subtracting the output level of the mask sensor from the peak value of the time-series photoelectric output, Accurate focus display can be performed while maintaining sufficient focus detection ability even under special circumstances such as low-brightness subjects or elevated ambient temperatures.
また、有効域制限レベルを、任意のレベルに設
定し得る可変設定回路が具えられたときには、レ
ンズの口径比が大きくなつたり、被写体のコント
ラストが甚だしく強くなつた場合においても、偽
合焦表示を的確に防止することができ、常時精度
のよい合焦表示を行なうことができる。 Additionally, if a variable setting circuit is provided that can set the effective range restriction level to an arbitrary level, false focus will not be displayed even when the aperture ratio of the lens becomes large or the contrast of the subject becomes extremely strong. This can be accurately prevented, and accurate focus display can be performed at all times.
第1図はこの発明に係るカメラの自動焦点検出
装置を一眼レフカメラに組み込んだ実施例を示す
模式図、第2図は被写体像のコントラスト分布を
表わす模式図、第3図はこの発明に係るカメラの
自動焦点検出装置の実施例を示すブロツク線図、
第4図は同上装置における受光部の分解斜視図、
第5図は同上受光部の光路等の説明図で側面図を
以つて示す、第6図および第7図A,Bは第3図
の装置の焦点検出原理の説明図、第8図は第3図
の装置におけるビデオ回路の一例を示すブロツク
線図、第9図はイメージセンサの光電変換特性を
示す特性図、第10図は第8図におけるスタート
パルス発生回路およびイメージセンサ駆動回路の
具体的な構成例を示すブロツク線図、第11図は
第10図の回路に適用する制御パルスのタイミン
グチヤート、第12図は第8図をさらに詳細に示
すブロツク線図、第13図は第3図の受光部にお
けるイメージセンサの回路図、第14図は同上イ
メージセンサを駆動するパルスのタイミングチヤ
ート、第15図は第3図におけるコントラスト検
出回路の一例を示すブロツク線図、第16図は第
15図の具体的な回路図、第17図a〜hは第1
5図の回路によるコントラスト信号の抽出過程を
示す図、第18図は第16図の回路に適用する制
御パルスのタイミングチヤート、第19図A,
B、第20図、および第21図A,Bは第15図
の回路によるコントラスト信号の特徴を説明する
ための模式図、第22図、第23図、第24図A
〜Eおよび第25図A,Bは2個のコントラスト
信号の不均衡によつて生じる問題の説明図、第2
6図は第3図におけるフオーカス判定回路の一例
を示すブロツク線図、第27図は第26図の回路
におけるコントラスト補償回路の一例を示す回路
図、第28図A,B,Cは第26図の回路による
フオーカス判別動作を説明するための特性曲線
図、第29図、第30図、および第31図A〜F
は第3図によるフオーカス検出作用を説明するた
めの特性線図、第32図は第26図のフオーカス
判定回路をさらに具体化した一例を示すブロツク
線図、第33図は第32図の具体的を回路例を示
す図、第34図A〜Eおよび第35図A,Bは第
32図による方向検出信号および合焦検出不可表
示信号を説明する特性図、第36図および第37
図a〜hは第32図の回路におけるフオーカス有
効域判定回路の作用を説明するための図、第38
図は可変フオーカス有効域制限レベル設定方式に
よる第32図中のフオーカス有効域判定回路の一
構成例を示すブロツク線図、第39図は第38図
の具体的な回路例を示す図、第40図は第39図
の回路による信号処理過程の説明図、第41図は
第32図におけるフオーカス状態判定回路の具体
的な回路例を示す図、第42図は第41図の回路
に適用する制御パルスのタイミングチヤート、第
43図a〜iは第41図の回路による信号処理過
程を説明するための特性図である。
2……レンズ系、5……自己走査形光電変換
部、6a,6b,6c……発光ダイオード、16
……光分割器、19……イメージセンサ駆動回
路、35a,35b……マスクセンサ、77……
コントラスト補償回路、78……フオーカス検出
回路、79……方向検出回路、80……NG検出
回路、81……フオーカス有効域判定回路、82
……フオーカス状態判定回路、115a……スイ
ツチ、MA,MB……モニターセンサ、R50,R51,
R52……可変設定回路を構成する抵抗、SA,SB…
…イメージセンサ、SR1,SR2……走査回路、U1
……受光部、U2……ビデオ回路、U3……コント
ラスト検出回路、U4……フオーカス判定回路、
U5……表示駆動回路、U6……レンズ駆動装置。
Fig. 1 is a schematic diagram showing an embodiment in which an automatic focus detection device for a camera according to the present invention is incorporated into a single-lens reflex camera, Fig. 2 is a schematic diagram showing the contrast distribution of a subject image, and Fig. 3 is a schematic diagram showing an embodiment of the camera autofocus detection device according to the present invention. A block diagram showing an embodiment of an automatic focus detection device for a camera,
FIG. 4 is an exploded perspective view of the light receiving section in the same device;
FIG. 5 is an explanatory diagram of the optical path of the light receiving section, etc., shown in a side view. FIGS. 6 and 7 A and B are explanatory diagrams of the focus detection principle of the device of FIG. 3, and FIG. Figure 3 is a block diagram showing an example of the video circuit in the device, Figure 9 is a characteristic diagram showing the photoelectric conversion characteristics of the image sensor, and Figure 10 is a specific diagram of the start pulse generation circuit and image sensor drive circuit in Figure 8. 11 is a timing chart of control pulses applied to the circuit of FIG. 10, FIG. 12 is a block diagram showing a more detailed configuration of FIG. 8, and FIG. 13 is a diagram of FIG. 3. 14 is a timing chart of pulses that drive the image sensor, FIG. 15 is a block diagram showing an example of the contrast detection circuit in FIG. 3, and FIG. The specific circuit diagram in the figure, Figures 17a to 17h are
5 is a diagram showing the contrast signal extraction process by the circuit of FIG. 5, FIG. 18 is a timing chart of control pulses applied to the circuit of FIG. 16, and FIG.
B, FIG. 20, and FIGS. 21A and B are schematic diagrams for explaining the characteristics of the contrast signal by the circuit of FIG. 15, and FIGS. 22, 23, and 24A.
~E and FIGS. 25A and 25B are illustrations of the problem caused by the imbalance of two contrast signals, the second
6 is a block diagram showing an example of the focus determination circuit in FIG. 3, FIG. 27 is a circuit diagram showing an example of the contrast compensation circuit in the circuit of FIG. 26, and FIGS. Characteristic curve diagrams for explaining the focus discrimination operation by the circuit of FIG. 29, FIG. 30, and FIG. 31 A to F
3 is a characteristic diagram for explaining the focus detection action shown in FIG. 3, FIG. 32 is a block diagram showing an example of a more specific example of the focus determination circuit in FIG. 26, and FIG. 34A to 34E and 35A and 35B are characteristic diagrams illustrating the direction detection signal and focus detection failure display signal according to FIG. 32, and FIGS. 36 and 37 are diagrams showing circuit examples.
Figures a to h are diagrams for explaining the operation of the focus effective range determination circuit in the circuit of Figure 32;
The figure is a block diagram showing an example of the structure of the focus effective range judgment circuit in Fig. 32 using the variable focus effective range limit level setting method, Fig. 39 is a diagram showing a specific circuit example of Fig. 38, and Fig. 40 is a diagram showing a specific example of the circuit shown in Fig. 38. The figure is an explanatory diagram of the signal processing process by the circuit in Figure 39, Figure 41 is a diagram showing a specific circuit example of the focus state determination circuit in Figure 32, and Figure 42 is a control applied to the circuit in Figure 41. Pulse timing charts in FIGS. 43a to 43i are characteristic diagrams for explaining the signal processing process by the circuit in FIG. 41. 2... Lens system, 5... Self-scanning photoelectric conversion unit, 6a, 6b, 6c... Light emitting diode, 16
...Light splitter, 19... Image sensor drive circuit, 35a, 35b... Mask sensor, 77...
Contrast compensation circuit, 78...Focus detection circuit, 79...Direction detection circuit, 80...NG detection circuit, 81...Focus effective range determination circuit, 82
...Focus state determination circuit, 115a...Switch, M A , M B ... Monitor sensor, R 50 , R 51 ,
R 52 ...Resistors that make up the variable setting circuit, S A , S B ...
...Image sensor, SR 1 , SR 2 ...Scanning circuit, U 1
...Receiving section, U2 ...Video circuit, U3 ...Contrast detection circuit, U4 ...Focus judgment circuit,
U 5 ... Display drive circuit, U 6 ... Lens drive device.
Claims (1)
離の2位置に配置され、それぞれ複数個の微小光
電素子からなる光電素子列と該光電素子列に対応
した走査回路とを具え、被写体像の照度分布に対
応した時系列光電変換信号を出力する2組の自己
走査形光電変換部と、 該自己走査形光電変換部のそれぞれにおける一
定間隔を持つた任意の2個づつの微小光電素子間
の光電出力差の一定周期内における尖頭値を前記
レンズ系の繰り出し量に対応して時系列的にコン
トラスト信号として出力するコントラスト検出回
路と、 前記時系列光電変換信号の尖頭値に比例して変
化する有効域制限レベルに対して前記2個のコン
トラスト信号のレベルを比較する焦点有効域判定
回路とを具備し、 前記2個のコントラスト信号のレベルが前記有
効域制限レベルよりも同時に大なるときに当該2
個のコントラスト信号から得られる合焦支持信号
が出力されるようにしたことを特徴とするカメラ
の自動焦点検出装置。 2 光電素子列の一部には微小光電素子に光遮蔽
用のマスクが取付けられたマスクセンサが配設さ
れ、時系列光電変換信号の尖頭値から前記マスク
センサの出力レベルを差し引いた値により前記有
効域制限レベルが設定されていることを特徴とす
る特許請求の範囲第1項に記載のカメラの自動焦
点検出装置。 3 前記焦点有効域判定回路は、有効域制限レベ
ルを、任意のレベルに設定し得る可変設定回路を
具えている特許請求の範囲第1項または第2項に
記載のカメラの自動焦点検出装置。[Scope of Claims] 1. A photoelectric element array, each consisting of a plurality of microphotoelectric elements, arranged at two equidistant positions before and after a position equivalent to the imaging surface of the lens system, and a scanning circuit corresponding to the photoelectric element array. two sets of self-scanning photoelectric conversion units that output time-series photoelectric conversion signals corresponding to the illuminance distribution of the subject image; a contrast detection circuit that outputs the peak value of the photoelectric output difference between each microscopic photoelectric element within a certain period as a contrast signal in time series in accordance with the amount of extension of the lens system; a focus effective range determination circuit that compares the levels of the two contrast signals with an effective range limit level that changes in proportion to the peak value, and the level of the two contrast signals is determined by the effective range limit level. When simultaneously greater than the level, the corresponding 2
An automatic focus detection device for a camera, characterized in that a focus support signal obtained from two contrast signals is output. 2. A mask sensor in which a light shielding mask is attached to a minute photoelectric element is arranged in a part of the photoelectric element array, and the output level of the mask sensor is subtracted from the peak value of the time-series photoelectric conversion signal. The automatic focus detection device for a camera according to claim 1, wherein the effective area restriction level is set. 3. The automatic focus detection device for a camera according to claim 1 or 2, wherein the focus effective range determination circuit includes a variable setting circuit that can set the effective range restriction level to an arbitrary level.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP11306380A JPS5737336A (en) | 1980-08-19 | 1980-08-19 | Automatic focus detector for camera |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5737336A JPS5737336A (en) | 1982-03-01 |
JPS6344205B2 true JPS6344205B2 (en) | 1988-09-02 |
Family
ID=14602552
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11306380A Granted JPS5737336A (en) | 1980-08-07 | 1980-08-19 | Automatic focus detector for camera |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5737336A (en) |
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