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JP2712412B2 - Focus detection device - Google Patents

Focus detection device

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Publication number
JP2712412B2
JP2712412B2 JP63279357A JP27935788A JP2712412B2 JP 2712412 B2 JP2712412 B2 JP 2712412B2 JP 63279357 A JP63279357 A JP 63279357A JP 27935788 A JP27935788 A JP 27935788A JP 2712412 B2 JP2712412 B2 JP 2712412B2
Authority
JP
Japan
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correlation
amount
shift amount
pair
subject image
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP63279357A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH02126212A (en
Inventor
洋介 日下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP63279357A priority Critical patent/JP2712412B2/en
Publication of JPH02126212A publication Critical patent/JPH02126212A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2712412B2 publication Critical patent/JP2712412B2/en
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明はカメラ等の焦点検出装置に関するものであ
る。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a focus detection device such as a camera.

[従来技術] 撮影光学系の異なる部分を通過する光束により形成さ
れる一対の被写体像を、一対の光電変換手段により光電
変換することにより一対の離散的データからなる被写体
像信号を得、該一対の被写体像信号を相対的にずらしな
がら所定の相関演算を行い、相関度の一番高いずらし量
を捜し、該ずらし量(シフト量)から撮影光学系のデフ
ォーカス量を算出する焦点検出装置が知られている。
[Prior Art] A pair of subject images formed by light beams passing through different portions of a photographing optical system are photoelectrically converted by a pair of photoelectric conversion means to obtain a subject image signal composed of a pair of discrete data. A focus detection device that performs a predetermined correlation operation while relatively shifting the subject image signal, searches for the shift amount having the highest degree of correlation, and calculates the defocus amount of the photographing optical system from the shift amount (shift amount). Are known.

このような焦点検出装置について、第6図〜第13図を
用いて説明する。
Such a focus detection device will be described with reference to FIGS.

第6図は従来技術である焦点検出装置をレンズ交換型
一眼レフカメラに適用した実施例を示すもので、カメラ
ボディ20に対して交換可能なレンズ10が着脱自在にマウ
ントし得るようになされている。
FIG. 6 shows an embodiment in which a conventional focus detection device is applied to an interchangeable lens single-lens reflex camera, and an interchangeable lens 10 can be detachably mounted on a camera body 20. I have.

レンズ10を装着した状態において、被写体から到来す
る撮影光束は撮影レンズ11を通ってカメラボディ20に設
けられているメインミラー21によって一部は上方に反射
されて不図示のファインダに導かれる。
In a state where the lens 10 is mounted, a photographic light beam coming from a subject passes through the photographic lens 11 and is partially reflected upward by a main mirror 21 provided on a camera body 20 and guided to a finder (not shown).

これと同時に撮影光束の他の一部がメインミラー21を
透過してさらにサブミラー22によって反射されることに
より、焦点検出用光束としてオートフォーカスモジュー
ル23(以後AFモジールという)に導かれる。
At the same time, another part of the photographing light beam is transmitted through the main mirror 21 and further reflected by the sub-mirror 22, so that the light beam is guided to an autofocus module 23 (hereinafter, referred to as an AF module) as a light beam for focus detection.

AFモジュール23の構成例を第2図に示す。 FIG. 2 shows a configuration example of the AF module 23.

第2図においてAFモジュールはフィールドレンズ27及
び一対の再結像レンズ28A、28Bからなる焦点検出光学系
24と一対の受光部29A、29Bを有するCCD(チャージカッ
プルドデバイス)25とから構成されている。
In FIG. 2, the AF module is a focus detection optical system including a field lens 27 and a pair of re-imaging lenses 28A and 28B.
24, and a CCD (charge coupled device) 25 having a pair of light receiving sections 29A and 29B.

以上のような構成において撮影レンズ11の射出瞳16に
含まれる光軸17に対して対称な一対の領域18A、18Bを通
る光束はフィールドレンズ27付近で一次像として結像さ
れ更にフィールドレンズ27及び再結像レンズ28A、28Bに
よってCCD25の一対の受光部上に一対の二次像を形成す
る。前記一次像がフィルムの共役面である予定焦点面
(不図示)と一致した場合は合焦状態であり、CCD25上
における一対の二次像の受光部並び方向の相対的位置は
焦点検出光学系の構成によって決まる所定値となる。
尚、一対の受光部29A、29Bは、各々nケの受光素子Ai、
Bi(i=1〜n)から成り一次像がフィルム共役面と一
致している時に対応する受光素子(A1とB1,A2とB2
…)の出力が等しくなるように配置されている。
In the above configuration, the light flux passing through the pair of regions 18A and 18B symmetric with respect to the optical axis 17 included in the exit pupil 16 of the photographing lens 11 is formed as a primary image near the field lens 27, and furthermore, the field lens 27 and A pair of secondary images are formed on a pair of light receiving sections of the CCD 25 by the re-imaging lenses 28A and 28B. When the primary image coincides with a predetermined focal plane (not shown), which is a conjugate plane of the film, the image is in focus, and the relative position of the pair of secondary images in the light receiving portion arrangement direction on the CCD 25 is determined by a focus detection optical system. Is a predetermined value determined by the configuration of.
Note that the pair of light receiving units 29A and 29B are respectively n light receiving elements Ai,
The light receiving elements (A 1 and B 1 , A 2 and B 2, ...) Corresponding to the case where the primary image is made of Bi (i = 1 to n) coincide with the film conjugate plane.
..) Are arranged to be equal.

前記一次像の結像面がフィルム共役面からずれた面に
位置している場合には、CCD25上での一対の二次像の相
対的位置は一次像の光軸方向のずれ方向(即ち前ピンか
後ピンか)に応じて前記一致している場合の所定値から
変化する。例えば後ピンの場合には、一対の二次像の位
置関係は相対的に広がり前ピンの場合には狭まる。
When the imaging plane of the primary image is located on a plane shifted from the film conjugate plane, the relative positions of the pair of secondary images on the CCD 25 are shifted in the optical axis direction of the primary image (that is, forward). The value is changed from the predetermined value in the case of the coincidence according to the pin or the post-pin. For example, in the case of a rear focus, the positional relationship between a pair of secondary images is relatively widened and in the case of a front focus, it is narrow.

受光部29A、29Bを形成する受光素子Ai、Biはフォート
ダイオード等の電荷蓄積型素子によって構成されてお
り、CCD25上の照度に応じた電荷蓄積時間だけ電荷蓄積
を行なうことにより受光素子出力を後述の処理に適する
出力レベルとすることができる。
The light receiving elements Ai and Bi forming the light receiving sections 29A and 29B are configured by charge storage elements such as a fort diode, and the charge storage is performed only for a charge storage time according to the illuminance on the CCD 25, and the output of the light receiving elements is described later. Output level suitable for the above processing.

再び第6図に戻り説明を続ける。 Returning to FIG. 6, the description will be continued.

センサー制御手段26は焦点検出演算手段(AFCPU)30
のポートP4からの電荷蓄積開始及び終了指令を受け取り
指令に応じた制御信号をCCD25に与えることによりCCD25
の電荷蓄積開始及び終了を制御するとともに転送クロッ
ク信号をCCD25に与え受光素子出力信号を時系列的にAFC
PUに転送する。又受光素子出力信号の発生時にセンサー
制御手段26は、同期信号をAFCPU30のポートP4に送り、A
FCPU30は前記発生同期信号に同期して内蔵のAD変換手段
によりAD変換をスタートさせ以後前記転送クロックのサ
イクルタイム毎に受光素子出力をポートP3にてサンプリ
ングAD変換して受光素子数に応じたAD変換データ(2n
ケ)を得た後、該データに基づき後述する公知の焦点検
出演算(相関演算)を行ない第1次像の結像面とフィル
ム共役面との差に対応するデフォーカス量を求める。
The sensor control means 26 is a focus detection calculation means (AFCPU) 30
Receiving the charge accumulation start and end commands from the port P4 of the CCD 25 and giving a control signal corresponding to the command to the CCD 25,
Control the start and end of charge accumulation and apply a transfer clock signal to the CCD25
Transfer to PU. When a light-receiving element output signal is generated, the sensor control means 26 sends a synchronization signal to the port P4 of the AFCPU 30,
The FCPU 30 starts the A / D conversion by the built-in A / D conversion means in synchronization with the generated synchronizing signal. Conversion data (2n
G), a well-known focus detection calculation (correlation calculation) described later is performed based on the data to obtain a defocus amount corresponding to a difference between the image forming plane of the primary image and the film conjugate plane.

AFCPU30は焦点検出演算結果に基づいてオートフォー
カス表示手段(AF表示手段)40の表示形態をポートP5を
用いて制御する。例えば前ピンの場合は三角表示部41
を、後ピンの場合は三角表示部43を、合焦の場合は丸表
示部2を、焦点検出不能の場合はバツ表示部44をそれぞ
れアクティブにするように、AFCPU30はAF表示手段40を
制御する。
The AF CPU 30 controls the display mode of the autofocus display means (AF display means) 40 using the port P5 based on the focus detection calculation result. For example, in the case of the front pin, the triangle display section 41
The AF CPU 30 controls the AF display means 40 to activate the triangular display section 43 for rear focus, the circular display section 2 for focus, and the cross display section 44 for focus detection failure. I do.

又AFCPU30は焦点検出演算結果に基づいてAFモータ50
の駆動方向及び駆動量を制御して、撮影レンズ11を合焦
点に移動させる。
The AF CPU 30 also determines the AF motor 50 based on the focus detection calculation result.
The driving direction and the driving amount are controlled to move the photographing lens 11 to the focal point.

まずAFCPU30はデフォーカス量の符号(前ピン、後ピ
ン)に従ってポートP2からAFモータ50を撮影レンズ11が
合焦点に近づく方向へ回転させる駆動信号を発生する。
AFモータの回転運動はボディ20に内蔵されたギヤ等から
構成されたボディ伝達系51を経てボディ20とレンズ10の
マウント部に設けられたボディ側のカップリング53に伝
達される。
First, the AF CPU 30 generates a drive signal for rotating the AF motor 50 from the port P2 in the direction in which the taking lens 11 approaches the focal point according to the sign of the defocus amount (front focus, rear focus).
The rotational movement of the AF motor is transmitted to a body-side coupling 53 provided on a mount portion of the body 20 and the lens 10 via a body transmission system 51 including a gear built in the body 20 and the like.

ボディ側のカップリング53に伝達された回転動は更に
これにかん合するレンズ側のカップリング14及びレンズ
10に内蔵されたギヤ等から構成されたレンズ伝達系12に
伝達され最終的に撮影レンズ11が合焦方向へと移動す
る。
The rotation transmitted to the coupling 53 on the body side is further coupled to the coupling 14 on the lens side and the lens.
The photographic lens 11 is transmitted to a lens transmission system 12 constituted by gears and the like built in 10, and finally moves in the focusing direction.

又AFモータ50の駆動量は、前記ボディ伝達系51のギヤ
等の回転量をフォトインタラプタ等によって構成される
エンコーダ52によってパルス数に変換することによって
ポートP1からAFCPU30にフィードバックされる。
The drive amount of the AF motor 50 is fed back to the AF CPU 30 from the port P1 by converting the rotation amount of the gears and the like of the body transmission system 51 into the number of pulses by an encoder 52 constituted by a photo interrupter or the like.

つまり、AFCPU30は、ボディ伝達系51及びレンズ伝達
系12の減速比等のパラメータに応じて、AFモータ50の駆
動量即ちエンコーダ52からフィードバックされるパルス
数を制御することにより、撮影レンズ11を所定移動量だ
け移動することができる。
That is, the AF CPU 30 controls the driving amount of the AF motor 50, that is, the number of pulses fed back from the encoder 52, in accordance with parameters such as the speed reduction ratio of the body transmission system 51 and the lens transmission system 12, thereby setting the photographing lens 11 to a predetermined value. It can move by the moving amount.

AFCPU30はポートP1より入力するパルス数をカウント
するためのパルスカウンタと、該パルスカウンタの内容
と比較するための比較レジスタを内蔵しており、該パル
スカウンタと比較レジスタの内容が一致した時に内部割
込がかかる機能を有している。
The AFCPU 30 has a built-in pulse counter for counting the number of pulses input from the port P1 and a comparison register for comparison with the contents of the pulse counter. It has a function that includes

AFCPU30は以下のような順序でAFモータ50の駆動量を
制御する。まずAFモータ50の駆動開始前にパルスカウン
タの内容をクリアし比較レジスタに所望のパルス数をセ
ットする。
The AF CPU 30 controls the driving amount of the AF motor 50 in the following order. First, before the driving of the AF motor 50 is started, the contents of the pulse counter are cleared and the desired number of pulses is set in the comparison register.

次にAFモータ50の駆動を開始する。 Next, driving of the AF motor 50 is started.

AFモータ50の回転によりエンコーダ52がパルスを発生
し、このパルスがパルスカウンタにカウントアップされ
る。
The encoder 52 generates a pulse by the rotation of the AF motor 50, and this pulse is counted up by a pulse counter.

パルスカウンタの内容が比較レジスタと一致した時に
割込みがかかりAFCPUは割込処理でAFモータを停止させ
る。このようにしてAFモータは所望のパルス数だけ駆動
制御される。
When the content of the pulse counter matches the comparison register, an interrupt occurs and the AF CPU stops the AF motor in the interrupt processing. In this way, the AF motor is driven and controlled by a desired number of pulses.

レンズ10にはレンズCPU13が内蔵されており、AFCPU30
に必要な情報(例えば撮影レンズ11の単位移動量当りの
カップリング14の回転数等のAF関連情報)を、マウント
部を設けたレンズ側接点15ボディ側接点63を介してボデ
ィ側の通信バス64に送る。
The lens CPU 13 is built into the lens 10, and the AF CPU 30
Necessary information (for example, AF-related information such as the number of rotations of the coupling 14 per unit movement amount of the photographing lens 11) is transmitted to a body-side communication bus via a lens-side contact 15 provided with a mount portion and a body-side contact 63. Send to 64.

AFCPU30はレンズCPU13からのAF関連情報を通信バス64
につながったポートP6より受け取る。
The AF CPU 30 transmits AF-related information from the lens CPU 13 to the communication bus 64.
Received from port P6 connected to

以下に上記AFCPU30における相関演算等の焦点検出演
算の概要について第8図、第9図、第10図を用いて説明
する。
The outline of the focus detection calculation such as the correlation calculation in the AF CPU 30 will be described below with reference to FIGS. 8, 9, and 10.

AFCPU30がAD変換して得た、受光素子AiおよびBi(i
=1〜n)に対応するCCDデータ(場合によってはその
差分)をaiおよびbi(i=1〜n)とすると、(1)式
に示す相関演算によって相関量C(L)が求められる。
The light receiving elements Ai and Bi (i
Assuming that ai and bi (i = 1 to n) are the CCD data (difference in some cases) corresponding to = 1 to n), the correlation amount C (L) is obtained by the correlation operation shown in Expression (1).

ただし(1)式においてLは整数であり一対のCCDデ
ータの受光素子のピッチを単位とした相対的シフト量
(ずらし量)である。また(1)式の相関演算において
パラメータiのとる範囲は、シフト量Lおよびデータ数
nに応じて適宜決定される。
However, in the equation (1), L is an integer and is a relative shift amount (shift amount) in units of a pitch of a pair of CCD data light receiving elements. Further, the range taken by the parameter i in the correlation operation of the equation (1) is appropriately determined according to the shift amount L and the number n of data.

CCDデータai,biをマトリックスの行列に対応させた場
合、例えば第10図(A)のごとく(1)式におけるCCD
データの組合せ即ちパラメータiのとる範囲を決めるこ
とができる。第10図(A)においてシフト量Lは−4〜
+4の範囲で変化され、「*」および「0」により各シ
フト量Lで演算が行われるCCDデータの組合せをマトリ
ックス上の位置で表わしている。この様に設定された場
合、パラメータiのとる範囲は次式のようになる。
When the CCD data ai, bi is made to correspond to the matrix of the matrix, for example, as shown in FIG.
It is possible to determine a combination of data, that is, a range of the parameter i. In FIG. 10 (A), the shift amount L is -4 to
The combination of the CCD data which is changed in the range of +4 and is operated by each shift amount L by "*" and "0" is represented by a position on the matrix. When set in this way, the range taken by the parameter i is as follows.

INT((L+1)/2+3)≦i≦INT((L+1)/2+n−2) …(2) また第10図(B)のごとくパラメータiのとる範囲を
決めることもできる。この場合は、パラメータiのとる
範囲は次式のようになる。
INT ((L + 1) / 2 + 3) ≦ i ≦ INT ((L + 1) / 2 + n−2) (2) Further, as shown in FIG. 10 (B), the range of the parameter i can be determined. In this case, the range taken by the parameter i is as follows.

L≦i≦n(L≧0)、1≦i≦n+L(L<0) …(3) (1)式の演算結果は、第8図において相対的シフト
量Lを横軸に取りかつ相関量C(L)を縦軸に取って示
すように、1対のCCDデータの相関が高いシフト量Lに
おいて、相関量C(L)は最小になる。
L ≦ i ≦ n (L ≧ 0), 1 ≦ i ≦ n + L (L <0) (3) The calculation result of equation (1) is obtained by taking the relative shift amount L on the horizontal axis in FIG. As shown by the amount C (L) on the vertical axis, the correlation amount C (L) is minimized at the shift amount L where the correlation between the pair of CCD data is high.

ところが実際上当該相対的シフト量Lは受光部29A、2
9Bを構成する受光素子から離散的に得られるデータに基
づいて決まるので、相関量C(L)そのものも離散的に
なる。そこで演算により求めた相関量C(L)から必ず
しも直接に相関量C(L)の最小値が得られるとは限ら
ない。
However, the relative shift amount L is actually equal to the light receiving units 29A and 29A.
Since it is determined based on data discretely obtained from the light-receiving elements constituting 9B, the correlation amount C (L) itself is also discrete. Therefore, the minimum value of the correlation amount C (L) is not always directly obtained from the correlation amount C (L) obtained by the calculation.

そこで第4図に示す3点内挿の手法を用いて相関量C
(L)の最小値C(xm)を求める。
Therefore, the correlation amount C is calculated using the three-point interpolation method shown in FIG.
Find the minimum value C (x m ) of (L).

すなわち離散的に求められた相関量C(L)における
最小値が相対的シフト量LがL=xのとき得られたとす
ると、その前後の相対的シフト量x−1、x、x+1に
対応する相関量C(L)はC(x−1)、C(x)、C
(x+1)になる。そこで先ず得られたデータのうち最
小の相関量C(x)と、残る前後の2個の相関量C(x
−1)及びC(x+1)のうち大きい相関量(第9図の
場合C(x+1))とを結ぶ直線Hを引き、次に残る相
関量C(x−1)を通りかつ直線Hと傾きが反対な直線
Jを引いてこれら2つの直線H及びJの交点Wを求め
る。
That is, assuming that the minimum value of the correlation amount C (L) obtained discretely is obtained when the relative shift amount L is L = x, it corresponds to the relative shift amounts x-1, x, x + 1 before and after the relative shift amount L. The correlation amount C (L) is C (x-1), C (x), C (x).
(X + 1). Therefore, first, the minimum correlation amount C (x) of the obtained data and the remaining two correlation amounts C (x
-1) and C (x + 1), a straight line H connecting the larger correlation amount (C (x + 1) in FIG. 9) is drawn. Is drawn, and the intersection W of these two straight lines H and J is determined.

この交点Wの座標は相関シフト値xmと、その相関量C
(xm)とで表すことができ、この座標によって連続的な
シフト量について相関状態を最大にする相関シフト値xm
と最小相関量C(xm)を決定することができる。
The coordinates of the intersection point W is the correlation shift value x m, the correlation amount C
(X m ), and a correlation shift value x m that maximizes a correlation state for a continuous shift amount by the coordinates.
And the minimum correlation amount C (x m ) can be determined.

かかる3点内挿手法を演算式で表せば、相関シフト値
xmは次式 のように表すことができると共に、その相関量C(xm
は次式 C(xm)=C(x)−|D| …(5) で表わされる。
If the three-point interpolation method is expressed by an arithmetic expression, the correlation shift value
x m is And the correlation amount C (x m )
Is represented by the following equation: C (x m ) = C (x) − | D | (5)

ここで(4)式及び(5)式においてDは次式 によって表すことができる。Here, in the equations (4) and (5), D is Can be represented by

また(4)式及び(5)式においてSLOPは、相対的シ
フト量x−1、x、x+1に対応する相関量C(x−
1)、C(x)、C(x+1)間の偏差のうち大きい方
の偏差を表し、次式 SLOP=MAX(C(x+1)−C(x)、 C(x−1)−C(x)) …(7) のように表すことができる。
In equations (4) and (5), SLOP is the correlation amount C (x−x) corresponding to the relative shift amounts x−1, x, x + 1.
1), C (x), and C (x + 1), which represent the larger of the deviations, and is expressed by the following equation: SLOP = MAX (C (x + 1) -C (x), C (x-1) -C (x )) ... (7)

(4)式で求められた相関シフト量xmは1対のCCDデ
ータの相対的ずれ量を表し、受光素子のピッチをyとす
れば、CCD25上に結像される2つの被写体像の相対的な
横ずれ量gは g=y×xm …(8) のように表すことができる。
(4) correlation shift amount obtained by the equation x m represents a relative shift amount of the CCD data pair, if the pitch of the light receiving element and y, relative to the two object image formed on the CCD25 The typical lateral shift amount g can be expressed as g = y × x m (8).

また焦点面におけるデフォーカス量DEFは次式 DEF=KX×g …(9) のように近似することができる。 The defocus amount DEF on the focal plane can be approximated as in the following equation: DEF = KX × g (9)

ここで、KXは第6図に示した焦点検出光学系の構成上
の条件などによって決まる係数である。
Here, KX is a coefficient determined by the configurational conditions of the focus detection optical system shown in FIG.

又(7)式で求めたパラメータSLOPはその値が大きい
程第8図で示す相関量C(L)のへこみが深く即ち相関
が大きいことを示し従って求められたデフォーカス量DE
Fの信頼性が高いことを示している。
The larger the value of the parameter SLOP obtained by the equation (7), the deeper the depression of the correlation amount C (L) shown in FIG. 8, that is, the larger the correlation. Therefore, the obtained defocus amount DE
This shows that F has high reliability.

つぎに具体的なシフト量Lのとりかたについて説明す
る。
Next, a specific method of obtaining the shift amount L will be described.

第11図はCCDデータ数nを16、シフト量Lの範囲を−1
2〜+12と設定した場合ち、相関演算に使用されるCCDデ
ータai、biの組合せをマトリックス上で「*」および
「0」で表したものである。この場合、各シフト量Lに
つき(1)式の相関演算に用いられるaiとbiの組は4ペ
アである。シフト量L=0において相関量C(L)の極
値が現れた場合が、撮影レンズが合焦している状態であ
りデフォーカス量はほぼ0である。シフト量Lが0から
離れて行くに従い撮影レンズのデフォーカスの量の絶対
値が大きくなっていく。
FIG. 11 shows that the number n of the CCD data is 16, and the range of the shift amount L is −1.
After setting from 2 to +12, the combination of the CCD data ai and bi used in the correlation calculation is represented by “*” and “0” on the matrix. In this case, for each shift amount L, there are four pairs of ai and bi used in the correlation operation of equation (1). When the extreme value of the correlation amount C (L) appears when the shift amount L = 0, the photographing lens is in focus and the defocus amount is almost zero. The absolute value of the amount of defocus of the photographing lens increases as the shift amount L moves away from 0.

第12図はある被写体像が撮影レンズによって合焦点近
傍に形成されている場合の、シフト量Lと相関量C
(L)の関係をグラフで表したものである。この図で
は、シフト量L=−1において相関量C(L)が最低値
を示している。またシフト量L=−1の近傍では、相関
量C(L)の落込みが急激になっていることがわかる。
この図左側において示されたKは、シフト量Lで相関演
算を行なう順序を表しており、L=−12から1ずつLを
増加させていき=+12まで演算を行なうことを示してい
る。
FIG. 12 shows a shift amount L and a correlation amount C when a certain subject image is formed near a focal point by a photographing lens.
(L) is represented by a graph. In this figure, when the shift amount L = -1, the correlation amount C (L) has the lowest value. In addition, it can be seen that the drop of the correlation amount C (L) is sharp near the shift amount L = −1.
K shown on the left side of the figure indicates the order in which the correlation calculation is performed with the shift amount L, and indicates that the calculation is performed from L = -12 to L + 12 by increasing L by one.

一方第13図は同じ被写体に対して被写体像が大きくデ
フォーカスされて形成されている場合の、シフト量Lと
相関量C(L)の関係をグラフで表したものである。こ
の図においては、シフト量がL=+6のとき相関量C
(L)が最低値を示す。またシフト量L=6の近傍で
は、第7図ほど相関量C(L)の落込みが急激でなくゆ
るやかになっており、両端の最大のシフト量L=−12、
+12においても、相関量C(L)は第12図ほど大きな値
にはなっていない。つまり、被写体像が大きくデフォー
カスされて形成された場合、高い空間周波数成分が除去
されて低周波成分だけの像となるので、相関状態を表わ
すピークがなだらかになってしまうためである。
On the other hand, FIG. 13 is a graph showing the relationship between the shift amount L and the correlation amount C (L) in the case where the subject image is largely defocused and formed for the same subject. In this figure, when the shift amount is L = + 6, the correlation amount C
(L) indicates the lowest value. In the vicinity of the shift amount L = 6, the drop of the correlation amount C (L) is not abrupt but gentle as shown in FIG. 7, and the maximum shift amount L = −12 at both ends is obtained.
Even at +12, the correlation amount C (L) is not as large as in FIG. In other words, when the subject image is formed with a large defocus, the high spatial frequency component is removed and the image becomes only the low frequency component, so that the peak indicating the correlation state becomes gentle.

このようにして求めたデフォーカス量に基づいて、撮
影レンズ11を通した被写体像の結像位置を逐次監視し、
目的とする被写体に対して撮影レンズ10を合焦させてい
た。
Based on the defocus amount obtained in this way, the imaging position of the subject image through the photographing lens 11 is sequentially monitored,
The photographing lens 10 is focused on a target subject.

[発明が解決しようとする問題点] 上記の如き従来技術において、一対の被写体像信号を
相対的にずらしながら所定の相関演算を行ない、相関度
の一番高いずらし量を捜す場合に、一対の被写体像信号
の相対的なずらしかたの組合せの数が多いと、全てのず
らし量に対して相関演算を行なってゆくため演算量が膨
大になり、結果的に演算時間が増大するので、焦点検出
の応答性が低下してしまうという問題点があった。
[Problems to be Solved by the Invention] In the above-described related art, when a predetermined correlation operation is performed while relatively shifting a pair of subject image signals, and a shift amount with the highest degree of correlation is searched for, a pair of subject image signals are detected. If the number of combinations of the relative shifts of the subject image signal is large, the correlation calculation is performed for all the shift amounts, so that the calculation amount becomes enormous, and as a result, the calculation time increases. There is a problem that the responsiveness of the device is reduced.

しかも、撮影レンズが合焦状態からはずれた状態にあ
り、デフォーカス量の絶対値の大きな状態即ちシフト量
Lの絶対値がおおきなところで相関量C(L)の極値を
捜す場合には、シフト量Lの変分を細かくとる必要はな
いわけである。またデフォーカス量の絶対値が大きい場
合には、高精度にデフォーカス量を計算する必要はな
く、場合によってはデフォーカスの正負さえ検出できれ
ばよいので、その理由からもシフト量Lのピッチを合焦
近傍ほど細かくとる必要がなかった。
In addition, when the photographing lens is out of focus and the absolute value of the defocus amount is large, that is, when the absolute value of the shift amount L is large, the extreme value of the correlation amount C (L) is searched for. It is not necessary to take the variation of the quantity L finely. When the absolute value of the defocus amount is large, it is not necessary to calculate the defocus amount with high accuracy. In some cases, it is only necessary to detect the positive or negative of the defocus amount. It did not need to be as fine as the near focus.

他方合焦近傍では(4)式に従って高精度のデフォー
カス量を与える相関シフト値Xmを求めるために、なるべ
く細かいシフト量Lの変分で相関量C(L)を求めてお
く必要があった。
On the other hand focus near to correlating shift value X m which gives the defocus amount of precision in accordance with equation (4), there is necessary to obtain the correlation amount C (L) by variation of possible fine shift amount L Was.

[問題点を解決するための手段] 本発明は、異なる光路を通る被写体光により一対の被
写体像を形成する焦点検出光学系と、前記一対の被写体
像を受光して一対の被写体像信号を発生する一対の光電
変換手段と、前記一対の被写体像信号を一対の被写体像
データに変換する変換手段と、前記一対の被写体像デー
タを相対的にシフトしながら前記一対の被写体像データ
の相関量を演算する相関演算手段とを備えた焦点検出装
置において、前記相関演算手段は、前記シフト量が所定
範囲内である時は前記一対の被写体像データを第1のピ
ッチで相対的にシフトしながら前記一対の被写体像デー
タの相関量を演算し、前記シフト量が前記所定範囲外で
ある時は前記一対の被写体像データを前記第1のピッチ
より大きな第2のピッチで相対的にシフトしながら前記
一対の被写体像データの相関量を演算するようにした。
Means for Solving the Problems The present invention provides a focus detection optical system that forms a pair of subject images by subject light passing through different optical paths, and generates a pair of subject image signals by receiving the pair of subject images. A pair of photoelectric conversion means, a conversion means for converting the pair of subject image signals into a pair of subject image data, and a correlation amount between the pair of subject image data while relatively shifting the pair of subject image data. And a correlation calculating means for calculating, wherein the correlation calculating means relatively shifts the pair of subject image data at a first pitch when the shift amount is within a predetermined range. Calculating a correlation amount between the pair of subject image data, and when the shift amount is out of the predetermined range, relatively shifting the pair of subject image data at a second pitch larger than the first pitch; Meanwhile, the correlation amount between the pair of subject image data is calculated.

[作用] 本発明においては、焦点検出装置が上記のように構成
されているので、精度が必要な合焦近傍のデフォーカス
量を与える第1のシフト量の範囲では、シフト量の変化
分(ピッチ)を細かくするが、あまり精度が必要でない
合焦点から離れた大きなデフォーカス量を与える第1シ
フト量の範囲外では、シフト量の変化分(ピッチ)を大
きくすることができ、従って演算時間を短縮することが
できる。
[Operation] In the present invention, since the focus detection device is configured as described above, the change amount of the shift amount (the change amount of the shift amount within the first shift amount range that provides the defocus amount near the in-focus state where accuracy is required) Outside the range of the first shift amount that gives a large defocus amount away from the focal point where the precision is not required, but the precision is not so required, the change amount (pitch) of the shift amount can be increased, and therefore the calculation time can be increased. Can be shortened.

[実施例] 第1図で本発明の焦点検出装置100を概略的に示し
た。焦点検出光学系24に被写体の像を導く光学系等11、
21、20は、すべち述べた従来技術と同様のものである。
Embodiment FIG. 1 schematically shows a focus detection device 100 of the present invention. An optical system for guiding an image of a subject to a focus detection optical system 24,
Reference numerals 21 and 20 are the same as those of the prior art described above.

カメラボディ内のサブミラー22で反射された被写体か
らの2光束は、従来技術に示されたものと同様の焦点検
出光学系24に導かれ、それぞれの光束が一次像および二
次像を形成する。
The two light beams from the subject reflected by the sub-mirror 22 in the camera body are guided to a focus detection optical system 24 similar to that shown in the prior art, and each light beam forms a primary image and a secondary image.

光電変換手段25′は、一対の上記二次像の光強度分布
に対応した一対の被写体像信号を発生する。これは従来
技術に示されたものと同様のCCD25およびセンサー制御
手段26により達成される。
The photoelectric conversion means 25 'generates a pair of subject image signals corresponding to the light intensity distribution of the pair of secondary images. This is achieved by a CCD 25 and sensor control means 26 similar to those shown in the prior art.

焦点検出演算手段30′は従来技術に示したAFCPU30に
対応するものであって、上記被写体像信号のAD変換を行
ない場合によってはそのAD変換後の被写体像信号の差分
(シフト量に対する被写体像信号の微係数)を算出す
る。さらに、所定のプログラムにしたがって一対の被写
体像信号を所定のシフト量Lで相対的にシフトさせて相
関演算を行ない、前記一対の被写体像信号の間の相関状
態を最大にする相関シフト値xmをこれらの相関演算から
決定し、該相関シフト値xmから前記撮影レンズ11の結像
面の位置と予定合焦面の位置との差に対応するデフォー
カス量を算出する。
The focus detection calculation means 30 'corresponds to the AF CPU 30 shown in the prior art, and in some cases, performs the AD conversion of the subject image signal, and in some cases, calculates the difference between the subject image signals after the AD conversion (the subject image signal with respect to the shift amount). Is calculated. Further, a pair of subject image signals are relatively shifted by a predetermined shift amount L according to a predetermined program to perform a correlation operation, and a correlation shift value x m that maximizes a correlation state between the pair of subject image signals. It was determined from these correlation calculation, and calculates a defocus amount corresponding to the difference from the correlation shift value x m and position of the planned focal plane of the imaging plane of the photographing lens 11.

本発明においては、上記焦点検出演算手段(AFCPU)3
0′の動作に特徴を有す。
In the present invention, the focus detection calculation means (AFCPU) 3
It has a feature in the operation of 0 '.

以下第1実施例におけるAFCPU30′の動作について第
2図を参照しながら説明を行う。
Hereinafter, the operation of the AF CPU 30 'in the first embodiment will be described with reference to FIG.

第2図(A)はAFCPU30′内部で行われる相関演算の
フローチャートの一部であって、第2図(B)は第12図
の相関グラフを得た時と同じ焦点状態に対して第2図
(A)の実施例を適用した際に得られる、シフト量Lと
相関量C(L)の関係をグラフで表したものである。
FIG. 2A is a part of a flowchart of the correlation calculation performed inside the AF CPU 30 ', and FIG. 2B is a flowchart showing the second focus operation for the same focus state as when the correlation graph of FIG. 12 was obtained. It is a graph showing the relationship between the shift amount L and the correlation amount C (L) obtained when the embodiment of FIG.

第2図(A)は、カメラが被写体に向けられて撮影レ
ンズがある焦点位置にある時について適用されるフロー
チャートであり、外部からの合焦動作の指令により結像
位置を逐次監視するためのフローチャートである。
FIG. 2A is a flowchart applied when the camera is pointed at the subject and the photographing lens is at a certain focal position, and is used for sequentially monitoring the image forming position in response to an external focusing operation command. It is a flowchart.

ある焦点位置において相関演算がスタートし、#100
でシフト量Lの初期値を−12に設定する。
Correlation calculation starts at a certain focal position, and is # 100
Sets the initial value of the shift amount L to -12.

つぎに#105では設定されたシフト量Lに対して相関
量C(L)を(1)式等により演算する。
Next, in # 105, the correlation amount C (L) is calculated from the set shift amount L by the equation (1) and the like.

#110では現在設定されているシフト量Lが12になっ
たかテストし、12になっていた場合には相関演算ループ
からぬける。シフト量Lが12になっていない場合は、#
115でシフト量LがL<−4かL≧4のどちらかの条件
(第1シフト量の範囲外)を満足するかテストし、満足
しない場合すなわちシフト量Lが合焦近傍に対応する値
であった場合には#120で増分Δを1として#130に進
む。
In step # 110, a test is performed to determine whether the currently set shift amount L has reached 12, and if the shift amount has reached 12, the processing exits from the correlation operation loop. If the shift amount L has not become 12, #
At 115, it is tested whether the shift amount L satisfies either condition of L <−4 or L ≧ 4 (out of the range of the first shift amount). In step # 120, the increment Δ is set to 1 and the process proceeds to step # 130.

一方、#115で条件を満足した場合すなわちデフォー
カス量の絶対値が大きい状態に対応するシフト量Lであ
った場合には、#125で増分Δを2として#130に進む。
#130では、現在のシフト量Lに増分Δを加えることに
よりシフト量Lを更新し#105に戻り、上記の動作を繰
り返す。
On the other hand, when the condition is satisfied in # 115, that is, when the shift amount L corresponds to the state where the absolute value of the defocus amount is large, the increment Δ is set to 2 in # 125 and the process proceeds to # 130.
In # 130, the shift amount L is updated by adding the increment Δ to the current shift amount L, the process returns to # 105, and the above operation is repeated.

最終的にシフト量L=12に対してまで相関量C(L)
を演算して求めると、#110で相関演算のループから抜
ける。そのあと求められた相関量C(L)の中から最小
(大)値のものを選び出し、第8図、第9図で説明した
ごとく相関シフト値Xmを求め最終的にデフォーカス量を
算出し、それを用いて前述のようにデフォーカス表示、
レンズ駆動を行なう。第2図(B)にしめすように相関
演算が順番K=1から17まで行なわれると、それに従っ
てシフト量Lも−12,−10,−8,−6,−4,−3,−2・・・
2,3,4,6,8,10,12と変化していく。第2図(B)のよう
に相関量C(L)の最低値を示すシフト量Lが変分1の
範囲で見つかった場合は、上記のように相関シフト値Xm
を求めることができる。相関量C(L)の最低値を示す
シフト量Lが合焦に対応するシフト量L=0前後の変分
1(第1のピッチ)の範囲で見つからなかった場合は、
あらためて該シフト量Lの近傍で変分1(第1のピッ
チ)として相関演算をしなおして相関量C(L)を求
め、上記と同じようにして相関シフト値Xmを求めてもよ
いし、もともとデフォーカス量の絶対値が大きい状態な
ので精度はそれほど必要ないとして最低値を示すシフト
量Lを直接相関シフト値Xmとして採用することもでき
る。
Finally, the correlation amount C (L) up to the shift amount L = 12
Is calculated and the process exits the correlation calculation loop in # 110. After that, the smallest (larger) value is selected from the correlation amounts C (L) obtained, and the correlation shift value Xm is obtained as described with reference to FIGS. 8 and 9, and finally the defocus amount is calculated. And use it to display defocus as described above,
The lens is driven. As shown in FIG. 2 (B), when the correlation operation is performed in order from K = 1 to 17, the shift amount L is also -12, -10, -8, -6, -4, -3, -2. ...
It changes to 2,3,4,6,8,10,12. When the shift amount L indicating the lowest value of the correlation amount C (L) is found in the range of variation 1 as shown in FIG. 2 (B), the correlation shift value X m is obtained as described above.
Can be requested. If the shift amount L indicating the lowest value of the correlation amount C (L) is not found in the variation 1 (first pitch) around the shift amount L = 0 corresponding to focusing,
The correlation amount C (L) and re-correlation calculation as variation 1 (first pitch) again in the vicinity of the shift amount L, may be obtained correlation shift value X m in the same manner as described above , may be employed shift amount L indicating the minimum value as a direct correlation shift value X m as accuracy is not so required because originally defocus amount absolute value is large.

以下本発明の第2実施例について第3図を参照しなが
ら説明を行なう。(第2実施例も第1実施例と同様の焦
点検出光学系24、光電変換手段25′、AFCPU30′等から
構成されている。) 第3図(A)はAFCPU30′内部で行なわれる相関演算
のフローチャートの一部であって、第3図(B)は第13
図の相関グラフを得た時と同じ状態に対して第3図
(A)に示すフローチャートを適用した際に得られる、
シフト量Lと相関量C(L)の関係をグラフで表したも
のである。
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. (The second embodiment also includes the same focus detection optical system 24, photoelectric conversion means 25 ', AFCPU 30', etc. as in the first embodiment.) FIG. 3A shows the correlation calculation performed inside the AFCPU 30 '. FIG. 3B is a part of the flowchart of FIG.
It is obtained when the flowchart shown in FIG. 3A is applied to the same state as when the correlation graph of FIG.
It is a graph showing the relationship between the shift amount L and the correlation amount C (L).

第3図(A)においてまず#200でシフト量Lの初期
値を0、変数LPおよびLMの初期値をLすなわち0に設定
する。
In FIG. 3A, first, at # 200, the initial value of the shift amount L is set to 0, and the initial values of the variables LP and LM are set to L, that is, 0.

つぎに#205では設定されたシフト量Lに対して相関
量C(L)を(1)式等により演算する。
Next, in # 205, the correlation amount C (L) is calculated by the equation (1) or the like with respect to the set shift amount L.

#210では現在設定されているシフト量Lが−12にな
ったかテストし、−12になっていた場合には相関演算ル
ープからぬける。
In step # 210, a test is performed to determine whether the currently set shift amount L has become -12. If the shift amount L has become -12, the process exits the correlation calculation loop.

−12になっていない場合は#215でシフト量LがL>
0の条件を満足するかテストし、満足しない場合すなわ
ち後ピン状態のLであった場合には#220で変数LPがLP
≧4の条件を満足するかテストし、満足する場合すなわ
ちデフォーカス量の絶対値が大きい状態のLPであった場
合には、#225で増分Δを2として#235に進む。
If not −12, the shift amount L is L># 215.
It is tested whether the condition of 0 is satisfied. If the condition is not satisfied, that is, if it is L in the back focus state, the variable LP is set to LP in # 220.
It is tested whether the condition of .gtoreq.4 is satisfied. If the condition is satisfied, that is, if the LP has a large absolute value of the defocus amount, the increment .DELTA.

#220で変数LPがLP≧4の条件を満足しなかった場合
すなわち合焦近傍のLPであった場合には、#230で増分
Δを1として#235に進む。
If the variable LP does not satisfy the condition of LP ≧ 4 in # 220, that is, if the LP is in the vicinity of focusing, the increment Δ is set to 1 in # 230 and the process proceeds to # 235.

#235では、現在の変数LPに増分Δを加えて変数LPを
更新し、さらに#236においてシフト量Lを変数LPに設
定し、#205へ戻り、上記の動作を繰り返す。
At # 235, the variable LP is updated by adding the increment Δ to the current variable LP, and further, at # 236, the shift amount L is set to the variable LP, the process returns to # 205, and the above operation is repeated.

一方、#215でL>0の条件を満足した場合すなわち
前ピン状態のLであった場合には、#240で変数LMがLM
≦−4の条件を満足するかテストし、満足する場合すな
わちデフォーカス量の絶対値が大きなLMであった場合に
は、#245で増分Δを−2として#255に進む。
On the other hand, when the condition of L> 0 is satisfied in # 215, that is, when L is in the previous focus state, the variable LM is set to LM in # 240.
It is tested whether or not the condition of ≦ −4 is satisfied. If the condition is satisfied, that is, if the absolute value of the defocus amount is a large LM, the increment Δ is set to −2 in # 245 and the process proceeds to # 255.

#240で変数LMがLM≦−4の条件を満足しなかった場
合すなわち合焦近傍のLMであった場合には、#250で増
分Δを−1として#255に進む。
If the variable LM does not satisfy the condition of LM ≦ −4 in # 240, that is, if the variable LM is in the vicinity of focus, the increment Δ is set to −1 in # 250 and the process proceeds to # 255.

#255では、現在の変数LMに増分Δを加えて変数LMを
更新し、さらに#256においてシフト量Lを変数LMに設
定し#205へ戻り、上記の動作を繰り返す。
At # 255, the variable LM is updated by adding the increment Δ to the current variable LM, and further, at # 256, the shift amount L is set to the variable LM, the process returns to # 205, and the above operation is repeated.

最終的にシフト量L=−12に対してまで相関量C
(L)を演算して求めると、#210で相関演算のループ
から抜ける。そのあと求められた相関量C(L)の中か
ら最小(大)値のものを選び出し、第8図、第9図で説
明したごとく相関シフト値Xmを求め最終的にデフォーカ
ス量を算出し、それを用いて前述のようにデフォーカス
表示、レンズ駆動を行なう。第3図(B)にしめすよう
に相関演算が順番K=1から17まで行われると、それに
従ってシフト量Lも0,1,−1,2,−2,3,−3,4,−4,6,−6,
8,・・・12,−12と変化していく。
Finally, the correlation amount C up to the shift amount L = -12
When (L) is calculated and obtained, the process exits from the loop of the correlation calculation in # 210. After that, the smallest (larger) value is selected from the correlation amounts C (L) obtained, and the correlation shift value Xm is obtained as described with reference to FIGS. 8 and 9, and finally the defocus amount is calculated. Then, the defocus display and the lens drive are performed by using them as described above. As shown in FIG. 3 (B), when the correlation calculation is performed in order from K = 1 to 17, the shift amount L is also 0,1, −1,2, −2,3, −3,4, −. 4,6, −6,
8, ... 12, -12.

相関量C(L)の最低値を示すシフト量Lが合焦に対
応するシフト量L=0前後の変分1の範囲(第1ピッチ
のシフト量の範囲)で見つかった場合は、前記のように
即シフト値Xmを求めることができる。また第3図(B)
のように相関量C(L)の最低値を示すシフト量Lが変
分1の範囲(第1ピッチのシフト量の範囲)で見つから
なかった場合は、あらためて該シフト量Lの近傍で変分
1(ピッチ1)で相関演算をしなおして相関量C(L)
を求め、上記と同じようにして相関シフト値Xmを求めて
もよいし、もともとデフォーカス量の絶対値が大きい状
態なので精度はそれほど必要ないとして最低値を示すシ
フト量Lを直接相関シフト値Xmとして採用することもで
きる。
If the shift amount L indicating the lowest value of the correlation amount C (L) is found in the variation 1 range (the range of the first pitch shift amount) around the shift amount L = 0 corresponding to focusing, it is possible to obtain the immediate shift value X m as. FIG. 3 (B)
When the shift amount L indicating the lowest value of the correlation amount C (L) is not found in the range of variation 1 (the range of the shift amount of the first pitch), the variation in the vicinity of the shift amount L is renewed. The correlation operation is performed again at 1 (pitch 1) to obtain the correlation amount C (L)
Look, may be the correlation shift value X m in the same manner as described above, originally defocus amount absolute value is large state because precision direct correlation shift value shift amount L indicating the minimum value as not so much necessary X m can also be adopted.

以下本発明の第3実施例について第4図を参照しなが
ら説明を行う。(第3実施例も第1実施例と同様の焦点
検出光学系24、光電変換手段25′、AFCPU30′等から構
成されている。) 第4図(A)はAFCPU30′内部で行われる相関演算の
フローチャートの一部であって、第4図(B)は第13図
の相関グラフを得た時と同じ状態に対して第4図(A)
に示すフローチャートを適用した際に見られる、シフト
量Lと相関量C(L)の関係をグラフで表したものであ
る。
Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. (The third embodiment also includes the same focus detection optical system 24, photoelectric conversion means 25 ', AFCPU 30', etc. as in the first embodiment.) FIG. 4A shows a correlation operation performed inside the AFCPU 30 '. FIG. 4 (B) is a part of the flowchart of FIG. 4 (A) for the same state as when the correlation graph of FIG. 13 was obtained.
7 is a graph showing the relationship between the shift amount L and the correlation amount C (L) when the flowchart shown in FIG.

第4図(A)においてまず#300でシフト量Lの初期
値を−12に設定し、増分Δの初期値を5に設定する。
In FIG. 4A, first, at # 300, the initial value of the shift amount L is set to -12, and the initial value of the increment Δ is set to 5.

つぎに#305では設定されたシフト量Lに対して相関
量C(L)を(1)式等により演算する。
Next, in step # 305, a correlation amount C (L) is calculated with respect to the set shift amount L using the equation (1) and the like.

#310では現在設定されているシフト量Lが12になっ
たかテストし、12になっていた場合には相関演算ループ
からぬける。12になっていない場合は#315でシフト量
LがL<−4かL≧4のどちらかの条件を満足するかテ
ストし、満足しない場合すなわち合焦近傍のLであった
場合には#325で増分Δを1として#340に進む。
In step # 310, it is tested whether or not the currently set shift amount L has reached 12, and if it has reached 12, the process is skipped from the correlation operation loop. If it is not 12, it is tested in # 315 whether the shift amount L satisfies either condition of L <−4 or L ≧ 4. At 325, the increment Δ is set to 1 and the process proceeds to # 340.

一方、#315で条件を満足する場合すなわちデフォー
カス量の絶対値が大きい状態のLであった場合には、#
320でシフト量LがL<−4であるかテストし、L<−
4であった場合には、#330で現在の増分Δから1を減
じて増分Δを更新する。#320でL<−4でなかった場
合は、#335に進み現在の増分Δに1を加えて増分Δを
更新する。
On the other hand, when the condition is satisfied in # 315, that is, when L is a state in which the absolute value of the defocus amount is large, #
At 320, it is tested whether the shift amount L is L <−4, and L <−
If it is 4, the increment Δ is updated by subtracting 1 from the current increment Δ in # 330. If L <−4 is not satisfied in # 320, the flow proceeds to # 335, where 1 is added to the current increment Δ to update the increment Δ.

#340では、現在のシフト量Lに増分Δを加えること
によりシフト量Lを更新し、#305に戻り上記の動作を
繰り返す。
In # 340, the shift amount L is updated by adding the increment Δ to the current shift amount L, and the process returns to # 305 to repeat the above operation.

最終的にシフト量L=12に対してまで相関量C(L)
を演算して求めると、#310で相関演算のループから抜
ける。そのあと求められた相関量C(L)のから最小
(大)値のものを選び出し、第8図、第9図で説明した
ごとく相関シフト値Xmを求め最終的にデフォーカス量を
算出し、それを用いて前述のようにデフォーカス表示、
レンズ駆動を行う。第4図(B)にしめすように相関演
算が順番K=1から13まで行われると、それに従ってシ
フト量Lも−12,−8,−5,−3,−2,−1,0,1,2,3,5,8,12
と変化していく。このように、合焦近傍に対応する第1
のシフト量Lの範囲ではその変分を1とし、上記第1シ
フト量の範囲外では、シフト量の絶対値が大きくなるに
従って(第1のシフト量の範囲から離れるに従って)そ
の変分を2,3,4と漸次増加させた。その後の処理は前記
の実施例と同じようにして行われる。
Finally, the correlation amount C (L) up to the shift amount L = 12
Is calculated and the processing exits from the correlation calculation loop in # 310. After that, the smallest (large) value is selected from the correlation amounts C (L) obtained, and the correlation shift value Xm is obtained as described with reference to FIGS. 8 and 9, and finally the defocus amount is calculated. , Using it to display defocus as described above,
The lens is driven. As shown in FIG. 4 (B), when the correlation operation is performed in order from K = 1 to 13, the shift amount L is accordingly changed to -12, -8, -5, -3, -2, -1, 0, 1,2,3,5,8,12
And change. Thus, the first position corresponding to the vicinity of the in-focus state
In the range of the shift amount L, the variation is set to 1, and outside the range of the first shift amount, the variation is set to 2 as the absolute value of the shift amount increases (as the distance from the first shift amount increases). , 3,4 gradually increased. Subsequent processing is performed in the same manner as in the above embodiment.

以下本発明の第4実施例について第5図を参照しなが
ら説明を行う。(第4実施例も第1実施例と同様の焦点
検出光学系24、光電変換手段25′、AFCPU30′等から構
成されている。) 第5図(A)はAFCPU30′内部で行われる相関演算フ
ローチャートの一部であって、第5図(B)は第13図の
相関グラフを得た時と同じ状態に対して第5図(A)に
示すフローチャートを適用した際に得られる、シフト量
Lと相関量C(L)の関係をグラフで表したものであ
る。
Hereinafter, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. (The fourth embodiment also includes the same focus detection optical system 24, photoelectric conversion means 25 ', AFCPU 30', etc. as in the first embodiment.) FIG. 5A shows a correlation operation performed inside the AFCPU 30 '. FIG. 5B is a part of the flowchart, and the shift amount obtained when the flowchart shown in FIG. 5A is applied to the same state as when the correlation graph of FIG. 13 is obtained. It is a graph showing the relationship between L and the correlation amount C (L).

第5図(A)においてまず#400でシフト量Lを−4
≦L≦4の範囲で変分1として相関量C(L)を演算す
る。その際の順番は第5図(B)にK=1から9で示す
とおりであり、シフト量LはL=0,1,−1,2,−2,,3,−
3,4,−4と変化し、求められた相関量C(L)は第5図
(B)に「*」で示されている。
In FIG. 5A, first, the shift amount L is -4 at # 400.
The correlation amount C (L) is calculated as variation 1 in the range of ≦ L ≦ 4. The order at that time is as shown by K = 1 to 9 in FIG. 5 (B), and the shift amount L is L = 0,1, −1,2, −2, −3, −.
3, 4, and -4, and the obtained correlation amount C (L) is indicated by "*" in FIG. 5 (B).

#405では信頼性のある相関量C(L)の最小値が−
3≦L≦3の範囲でみつかったかテストする。即ち、前
述の相関シフト値Xmを求めるためには、−4≦L≦4の
範囲で第8図、第9図で示した相関量C(L)のへこみ
が存在することが必要であり、また信頼性は該へこみの
落込み量や落込みの傾斜度等から判定される。
In # 405, the minimum value of the reliable correlation amount C (L) is-
A test is performed to find if 3 ≦ L ≦ 3. That is, in order to obtain the correlation shift value X m described above, FIG. 8 in the range of -4 ≦ L ≦ 4, it is necessary that the dent amount of correlation shown in FIG. 9 C (L) is present The reliability is determined from the amount of depression, the degree of inclination of depression, and the like.

#405で信頼性のある相関量C(L)の最小値がみつ
かった場合(実際には#400と#405は結合して動作する
ので、シフト量Lを必ずしも−4まで変化させる必要は
なく、最小値がL=0でみつかればL=0,1,−1で相関
演算を終了すればよい。)には、#410をスキップして
相関演算のループから抜ける。
When a reliable minimum value of the correlation amount C (L) is found in # 405 (actually, since # 400 and # 405 operate in combination, it is not necessary to change the shift amount L to -4). If the minimum value is found at L = 0, the correlation operation may be terminated at L = 0, 1, -1.), The process skips step # 410 and exits the correlation operation loop.

#405で信頼性のある相関量C(L)の最小値がみつ
からなかった場合例えば第12図(B)に示すような場合
には、#410に進みシフト量Lを−12≦L≦−6、6≦
L≦12の範囲で変分2として相関量C(L)を演算す
る。その際の順番は第5図(B)にK=10から17で示す
とおりであり、シフト量LはL=−12,−10,−8,−6,6,
8,10,12と変化し、求められた相関量C(L)は第5図
(B)に#で示されている。
When a reliable minimum value of the correlation amount C (L) is not found in # 405, for example, as shown in FIG. 12 (B), the process proceeds to # 410 and the shift amount L is set to -12 ≦ L ≦ − 6, 6 ≦
The correlation amount C (L) is calculated as variation 2 in the range of L ≦ 12. The order at that time is as shown by K = 10 to 17 in FIG. 5 (B), and the shift amount L is L = −12, −10, −8, −6, 6,
The correlation amount C (L) obtained is changed to 8, 10, and 12, and the obtained correlation amount C (L) is indicated by # in FIG. 5B.

#410以降の処理は前述の実施例と同様なので省略す
る。
Steps after step # 410 are the same as those in the above-described embodiment, and a description thereof will be omitted.

上述の第1〜第4の実施例においては、相関量C
(L)を求める際に、合焦近傍のシフト量Lの範囲では
シフト量Lの変分を1として演算を行い、デフォーカス
量の絶対値の大きなシフト量Lの範囲ではシフト量Lの
変分を2以上として演算を行っているが、前記合焦近傍
のシフト量Lの範囲(例えば第2図(A)の実施例では
−4≦L≦4)を手動または自動的に変更可能にしてお
いてもよい。
In the first to fourth embodiments, the correlation amount C
When calculating (L), the calculation is performed by setting the variation of the shift amount L to 1 in the range of the shift amount L near the in-focus state, and the variation of the shift amount L in the range of the shift amount L where the absolute value of the defocus amount is large. Although the calculation is performed with the minute set to 2 or more, the range of the shift amount L near the focus (for example, -4 ≦ L ≦ 4 in the embodiment of FIG. 2A) can be changed manually or automatically. You may keep it.

例えば、交換レンズ毎に合焦近傍のシフト量Lの範囲
をレンズ情報として記憶させておき、この情報に基づき
カメラの合焦近傍のシフト量Lの範囲を設定してもよい
し、装着されたレンズの焦点距離等のレンズ情報からカ
メラが合焦近傍のシフト量Lの範囲を設定してもよい。
For example, the range of the shift amount L near the focal point may be stored as lens information for each interchangeable lens, and the range of the shift amount L near the focus point of the camera may be set based on this information. The range of the shift amount L near the camera may be set based on lens information such as the focal length of the lens.

また応答時間や演算時間に関係する各種のカメラの動
作モード(マニュアルまたはワンショットまたはコンテ
ニユアス、焦点検出領域がワイドかマルチまたはスポッ
ト、モータ巻き上げの速度が早いか遅いか、移動被写体
に対する追尾動作を行うか否か等)に応じて上記合焦近
傍のシフト量Lの範囲を変更したり、あるいは合焦近傍
とそれ以外の範囲でシフト量Lの変分を変更するか否か
を設定したりしてもよい。
In addition, various camera operation modes related to response time and calculation time (manual or one-shot or continuous, focus detection area is wide or multi or spot, motor winding speed is fast or slow, tracking operation for moving subject is performed. The range of the shift amount L in the vicinity of the in-focus state is changed in accordance with whether or not the change of the shift amount L is changed in the vicinity of the in-focus state and in the other range. You may.

[発明の効果] 本発明においては、相関量Cを求める際に、シフト量
が所定範囲内である時は前記一対の被写体像データを第
1のピッチで相対的にシフトしながら一対の被写体像デ
ータの相関量を演算し、シフト量が所定範囲外である時
は一対の被写体像データを第1のピッチより大きな第2
のピッチで相対的にシフトしながら一対の被写体像デー
タの相関量を演算するので、焦点検出領域が広がりデー
タ数が増加しても、合焦近傍での焦点検出精度を維持
し、かつデフォーカス量の絶対値が大きなシフト量にい
たるまで演算時間を増加することなく検出することが可
能となる。
[Effects of the Invention] In the present invention, when calculating the correlation amount C, when the shift amount is within a predetermined range, the pair of subject image data are relatively shifted at the first pitch while the pair of subject image data are being shifted. A data correlation amount is calculated, and when the shift amount is out of a predetermined range, a pair of subject image data is converted to a second image data larger than the first pitch.
Calculates the amount of correlation between a pair of subject image data while relatively shifting at a pitch of, so that even if the focus detection area expands and the number of data increases, the focus detection accuracy near the in-focus state is maintained and defocus is maintained. Until the absolute value of the amount reaches a large shift amount, detection can be performed without increasing the calculation time.

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

第1図は本発明による焦点検出装置の構成図であり、 第2図(A)、(B)は本発明の第1実施例のフローチ
ャートおよび説明図であり、 第3図(A)、(B)は本発明の第2実施例のフローチ
ャートおよび説明図であり、 第4図(A)、(B)は本発明の第3実施例のフローチ
ャートおよび説明図であり、 第5図(A)、(B)は本発明の第4実施例のフローチ
ャートおよび説明図であり、 第6図は従来技術の焦点検出装置等の構成図であり、 第7図は従来技術の焦点検出光学系の説明図であり、 第8図、第9図、第10図、第11図、第12図、第13図は焦
点検出演算の説明図である。 [主要部分の符号の説明] 10……撮影レンズ、 13……レンズCPU、 20……カメラボディ、 24……焦点検出光学系、 25……CCDセンサー、 25′……光電変換手段、 30,30′……AFCPU(焦点検出演算手段)、 40……AF表示手段、 50……AFモータ、 100……焦点検出装置。
FIG. 1 is a configuration diagram of a focus detection device according to the present invention. FIGS. 2A and 2B are a flowchart and an explanatory diagram of a first embodiment of the present invention. 4B is a flowchart and explanatory diagram of a second embodiment of the present invention. FIGS. 4A and 4B are a flowchart and explanatory diagram of a third embodiment of the present invention, respectively. FIG. And (B) are a flowchart and an explanatory diagram of a fourth embodiment of the present invention, FIG. 6 is a configuration diagram of a conventional focus detection device and the like, and FIG. 7 is a description of a conventional focus detection optical system. 8, FIG. 9, FIG. 10, FIG. 11, FIG. 12, and FIG. 13 are explanatory diagrams of the focus detection calculation. [Explanation of Signs of Main Parts] 10: Photographic lens, 13: Lens CPU, 20: Camera body, 24: Focus detection optical system, 25: CCD sensor, 25 ': Photoelectric conversion means, 30, 30 ': AFCPU (focus detection calculation means), 40: AF display means, 50: AF motor, 100: focus detection device.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】異なる光路を通る被写体光により一対の被
写体像を形成する焦点検出光学系と、 前記一対の被写体像を受光して一対の被写体像信号を発
生する一対の光電変換手段と、 前記一対の被写体像信号を一対の被写体像データに変換
する変換手段と、 前記一対の被写体像データを相対的にシフトしながら前
記一対の被写体像データの相関量を演算する相関演算手
段と を備えた焦点検出装置において、 前記相関演算手段は、前記シフト量が合焦位置に相当す
るシフト量近傍の所定範囲内である時は、前記一対の被
写体像データを前記相関演算に用いる被写体像データの
ピッチと同じ第1のピッチで相対的にシフトしながら前
記一対の被写体像データの相関量を演算し、前記シフト
量が前記所定範囲外である時は、前記一対の被写体像デ
ータを前記相関演算に用いる被写体像データのピッチよ
り大きな第2のピッチで相対的にシフトしながら前記一
対の被写体像データの相関量を演算することを特徴とす
る焦点検出装置。
A focus detection optical system for forming a pair of subject images by subject light passing through different optical paths; a pair of photoelectric conversion means for receiving the pair of subject images and generating a pair of subject image signals; Conversion means for converting a pair of subject image signals into a pair of subject image data; and correlation calculating means for calculating a correlation amount of the pair of subject image data while relatively shifting the pair of subject image data. In the focus detection device, when the shift amount is within a predetermined range near a shift amount corresponding to a focus position, the correlation calculating means uses the pair of subject image data as pitches of subject image data used in the correlation calculation. The relative amount of the pair of subject image data is calculated while relatively shifting at the same first pitch, and when the shift amount is out of the predetermined range, the pair of subject image data is calculated. Focus detecting apparatus characterized by calculating a correlation amount of the pair of object images data while relatively shifting a large second pitch than the pitch of the subject image data using the data in the correlation calculation.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3574167B2 (en) * 1993-12-22 2004-10-06 株式会社ニコン Automatic focusing camera and automatic focusing method of camera
JPH07181369A (en) * 1993-12-24 1995-07-21 Nikon Corp Automatic focusing camera, and automatic focusing method of camera
JP3414500B2 (en) * 1994-06-30 2003-06-09 オリンパス光学工業株式会社 Focus detection device
JP6529387B2 (en) * 2015-08-25 2019-06-12 キヤノン株式会社 Imaging device, control method therefor, program, storage medium
JP2017083817A (en) * 2015-10-30 2017-05-18 キヤノン株式会社 Deviation amount acquisition device, imaging apparatus, and deviation amount acquisition method

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS599611A (en) * 1982-07-09 1984-01-19 Hitachi Denshi Ltd correlator
JPS59155807A (en) * 1983-02-24 1984-09-05 Olympus Optical Co Ltd Automatic focus detecting device

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