JP2006243745A - 自動焦点検出装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】撮像素子で光電変換され蓄積して得られた撮像信号のうち、光電変換領域の一部分を合焦検出領域として複数の合焦領域を設定したときに、各合焦検出領域に対応する撮像信号中の高周波成分に基づいて合焦度合いを示すコントラスト情報を生成して合焦点の検出を行う合焦点検出手段と、撮像レンズを駆動する駆動信号を撮像素子を駆動する撮像同期信号とは非同期に発生させる信号発生回路とを有し、撮像信号の蓄積期間中に駆動信号により撮像レンズを光軸方向に移動させて合焦度合いを示すコントラスト情報を生成するように撮像レンズを駆動制御し、コントラスト情報の値が最大となる合焦位置の検出を各合焦検出領域毎に独立に行う。
【選択図】図1
Description
例えば、NTSCの映像信号を具体例にとり、図3を参照して説明する。
蓄積積分時間の中心までの時間
=1サンプリング期間−素子シャッタ時間/2 …(1)
(ここで、素子シャッタ時間=蓄積積分時間)
となる(NTSCの場合1サンプリング時間は1/60秒となる)。
ΔCR =Cx −Cx+1
このとき、得られたコントラスト値の最大値から見て、その両端2点の内、コントラスト値が大きい方に真の合焦位置が存在する。図10の場合、dx-1 からdx の間に真の合焦位置が存在する(撮像レンズ駆動が等速の場合は(dx +dx-1 )/2からdx の間に真の合焦位置が存在する)。
ΔCL ≦ΔCR の場合 S=ΔCR /ΔCL
ΔCL >ΔCR の場合 S=ΔCL /ΔCR
但し、ΔCL ,ΔCR のいずれかが0の場合は補正値は0
とする。図11の表で求めた補正値分をコントラスト値の最大値が得られたレンズ位置から真の合焦位置がある方向に駆動すれば良い。
1)撮像素子に入射する被写体光を光電変換して蓄積積分後読み出された撮像信号中の高周波成分を用いて撮像レンズをステップ駆動してレンズ光軸方向に移動させて合焦点検出を行う自動焦点検出装置であって、
上記撮像レンズを駆動する撮像レンズ駆動装置に与える駆動パルスを撮像同期信号とは非同期に且つ独立に発生させることを特徴とする自動焦点検出装置。 (課題)
合焦点の検出を高速に行うことができる自動焦点検出装置を提供する。
(効果)
撮像同期信号と非同期のため、撮像レンズを高速に駆動でき、合焦点検出を高速に行うことができる。
自動焦点検出(AF)動作を速やかに行うことができる自動焦点検出装置を提供する。
(効果)
1サンプリング目のデータからAF動作が確実に実行できる。
(課題)
自動焦点検出のための信号を撮像レンズの駆動中にも得られる自動焦点検出装置を提供する。
(効果)
撮像レンズを撮像同期信号と非同期で駆動させてもAFが可能。
(課題)
自動焦点検出のための信号を撮像レンズの駆動中にも得られ、かつ合焦点検出の精度の高い自動焦点検出装置を提供する。
(効果)
非同期AF時のAF精度を向上させる。
(課題)
撮像素子による蓄積積分の時間を変更しても、自動焦点検出のための信号を撮像レンズの駆動中にも得られる自動焦点検出装置を提供する。
(効果)
撮像素子の光電荷蓄積時間を可変してもAF精度が劣化しない。
上記光電変換エリアの一部分を読み出すに要する時間区間が上記積分を行う積分区間に含まれる時間区間中に発生した、撮像レンズステップ駆動のためのステップ値に対応した時間区間であることを特徴とする付記3記載の自動焦点検出装置。
(課題)
AFに用いるAFエリアの位置に依存することなくAF精度が高い自動焦点検出装置を提供する。
(効果)
AFエリアが撮像素子のいかなる位置にあってもAF精度が劣化しない。
(課題)
AFエリアが複数設定されていても、各AFエリアにおけるAF精度が高い自動焦点検出装置を提供する。
(効果)
AFエリアが複数設定されても、各AFエリアにおけるAF精度は劣化しない。
(課題)
AFエリアが撮像素子の光電変換エリアの垂直方向に複数設定されても(但し、光電変換エリアの読み出も垂直方向に順次行われるとする)、各AFエリアにおけるAF精度が高い自動焦点検出装置を提供する。
(効果)
AFエリアを垂直方向に複数設定しても、各エリアにおけるAF精度は劣化しない。
上記頂点の検出を各光電変換エリアの一部分毎に独立に行うことを特徴とする付記6,7記載の自動焦点検出装置。
(課題)
環境、条件等に応じてAFに用いるAFエリアを選択或いは切り替えて使用できる自動焦点検出装置を提供する。
(効果)
複数のAFエリアのコントラスト値とレンズ位置を各々独立に取得できる。
上記頂点の検出を各光電変換エリアの一部分毎に独立に得た後、それらを比較して撮像レンズの合焦点の設定を行うことを特徴とする付記6,7記載の自動焦点検出装置。
(課題)
精度の高いAFを行うことができる自動焦点検出装置を提供する。
(効果)
サンプリング数が少なくとも(AFエリア×サンプリング数)分のレンズ位置に対するコントラスト値が取得できる。
(課題)
光源のフリッカによるAFに及ぼす影響を解消できる自動焦点検出装置を提供する。
(効果)
フリッカをキャンセルさせることで合焦精度を向上できる。
(課題)
付記11と同じ。
(効果)
コントラスト値と同時点の輝度情報が得られる。
上記ステップ駆動毎に得られる高周波成分の内三点を比較して補間法により合焦点を求める場合にあたって上記三点の内の中点に対応した高周波成分が最大であって、両端の点に対応した高周波成分がより小の場合には両端の点の内の比較的大なる値の高周波成分を有する点側に合焦点を偏奇させて設定することを特徴とする付記1,2記載の自動焦点検出装置。
(課題)
真の合焦点を高速に検出できる自動焦点検出装置を提供する。
(効果)
予測演算が単純で、真の合焦点を高速に検出できる。
上記ステップ駆動毎に得られる高周波成分の内三点を比較して補間法により合焦点を求める場合にあたって上記三点の内の中点に対応した高周波成分が最大で両端の点に対応した高周波成分がより小の場合には両端の点の内の比較的大なる値の高周波成分を有する点側に合焦点を偏奇させて設定することを特徴とする自動焦点検出装置。
(課題)
付記13と同じ。
(効果)
予測演算が単純であり、かつ従来技術にも応用できる。
合焦点を求めるために撮像信号中の高周波成分を少なくともレンズ駆動範囲内の3箇所以上サンプリングすることを特徴とする付記1,2記載の自動焦点検出装置。
(課題)
合焦点を高速に検出できる自動焦点検出装置を提供する。
(効果)
3サンプリングするだけでAF動作が可能。
合焦点を求めるために撮像信号中の高周波成分を少なくとも上記レンズ駆動範囲内の3箇所以上の位置でサンプリングすることを特徴とする自動焦点検出装置。
(課題)
付記15と同じ。
(効果)
3箇所サンプリングするだけでAF動作が可能な場合があり、従来技術にも応用できる。
(課題)
駆動に対して円滑にAF処理できる自動焦点検出装置を提供する。
(効果)
全駆動範囲で最低3サンプリングできる(AF動作可能)。
(課題)
AF駆動に用いるステップモータの脱調を防ぎ、確実に合焦点検出ができる自動焦点検出装置を提供する。
(効果)
制限をかけることにより脱調を防ぐことができる。
上記撮像レンズ駆動装置に与える駆動パルスを撮像垂直同期信号と同期して与える自動焦点検出装置において上記積分区間は上記撮像素子に入射する被写体光を光電変換して蓄積積分する積分時間を可変にして読み出された撮像信号を用い上記ステップ駆動は上記積分区間の中点を含む時間区間に発生することを特徴とする自動焦点検出装置。
(課題)
撮像素子に対する蓄積積分時間を可変にしても精度の良い合焦点検出ができる自動焦点検出装置を提供する。
(効果)
撮像素子に対する光電荷の蓄積積分時間を可変にしても合焦精度を維持できる。
(課題)
撮像素子に対する蓄積積分時間の中点が簡単に求まり、精度の良い合焦点検出ができる自動焦点検出装置を提供する。
(効果)
合焦点、蓄積積分時間の中点が容易に求まる。
(課題)
簡単に精度の良い合焦点検出ができる自動焦点検出装置を提供する。
(効果)
サンプリングポイントが粗くても合焦精度が保てる。
(課題)
精度の良い合焦点検出ができる自動焦点検出装置を提供する。
(効果)
サンプリングポイントが粗くても合焦精度が保てる。
選択されたエリアに対して精度の良い合焦点検出ができる自動焦点検出装置を提供する。
(効果)
サンプリングポイントが粗くても合焦精度が保てる。
上記撮像レンズを上記コントラスト情報を生成する期間中にも上記撮像レンズの光軸方向に駆動可能とすることを特徴とする自動焦点検出装置。
(課題)
合焦点の検出を短時間に行うことができる自動焦点検出装置を提供する。
(効果)
コントラスト情報を生成する期間中にも撮像レンズを駆動させることにより、コントラスト情報を生成する期間中に撮像レンズの駆動を停止しないで駆動するので、合焦点検出を短時間に行うことができる。
上記撮像レンズを光軸方向に駆動する駆動中における上記撮像信号中の高周波成分からコントラスト情報を生成可能として合焦点検出を行うことを特徴とする自動焦点検出装置。
(課題)
合焦点の検出を短時間或いは高速に行うことができる自動焦点検出装置を提供する。
(効果)
撮像レンズの駆動中における撮像信号からコントラスト情報を生成できるようにしているので、コントラスト情報を生成するために撮像レンズの駆動を停止することが不要となり、合焦点検出を短時間或いは高速に行うことができる。
2…撮像レンズ
3…撮像素子
4…撮像処理回路
5…パルス発生回路(SSG回路)
6…出力端子部
7…駆動モータ(合焦用モータ)
8…モータドライブ回路
9…バンドパスフィルタ(BPF)
10…演算処理回路
Claims (12)
- 被写体光を取り込む撮像レンズを駆動して撮像レンズの光軸方向に移動させる撮像レンズ駆動手段と、
記録再生される映像信号を生成するために、撮像面に結像された被写体の光学像を光電変換する撮像素子と、
上記撮像素子で光電変換され蓄積して得られた撮像信号のうち、光電変換領域の一部分を合焦検出領域として複数の合焦領域を設定したときに、各合焦検出領域に対応する上記撮像信号中の高周波成分に基づいて、合焦度合いを示すコントラスト情報を生成して合焦点の検出を行う合焦点検出手段と、
上記撮像レンズを駆動する駆動信号を上記撮像素子を駆動する撮像同期信号とは非同期に発生させる信号発生回路と、
上記撮像信号の蓄積期間中に上記駆動信号により上記撮像レンズを光軸方向に移動させて合焦度合いを示すコントラスト情報を生成するように上記撮像レンズを駆動制御する駆動制御手段と、
を有し、
上記コントラスト情報の値が最大となる合焦位置の検出を各合焦検出領域毎に独立に行うことを特徴とする自動焦点検出装置。 - 上記合焦点検出手段は、上記撮像信号の蓄積期間中に上記撮像レンズを駆動した駆動量の略中心を上記合焦点検出に用いる撮影レンズ駆動位置とすることを特徴とする請求項1に記載の自動焦点検出装置。
- 上記撮像信号の蓄積は、上記撮像信号の蓄積期間となる蓄積積分時間を可変にして行うことを特徴とする請求項1に記載の自動焦点検出装置。
- 上記積分区間中は等速で駆動を行うことを特徴とする請求項1に記載の自動焦点検出装置。
- 上記合動焦点検出を開始する際には、撮像同期信号と上記撮像レンズを駆動する駆動信号を同期させることを特徴とする請求項1に記載の自動焦点検出装置。
- 上記光電変換領域の一部分を読み出すに要する時間区間が上記積分を行う積分区間に含まれる時間区間中に発生した、撮像レンズの駆動による駆動位置に対応した時間区間であることを特徴とする請求項1に記載の自動焦点検出装置。
- 上記撮像素子の光電変換領域が境界を接している状態も含み、複数の領域に別れている場合に上記撮影レンズの駆動量は各領域の略中心を含む区間に対応していることを特徴とする請求項1に記載の自動焦点検出装置。
- 上記複数の領域は上記撮像素子の光電変換領域の垂直方向に配置されていることを特徴とする請求項7に記載の自動焦点検出装置。
- 上記コントラスト情報の値が最大になる撮像レンズ駆動位置の検出を各光電変換領域の一部分毎に独立に得た後、それらを比較して撮像レンズの合焦点の設定を行うことを特徴とする請求項6または7に記載の自動焦点検出装置。
- 上記撮像信号中の高周波成分を得るにあたって上記撮像信号中の輝度の変動成分を除去した後に行うことを特徴とする請求項1に記載の自動焦点検出装置。
- 上記撮像信号中の輝度の変動成分を除去するための手段として測光用の受光素子出力またはオートホワイトバランス用受光素子出力を用いることを特徴とする請求項10に記載の自動焦点検出装置。
- 上記撮像レンズの駆動毎に得られる高周波成分の内三点を比較して補間により合焦点を求める場合にあたって上記三点の内の中点に対応した高周波成分が最大であって、両端の点に対応した高周波成分がより小の場合には両端の点の内の比較的大なる値の高周波成分を有する点側に合焦点を偏奇させて設定する請求項1に記載の自動焦点検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006108116A JP2006243745A (ja) | 2006-04-10 | 2006-04-10 | 自動焦点検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2006108116A JP2006243745A (ja) | 2006-04-10 | 2006-04-10 | 自動焦点検出装置 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP00575796A Division JP4149528B2 (ja) | 1996-01-17 | 1996-01-17 | 自動焦点検出装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2006243745A true JP2006243745A (ja) | 2006-09-14 |
Family
ID=37050142
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2006108116A Pending JP2006243745A (ja) | 2006-04-10 | 2006-04-10 | 自動焦点検出装置 |
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JP (1) | JP2006243745A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2009199047A (ja) * | 2008-01-22 | 2009-09-03 | Canon Inc | 撮像装置、およびレンズ装置 |
JP2013047807A (ja) * | 2006-09-20 | 2013-03-07 | Qualcomm Inc | 画像取込装置のための予測焦点値計算 |
US8805178B2 (en) | 2007-09-07 | 2014-08-12 | Qualcomm Incorporated | System for reducing lens vibration |
-
2006
- 2006-04-10 JP JP2006108116A patent/JP2006243745A/ja active Pending
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