JP2912649B2 - 自動焦点調節装置 - Google Patents
自動焦点調節装置Info
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- JP2912649B2 JP2912649B2 JP1316306A JP31630689A JP2912649B2 JP 2912649 B2 JP2912649 B2 JP 2912649B2 JP 1316306 A JP1316306 A JP 1316306A JP 31630689 A JP31630689 A JP 31630689A JP 2912649 B2 JP2912649 B2 JP 2912649B2
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- focus
- focus voltage
- lens
- voltage
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はビデオカメラまたは電子スチルカメラ等に用
いられる自動焦点調節装置、さらに詳しくいえば、山登
りサーボ方式を採用する焦点調節装置の合焦点を予測
し、予測した合焦点に高速にレンズをもたらすように改
良を施した自動焦点調節装置に関する。
いられる自動焦点調節装置、さらに詳しくいえば、山登
りサーボ方式を採用する焦点調節装置の合焦点を予測
し、予測した合焦点に高速にレンズをもたらすように改
良を施した自動焦点調節装置に関する。
（従来の技術） ビデオカセット一体型カメラが普及し始めた当初、ビ
デオカメラに用いられている自動焦点調節装置（AF）は
赤外線を用いたアクティブ方式が主流であった。
デオカメラに用いられている自動焦点調節装置（AF）は
赤外線を用いたアクティブ方式が主流であった。
しかしながら、近年はビデオカメラズームレンズの高
倍率化が進んだことから、10m以上の遠距離および至近
距離でのAFが不可能な従来の赤外線によるアクティブ方
式は対応できなくなってきた。
倍率化が進んだことから、10m以上の遠距離および至近
距離でのAFが不可能な従来の赤外線によるアクティブ方
式は対応できなくなってきた。
そのため、レンズを通した像の信号を用いるパッシブ
AF方式が採用され、中でも、コントラスト検出の山登り
サーボ方式が現在主流になりつつある。
AF方式が採用され、中でも、コントラスト検出の山登り
サーボ方式が現在主流になりつつある。
山登りサーボ方式はレンズを通った被写体の像の輝度
信号に含まれる高周波成分をハイパスフィルタ等で抽出
し、フォーカスエリアとなる視野範囲の高周波成分のみ
を検波器等で検波して焦点電圧を得、レンズ位置を移動
しながら上記動作を繰り返し、合焦位置である山の頂上
に達することにより焦点調節を行うものである。
信号に含まれる高周波成分をハイパスフィルタ等で抽出
し、フォーカスエリアとなる視野範囲の高周波成分のみ
を検波器等で検波して焦点電圧を得、レンズ位置を移動
しながら上記動作を繰り返し、合焦位置である山の頂上
に達することにより焦点調節を行うものである。
（発明が解決しようとする課題） この方式は上記説明から明らかなように被写体の絶対
位置の検出は不可能であり、逐次データを更新（レンズ
位置を少しずつ移動）しつつ、合焦ポイントを検出する
ものであるので、合焦動作が鈍く、また、合焦点付近に
近づくと小刻みにレンズ位置が振動したり、または一度
山の頂上を通りすぎて戻って合焦ポイントに達するの
で、合焦動作が終了するまでに時間を要していた。
位置の検出は不可能であり、逐次データを更新（レンズ
位置を少しずつ移動）しつつ、合焦ポイントを検出する
ものであるので、合焦動作が鈍く、また、合焦点付近に
近づくと小刻みにレンズ位置が振動したり、または一度
山の頂上を通りすぎて戻って合焦ポイントに達するの
で、合焦動作が終了するまでに時間を要していた。
上記山登りサーボ方式の特性のうち、とくに山頂付近
での合焦点の振動および行き過ぎの欠点を解決するため
に改良山登りサーボ方式が提案されている。
での合焦点の振動および行き過ぎの欠点を解決するため
に改良山登りサーボ方式が提案されている。
この提案の一つは、フォーカシングレンズの位置と焦
点量との関係はガウス分布で近似できるということを前
提に、少なくとも３箇所のレンズ位置の焦点量を求めて
ガウス分布式に代入し、または、予め実験値で求めたデ
ータを基に分布曲線を求めておき、この分布曲線の式に
２つの焦点量を代入することにより合焦点を予想するも
のである（特開昭62−203485）。また、他の提案として
は、山の頂上近では２次曲線になるということを前提
に、頂上近くになったとき、少なくとも２か所の焦点電
圧を得て、２次曲線の式で合焦点を求め、あと合焦点ま
で何フィールド目であるかというデータおよび合焦点の
焦点電圧を予想し、予想が限界値よりオーバーしたとき
はその動作を禁止するものである（特開昭62−20801
2）。上記例の後者によれば、合焦点付近での合焦動作
の不自然さを解消でき、合焦精度を向上させることがで
きるが、山頂に比較的近づいてから焦点電圧を予想する
ことから、山頂から離れた位置にレンズがある場合には
高速合焦は期待できない。
点量との関係はガウス分布で近似できるということを前
提に、少なくとも３箇所のレンズ位置の焦点量を求めて
ガウス分布式に代入し、または、予め実験値で求めたデ
ータを基に分布曲線を求めておき、この分布曲線の式に
２つの焦点量を代入することにより合焦点を予想するも
のである（特開昭62−203485）。また、他の提案として
は、山の頂上近では２次曲線になるということを前提
に、頂上近くになったとき、少なくとも２か所の焦点電
圧を得て、２次曲線の式で合焦点を求め、あと合焦点ま
で何フィールド目であるかというデータおよび合焦点の
焦点電圧を予想し、予想が限界値よりオーバーしたとき
はその動作を禁止するものである（特開昭62−20801
2）。上記例の後者によれば、合焦点付近での合焦動作
の不自然さを解消でき、合焦精度を向上させることがで
きるが、山頂に比較的近づいてから焦点電圧を予想する
ことから、山頂から離れた位置にレンズがある場合には
高速合焦は期待できない。
また、最近のビデオカメラではズームレンズがさらに
高倍率になっていることから、近くの被写体から遠くの
被写体に切り替えたり、あるいはその逆の操作が頻繁に
なされることが予想されるが、かかる場合、速やかに合
焦できることが操作性の点からも必要である。
高倍率になっていることから、近くの被写体から遠くの
被写体に切り替えたり、あるいはその逆の操作が頻繁に
なされることが予想されるが、かかる場合、速やかに合
焦できることが操作性の点からも必要である。
本発明の目的は上記従来例の前者とは異なる構成で、
山登りサーボ方式の合焦ポイントを予測することによ
り、円滑で、かつ、高速なオートフォーカスが行なえる
自動焦点調節装置を提供することにある。
山登りサーボ方式の合焦ポイントを予測することによ
り、円滑で、かつ、高速なオートフォーカスが行なえる
自動焦点調節装置を提供することにある。
（課題を解決するための手段） 前記目的を達成するために本発明による自動焦点調節
装置は、光学レンズにより撮像素子に結像する被写体像
の輝度信号に含まれている高周波成分を抽出し、所定の
視野範囲の高周波成分を積分またはピーク検波すること
によりレンズ位置に対応する焦点電圧を得、焦点電圧が
最大値になる位置にレンズをもたらして合焦を行う自動
焦点調節装置において、合焦動作時に得られる焦点電圧
により描かれる軌跡の近似式を算出するため、第１の焦
点電圧を得る第１の焦点電圧検出手段と、前記第１の焦
点電圧検出手段とは異なる第２の焦点電圧を得る第２の
焦点電圧検出手段とを有し、前記第１の焦点電圧検出手
段から得られる第１の焦点電圧と前記第２の焦点電圧検
出手段から得られる第２の焦点電圧が、合焦位置近傍で
等しくなるように焦点電圧を補正するレベル補正手段を
有し、前記レベル補正手段を通して得られる第１および
第２の焦点電圧検出手段から得られた焦点電圧を基にそ
れぞれの軌跡を近似式により予測し、予測した２つの近
似式の交点の焦点電圧を求め、前記交点の焦点電圧対応
の位置または近傍にレンズを高速移動させる制御手段を
有している。
装置は、光学レンズにより撮像素子に結像する被写体像
の輝度信号に含まれている高周波成分を抽出し、所定の
視野範囲の高周波成分を積分またはピーク検波すること
によりレンズ位置に対応する焦点電圧を得、焦点電圧が
最大値になる位置にレンズをもたらして合焦を行う自動
焦点調節装置において、合焦動作時に得られる焦点電圧
により描かれる軌跡の近似式を算出するため、第１の焦
点電圧を得る第１の焦点電圧検出手段と、前記第１の焦
点電圧検出手段とは異なる第２の焦点電圧を得る第２の
焦点電圧検出手段とを有し、前記第１の焦点電圧検出手
段から得られる第１の焦点電圧と前記第２の焦点電圧検
出手段から得られる第２の焦点電圧が、合焦位置近傍で
等しくなるように焦点電圧を補正するレベル補正手段を
有し、前記レベル補正手段を通して得られる第１および
第２の焦点電圧検出手段から得られた焦点電圧を基にそ
れぞれの軌跡を近似式により予測し、予測した２つの近
似式の交点の焦点電圧を求め、前記交点の焦点電圧対応
の位置または近傍にレンズを高速移動させる制御手段を
有している。
また、本発明における前記第1,第２の焦点電圧検出手
段は、被写体像の輝度信号に含まれている高周波成分を
抽出するために第１の絞り状態と第２の絞り状態におい
てそれぞれ２点のレンズ位置での２つの焦点電圧を検出
するように動作するように構成されている。
段は、被写体像の輝度信号に含まれている高周波成分を
抽出するために第１の絞り状態と第２の絞り状態におい
てそれぞれ２点のレンズ位置での２つの焦点電圧を検出
するように動作するように構成されている。
さらに本発明における前記焦点電圧検出手段は、被写
体像の輝度信号に含まれている高周波成分を抽出するた
めに輝度信号と、輝度信号を第１の時間遅延させた信号
および第２の時間遅延させた信号との差分をそれぞれと
ることにより、第1,第２の焦点電圧を検出するように動
作するように構成されている。
体像の輝度信号に含まれている高周波成分を抽出するた
めに輝度信号と、輝度信号を第１の時間遅延させた信号
および第２の時間遅延させた信号との差分をそれぞれと
ることにより、第1,第２の焦点電圧を検出するように動
作するように構成されている。
（実施例） 以下、図面を参照して本発明をさらに詳しく説明す
る。
る。
まず、実施例回路の詳細な説明を行う前に本発明の合
焦ポイント予測の基本的な構成を説明する。
焦ポイント予測の基本的な構成を説明する。
第２図は山登りサーボ方式を採用した回路により得ら
れる焦点電圧により描かれる２種類の軌跡を示す図であ
る。
れる焦点電圧により描かれる２種類の軌跡を示す図であ
る。
焦点電圧を得るためのパラメータ設定値が相互に異な
り、合焦ポイントで焦点電圧が一致または近接するよう
に調節された２つの軌跡，すなわち焦点電圧データによ
る軌跡１および２が得られるように回路を構成し、この
２種類のデータ軌跡の近似式１および２を算出すると，
その交点はレンズの合焦ポイントまたは近傍になる。そ
こで，上記交点を求めた後、速やかにレンズをその合焦
ポイントまたは近傍にレンズを駆動することにより、合
焦動作の短縮を図るものである。
り、合焦ポイントで焦点電圧が一致または近接するよう
に調節された２つの軌跡，すなわち焦点電圧データによ
る軌跡１および２が得られるように回路を構成し、この
２種類のデータ軌跡の近似式１および２を算出すると，
その交点はレンズの合焦ポイントまたは近傍になる。そ
こで，上記交点を求めた後、速やかにレンズをその合焦
ポイントまたは近傍にレンズを駆動することにより、合
焦動作の短縮を図るものである。
第３図は上記近似式の算出の方法を説明するため、近
似式による直線に注目して記載した図である。
似式による直線に注目して記載した図である。
第３図中の２つの軌跡は絞りを変え、異なったＦ値で
検出した焦点電圧データの軌跡である。
検出した焦点電圧データの軌跡である。
合焦ポイントの予測スタート時、予め設定されている
Ｆ値で山登りサーボ方式と同様、レンズ駆動中にデータ
を取込み、次に、異なる焦点電圧軌跡を得るために絞り
を変化させるマイクロコンピュータから一段分絞りを絞
る信号を絞り用モータドライバに送り、絞りをそのＦ値
に設定させる。そして，絞り込んだＦ値でのデータを同
様に取り込む。
Ｆ値で山登りサーボ方式と同様、レンズ駆動中にデータ
を取込み、次に、異なる焦点電圧軌跡を得るために絞り
を変化させるマイクロコンピュータから一段分絞りを絞
る信号を絞り用モータドライバに送り、絞りをそのＦ値
に設定させる。そして，絞り込んだＦ値でのデータを同
様に取り込む。
次は元のＦ値に戻した状態で、データを取り込む。こ
の時点で、予め設定されているＦ値による第１の軌跡を
作る２点の焦点電圧データおよび２点間のレンズ位置が
得られるので、これらよりデータ軌跡の一次近似式を算
出する。
の時点で、予め設定されているＦ値による第１の軌跡を
作る２点の焦点電圧データおよび２点間のレンズ位置が
得られるので、これらよりデータ軌跡の一次近似式を算
出する。
この後、また、一段絞った状態にし、データを取込
み、前々回の一段絞った焦点電圧データおよびレンズ位
置と今回の焦点電圧データおよびレンズ位置から一段絞
った状態での第２の軌跡の一次近似式を算出する。
み、前々回の一段絞った焦点電圧データおよびレンズ位
置と今回の焦点電圧データおよびレンズ位置から一段絞
った状態での第２の軌跡の一次近似式を算出する。
次にこの２つの近似式より、その交点を算出する。そ
して、算出したデータを基に高速でレンズを予測合焦ポ
イントまで駆動する。
して、算出したデータを基に高速でレンズを予測合焦ポ
イントまで駆動する。
この説明では一次近似の方法を示したが、取込みデー
タ数を増加させて近似式の次数を上げることにより、よ
り精度の高い予測をすることができる。また、より精度
を上げるために予測ポイントの手前で低速駆動に切り替
え合焦ポイントをサーチすることも可能である。
タ数を増加させて近似式の次数を上げることにより、よ
り精度の高い予測をすることができる。また、より精度
を上げるために予測ポイントの手前で低速駆動に切り替
え合焦ポイントをサーチすることも可能である。
次に第２図に描かれている基礎となる軌跡１から軌跡
２を作る方法を第４図を用いて説明する。予め設定され
ている絞りにおける焦点電圧による軌跡１が第４図
（ａ）の軌跡Ａとし、絞りを単に一段絞るとレベルが下
がり平坦な軌跡となる（第４図（ｂ）の軌跡Ｂ）。
２を作る方法を第４図を用いて説明する。予め設定され
ている絞りにおける焦点電圧による軌跡１が第４図
（ａ）の軌跡Ａとし、絞りを単に一段絞るとレベルが下
がり平坦な軌跡となる（第４図（ｂ）の軌跡Ｂ）。
レベルが下がるのは輝度信号レベルが下がるためであ
り、平坦になるのは、被写界深度が深くなりレンズ位置
による輝度信号の高周波成分の変化が少なくなるからで
ある。
り、平坦になるのは、被写界深度が深くなりレンズ位置
による輝度信号の高周波成分の変化が少なくなるからで
ある。
このまま、上述した近似式による方法で合焦ポイント
を予測した場合、実際の焦点電圧による軌跡が合焦ポイ
ントで一致せず、誤ったポイントとなるので、実際の２
つの軌跡が合焦ポイントで一致または近接するように第
４図（ｃ）の軌跡Ｂ′のように補正するのである。
を予測した場合、実際の焦点電圧による軌跡が合焦ポイ
ントで一致せず、誤ったポイントとなるので、実際の２
つの軌跡が合焦ポイントで一致または近接するように第
４図（ｃ）の軌跡Ｂ′のように補正するのである。
これは、輝度信号のレベルを補正する補正AMPによっ
て行う。また、補正AMPによる補正を行わずマイクロコ
ンピュータ内で補正演算することも可能である。
て行う。また、補正AMPによる補正を行わずマイクロコ
ンピュータ内で補正演算することも可能である。
次に、本発明の実施例を説明する。
第１図は本発明による自動焦点調節装置の実施例を示
すブロック図である。
すブロック図である。
本図は、大別すると焦点情報（電圧）を抽出するため
の焦点情報抽出部1,絞り値を測光値により制御するため
の露出制御部2,レンズを焦点位置に駆動するレンズ駆動
部３ならびに上記ブロック部1,2および３から情報を得
て，制御情報を送り出すシステム制御部４を形成するマ
イクロコンピュータ17より構成されている。
の焦点情報抽出部1,絞り値を測光値により制御するため
の露出制御部2,レンズを焦点位置に駆動するレンズ駆動
部３ならびに上記ブロック部1,2および３から情報を得
て，制御情報を送り出すシステム制御部４を形成するマ
イクロコンピュータ17より構成されている。
焦点情報抽出部１は高周波抽出積分（またはピーク検
波）形式の山登りサーボ方式を示す構成図であり、本発
明により合焦ポイント予測に用いる第２の軌跡を作ると
きの輝度信号のレベルを補正する補正AMP（レベル補正
手段）５が挿入されている。輝度のレベル補正をマイク
ロコンピュータ内で交点算出時輝度補正演算をする場合
は補正AMPを省略することが可能である。
波）形式の山登りサーボ方式を示す構成図であり、本発
明により合焦ポイント予測に用いる第２の軌跡を作ると
きの輝度信号のレベルを補正する補正AMP（レベル補正
手段）５が挿入されている。輝度のレベル補正をマイク
ロコンピュータ内で交点算出時輝度補正演算をする場合
は補正AMPを省略することが可能である。
焦点情報抽出部１では、図示しないレンズを介して撮
像素子に結像された被写体像の輝度信号が補正AMP5を通
ってハイパスフィルタ６に入力し、高周波成分が抽出さ
れる。抽出された高周波成分はAMP7によって適正信号レ
ベルまで増幅され、エリア回路８で所定の視野範囲の信
号のみが通過させられる。エリア回路８を通った信号は
積分回路（またはピーク検出回路）９によって積分さ
れ、焦点情報（電圧）となる。
像素子に結像された被写体像の輝度信号が補正AMP5を通
ってハイパスフィルタ６に入力し、高周波成分が抽出さ
れる。抽出された高周波成分はAMP7によって適正信号レ
ベルまで増幅され、エリア回路８で所定の視野範囲の信
号のみが通過させられる。エリア回路８を通った信号は
積分回路（またはピーク検出回路）９によって積分さ
れ、焦点情報（電圧）となる。
露出制御部２では、被写体の光がTTLまたは外部から
測光素子10で取込まれ、測光AMP11で適正レベルまで増
幅され、輝度情報としてマイクロコンピュータ17に送ら
れる。
測光素子10で取込まれ、測光AMP11で適正レベルまで増
幅され、輝度情報としてマイクロコンピュータ17に送ら
れる。
マイクロコンピュータ17では輝度情報により絞り信号
が算出され、絞り用モータドライバ14に送出される。絞
り用モータドライバ14は絞り信号により絞りモータ13を
駆動し図示しない絞りを変化させる。
が算出され、絞り用モータドライバ14に送出される。絞
り用モータドライバ14は絞り信号により絞りモータ13を
駆動し図示しない絞りを変化させる。
この実施例における第１および第２の焦点電圧検出手
段は、補正AMP5を除く焦点情報抽出部1,マイクロコンピ
ュータ17の機能の一部，絞り用モータドライバ12および
絞りモータ13により実現されており、マイクロコンピュ
ータ17からの制御信号により絞りモータを駆動し，絞り
を一段絞り込むように動作する。
段は、補正AMP5を除く焦点情報抽出部1,マイクロコンピ
ュータ17の機能の一部，絞り用モータドライバ12および
絞りモータ13により実現されており、マイクロコンピュ
ータ17からの制御信号により絞りモータを駆動し，絞り
を一段絞り込むように動作する。
レンズ駆動部３では、マイクロコンピュータ17より送
られてくるレンズ駆動パルスがレンズ用モータドライバ
14に送られ、レンズ用モータドライバ14によってレンズ
モータ16が駆動されレンズ位置が変えられる。
られてくるレンズ駆動パルスがレンズ用モータドライバ
14に送られ、レンズ用モータドライバ14によってレンズ
モータ16が駆動されレンズ位置が変えられる。
レンズモータ16の軸に取りつけられているエンコーダ
15はレンズ位置および駆動量の情報をマイクロコンピュ
ータ17に送出する。
15はレンズ位置および駆動量の情報をマイクロコンピュ
ータ17に送出する。
マイクロコンピュータ17は焦点情報抽出部１および露
出制御部２の動作に対応して、これらからの焦点情報お
よび輝度情報を取込み、焦点検出，適正露出演算を行
い、適正露出値または設定された絞り値とするように絞
り用モータドライバ12に絞り信号を送出する。また、焦
点検出結果に応じたレンズ駆動パルスをレンズ用モータ
ドライバ14に送り、さらにレンズ位置および駆動量をエ
ンコーダ15を介して読み取るように動作する。マイクロ
コンピュータ17は、この他に本発明による制御手段の機
能を兼ねている。
出制御部２の動作に対応して、これらからの焦点情報お
よび輝度情報を取込み、焦点検出，適正露出演算を行
い、適正露出値または設定された絞り値とするように絞
り用モータドライバ12に絞り信号を送出する。また、焦
点検出結果に応じたレンズ駆動パルスをレンズ用モータ
ドライバ14に送り、さらにレンズ位置および駆動量をエ
ンコーダ15を介して読み取るように動作する。マイクロ
コンピュータ17は、この他に本発明による制御手段の機
能を兼ねている。
次に第３図を参照しながら第１図の動作について説明
する。
する。
焦点情報抽出部１の輝度信号から焦点電圧のデータを
取込む動作は60回／秒（１フィールド毎）または30回／
秒（１フレーム毎）である。
取込む動作は60回／秒（１フィールド毎）または30回／
秒（１フレーム毎）である。
絞りはAEによるＦ値またはマニュアルで設定されてい
るＦ値F1であり、マイクロコンピュータ17は、合焦ポイ
ントを予測するために、焦点電圧データを読み込む。同
時にエンコーダ15から現在のレンズ位置情報も読み込
む。その読み込んだ１回目のレンズ位置および焦点電圧
データを（S0,V0）とする。
るＦ値F1であり、マイクロコンピュータ17は、合焦ポイ
ントを予測するために、焦点電圧データを読み込む。同
時にエンコーダ15から現在のレンズ位置情報も読み込
む。その読み込んだ１回目のレンズ位置および焦点電圧
データを（S0,V0）とする。
次にレンズ駆動状態で絞り用モータドライバ12を介し
て絞りモータ13により絞りを一段絞り込込んだＦ値F
2で、焦点電圧を読み込む。このときの焦点電圧データ
の元の輝度信号は補正AMP5によってレベル補正される。
読込みのタイミングは１回目のデータに対し次のフィー
ルドまたはフレームである。同時にエンコーダ15よりそ
のときのレンズ位置情報を取り込む。この２回目に読み
込んだレンズ位置および焦点電圧データを（S1,V1）と
する。
て絞りモータ13により絞りを一段絞り込込んだＦ値F
2で、焦点電圧を読み込む。このときの焦点電圧データ
の元の輝度信号は補正AMP5によってレベル補正される。
読込みのタイミングは１回目のデータに対し次のフィー
ルドまたはフレームである。同時にエンコーダ15よりそ
のときのレンズ位置情報を取り込む。この２回目に読み
込んだレンズ位置および焦点電圧データを（S1,V1）と
する。
ついでマイクロコンピュータ17はレンズ駆動状態で絞
り用モータドライバ12,絞りモータ13を制御して絞り値
を元のＦ値F1に戻し、第１回目と同様に焦点電圧データ
およびレンズ位置を読み込む。
り用モータドライバ12,絞りモータ13を制御して絞り値
を元のＦ値F1に戻し、第１回目と同様に焦点電圧データ
およびレンズ位置を読み込む。
この３回目の読み込んだレンズ位置および焦点電圧デ
ータを（S2,V2）とする。
ータを（S2,V2）とする。
この時点で予め設定されていた露出のＦ値F1でのデー
タが２座標ポイント得られたので、第１の軌跡に対する
１次式を算出する。
タが２座標ポイント得られたので、第１の軌跡に対する
１次式を算出する。
求める近似式は Ｖ＝aS＋ｂ…（１）ただし、 V:任意の焦点電圧 S:任意のレンズ位置 である。したがって、（S0,V0）（S2,V2）を（１）に代
入すると、 V0＝aS0＋ｂ …（２） V2＝aS2＋ｂ …（３） となり、ａは（２）（３）式より ａ＝（V2−V0）／（S2−S0） …（４） となる。同様に ｂ＝（S2V0−S0V2）／（S2/S0） …（５） となる。
入すると、 V0＝aS0＋ｂ …（２） V2＝aS2＋ｂ …（３） となり、ａは（２）（３）式より ａ＝（V2−V0）／（S2−S0） …（４） となる。同様に ｂ＝（S2V0−S0V2）／（S2/S0） …（５） となる。
したがって、軌跡１の１次近似式は V=(V２-V０)S/(S２-S０)+(S２V０-S０V２)/(S２-S０) …（６） となる。
さらにレンズ駆動状態で今度は２回目と同様絞り一段
絞る制御を行い、次フィールドまたは、フレームで焦点
電圧の読込みを行うとともにレンズ位置も取り込む。
絞る制御を行い、次フィールドまたは、フレームで焦点
電圧の読込みを行うとともにレンズ位置も取り込む。
この４回目の座標ポイントを（S3,V3）とすると、今
回の焦点電圧取込みで露出値を一段絞ったＦ値F2のデー
タも２座標ポイント得られたので、同様にして１次近似
式を求めると、 V=(V３-V１)S/(S３-S１)+(S３V３-S１V３)/(S３-S１) …（７） となる。
回の焦点電圧取込みで露出値を一段絞ったＦ値F2のデー
タも２座標ポイント得られたので、同様にして１次近似
式を求めると、 V=(V３-V１)S/(S３-S１)+(S３V３-S１V３)/(S３-S１) …（７） となる。
この近似式（６）および（７）の交点を算出し、その
交点のレンズ位置および焦点電圧の座標を（SG,VG）と
すると、 SG ={(S３V１-S１V３)(S２-S０)-(S２V０-S０V２)(S３-S１)}/{(V２-V０)(S３-S１)
-(V３-V１)(S２-S０)} …（８） となる。このSGは予測合焦ポイントまたはその近傍であ
り、マイクロコンピュータ17は上記算出したレンズ位置
SGに高速にレンズを駆動するようにレンズ用モータドラ
イバ14およびレンズモータ16を制御する。
交点のレンズ位置および焦点電圧の座標を（SG,VG）と
すると、 SG ={(S３V１-S１V３)(S２-S０)-(S２V０-S０V２)(S３-S１)}/{(V２-V０)(S３-S１)
-(V３-V１)(S２-S０)} …（８） となる。このSGは予測合焦ポイントまたはその近傍であ
り、マイクロコンピュータ17は上記算出したレンズ位置
SGに高速にレンズを駆動するようにレンズ用モータドラ
イバ14およびレンズモータ16を制御する。
以上、パラメータ設定値を変化させ,2つの近似式を求
める手段として絞り値を変化させる場合の実施例につい
て説明したが、この他に遅延差分方式の遅延時間変化に
より求めるもの、およびハイパスフィルタのカットオフ
周波数変化により求めるものがある。
める手段として絞り値を変化させる場合の実施例につい
て説明したが、この他に遅延差分方式の遅延時間変化に
より求めるもの、およびハイパスフィルタのカットオフ
周波数変化により求めるものがある。
遅延差分方式によるものは、各レンズ位置において、
現時点の１ラインの輝度信号Y0より、それぞれt1,t2（t
2＞t1）遅延させて２つの輝度信号Y1,Y2を得、輝度信号
Y0と２つの輝度信号Y1,Y2との差分|Y0−Y1|,|Y0−Y2|よ
りピークホール電圧Vt1,Vt2を求め、各レンズ位置にお
けるVt1,Vt2の値をプロットすることにより２つの焦点
電圧による近似式を得るものである。この方式は輝度信
号を異なる時間遅延させる２つの遅延回路と,2つの減算
回路と,2つの絶対値回路および２つのピークホールド回
路によりリアルタイムでの作動が可能であり、速やかな
合焦動作が得られる。
現時点の１ラインの輝度信号Y0より、それぞれt1,t2（t
2＞t1）遅延させて２つの輝度信号Y1,Y2を得、輝度信号
Y0と２つの輝度信号Y1,Y2との差分|Y0−Y1|,|Y0−Y2|よ
りピークホール電圧Vt1,Vt2を求め、各レンズ位置にお
けるVt1,Vt2の値をプロットすることにより２つの焦点
電圧による近似式を得るものである。この方式は輝度信
号を異なる時間遅延させる２つの遅延回路と,2つの減算
回路と,2つの絶対値回路および２つのピークホールド回
路によりリアルタイムでの作動が可能であり、速やかな
合焦動作が得られる。
（発明の効果） 以上、説明したように本発明によれば、合焦ポイント
の予測を行うことができるので、レンズを高速で予測合
焦ポイントまで駆動でき、合焦までの時間を短縮でき
る。また、電子スチルカメラに用いた場合は、合焦速度
が速いため、シャッタチャンスを逃すことは少なくな
る。
の予測を行うことができるので、レンズを高速で予測合
焦ポイントまで駆動でき、合焦までの時間を短縮でき
る。また、電子スチルカメラに用いた場合は、合焦速度
が速いため、シャッタチャンスを逃すことは少なくな
る。
第１図は本発明による自動焦点調節装置の実施例を示す
ブロック図、第２図は本発明の基本構成を説明するため
の焦点電圧による軌跡を示す図、第３図は近似式を算出
する方法を説明するための軌跡を示す図、第４図は第２
の軌跡を求める方法を説明するための図である。 １……焦点情報抽出部 ２……露出制御部 ３……レンズ駆動部 ４……システム制御部 ５……補正AMP ６……ハイパスフィルタ（HPF） ７……増幅器（AMP） ８……エリア回路 ９……積分回路 10……測光素子 11……測光AMP 12……絞り用モータドライバ 13……絞りモータ 14……レンズ用モータドライバ 15……エンコーダ 16……レンズモータ 17……マイクロコンピュータ
ブロック図、第２図は本発明の基本構成を説明するため
の焦点電圧による軌跡を示す図、第３図は近似式を算出
する方法を説明するための軌跡を示す図、第４図は第２
の軌跡を求める方法を説明するための図である。 １……焦点情報抽出部 ２……露出制御部 ３……レンズ駆動部 ４……システム制御部 ５……補正AMP ６……ハイパスフィルタ（HPF） ７……増幅器（AMP） ８……エリア回路 ９……積分回路 10……測光素子 11……測光AMP 12……絞り用モータドライバ 13……絞りモータ 14……レンズ用モータドライバ 15……エンコーダ 16……レンズモータ 17……マイクロコンピュータ
Claims (3)
- 【請求項１】光学レンズにより撮像素子に結像する被写
体像の輝度信号に含まれている高周波成分を抽出し、所
定の視野範囲の高周波成分を積分またはピーク検波する
ことによりレンズ位置に対応する焦点電圧を得、焦点電
圧が最大値になる位置にレンズをもたらして合焦を行う
自動焦点調節装置において、 合焦動作時に得られる焦点電圧により描かれる軌跡の近
似式を算出するため、第１の焦点電圧を得る第１の焦点
電圧検出手段と、 前記第１の焦点電圧検出手段とは異なる第２の焦点電圧
を得る第２の焦点電圧検出手段とを有し、 前記第１の焦点電圧検出手段から得られる第１の焦点電
圧と前記第２の焦点電圧検出手段から得られる第２の焦
点電圧が、合焦位置近傍で等しくなるように焦点電圧を
補正するレベル補正手段を有し、 前記レベル補正手段を通して得られる第１および第２の
焦点電圧検出手段から得られた焦点電圧を基にそれぞれ
の軌跡を近似式により予測し、予測した２つの近似式の
交点の焦点電圧を求め、前記交点の焦点電圧対応の位置
または近傍にレンズを高速移動させる制御手段を有する
ことを特徴とする自動焦点調節装置。 - 【請求項２】前記第1,第２の焦点電圧検出手段は、被写
体像の輝度信号に含まれている高周波成分を抽出するた
めに第１の絞り状態と第２の絞り状態においてそれぞれ
２点のレンズ位置での２つの焦点電圧を検出するように
動作する特許請求の範囲第１項記載の自動焦点調節装
置。 - 【請求項３】前記焦点電圧検出手段は、被写体像の輝度
信号に含まれている高周波成分を抽出するために輝度信
号と、輝度信号を第１の時間遅延させた信号および第２
の時間遅延させた信号との差分をそれぞれとることによ
り、第1,第２の焦点電圧を検出するように動作する特許
請求の範囲第１項記載の自動焦点調節装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1316306A JP2912649B2 (ja) | 1989-12-05 | 1989-12-05 | 自動焦点調節装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1316306A JP2912649B2 (ja) | 1989-12-05 | 1989-12-05 | 自動焦点調節装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03175883A JPH03175883A (ja) | 1991-07-30 |
| JP2912649B2 true JP2912649B2 (ja) | 1999-06-28 |
Family
ID=18075661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1316306A Expired - Fee Related JP2912649B2 (ja) | 1989-12-05 | 1989-12-05 | 自動焦点調節装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2912649B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4105002C2 (de) * | 1991-02-19 | 1995-03-23 | Hell Ag Linotype | Verfahren und Einrichtung zur Scharfeinstellung eines optischen Abbildungs-Systems |
| JP2725933B2 (ja) * | 1992-01-31 | 1998-03-11 | 三洋電機株式会社 | オートフォーカス装置 |
| JP5219951B2 (ja) * | 2009-07-16 | 2013-06-26 | キヤノン株式会社 | 撮像装置及びその制御方法 |
-
1989
- 1989-12-05 JP JP1316306A patent/JP2912649B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03175883A (ja) | 1991-07-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |