JP2912778B2 - オートフォーカス装置 - Google Patents
オートフォーカス装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はオートフォーカス装置、
いわゆる山登り方式のオートフォーカス装置に関する。
いわゆる山登り方式のオートフォーカス装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＶＴＲ、カメラ等で用いられるオートフ
ォーカス技術として、いわゆる山登り方式がある。この
山登り方式は、撮像素子から得られる映像信号の高周波
成分の振幅が最大になるようにレンズのフォーカス調整
を行い、合焦点検出を行うものである。
ォーカス技術として、いわゆる山登り方式がある。この
山登り方式は、撮像素子から得られる映像信号の高周波
成分の振幅が最大になるようにレンズのフォーカス調整
を行い、合焦点検出を行うものである。
【０００３】合焦点検出に要する時間を短縮するため以
下のような従来技術が提案されている。 （１）オートフォーカス方式・・・特願昭61-144151号 フォーカスレンズの移動に伴う各点における焦点電圧を
サンプリングし、２点間の差分電圧を求める。そして、
この差分電圧に基づき、フォーカスレンズの移動を制御
する。即ち、フォーカスレンズが合焦位置に達したとき
の差分電圧の値を予め求めておき、この値と、サンプリ
ングにて得られる差分電圧の値とが等しくなった時にフ
ォーカスレンズを停止させ、該フォーカスレンズをジャ
ストピント位置に収束させる。これにより、フォーカシ
ングに要する時間を短縮するものである。
下のような従来技術が提案されている。 （１）オートフォーカス方式・・・特願昭61-144151号 フォーカスレンズの移動に伴う各点における焦点電圧を
サンプリングし、２点間の差分電圧を求める。そして、
この差分電圧に基づき、フォーカスレンズの移動を制御
する。即ち、フォーカスレンズが合焦位置に達したとき
の差分電圧の値を予め求めておき、この値と、サンプリ
ングにて得られる差分電圧の値とが等しくなった時にフ
ォーカスレンズを停止させ、該フォーカスレンズをジャ
ストピント位置に収束させる。これにより、フォーカシ
ングに要する時間を短縮するものである。
【０００４】（２）オートフォーカス装置・・・特願昭
61-115788号 焦点電圧の微分値を、２回微分値で除算してフォーカス
レンズの合焦距離を決定する。これにより、高速、円滑
な合焦を可能とする。焦点電圧とフォーカスレンズ位置
の関係が、２次の放物線カーブになるとき、Ｙを焦点電
圧、Ｘをフォーカスレンズ位置、ｂを合焦点とすると、
焦点電圧Ｙは以下の（１）式にて表される。 Ｙ＝−ａ（Ｘ−ｂ)2+ｃ・・・・・（１） 但し、ａ、ｃは係数である。
61-115788号 焦点電圧の微分値を、２回微分値で除算してフォーカス
レンズの合焦距離を決定する。これにより、高速、円滑
な合焦を可能とする。焦点電圧とフォーカスレンズ位置
の関係が、２次の放物線カーブになるとき、Ｙを焦点電
圧、Ｘをフォーカスレンズ位置、ｂを合焦点とすると、
焦点電圧Ｙは以下の（１）式にて表される。 Ｙ＝−ａ（Ｘ−ｂ)2+ｃ・・・・・（１） 但し、ａ、ｃは係数である。
【０００５】ここで、焦点電圧Ｙの微分値を２回微分値
で除算すると、以下の（２）式が得られる。 α＝（微分値）／（２回微分値）＝Ｘ−ｂ・・・・・
（２） 合焦点ｂは、現在のフォーカスレンズ位置Ｘと算出値α
によって、以下の（３）式から求められる。 ｂ＝Ｘ−α・・・・・（３）
で除算すると、以下の（２）式が得られる。 α＝（微分値）／（２回微分値）＝Ｘ−ｂ・・・・・
（２） 合焦点ｂは、現在のフォーカスレンズ位置Ｘと算出値α
によって、以下の（３）式から求められる。 ｂ＝Ｘ−α・・・・・（３）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来技術にはそ
れぞれ次のような問題点がある。 （１）について この場合には、差分電圧の値の大きさだけで合焦点の位
置を判断している為に、図３に示されるように、フォー
カス位置に対する焦点電圧Ｙが、なだらかなカーブを描
く場合には、合焦点位置の判断を誤り、誤動作を生ずる
可能性が高いという問題点があった。
れぞれ次のような問題点がある。 （１）について この場合には、差分電圧の値の大きさだけで合焦点の位
置を判断している為に、図３に示されるように、フォー
カス位置に対する焦点電圧Ｙが、なだらかなカーブを描
く場合には、合焦点位置の判断を誤り、誤動作を生ずる
可能性が高いという問題点があった。
【０００７】また、差分電圧がフォーカスレンズの移動
量の基準となるが、差分電圧だけでは合焦点からの距離
を正しく把握できずフォーカスレンズモータのスピード
を向上させることができないという問題点があった。
量の基準となるが、差分電圧だけでは合焦点からの距離
を正しく把握できずフォーカスレンズモータのスピード
を向上させることができないという問題点があった。
【０００８】一般的に、山登り方式では、合焦点位置に
接近すると、即ち、山の頂上に近づくにつれて差分電圧
が減少してゆく傾向がある。図３に示されるように、被
写体のコントラストが低い場合には、全般的に差分電圧
が低く、且つ、差分電圧の変化が少ないことから、合焦
点位置の判断の誤りを起こす可能性は、比較的、高いも
のである。
接近すると、即ち、山の頂上に近づくにつれて差分電圧
が減少してゆく傾向がある。図３に示されるように、被
写体のコントラストが低い場合には、全般的に差分電圧
が低く、且つ、差分電圧の変化が少ないことから、合焦
点位置の判断の誤りを起こす可能性は、比較的、高いも
のである。
【０００９】（２）について焦点電圧とフォーカスレン
ズ位置の関係を放物線と考えた時、複数の被写体が存在
する場合には、図４に示されるように、曲線の頂点が複
数、存在する場合がある。この図４に示されるような場
合には、２つの放物線が重ね合わされたものと考えるこ
とができる。
ズ位置の関係を放物線と考えた時、複数の被写体が存在
する場合には、図４に示されるように、曲線の頂点が複
数、存在する場合がある。この図４に示されるような場
合には、２つの放物線が重ね合わされたものと考えるこ
とができる。
【００１０】ここで、放物線の合成一般式として、以下
の（４）式を考える。 Ｙ＝（−ａ１（Ｘ−ｂ１）2＋ｃ１）＋・・・・・ ＋（−ａｊ（Ｘ−ｂｊ）2＋ｃｊ）・・・・（４） 但し、ａｊ、ｃｊは係数である。
の（４）式を考える。 Ｙ＝（−ａ１（Ｘ−ｂ１）2＋ｃ１）＋・・・・・ ＋（−ａｊ（Ｘ−ｂｊ）2＋ｃｊ）・・・・（４） 但し、ａｊ、ｃｊは係数である。
【００１１】上記（４）式を微分すると、以下の（５）
式を得ることができる。 Ｙ´＝（−２ａ１（Ｘ−ｂ１））＋・・・・・ ＋（−２ａｊ（Ｘ−ｂｊ））・・・・（５）
式を得ることができる。 Ｙ´＝（−２ａ１（Ｘ−ｂ１））＋・・・・・ ＋（−２ａｊ（Ｘ−ｂｊ））・・・・（５）
【００１２】上記（５）式をさらに微分すると、以下の
（６）式を得ることができる。 Ｙ″＝（−２ａ１）＋・・・・＋（−２ａｊ）・・・・
（６）
（６）式を得ることができる。 Ｙ″＝（−２ａ１）＋・・・・＋（−２ａｊ）・・・・
（６）
【００１３】上記（５）式及び（６）式に基づいて、前
述の（２）式で規定する算出値αを求めると、以下の
（７）式が得られる。 α＝（微分値）／（２回微分値） ＝Ｘ−（（ａ１ｂ１＋・・・＋ａｊｂｊ）／（ａ１＋・
・・＋ａｊ）） ・・・・・（７）
述の（２）式で規定する算出値αを求めると、以下の
（７）式が得られる。 α＝（微分値）／（２回微分値） ＝Ｘ−（（ａ１ｂ１＋・・・＋ａｊｂｊ）／（ａ１＋・
・・＋ａｊ）） ・・・・・（７）
【００１４】山登り方式では、一般的に、焦点電圧とフ
ォーカスレンズ位置の関係を１つの放物線として想定し
ている。従って、被写体が１つの場合には、曲線の頂点
が１つとなるために上述の（７）式にてジャストピント
位置を正しく求めることが可能である。しかしながら、
図４に示されるように、被写体が複数、存在するために
焦点電圧とフォーカスレンズ位置の関係を表す曲線が複
数の放物線の重ね合わせとして考えられる場合には、
（７）式に基づいてジャストピント位置を求める方法で
は、曲線の頂点、即ちジャストピント位置を正しく求め
ることができるとは限らないという問題点があった。ま
た、ノイズによっても同様にジャストピント位置を正し
く求めることができるとは限らないという問題点があっ
た。
ォーカスレンズ位置の関係を１つの放物線として想定し
ている。従って、被写体が１つの場合には、曲線の頂点
が１つとなるために上述の（７）式にてジャストピント
位置を正しく求めることが可能である。しかしながら、
図４に示されるように、被写体が複数、存在するために
焦点電圧とフォーカスレンズ位置の関係を表す曲線が複
数の放物線の重ね合わせとして考えられる場合には、
（７）式に基づいてジャストピント位置を求める方法で
は、曲線の頂点、即ちジャストピント位置を正しく求め
ることができるとは限らないという問題点があった。ま
た、ノイズによっても同様にジャストピント位置を正し
く求めることができるとは限らないという問題点があっ
た。
【００１５】本発明は、前記問題を解消するべくなされ
たものであって、本発明の課題は、合焦点をより正確且
つ迅速に検出し得るオートフォーカス装置を提供するこ
とにある。
たものであって、本発明の課題は、合焦点をより正確且
つ迅速に検出し得るオートフォーカス装置を提供するこ
とにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】この発明は前記課題を解
決するため、被写体を撮像する撮像手段から得られる映
像信号の所定の高域成分を焦点電圧として取り出し、フ
ォーカスレンズの移動に伴う各サンプリング点における
焦点電圧をサンプリングして二点間の差分電圧を求め、
該差分電圧に基づいて、上記フォーカスレンズの移動を
制御することにより該フォーカスレンズをジャストピン
ト位置に収束せしめるオートフォーカス装置に於いて、
上記２つのサンプリング点におけるフォーカスレンズの
位置の差分と、該２つのサンプリング点における焦点電
圧の差分とから、上記２つのサンプリング点を結ぶ線分
の傾斜を求める手段と、現在のタイミングにて求められ
てなる第一の傾斜の値と、直前のタイミングにて求めら
れてなる第二の傾斜の値とから、傾斜の比を求める手段
と、上記傾斜の比が１／３に近づくように、上記フォー
カスレンズの位置を制御せしめる手段とを備えた構成と
している。
決するため、被写体を撮像する撮像手段から得られる映
像信号の所定の高域成分を焦点電圧として取り出し、フ
ォーカスレンズの移動に伴う各サンプリング点における
焦点電圧をサンプリングして二点間の差分電圧を求め、
該差分電圧に基づいて、上記フォーカスレンズの移動を
制御することにより該フォーカスレンズをジャストピン
ト位置に収束せしめるオートフォーカス装置に於いて、
上記２つのサンプリング点におけるフォーカスレンズの
位置の差分と、該２つのサンプリング点における焦点電
圧の差分とから、上記２つのサンプリング点を結ぶ線分
の傾斜を求める手段と、現在のタイミングにて求められ
てなる第一の傾斜の値と、直前のタイミングにて求めら
れてなる第二の傾斜の値とから、傾斜の比を求める手段
と、上記傾斜の比が１／３に近づくように、上記フォー
カスレンズの位置を制御せしめる手段とを備えた構成と
している。
【００１７】
【作用】いわゆる山登り方式に於いて、現在及び過去の
各サンプリング点での焦点電圧の値と、各サンプリング
点におけるフォーカスレンズの位置が求められる。
各サンプリング点での焦点電圧の値と、各サンプリング
点におけるフォーカスレンズの位置が求められる。
【００１８】現在のタイミングに於いて、現在及び直前
の２つのサンプリング点におけるフォーカスレンズの位
置の差分と、該２つのサンプリング点における焦点電圧
の差分とから、上記２つのサンプリング点を結ぶ線分の
傾斜が求められる。同様の演算が、直前のタイミングで
もなされている。
の２つのサンプリング点におけるフォーカスレンズの位
置の差分と、該２つのサンプリング点における焦点電圧
の差分とから、上記２つのサンプリング点を結ぶ線分の
傾斜が求められる。同様の演算が、直前のタイミングで
もなされている。
【００１９】現在のタイミングにおける第一の傾斜の値
と、直前のタイミングにおける第二の傾斜の値とから、
傾斜の比が求められる。ここで、被写体が単数の場合、
焦点電圧とフォーカスレンズ位置の関係は、曲線が上に
凸である２次放物線で表され、ジャストピント位置（曲
線の頂点）での傾斜の比は、１／３になる。被写体が複
数の場合でも、この２次放物線の重ね合わせとして考え
るので、ジャストピント位置（曲線の頂点）での傾斜の
比は、１／３になる。したがって、この１／３に近づく
ように、フォーカスレンズモータが最適な速度で駆動制
御せしめられることにより、合焦方向にフォーカスレン
ズが移動する。
と、直前のタイミングにおける第二の傾斜の値とから、
傾斜の比が求められる。ここで、被写体が単数の場合、
焦点電圧とフォーカスレンズ位置の関係は、曲線が上に
凸である２次放物線で表され、ジャストピント位置（曲
線の頂点）での傾斜の比は、１／３になる。被写体が複
数の場合でも、この２次放物線の重ね合わせとして考え
るので、ジャストピント位置（曲線の頂点）での傾斜の
比は、１／３になる。したがって、この１／３に近づく
ように、フォーカスレンズモータが最適な速度で駆動制
御せしめられることにより、合焦方向にフォーカスレン
ズが移動する。
【００２０】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１及び図２を参
照して説明する。図１の構成において、外部から入射し
レンズ１を通過した光は、例えば、ＣＣＤのような撮像
素子２にて光電変換される。光電変換された電気信号
は、アンプ３にて所定のレベルに増幅された後、フィル
タ４に供給される。
照して説明する。図１の構成において、外部から入射し
レンズ１を通過した光は、例えば、ＣＣＤのような撮像
素子２にて光電変換される。光電変換された電気信号
は、アンプ３にて所定のレベルに増幅された後、フィル
タ４に供給される。
【００２１】フィルタ４では、特定周波数帯域の信号成
分、例えば、１ＭＨｚの信号成分が取り出される。この
信号成分はＡ／Ｄ変換器５に供給される。Ａ／Ｄ変換器
５では、フィルタ４から供給された信号成分がデジタル
信号に変換され、該デジタル信号は演算部６の第一及び
第二演算ユニット６ａ、６ｂに供給される。
分、例えば、１ＭＨｚの信号成分が取り出される。この
信号成分はＡ／Ｄ変換器５に供給される。Ａ／Ｄ変換器
５では、フィルタ４から供給された信号成分がデジタル
信号に変換され、該デジタル信号は演算部６の第一及び
第二演算ユニット６ａ、６ｂに供給される。
【００２２】第一及び第二演算ユニット６ａ、６ｂで
は、Ａ／Ｄ変換器５から供給されたデジタル信号が図示
せぬメモリに格納されると共に、該メモリからデジタル
信号が読み出されて焦点電圧Ｙの傾斜が求められる。こ
の焦点電圧Ｙの傾斜の値は、時系列的に連続し過去から
現在に至るまでの３つのサンプリング点ＰＡ〜ＰＣの値
に基づいて求められる。この第一及び第二演算ユニット
６ａ、６ｂにて求められた焦点電圧Ｙの傾斜の値が第三
演算ユニット６ｃに供給される。
は、Ａ／Ｄ変換器５から供給されたデジタル信号が図示
せぬメモリに格納されると共に、該メモリからデジタル
信号が読み出されて焦点電圧Ｙの傾斜が求められる。こ
の焦点電圧Ｙの傾斜の値は、時系列的に連続し過去から
現在に至るまでの３つのサンプリング点ＰＡ〜ＰＣの値
に基づいて求められる。この第一及び第二演算ユニット
６ａ、６ｂにて求められた焦点電圧Ｙの傾斜の値が第三
演算ユニット６ｃに供給される。
【００２３】この一実施例では、サンプリング点ＰＡ〜
ＰＣ間の間隔、即ち、レンズ１の位置Ｘの差分ΔＸは、
常に一定とされているため、主に焦点電圧Ｙの値に基づ
いて演算がなされている。しかしながら、若し、サンプ
リング点ＰＡ〜ＰＣ間の間隔、即ち、レンズ１の位置Ｘ
の差分ΔＸを可変とする場合には、差分ΔＸの値も各サ
ンプリング点毎に求める事となる。
ＰＣ間の間隔、即ち、レンズ１の位置Ｘの差分ΔＸは、
常に一定とされているため、主に焦点電圧Ｙの値に基づ
いて演算がなされている。しかしながら、若し、サンプ
リング点ＰＡ〜ＰＣ間の間隔、即ち、レンズ１の位置Ｘ
の差分ΔＸを可変とする場合には、差分ΔＸの値も各サ
ンプリング点毎に求める事となる。
【００２４】この第三演算ユニット６ｃでは、後述する
焦点電圧Ｙの傾斜の比β（＝θ２／θ１）が求められ、
該比βがフォーカス制御部６ｄに供給される。図２中、
現在の時点におけるサンプリング点がＰＡとされ、該サ
ンプリング点ＰＡの直前のサンプリング点がＰＢとされ
る。そして、サンプリング点ＰＢの直前のサンプリング
点がＰＣとされる。
焦点電圧Ｙの傾斜の比β（＝θ２／θ１）が求められ、
該比βがフォーカス制御部６ｄに供給される。図２中、
現在の時点におけるサンプリング点がＰＡとされ、該サ
ンプリング点ＰＡの直前のサンプリング点がＰＢとされ
る。そして、サンプリング点ＰＢの直前のサンプリング
点がＰＣとされる。
【００２５】フォーカス制御部６ｄでは、比β（＝θ２
／θ１）に応じた制御信号が形成され、該制御信号はフ
ォーカスレンズモータ７に供給される。フォーカスレン
ズモータ７は、フォーカス制御部６ｄから供給される制
御信号に基づいて、レンズ１を最適な速度で合焦方向に
移動せしめる。
／θ１）に応じた制御信号が形成され、該制御信号はフ
ォーカスレンズモータ７に供給される。フォーカスレン
ズモータ７は、フォーカス制御部６ｄから供給される制
御信号に基づいて、レンズ１を最適な速度で合焦方向に
移動せしめる。
【００２６】以下、焦点電圧Ｙの傾斜及び、傾斜の比の
求め方を図２を参照して説明する。図２中、サンプリン
グ点ＰＣの焦点電圧をＹn-2とし、サンプリング点ＰＢ
の焦点電圧をＹn-1とし、サンプリング点ＰＡの焦点電
圧をＹnとする。また、サンプリング点ＰＡ及びＰＢ、
サンプリング点ＰＢ及びＰＣ間のレンズ１の位置Ｘの差
分をΔＸとする。
求め方を図２を参照して説明する。図２中、サンプリン
グ点ＰＣの焦点電圧をＹn-2とし、サンプリング点ＰＢ
の焦点電圧をＹn-1とし、サンプリング点ＰＡの焦点電
圧をＹnとする。また、サンプリング点ＰＡ及びＰＢ、
サンプリング点ＰＢ及びＰＣ間のレンズ１の位置Ｘの差
分をΔＸとする。
【００２７】各点間の傾斜は、以下の（１０）及び（１
１）式にて表される。サンプル点ＰＣ、ＰＢ間の傾斜θ
１ θ１＝（（Ｙn-1）−（Ｙn-2））／ΔＸ・・・・・（１
０） サンプル点ＰＢ、ＰＡ間の傾斜θ２ θ２＝（（Ｙn）−（Ｙn-1））／ΔＸ・・・・・・（１
１） 求められた傾斜θ１、θ２は、第三演算ユニット６ｃに
供給される。
１）式にて表される。サンプル点ＰＣ、ＰＢ間の傾斜θ
１ θ１＝（（Ｙn-1）−（Ｙn-2））／ΔＸ・・・・・（１
０） サンプル点ＰＢ、ＰＡ間の傾斜θ２ θ２＝（（Ｙn）−（Ｙn-1））／ΔＸ・・・・・・（１
１） 求められた傾斜θ１、θ２は、第三演算ユニット６ｃに
供給される。
【００２８】第三演算ユニット６ｃでは、現在のタイミ
ングにおける傾斜θ２が、現在の直前のタイミングにお
ける傾斜θ１によって除算され、傾斜θ１、θ２の比β
（＝θ２／θ１）が求められる。
ングにおける傾斜θ２が、現在の直前のタイミングにお
ける傾斜θ１によって除算され、傾斜θ１、θ２の比β
（＝θ２／θ１）が求められる。
【００２９】比βが１より大きい場合には、曲線が下に
凸であることが判る。この場合には、フォーカス制御部
６ｄはフォーカスレンズモータ７を最高速で駆動せしめ
る。比βが１以下であっても１に近い場合には、傾斜θ
１、θ２の変化が少ないので、フォーカス制御部６ｄは
フォーカスレンズモータ７を最高速で駆動せしめる。ま
た、比βが、１より小さい或る値に近づいた場合には、
曲線の頂点に接近したものと判断される。従って、フォ
ーカス制御部６ｄはフォーカスレンズモータ７を低速で
駆動せしめる。
凸であることが判る。この場合には、フォーカス制御部
６ｄはフォーカスレンズモータ７を最高速で駆動せしめ
る。比βが１以下であっても１に近い場合には、傾斜θ
１、θ２の変化が少ないので、フォーカス制御部６ｄは
フォーカスレンズモータ７を最高速で駆動せしめる。ま
た、比βが、１より小さい或る値に近づいた場合には、
曲線の頂点に接近したものと判断される。従って、フォ
ーカス制御部６ｄはフォーカスレンズモータ７を低速で
駆動せしめる。
【００３０】次いで、動作について説明する。以下の説
明では、簡単のために被写体を単数としている。被写体
が単数の場合には、焦点電圧Ｙとフォーカスレンズ位置
Ｘの関係は、以下の（１２）式の２次の放物線で表され
る。 Ｙ＝−ａ（Ｘ−ｂ）2＋ｃ・・・・・（１２） 但し、ａ、ｃは係数である。
明では、簡単のために被写体を単数としている。被写体
が単数の場合には、焦点電圧Ｙとフォーカスレンズ位置
Ｘの関係は、以下の（１２）式の２次の放物線で表され
る。 Ｙ＝−ａ（Ｘ−ｂ）2＋ｃ・・・・・（１２） 但し、ａ、ｃは係数である。
【００３１】上述の（１０）〜（１２）式を用い、前述
の比βを求めると、以下の（１３）式が得られる。 β＝（θ２／θ１） ＝（（Ｙn）−（Ｙn-1））／（（Ｙn-1）−（Ｙn-2）） ＝（２（Ｘ−ｂ）−ΔＸ）／（２（Ｘ−ｂ）−３ΔＸ）・・・（１３） 上述の（１３）式に於いて、（Ｙn）の時は（１２）式
に示されているＸを（Ｘ＝Ｘ）とし、（Ｙn-1）の時は
（１２）式に示されているＸを（Ｘ＝Ｘ−ΔＸ）と置換
し、（Ｙn-2）の時は（１２）式に示されているＸを
（Ｘ＝Ｘ−２ΔＸ）と置換している。
の比βを求めると、以下の（１３）式が得られる。 β＝（θ２／θ１） ＝（（Ｙn）−（Ｙn-1））／（（Ｙn-1）−（Ｙn-2）） ＝（２（Ｘ−ｂ）−ΔＸ）／（２（Ｘ−ｂ）−３ΔＸ）・・・（１３） 上述の（１３）式に於いて、（Ｙn）の時は（１２）式
に示されているＸを（Ｘ＝Ｘ）とし、（Ｙn-1）の時は
（１２）式に示されているＸを（Ｘ＝Ｘ−ΔＸ）と置換
し、（Ｙn-2）の時は（１２）式に示されているＸを
（Ｘ＝Ｘ−２ΔＸ）と置換している。
【００３２】上述の（１３）式より、頂点（Ｘ＝ｂ）の
時は、ΔＸの値に関係なく（１／３）に収束する。従っ
て、この値に近づくようにフォーカスレンズモータ７を
駆動制御すればよい。尚、曲線の頂点が２つあるような
場合には、収束する値は異なるものの、１より充分に低
いことは明らかであり、曲線の頂点の何れかに高速で接
近し得ることが可能である。
時は、ΔＸの値に関係なく（１／３）に収束する。従っ
て、この値に近づくようにフォーカスレンズモータ７を
駆動制御すればよい。尚、曲線の頂点が２つあるような
場合には、収束する値は異なるものの、１より充分に低
いことは明らかであり、曲線の頂点の何れかに高速で接
近し得ることが可能である。
【００３３】この一実施例では、外部からレンズ１を通
過した光が撮像素子２にて光電変換され、フィルタ４で
高周波成分が取り出されてデジタル信号に変換され、演
算部６の第一及び第二演算ユニット６ａ、６ｂに供給さ
れる。第一及び第二演算ユニット６ａ、６ｂでは時系列
的に連続し過去から現在に至るまでの３つのサンプリン
グ点ＰＡ〜ＰＣの焦点電圧Ｙの差分値及び、レンズ１の
位置Ｘの差分ΔＸとから、サンプル点ＰＢ及びＰＣを結
ぶ線分の傾斜θ１、サンプル点ＰＡ及びＰＢを結ぶ線分
の傾斜θ２が求められ、第三演算ユニット６ｃで傾斜θ
１、傾斜θ２の傾斜の比β（＝θ２／θ１）が求められ
る。フォーカス制御部６ｄにて、比βに応じた制御信号
が形成される。フォーカスレンズモータ７は、該制御信
号に応じて、レンズ１をジャストピント位置に位置せし
めるべく状況に応じて最適な速度で合焦方向に移動させ
る。
過した光が撮像素子２にて光電変換され、フィルタ４で
高周波成分が取り出されてデジタル信号に変換され、演
算部６の第一及び第二演算ユニット６ａ、６ｂに供給さ
れる。第一及び第二演算ユニット６ａ、６ｂでは時系列
的に連続し過去から現在に至るまでの３つのサンプリン
グ点ＰＡ〜ＰＣの焦点電圧Ｙの差分値及び、レンズ１の
位置Ｘの差分ΔＸとから、サンプル点ＰＢ及びＰＣを結
ぶ線分の傾斜θ１、サンプル点ＰＡ及びＰＢを結ぶ線分
の傾斜θ２が求められ、第三演算ユニット６ｃで傾斜θ
１、傾斜θ２の傾斜の比β（＝θ２／θ１）が求められ
る。フォーカス制御部６ｄにて、比βに応じた制御信号
が形成される。フォーカスレンズモータ７は、該制御信
号に応じて、レンズ１をジャストピント位置に位置せし
めるべく状況に応じて最適な速度で合焦方向に移動させ
る。
【００３４】従って、焦点電圧Ｙとレンズ１の位置Ｘの
関係を表す曲線の形状の如何にかかわらず正しい合焦点
の位置を検出できる。また、傾斜の比β（＝θ２／θ
１）に応じてフォーカスレンズモータ７を最適な速度で
駆動制御でき、レンズ１のジャストピント位置への移動
を迅速に行うことができる。そして、被写体が複数、存
在するために焦点電圧Ｙとレンズ１の位置Ｘの関係を表
す曲線が複数の放物線の重ね合わせとして考えられる場
合であっても、何れかの曲線の頂点、即ちジャストピン
ト位置を正しく求めることができる。さらに、ノイズが
あっても同様にジャストピント位置を正しく求めること
ができる。
関係を表す曲線の形状の如何にかかわらず正しい合焦点
の位置を検出できる。また、傾斜の比β（＝θ２／θ
１）に応じてフォーカスレンズモータ７を最適な速度で
駆動制御でき、レンズ１のジャストピント位置への移動
を迅速に行うことができる。そして、被写体が複数、存
在するために焦点電圧Ｙとレンズ１の位置Ｘの関係を表
す曲線が複数の放物線の重ね合わせとして考えられる場
合であっても、何れかの曲線の頂点、即ちジャストピン
ト位置を正しく求めることができる。さらに、ノイズが
あっても同様にジャストピント位置を正しく求めること
ができる。
【００３５】この一実施例では、サンプル点ＰＡ〜ＰＣ
間の間隔を等しく差分ΔＸとしているが、これに限定さ
れるものではない。傾斜の比β（＝θ２／θ１）の値の
変化に伴って、上述の差分ΔＸを適応的に変化させるよ
うにしてもよい。
間の間隔を等しく差分ΔＸとしているが、これに限定さ
れるものではない。傾斜の比β（＝θ２／θ１）の値の
変化に伴って、上述の差分ΔＸを適応的に変化させるよ
うにしてもよい。
【００３６】
【発明の効果】この発明によれば、正しい合焦点の位置
を検出できるという効果がある。また、レンズのジャス
トピント位置への移動を迅速に行うことができるという
効果がある。そして、被写体が複数、存在していても何
れかの曲線の頂点、即ちジャストピント位置を正しく求
めることができるという効果がある。さらに、ノイズが
あっても同様にジャストピン位置を正しく求めることが
できるという効果がある。
を検出できるという効果がある。また、レンズのジャス
トピント位置への移動を迅速に行うことができるという
効果がある。そして、被写体が複数、存在していても何
れかの曲線の頂点、即ちジャストピント位置を正しく求
めることができるという効果がある。さらに、ノイズが
あっても同様にジャストピン位置を正しく求めることが
できるという効果がある。
【図１】本発明の一実施例を示すブロック図である。
【図２】傾斜を概念的に説明する説明図である。
【図３】従来技術の説明図である。
【図４】従来技術の説明図である。
２ 撮像素子 ４ フィルタ ５ Ａ／Ｄ変換器 ６ 演算部 ６ａ 第一演算ユニット ６ｂ 第二演算ユニット ６ｃ 第三演算ユニット ６ｄ フォーカス制御部 ７ フォーカスレンズモータ θ１、θ２ 傾斜 β 比
Claims (1)
- 【請求項１】 被写体を撮像する撮像手段から得られる
映像信号の所定の高域成分を焦点電圧として取り出し、
フォーカスレンズの移動に伴う各サンプリング点におけ
る焦点電圧をサンプリングして二点間の差分電圧を求
め、該差分電圧に基づいて、上記フォーカスレンズの移
動を制御することにより該フォーカスレンズをジャスト
ピント位置に収束せしめるオートフォーカス装置に於い
て、 上記２つのサンプリング点におけるフォーカスレンズの
位置の差分と、該２つのサンプリング点における焦点電
圧の差分とから、上記２つのサンプリング点を結ぶ線分
の傾斜を求める手段と、 現在のタイミングにて求められてなる第一の傾斜の値
と、直前のタイミングにて求められてなる第二の傾斜の
値とから、傾斜の比を求める手段と、 上記傾斜の比が１／３に近づくように、上記フォーカス
レンズの位置を制御せしめる手段とを備えたことを特徴
とするオートフォーカス装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4312193A JP2912778B2 (ja) | 1992-11-20 | 1992-11-20 | オートフォーカス装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4312193A JP2912778B2 (ja) | 1992-11-20 | 1992-11-20 | オートフォーカス装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06165018A JPH06165018A (ja) | 1994-06-10 |
| JP2912778B2 true JP2912778B2 (ja) | 1999-06-28 |
Family
ID=18026338
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4312193A Expired - Fee Related JP2912778B2 (ja) | 1992-11-20 | 1992-11-20 | オートフォーカス装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2912778B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5100412B2 (ja) * | 2008-01-24 | 2012-12-19 | キヤノン株式会社 | 焦点調節装置及びそれを用いた光学機器 |
-
1992
- 1992-11-20 JP JP4312193A patent/JP2912778B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06165018A (ja) | 1994-06-10 |
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