JP4018217B2 - Focus adjustment device and signal processing device for focus adjustment - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カメラ等の焦点調節装置及び焦点調節用信号処理装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、カメラ等に用いられる焦点調節装置は、撮影画面上の主被写体の位置に拘わらず常にその主被写体にピントを合わせることができるように、画面の複数個所に測距ポイントを備える、いわゆる、多点測距方式が主流となっている。
【0003】
この多点測距方式は、主に、画面の中央の測距ポイントの距離およびその周辺の複数の測距ポイントの距離(例えば左右2点)を測定し、各々の距離データを基に、どの測距ポイントに主被写体が位置するを予測判定し、それによって主被写体に対してピント合わせが行えるようにするものである。
【0004】
その予測基準のひとつとして、主被写体は一般に、背景より近距離にあるということから、最も近距離のデータが得られた測距ポイントを選択するものが、特公平5−43964等により提案されている。
【0005】
ところで、この多点測距方式は、複数の測距ポイントを全て測距するために、従来の画面の中央だけを測距ポイントとして測距するものに比べ測距時間が長くなる、すなわち、レリーズタイムラグ(レリーズスイッチを押してフィルム露光動作が始まるまでの遅れ)が大きくなるということがあげられ、その対策案として、一般に主被写体は、画面の中央に位置して撮影される場合が多いので、最初に画面中央を測距し、その測距データが背景の可能性の低い所定近距離範囲内にある場合には、他の測距ポイントの測距を行わず、優先的に画面中央の測距データを選択して焦点調節を行う、いわゆる、中央重点による時間短縮の方法も提案されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかし乍ら、上記中央重点での測距方式は、例えば、カメラで、人物が二人並んで画面中央付近に中距離背景等を入れて撮影しようとするような場合、中央付近の中距離背景にピントが合ってしまう可能性が高く、いわゆる、中抜けという問題が発生してしまう。
【0007】
つまり、カメラの被写体としては、人物が二人並んで撮影される機会が多く、画面中央の背景が風景等の遠距離ならば背景の可能性の高い距離ということで中央以外(例えば、左右)の測距ポイントを選び、主被写体である人物にピントが合う可能性が高いが、画面中央の背景が壁等の中距離である場合、背景と判断されずに中央の測距ポイントを選択し、その背景にピントが合ってしまうので、主被写体である人物がボケてしまうといった問題があった。
【0008】
本発明の目的は、目的とする対象物に対する合焦率を下げることなく、焦点調節に要する時間を短縮することのできる焦点調節装置及び焦点調節用信号処理装置を提供しようとするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、視野の中で第1のポイントと当該第1のポイントよりも視野端にある複数のポイントで被測距物までの距離に対応する情報を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に基づいて焦点調節を行う焦点調節手段と、前記視野端の複数のポイントのうち第2のポイントでの被測距物までの距離が前記第1のポイントでの被測距物までの距離よりも遠いことを検出した場合には、前記視野端の複数のポイントのうち前記第2のポイント以外のポイントでの検出を行わず、前記第1のポイントでの検出結果に基づいて焦点調節を行うよう制御する制御手段とを有する焦点調節装置とするものである。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【0012】
本発明の実施の形態では、IRED(赤外発光素子)を測定ポイントへ投射し、その反射光をPSD(半導体位置検出素子)により受光して測距する、いわゆる、アクティブ測距を用いるが、本発明はこの種のアクティブ測距に限定されるものではなく、パッシブ測距等、対象物に対する距離に関する情報が測定できるものであれば、どのようなものであっても良いことを予め明記しておく。
【0013】
(第1の実施の形態)
図1は、本発明の実施の形態に係るカメラの構成を示すブロック図である。図1において、114は、信号処理及び図1の各構成の制御を行うマイクロコンピュータ(以下マイコンと略する)、119〜121は、視野としての撮影画面の右寄り、中央、左寄りの各測距ポイントに向けて信号光を投射する投光手段であるところの右IRED、中央IRED、左IRED、122〜124は、IRED119〜121の各々を発光させるためのドライバ、115〜117は、IRED119〜121から投射された信号光の上記各測距ポイントに位置する対象物としての被写体からの反射光をそれぞれ受光すると共に受光位置に応じた信号を出力する受光手段であるところのPSDで構成される左受光センサ、中央受光センサ、右受光センサ、118は、受光センサ115〜117より出力されるそれぞれの受光信号を処理するための公知の処理回路、125は、カメラの撮影情報の取り込み(測光・測距等)を開始するためのレリーズ部材であるところのレリーズ釦の第1ストロークによりオンするSW1スイッチ、126は、SW1スイッチ125がオンされることによって取り込んだ撮影情報を基に、画像記録動作(シャッタ開閉等)を行うためのレリーズ釦の第2ストロークによりオンするSW2スイッチ、127は、マイコン114からの制御信号により不図示の撮影レンズを駆動し、焦点調節を行うためのレンズ駆動モータを含むレンズ駆動回路、128は、マイコン114からの制御信号に従ってシャッタ駆動アクチュエータ(不図示)等を制御するシャッタ駆動回路、129は、マイコン114からの制御信号に従ってフィルム給送を行うフィルム給送用モータを含む巻上げ駆動回路である。
【0014】
図4は図1に示した処理回路118の具体的構成を示した回路図の一例である。
【0015】
図4に示すように、本実施の形態の処理回路118内には、受光センサ115〜117の微少電流出力a(例えば遠距離側出力)およびb(例えば近距離側出力)を電圧に変換するための電流−電圧変換器A1およびA2、電流−電圧変換器A1およびA2の出力を増幅する反転増幅器A3およびA4、増幅器A3およびA4の出力を加算した出力を発生する加算増幅器A5、加算増幅器A5に対する入力を切り替えるためのアナログスイッチ32および33が含まれている。
【0016】
電流−電圧変換器A1およびA2は、それぞれ演算増幅器16および17(以下オペアンプと略する)と、帰還抵抗18および19とで構成され、オペアンプ16および17のそれぞれの出力端子には直流遮断用のコンデンサ20および21が接続されている。
【0017】
反転増幅器A3およびA4は、オペアンプ24および25と、帰還抵抗26および27と、倍率抵抗22および23とで構成され、オペアンプ24および25のそれぞれの出力端子には直流遮断用のコンデンサ28および29が接続されている。
【0018】
加算増幅器A5は、オペアンプ34と、帰還抵抗35と、倍率抵抗30および31とから成るとともに抵抗30および31とオペアンプ34の反転入力端子との間にはアナログスイッチ32および33が設けられており、アナログスイッチのオン/オフに応じて反転増幅器A3の出力のみをオペアンプ34に導入させるか或いは両増幅器A3およびA4の両出力をオペアンプに導入するかを自動的に選択する。
【0019】
すなわち、アナログスイッチ33がオフの時には増幅器A3の出力のみが増幅器A5に導入されて増幅器A5の出力39としてaが生じ、また、アナログスイッチ33がオンである時には増幅器A5には増幅器A3およびA4の両出力が導入されるので増幅器A5の出力39は(a+b)となる。
【0020】
オペアンプ40は、抵抗41、42と共に増幅度『−1』の反転増幅器を構成する。
【0021】
オペアンプ47は、積分用コンデンサ48と共に積分器を構成している。また、該積分用コンデンサ48にはリセット用のアナログスイッチ49を並列に接続している。
【0022】
また、オペアンプ47の出力を正の入力端子、基準電圧Vcを負の入力端子に接続されたコンパレータ50は測距動作終了信号(測距情報信号を兼ねる)をマイコン114に出力する。
【0023】
なお、抵抗43、44を介してオペアンプ47に接続されているアナログスイッチ45、46は、IRED119〜121の点滅周期と同期してオン/オフし、信号光を同期検波するためのものである。
【0024】
図5は、図4の処理回路118の測距動作時の出力波形を示したものである。
【0025】
マイコン114により、ドライバ122〜124のうちのいずれかを制御し、IPED119〜121のいずれかの駆動(IRED点滅動作)を開始すると同時に、アナログスイッチ32がオン・アナログスイッチ33がオフになるように制御することにより、増幅器A5は a〔例えば遠距離側出力〕を出力する。
【0026】
この出力とオペアンプ40による反転出力に対するアナログスイッチ45、46の周波数検波作用により、積分用コンデンサ48は図5に示すようにマイコン114によって制御されるT1期間(マイコン114によって制御される所定時間)下降積分されることになる。
【0027】
T1期間が終了すると、アナログスイッチ32・33を共にオンになるように制御して、増幅器A5は(a+b)〔例えば遠距離側出力+近距離側出力〕を出力する。
【0028】
この出力とオペアンプ40による反転出力に対するアナログスイッチ45、46の周波数検波作用により、積分用コンデンサ48は図5に示すように、上昇積分されていくことになる。
【0029】
この積分出力が初期値(基準)であるVcレベルに達すると、コンパレータ50が“Low”レベルから“Hi”レベルに反転した信号をマイコン114へ向けて出力する。
【0030】
マイコン114は、下降積分時間 T1と上昇積分時間tに基づいて、測距情報を演算する。
【0031】
図2は、マイコン114の制御フローチャートであり、SW1スイッチ125がオンされることにより、以下の動作を開始する。
【0032】
ステップ1は、SW1スイッチ125オン後に不図示の測光回路により測光動作を行わせ、ステップ2で測距動作を行う。測距動作の詳細は図3の説明として後述する。ステップ3は、SW2スイッチ 126がオンされたか否かを検知し、オンされていればステップ5へ、オンされてなければステップ4へ移行する。ステップ4は、SW1スイッチ125がオンされているか否かを検知し、オンされていれば再びステップ3へ、オンされていなければ待機状態に進む。ステップ5は、ステップ2の測距結果に対応してレンズ駆動回路127にレンズ駆動を行わせ、ステップ6では、ステップ1での測光結果に基づいてシャッター駆動回路128によるシャッター駆動アクチュエータの開閉(露光動作)を行わせ、ステップ7では、次回のレンズ駆動に備えるため、レンズ駆動回路127にレンズ初期位置決め駆動を行わせる。ステップ8では、写真撮影後のフィルムのコマ送りであるところの巻上げ動作を巻上げ回路129に行わせ、待機状態にはいる。
【0033】
図3は図2のステップ2の測距動作の詳細を示すフローチャートである。
【0034】
ステップ11は、中央IRED120をドライバ123によって点灯させ、中央IRED120の信号光が画面中央の被測距物により反射した反射光を中央受光センサ116で受光して、中央受光センサ116の出力を処理回路118に取り込み、第一の測距ポイントである画面中央の被測距物までの距離Dcを求める。(本ステップに要する時間は数十mSである。)
【0035】
ステップ12は、ステップ11で測定した画面中央の測距結果が主被写体の可能性の高い所定距離範囲内であるか否か(例えば、2m<Dc<4m)を判定し、所定距離範囲内であればステップ13へ、所定距離範囲外であればステップ19へ移行する。
【0036】
ステップ13は、右IRED119をドライバ122によって点灯させ、IRED119の信号光が画面右寄りの被測距物により反射した反射光を右受光センサ117で受光して、右受光センサ117の出力を処理回路118に取り込み、第二の測距ポイントである画面右寄り測距ポイントの被測距物までの距離Drを求める。(本ステップに要する時間は数十mSである。)
【0037】
ステップ14は、画面中央測距ポイントの測距結果Dcと画面右寄り測距ポイントの測距結果Drを比較し、Drの方が近い場合にはステップ16へ、DrがDc以遠の場合はステップ15に移行する。
【0038】
ステップ15は、最終測距データとして画面中央測距ポイントの測距結果Dcを選択して、測距シーケンスを終了する。これは、ステップ12で画面中央の測距結果が主被写体の可能性の高い所定距離範囲内であると判定され、且つ、画面右寄りの測距結果がそれよりも遠いことから前述した中抜けの場合でもないと予測できるので、この画面中央測距ポイントの測距結果Dcを主被写体の測距結果として選択する。
【0039】
ステップ16は、左IRED121をドライバ124によって点灯させ、IRED121の信号光が画面左寄りの被測距物により反射した反射光を左受光センサ115で受光して、左受光センサ115の出力を処理回路118に取り込み、第三の測距ポイントである画面左寄り測距ポイントの被測距物までの距離Dlを求める。(本ステップに要する時間は数十mSである。)
【0040】
ステップ17は、画面右寄り測距ポイントの測距結果Drと画面左寄り測距ポイントの測距結果Dlを比較し、Dr=Dlならばステップ18へ、Dr=Dlでない場合はステップ15に移行する。
【0041】
ステップ18は、最終測距データとして、画面右寄り測距ポイントの測距結果Drまたは画面左寄り測距ポイントの測距結果Dlを選択して(どちらを選択しても測距結果は同じであるので)、測距シーケンスを終了する。これは、前述した人物が二人並んで画面中央付近に中距離背景が入っている場合と考えられるので、並んでいる人物をとらえている画面右寄り測距ポイントの測距結果Drまたは画面左寄り測距ポイントの測距結果Dlを主被写体の測距結果として選択する。
【0042】
また、ステップ17でDr=Dlでない場合にステップ15に移行するのは、人物が二人並んで画面中央付近に中距離背景が入っている場合ではないと考えられるので、ステップ12で画面中央の測距結果が主被写体の可能性の高い所定距離範囲内であると判定されていることから、ステップ15に移行してこの画面中央測距ポイントの測距結果Dcを主被写体の測距結果として選択する。
【0043】
ステップ19は、ステップ13と同様に、右IRED119をドライバ122によって点灯させ、IRED119の信号光が画面右寄りの被測距物により反射した反射光を右受光センサ117で受光して、右受光センサ117の出力を処理回路118に取り込み、画面右寄り測距ポイントの被測距物までの距離Drを求める。(本ステップに要する時間は数十mSである。)
【0044】
ステップ20はステップ16と同様に、左IRED121をドライバ124によって点灯させ、IRED121の信号光が画面左寄りの被測距物に反射した反射光を左受光センサ115で受光して、左受光センサ115の出力を処理回路118に取り込み、画面左寄り測距ポイントの被測距物までの距離Dlを求める。(本ステップに要する時間は数十mSである。)
【0045】
ステップ21は最終測距データとして、画面中央測距ポイントの測距結果Dc、画面右寄り測距ポイントの測距結果Dr、画面左寄り測距ポイントの測距結果Dlの中から最も近いと判定されたものを選択して、測距シーケンスを終了する。これは、これまでの判断基準に該当しないので、主被写体は相対的に近距離側であるということから、最も近いと判定された測距ポイントの測距結果を主被写体の測距結果として選択する。
【0046】
上述のように一般のステップ(数百μS)と比較してかなりの時間(数十mS)を要する測距シーケンスを、条件に応じて(ステップ14で画面右寄り測距ポイントの測距結果が画面中央測距ポイントの測距結果より遠いと判定された場合)行わなくすることで、測距性能をおとすことなく、測距動作の時間短縮ができる。
【0047】
(第2の実施の形態)
前記第1の実施の形態で説明したとおり、測距処理回路として、図4に示すような積分回路が用いられることが一般的であるが、受光手段からの入力にはノイズ等も含まれるため、受光量が低くなる遠距離の測距物に対しても充分なS/N比を確保出来るよう、下降積分時間は充分に長い所定時間を固定値として設定している。
【0048】
本実施の形態は、第1の実施の形態をふまえて、さらに測距時間を短縮するためのものである。
【0049】
本実施の形態の構成および基本の制御フローチャート(図2)は第1の実施の形態と同様であるため、説明を省略する。また、第1の実施の形態と同様の重複した説明についても省略する。
【0050】
図6は、図2のステップ2の測距動作の詳細を示すフローチャートである。
【0051】
ステップ31は、第一の測距ポイントでの下降積分時間を T1 (例えば20mS)に設定し、演算用データ群を積分時間 T1に対応したデータ群 Data1として設定する。
【0052】
ステップ32は、中央IRED120をドライバ123によって点灯させ、IRED120の信号光が画面中央の被測距物により反射した反射光を中央受光センサ116で受光して、中央受光センサ116の出力を処理回路118に(下降積分時間 T1にて)取り込み、第一の測距ポイントである画面中央測距ポイントの被測距物までの距離Dcを(データ群Data1から)求める。(例えば、本ステップに要する時間は T1+上昇積分時間=30mS程度である。)
【0053】
ステップ32は、ステップ32で測定した画面中央測距ポイントの測距結果が所定距離範囲内であるか否か(例えば、Dc<4m)を判定し、所定距離範囲内であればステップ34へ、所定距離範囲外であればステップ41へ移行する。
【0054】
ステップ34は、第二の測距ポイント以降の積分時間をT2(例えば10mS)に設定し、演算用データ群を積分時間 T2に対応したデータ群 Data2として設定する。なお、下降積分時間 T1、T2の関係は 『 T1 > T2 』 である。
【0055】
ステップ35は右IRED119をドライバ122によって点灯させ、IRED119の信号光が画面右寄りの被測距物により反射した反射光を右受光センサ117で受光して、右受光センサ117の出力を処理回路118に(下降積分時間 T2にて)取り込み、第二の測距ポイントである画面右寄り測距ポイントの被測距物までの距離Drを(データ群Data2から)求める。(例えば、本ステップに要する時間は T2+上昇積分時間=20mS程度である。)
【0056】
ステップ36は、画面中央測距ポイントの測距結果Dcと画面右寄り測距ポイントの測距結果Drを比較し、Drの方が近い場合にはステップ38へ、DrがDc以遠の場合はステップ37に移行する。
【0057】
ステップ37は、最終測距データとして画面中央測距ポイントの測距結果Dcを選択して、測距シーケンスを終了する。
【0058】
ステップ38は、左IRED121をドライバ124によって点灯させ、IRED121の信号光が画面左寄りの被測距物により反射した反射光を左受光センサ115で受光して、左受光センサ115の出力を処理回路118に(下降積分時間 T2にて)取り込み、第三の測距ポイントである画面左寄り測距ポイントの被測距物までの距離Dlを(データ群Data2から)求める。(例えば、本ステップに要する時間は T2+上昇積分時間=20mS程度である。)
【0059】
ステップ39は、画面右寄り測距ポイントの測距結果Drと画面左寄り測距ポイントの測距結果Dlを比較し、Dr=Dlならばステップ40へ、Dr=Dlでない場合はステップ37に移行する。
【0060】
ステップ40は、最終測距データとして、画面右寄り測距ポイントの測距結果Drまたは画面左寄り測距ポイントの測距結果Dlを選択して、測距シーケンスを終了する。
【0061】
ステップ41は、右IRED119をドライバ122によって点灯させ、IRED119の信号光が画面右寄りの被測距物により反射した反射光を右受光センサ117で受光して、右受光センサ117の出力を処理回路118に(下降積分時間 T1にて)取り込み、画面右寄りの測距ポイントの被測距物までの距離Drを(データ群Data1から)求める。(例えば、本ステップに要する時間はT1+上昇積分時間=30mS程度である。)
【0062】
ステップ42は左IRED121をドライバ124によって点灯させ、IRED121の信号光が画面左寄りの被測距物により反射した反射光を左受光センサ115で受光して、左受光センサ115の出力を処理回路118に(下降積分時間 T1にて)取り込み、画面左寄り測距ポイントの被測距物までの距離Dl(データ群Data1から)を求める。(例えば、本ステップに要する時間は T1+上昇積分時間=30mS程度である。)
【0063】
ステップ43は、最終測距データとして、画面中央測距ポイントの測距結果Dc、画面右寄り測距ポイントの測距結果Dr、画面左寄り測距ポイントの測距結果Dlの中から最も近いと判定されたものを選択して、測距シーケンスを終了する。
【0064】
以上のように、第一の測距ポイントが所定距離範囲内の場合、第二の測距ポイント以降は、第一の測距ポイントよりも近距離でないと使用しないので、使用する場合を考えたとしても、近距離であるから上述のように積分時間を短く(積分量を少なく)しても第二の測距ポイント以降の信号光の反射光は充分に大きく、受光信号がノイズに埋もれることはなく(信頼性が高く)、測距性能をおとすことなく、さらなる測距動作の時間短縮ができる。
【0065】
なお、本実施の形態では変更する時間は下降積分時間で、且つ、積分時間の違いをデータ群を切り替えて距離演算の対応(補正)を行うように記載しているが、本発明はそれに限定されるものではなく、回路構成により、例えば上昇積分時間を変更したり、データ群を備えず制御時間等の情報を演算のみで求める方法でも何ら問題とするところではない。
【0066】
(発明と実施の形態の対応)
以上の実施の形態において、左受光センサ・中央受光センサ・右受光センサ115〜117、処理回路118、右IRED・中央IRED・左IRED119〜121、ドライバ122〜124が本発明の検出手段に、レンズ駆動回路127が本発明の焦点調節手段に、マイコン114が本発明の制御手段、又は、信号処理手段に、オペアンプ47、積分用コンデンサ48が本発明の積分手段に、それぞれ相当する。
【0067】
以上が実施の形態の各構成と本発明の各構成の対応関係であるが、本発明は、これら実施の形態の構成に限られるものではなく、請求項で示した機能、または、実施の形態の構成が持つ機能が達成できる構成であればどのようなものであっても適用できるものである。
【0068】
例えば、以上の実施の形態では、画面の中央の測距ポイントを測距してから、画面の周辺の一方の測距ポイントを測距して、これらを比較するようにしているが、これらの測距順序は逆にしても本発明は適用できるものである。
【0069】
また、以上の実施の形態では、画面の右寄り測距ポイントを左寄り測距ポイントより先に測距するようなシーケンスになっているが、これは逆であっても、更には、画面の測距ポイントは、2個所以上であれば何個所であっても本発明は適用できるものである。
【0070】
また、本発明は、測距ポイント間を比較する距離に関する情報は、絶対距離でなくとも、デフォーカス情報等、遠近が比較できれば、どのような距離に関する情報であっても適用できるものである。
【0071】
また、本発明は、測距ポイント間を比較する距離に関する情報とは異なる情報、更には、測距ポイント間を比較する距離に関する情報とは異なる検出系で検出された情報等によって焦点調節を行うようにしてもよい。尚、本発明でいう距離に関する情報とは、デフォーカス情報を含むものである。
【0072】
本発明における視野とは、カメラにおいては、撮影画面であるが、他の光学機器であれば、その光学機器が持つ視野のことであり、また、視野の中央個所及び周辺個所とは、視野に対する相対位置であり、厳密なものではない。従って、実施の形態では、周辺測距ポイントを撮影画面の右寄りと左寄りとしているが、これは、右斜め上或いは下と左斜め上或いは下といったように、中央個所に対し種種の異なる方向の周辺個所を必要に応じて決められるものである。
【0073】
また、本発明における焦点調節とは、自動的に行われるものに限られるものではなく、使用者が表示を見てマニュアルによって行われるようなものも含むものである。
【0074】
また、以上の実施の形態においては、複数の測距ポイントから一つの測距ポイントを選択してそれに対して焦点調節を行うようにしているが、本発明は、単純に一つの測距ポイントを選択するのではなく、他の測距ポイントも含め、重み付けにより焦点調節を行う等、要するに選択される測距ポイントを優先するものであれば適用できるものである。
【0075】
また、本発明において、比較値の基準は、必要に応じて決められる幅を持ったものである。
【0076】
また、以上の実施の形態のソフト構成とハード構成は、適宜置き換えることができるものである。
【0077】
また、本発明は、以上の各実施の形態または、それら技術要素を必要に応じて組み合わせるようにしてもよい。
【0078】
また、本発明は、クレームまたは実施の形態の構成の全体若しくは一部が、一つの装置を形成するようなものであっても、他の装置と結合するようなものであっても、装置を構成する要素となるようなものであってもよい。
【0079】
また、本発明は、一眼レフカメラ、レンズシャッタカメラ、ビデオカメラ等種々の形態のカメラ、更にはカメラ以外の光学機器やその他の装置、更にはそれらカメラや光学機器やその他の装置に適用される装置又は、これらを構成する要素に対しても適用できるものである。
【0080】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、目的とする対象物に対する合焦率を下げることなく、焦点調節に要する時間を短縮することのできる焦点調節装置及び焦点調節用信号処理装置を提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係るカメラの構成を示すブロック図
【図2】図1のマイコンのメインフローチャート
【図3】図1のマイコンの測距動作のフローチャート
【図4】図1の処理回路の具体的構成図
【図5】図1の焦点調節装置の積分出力波形図
【図6】本発明の第2の実施の形態に係る図1のマイコンの測距動作の制御フローチャート
【符号の説明】
114 マイコン
115〜117 センサ
118 処理回路
119〜121 IRED
122〜124 IREDドライバ
A1、A2 電流−電圧変換器
A3、A4 反転増幅器
A5 加算増幅器
40、47 オペアンプ
48 積分用コンデンサ
45、46 アナログスイッチ
50 コンパレータ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a focus adjustment device such as a camera and a signal processing device for focus adjustment.
[0002]
[Prior art]
In recent years, a focus adjustment device used for a camera or the like is provided with distance measuring points at a plurality of locations on a screen so that the main subject can always be focused regardless of the position of the main subject on the shooting screen. A multipoint ranging method has become mainstream.
[0003]
This multi-point distance measurement method mainly measures the distance of the distance measurement point in the center of the screen and the distance of a plurality of distance measurement points around it (for example, two points on the left and right), and based on each distance data, It predicts and determines whether the main subject is located at the distance measuring point, thereby enabling focusing on the main subject.
[0004]
As one of the prediction criteria, since the main subject is generally closer than the background, a method for selecting a distance measuring point at which the closest distance data is obtained is proposed by Japanese Patent Publication No. 5-43964. Yes.
[0005]
By the way, this multi-point distance measurement method requires a long distance measurement time compared to a conventional method of measuring only a plurality of distance measurement points using only the center of the screen as a distance measurement point. The time lag (the delay until the film exposure operation starts after the release switch is pressed) is increased, and as a countermeasure, the main subject is usually located at the center of the screen. If you measure the center of the screen and the distance measurement data is within the specified short distance range with low possibility of background, the distance measurement of the center of the screen is preferentially performed without measuring the distance of other distance measuring points. A so-called center-weighted method for reducing time by selecting data and performing focus adjustment has also been proposed.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above center-weighted distance measuring method is, for example, when a camera is trying to shoot with a middle distance background etc. near the center of the screen with two people lined up side by side. There is a high possibility that the camera will be in focus, and a so-called hollow problem will occur.
[0007]
In other words, as a camera subject, there are many occasions where two people are photographed side by side, and if the background in the center of the screen is a long distance such as a landscape, it is a distance that is likely to be a background. It is highly likely that the person who is the main subject will be in focus, but if the background at the center of the screen is a medium distance such as a wall, the center distance measurement point is selected without being judged as the background. Because the background is in focus, the person who is the main subject is out of focus.
[0008]
An object of the present invention is to provide a focus adjustment device and a focus adjustment signal processing device capable of shortening the time required for focus adjustment without lowering the focusing rate with respect to the target object.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides: Corresponds to the distance to the object to be measured at the first point in the field of view and at a plurality of points closer to the field of view than the first point. Detection means for detecting information, focus adjustment means for performing focus adjustment based on a detection result of the detection means, When it is detected that the distance to the object to be measured at the second point among the plurality of points at the edge of the field of view is longer than the distance to the object to be measured at the first point, Control is performed so that focus adjustment is performed based on the detection result at the first point without performing detection at a point other than the second point among the plurality of end points. And a focusing device having a control means.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0012]
In the embodiment of the present invention, IRD (infrared light-emitting element) is projected onto a measurement point, and the reflected light is received by a PSD (semiconductor position detection element) to measure the distance, so-called active distance measurement is used. The present invention is not limited to this type of active distance measurement, but may be any object as long as it can measure information about the distance to the object such as passive distance measurement. Keep it.
[0013]
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a camera according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1,
[0014]
FIG. 4 is an example of a circuit diagram showing a specific configuration of the
[0015]
As shown in FIG. 4, in the
[0016]
The current-voltage converters A1 and A2 are composed of
[0017]
The inverting amplifiers A3 and A4 are composed of
[0018]
The summing amplifier A5 includes an
[0019]
That is, when the
[0020]
The
[0021]
The
[0022]
Further, the
[0023]
The analog switches 45 and 46 connected to the
[0024]
FIG. 5 shows an output waveform during the distance measuring operation of the
[0025]
The
[0026]
Due to the frequency detection action of the analog switches 45 and 46 with respect to this output and the inverted output of the
[0027]
When the T1 period ends, the analog switches 32 and 33 are controlled to be turned on, and the amplifier A5 outputs (a + b) [for example, long-distance side output + short-distance side output].
[0028]
Due to the frequency detection action of the analog switches 45 and 46 on this output and the inverted output of the
[0029]
When the integrated output reaches the initial value (reference) Vc level, the
[0030]
The
[0031]
FIG. 2 is a control flowchart of the
[0032]
In step 1, after the
[0033]
FIG. 3 is a flowchart showing details of the distance measuring operation in
[0034]
In
[0035]
In
[0036]
In
[0037]
[0038]
[0039]
In
[0040]
In
[0041]
[0042]
Further, if Dr = Dl is not satisfied in
[0043]
In
[0044]
In
[0045]
[0046]
As described above, a distance measurement sequence that requires a considerable amount of time (several tens of milliseconds) compared to a general step (several hundreds μs) is displayed on the screen according to the conditions (in
[0047]
(Second Embodiment)
As described in the first embodiment, an integration circuit as shown in FIG. 4 is generally used as the distance measurement processing circuit, but the input from the light receiving means includes noise and the like. The descent integration time is set as a fixed value with a sufficiently long descending integration time so that a sufficient S / N ratio can be secured even for a long-distance ranging object in which the amount of received light is low.
[0048]
The present embodiment is for further shortening the distance measurement time based on the first embodiment.
[0049]
Since the configuration of this embodiment and the basic control flowchart (FIG. 2) are the same as those of the first embodiment, description thereof is omitted. In addition, a duplicate description similar to that of the first embodiment is also omitted.
[0050]
FIG. 6 is a flowchart showing details of the distance measuring operation in
[0051]
[0052]
In
[0053]
In
[0054]
In
[0055]
In
[0056]
In
[0057]
A
[0058]
In
[0059]
In
[0060]
[0061]
In
[0062]
In
[0063]
In
[0064]
As described above, when the first distance measurement point is within the predetermined distance range, the second distance measurement point and the subsequent distance measurement points are not used unless they are closer than the first distance measurement point. However, since the distance is short, the reflected light of the signal light after the second distance measurement point is sufficiently large even if the integration time is shortened (the integration amount is small) as described above, and the received light signal is buried in noise. No (high reliability), and the time required for the distance measurement operation can be further shortened without reducing the distance measurement performance.
[0065]
In this embodiment, the time to be changed is the descending integration time, and the difference in the integration time is described so as to correspond (correct) the distance calculation by switching the data group, but the present invention is not limited thereto. However, there is no problem even if the circuit configuration is changed, for example, the ascending integration time is changed, or the information such as the control time without the data group is obtained only by calculation.
[0066]
(Correspondence between Invention and Embodiment)
In the above embodiment, the left light receiving sensor / center light receiving sensor / right
[0067]
The above is the correspondence between each configuration of the embodiment and each configuration of the present invention. However, the present invention is not limited to the configuration of the embodiment, and the functions or the embodiments described in the claims are described. Any configuration can be applied as long as the functions of the configuration can be achieved.
[0068]
For example, in the above embodiment, the distance measurement point at the center of the screen is measured, and then one distance measurement point around the screen is measured and compared. The present invention can be applied even if the ranging order is reversed.
[0069]
Further, in the above embodiment, the sequence is such that the right distance measuring point on the screen is measured before the left distance measuring point. The present invention can be applied to any number of points as long as the number is two or more.
[0070]
Further, the present invention can be applied to any distance-related information as long as the distance between distance measurement points is not an absolute distance as long as the distance can be compared, such as defocus information.
[0071]
In the present invention, focus adjustment is performed based on information that is different from information related to the distance to be compared between distance measuring points, and information detected by a detection system that is different from information related to distance to be compared between distance measuring points. You may do it. Note that the distance-related information in the present invention includes defocus information.
[0072]
The field of view in the present invention is a shooting screen in the camera, but if it is another optical device, it is the field of view of the optical device, and the central part and the peripheral part of the field of view are relative to the field of view. Relative position, not exact. Therefore, in the embodiment, the peripheral distance measuring points are set to the right and left sides of the shooting screen. This is because the peripheral points in various directions with respect to the central location, such as right upper or lower and left upper or lower. The location can be determined as needed.
[0073]
In addition, the focus adjustment in the present invention is not limited to the automatic adjustment, but includes the case where the user performs the manual operation by looking at the display.
[0074]
In the above embodiment, one distance measurement point is selected from a plurality of distance measurement points and focus adjustment is performed on the distance measurement point. However, the present invention simply selects one distance measurement point. The present invention can be applied if priority is given to a selected distance measuring point, such as performing focus adjustment by weighting, including other distance measuring points, instead of selecting.
[0075]
In the present invention, the reference of the comparison value has a width that is determined as necessary.
[0076]
In addition, the software configuration and the hardware configuration in the above embodiment can be appropriately replaced.
[0077]
Moreover, you may make it this invention combine the above-mentioned each embodiment or those technical elements as needed.
[0078]
Further, the present invention provides a device that can be used regardless of whether the whole or a part of the structure of the claims or the embodiments forms one device or is combined with another device. It may be a constituent element.
[0079]
In addition, the present invention is applied to various types of cameras such as a single-lens reflex camera, a lens shutter camera, and a video camera, optical devices other than the cameras, and other devices, and further those cameras, optical devices, and other devices. The present invention can also be applied to devices or elements constituting them.
[0080]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a focus adjustment device and a focus adjustment signal processing device that can reduce the time required for focus adjustment without lowering the focusing rate with respect to a target object. Is.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a camera according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a main flowchart of the microcomputer of FIG.
FIG. 3 is a flowchart of ranging operation of the microcomputer of FIG.
FIG. 4 is a specific configuration diagram of the processing circuit of FIG. 1;
5 is an integrated output waveform diagram of the focus adjustment device of FIG.
FIG. 6 is a control flowchart of the ranging operation of the microcomputer of FIG. 1 according to the second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
114 Microcomputer
115-117 sensor
118 Processing circuit
119-121 IRED
122-124 IRED driver
A1, A2 Current-voltage converter
A3, A4 inverting amplifier
A5 Summing amplifier
40, 47 operational amplifier
48 Capacitor for integration
45, 46 Analog switch
50 Comparator
Claims (2)
前記検出手段の検出結果に基づいて焦点調節を行う焦点調節手段と、
前記視野端の複数のポイントのうち第2のポイントでの被測距物までの距離が前記第1のポイントでの被測距物までの距離よりも遠いことを検出した場合には、前記視野端の複数のポイントのうち前記第2のポイント以外のポイントでの検出を行わず、前記第1のポイントでの検出結果に基づいて焦点調節を行うよう制御する制御手段とを有することを特徴とする焦点調節装置。Detecting means for detecting information corresponding to the distance to the object to be measured at a first point in the field of view and a plurality of points closer to the field of view than the first point ;
Focus adjusting means for performing focus adjustment based on the detection result of the detecting means;
When it is detected that the distance to the object to be measured at the second point among the plurality of points at the edge of the field of view is longer than the distance to the object to be measured at the first point, Control means for controlling to perform focus adjustment based on a detection result at the first point without performing detection at a point other than the second point among a plurality of end points. Focusing device.
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