JPH0241723B2 - - Google Patents
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- JPH0241723B2 JPH0241723B2 JP56163078A JP16307881A JPH0241723B2 JP H0241723 B2 JPH0241723 B2 JP H0241723B2 JP 56163078 A JP56163078 A JP 56163078A JP 16307881 A JP16307881 A JP 16307881A JP H0241723 B2 JPH0241723 B2 JP H0241723B2
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- optical system
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 13
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
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- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 3
- 238000005314 correlation function Methods 0.000 description 2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
- G02B7/28—Systems for automatic generation of focusing signals
- G02B7/34—Systems for automatic generation of focusing signals using different areas in a pupil plane
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
- Focusing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、光学系のオートフオーカス装置、特
に被写体の光像を分割された複数のフオトセンサ
上に結び、その出力によつて撮影光学系を被写体
に合焦するように制御するオートフオーカス装置
の制御装置に関する。
に被写体の光像を分割された複数のフオトセンサ
上に結び、その出力によつて撮影光学系を被写体
に合焦するように制御するオートフオーカス装置
の制御装置に関する。
従来から、被写体像を複数の分割されたフオト
センサ上に結像し、そのフオトセンサの出力を信
号処理して撮影レンズを合焦させるように制御す
る種々のオートフオーカス装置が知られている。
しかし乍ら、被写体像を分割センサーで光電的に
検出する限り、いずれのオートフオーカス装置に
おいても被写体のコントラストが低い場合には、
目によるピント合せと同様に正確な合焦が困難と
なり、ピント位置検出が不可能な状況下において
は、レンズ駆動装置が撮影レンズを至近距離から
無限迄の間を往復走査し続けることになり、電源
及び時間を無駄に浪費する欠点が有つた。この欠
点を考慮して、焦点調節装置のメインスイツチに
連動するタイマー回路を設け、前述の往復走査を
した後の一定時間経過後に自動的に駆動回路を切
るように構成する案も公開されている。
センサ上に結像し、そのフオトセンサの出力を信
号処理して撮影レンズを合焦させるように制御す
る種々のオートフオーカス装置が知られている。
しかし乍ら、被写体像を分割センサーで光電的に
検出する限り、いずれのオートフオーカス装置に
おいても被写体のコントラストが低い場合には、
目によるピント合せと同様に正確な合焦が困難と
なり、ピント位置検出が不可能な状況下において
は、レンズ駆動装置が撮影レンズを至近距離から
無限迄の間を往復走査し続けることになり、電源
及び時間を無駄に浪費する欠点が有つた。この欠
点を考慮して、焦点調節装置のメインスイツチに
連動するタイマー回路を設け、前述の往復走査を
した後の一定時間経過後に自動的に駆動回路を切
るように構成する案も公開されている。
前述の如く合焦の条件として被写体のコントラ
ストの高いことが必要不可欠であるが、被写体が
暗い場合には、被写体からの光強度が弱い、つま
り光量が少いためにフオトセンサが充分なSN比
で出力できず、従つて、焦点検出機能が低下して
検出精度が悪く甚だしいときは検出不能となる。
ところで、フオトセンサ上での像のコントラスト
はピントがボケているときは低く、ピントが合つ
たとき最高となるので、前述の従来の公知例の如
く、ある程度焦点調節動作を続行することも装置
の構造上止むを得ない場合も有るが、被写体が暗
い場合には、フオトセンサ上の光強度は焦点調節
動作を続行しても殆んど不変であるから、フオト
センサが充分なSN比で出力できない場合には、
検出の頭初において直ちに駆動回路の動作を停止
すべきである。しかし乍、従来の公知装置には、
このような制御装置が付加されていないので、電
源と時間の無駄な浪費を更に助長していた。
ストの高いことが必要不可欠であるが、被写体が
暗い場合には、被写体からの光強度が弱い、つま
り光量が少いためにフオトセンサが充分なSN比
で出力できず、従つて、焦点検出機能が低下して
検出精度が悪く甚だしいときは検出不能となる。
ところで、フオトセンサ上での像のコントラスト
はピントがボケているときは低く、ピントが合つ
たとき最高となるので、前述の従来の公知例の如
く、ある程度焦点調節動作を続行することも装置
の構造上止むを得ない場合も有るが、被写体が暗
い場合には、フオトセンサ上の光強度は焦点調節
動作を続行しても殆んど不変であるから、フオト
センサが充分なSN比で出力できない場合には、
検出の頭初において直ちに駆動回路の動作を停止
すべきである。しかし乍、従来の公知装置には、
このような制御装置が付加されていないので、電
源と時間の無駄な浪費を更に助長していた。
本発明の目的は、被写体が低輝度の場合、つま
り正確な焦点検出が不可能かあるいは不安定な程
に暗い場合には直ちに焦点調節動作を停止するよ
うなオートフオーカス制御装置を得ることにあ
る。
り正確な焦点検出が不可能かあるいは不安定な程
に暗い場合には直ちに焦点調節動作を停止するよ
うなオートフオーカス制御装置を得ることにあ
る。
以下、添付の図面に示された実施例に従つて本
発明を詳細に説明する。
発明を詳細に説明する。
第１図は本発明の一実施例の光学系配置図、第
２図は第１図の実施例の信号処理系のブロツク図
である。第１図は、本出願人が位相法オートフオ
ーカスシステムとして既に出願し、特開昭55−
98710号によつて公開されている原理に基づく光
学系と同様のもので、対物レンズL1の固定焦点
面またはそれと共役な面に設けられたフイールド
レンズL2を介して再結像レンズL3，L4によつて
被合焦物体（以下単に「被写体」と称する。）の
光像は複数に分割された一対のフオトセンサＰ，
P′上に結ばれる。カメラでは対物レンズL1の固
定焦点面にフイルムＦが置かれるので、上記のフ
イールドレンズL2は対物レンズL2の光路上に光
線分割鏡または揺動鏡を設けて分路し、その分路
された光路中に設けられフオトセンサＰ，P′の受
光面はそれぞれ再結像レンズL3，L4に関して前
記の固定焦点面に共役な位置に置かれる。この第
１図においては各フオトセンサＰ，P′は８個の光
電素子から構成されている。対物レンズL1が被
写体に合焦された場合、対物レンズL1と再結像
レンズL3，L4によつてそれぞれフオトセンサＰ，
P′上に形成される被写体の光像と、対応するフオ
トセンサＰ，P′との位置関係が同一になるように
再結像レンズL3，L4とフオトセンサＰ，P′の位
置が定められる。従つて対応する分割された光電
素子（例えばP1とP′1、P8とP8′）の入射光強度は
等しくなる。また対物レンズL1による物体像が
固定焦点面の前方に形成されるとき（第１図で対
物レンズL1とフイールドレンズL2の間に結像さ
れるとき。以下単に「前ピン」と称する。）フオ
トセンサＰ上の像は下方へ、フオトセンサP′上の
像は上方へ相対移動する。逆に、対物レンズL1
による像が固定焦点面の後方に形成されるとき
（第１図でフイールドレンズL2と再結像レンズ
L3，L4の間に結像されるとき。以下単に「後ピ
ン」と称する。）、フオトセンサＰ，P′上の像は前
ピンのときとはそれぞれ逆方向に移動する。フオ
トセンサＰ，P′の各光電素子P1……P8，P1′……
P8′の光電出力は、ヘツドアンプ１，１′によつて
増幅され、それぞれフーリエ成分抽出回路２，
２′に入る。このフーリエ成分抽出回路２によつ
て、フオトセンサＰ，P′の分割された光電素子
P1……P8，P1′……P8′上の分割像からその分割に
応じた特定の空間周波数成分を抽出し、一方のフ
オトセンサＰの光電出力からフーリエ成分抽出回
路２を介して得られた特定の空間周波数成分
Aej(〓t+〓1 )と、他方のフオトセンサP′の光電出力か
らフーリエ成分抽出回路２′を介して得られた特
定空間周波数成分Bej(〓t+〓2 )とを、位相比較器によ
つて両周波数成分の位相を比較し、対物レンズの
位置が前ピンか後ピンか或は合焦（位相合致）か
の信号を次段のシーケンス制御回路装置４に出力
する。なお上記の空間周波数成分の符号、Ａおよ
びＢはフーリエ成分の振幅、φ1およびφ2はフオ
トダイオードアレイの空間周波数を基準とする光
像中のフーリエ成分の相対的位相を表わす。シー
ケンス制御回路４は上記の出力信号を受けて、対
物レンズL1またはその１部を光軸方向に前後に
移動させるモーターＭを駆動する駆動回路５を制
御し、自動合焦を完了する。また位相比較器３は
前ピンまたは後ピンに応じて、一対の発光ダイオ
ードLED１，LED２のいずれか一方を点灯させ、
合焦の場合には両方を点灯させるように出力信号
をそれぞれの点灯信号回路へ出力するように構成
される。なお発光ダイオードLED３は後述警告
表示のためのものである。
２図は第１図の実施例の信号処理系のブロツク図
である。第１図は、本出願人が位相法オートフオ
ーカスシステムとして既に出願し、特開昭55−
98710号によつて公開されている原理に基づく光
学系と同様のもので、対物レンズL1の固定焦点
面またはそれと共役な面に設けられたフイールド
レンズL2を介して再結像レンズL3，L4によつて
被合焦物体（以下単に「被写体」と称する。）の
光像は複数に分割された一対のフオトセンサＰ，
P′上に結ばれる。カメラでは対物レンズL1の固
定焦点面にフイルムＦが置かれるので、上記のフ
イールドレンズL2は対物レンズL2の光路上に光
線分割鏡または揺動鏡を設けて分路し、その分路
された光路中に設けられフオトセンサＰ，P′の受
光面はそれぞれ再結像レンズL3，L4に関して前
記の固定焦点面に共役な位置に置かれる。この第
１図においては各フオトセンサＰ，P′は８個の光
電素子から構成されている。対物レンズL1が被
写体に合焦された場合、対物レンズL1と再結像
レンズL3，L4によつてそれぞれフオトセンサＰ，
P′上に形成される被写体の光像と、対応するフオ
トセンサＰ，P′との位置関係が同一になるように
再結像レンズL3，L4とフオトセンサＰ，P′の位
置が定められる。従つて対応する分割された光電
素子（例えばP1とP′1、P8とP8′）の入射光強度は
等しくなる。また対物レンズL1による物体像が
固定焦点面の前方に形成されるとき（第１図で対
物レンズL1とフイールドレンズL2の間に結像さ
れるとき。以下単に「前ピン」と称する。）フオ
トセンサＰ上の像は下方へ、フオトセンサP′上の
像は上方へ相対移動する。逆に、対物レンズL1
による像が固定焦点面の後方に形成されるとき
（第１図でフイールドレンズL2と再結像レンズ
L3，L4の間に結像されるとき。以下単に「後ピ
ン」と称する。）、フオトセンサＰ，P′上の像は前
ピンのときとはそれぞれ逆方向に移動する。フオ
トセンサＰ，P′の各光電素子P1……P8，P1′……
P8′の光電出力は、ヘツドアンプ１，１′によつて
増幅され、それぞれフーリエ成分抽出回路２，
２′に入る。このフーリエ成分抽出回路２によつ
て、フオトセンサＰ，P′の分割された光電素子
P1……P8，P1′……P8′上の分割像からその分割に
応じた特定の空間周波数成分を抽出し、一方のフ
オトセンサＰの光電出力からフーリエ成分抽出回
路２を介して得られた特定の空間周波数成分
Aej(〓t+〓1 )と、他方のフオトセンサP′の光電出力か
らフーリエ成分抽出回路２′を介して得られた特
定空間周波数成分Bej(〓t+〓2 )とを、位相比較器によ
つて両周波数成分の位相を比較し、対物レンズの
位置が前ピンか後ピンか或は合焦（位相合致）か
の信号を次段のシーケンス制御回路装置４に出力
する。なお上記の空間周波数成分の符号、Ａおよ
びＢはフーリエ成分の振幅、φ1およびφ2はフオ
トダイオードアレイの空間周波数を基準とする光
像中のフーリエ成分の相対的位相を表わす。シー
ケンス制御回路４は上記の出力信号を受けて、対
物レンズL1またはその１部を光軸方向に前後に
移動させるモーターＭを駆動する駆動回路５を制
御し、自動合焦を完了する。また位相比較器３は
前ピンまたは後ピンに応じて、一対の発光ダイオ
ードLED１，LED２のいずれか一方を点灯させ、
合焦の場合には両方を点灯させるように出力信号
をそれぞれの点灯信号回路へ出力するように構成
される。なお発光ダイオードLED３は後述警告
表示のためのものである。
さて、上記のような一連の焦点検出回路によつ
てオートフオーカスがなされるが、これは被写体
の明るさと、コントラストがオートフオーカスに
必要な条件にかなつている場合行なわれることで
あつて、明るさやコントラストが不足するときは
オートフオーカスが不可能になるか、シーケンス
制御回路４がサーボ回路付きの場合にはサーボが
不安定で、その焦点調節に信頼が置けないものと
なる。本発明の目的はこの問題を解決しようとす
るものであるが、ここに記載される「低輝度」及
び「低鮮明」なる用語を明瞭にするために以下の
如く定義する。
てオートフオーカスがなされるが、これは被写体
の明るさと、コントラストがオートフオーカスに
必要な条件にかなつている場合行なわれることで
あつて、明るさやコントラストが不足するときは
オートフオーカスが不可能になるか、シーケンス
制御回路４がサーボ回路付きの場合にはサーボが
不安定で、その焦点調節に信頼が置けないものと
なる。本発明の目的はこの問題を解決しようとす
るものであるが、ここに記載される「低輝度」及
び「低鮮明」なる用語を明瞭にするために以下の
如く定義する。
ここで、「低輝度」とは、被写体からの光量が
少ないために、フオトセンサが充分なSN比で出
力できない状態をいう。つまり被写体が暗い場合
である。また「低鮮明」とは、被写体のコントラ
ストが小さいためフオトセンサの各出力に殆んど
差が無く、後段の信号処理の結果が信頼できない
状態をいう。まれには被写体の明暗パターンの周
期がフオトセンサの周期に一致する場合にも上記
のような現象が起るが、このような場合をも含め
るものとする。
少ないために、フオトセンサが充分なSN比で出
力できない状態をいう。つまり被写体が暗い場合
である。また「低鮮明」とは、被写体のコントラ
ストが小さいためフオトセンサの各出力に殆んど
差が無く、後段の信号処理の結果が信頼できない
状態をいう。まれには被写体の明暗パターンの周
期がフオトセンサの周期に一致する場合にも上記
のような現象が起るが、このような場合をも含め
るものとする。
第２図において、前述のフーリエ成分抽出回路
２，２′の出力Aej(〓t+〓1 )，Bej(〓t+〓2 )はそれぞれ
後
述の低鮮明度判定回路６および相関ゾーン判定回
路７に入力される。また一方、フオトセンサＰの
光電素子P1〜P8及びフオトセンサP′の光電素子
P1′〜P8′の光電出力はそれぞれヘツドアンプ１，
１′によつて集められ、ヘツドアンプ１から平均
測光出力VA、ヘツドアンプ１′から平均測光出
力VBが相関ゾーン判定回路７および後述の低輝
度判定回路８に入力される。第３図は低鮮明度判
定回路６の回路図で、演算増幅器OP１，OP２，
OP３による絶対値合成回路を用いて２つのフオ
トセンサＰ，P′に対応したフーリエ成分抽出回路
２，２′の出力Aej(〓t+〓1 )とBej(〓t+〓2 )を全波整流
し
て合成し、絶対値の和｜Aej(〓t+〓1 )｜＋｜
Bej(〓t+〓2 )｜をつくり、あらかじめ設定した適当な
しきい値とを比較器Comp１によつて比較して低
鮮明の判定をし、その判定信号をシーケンス制御
回路装置へ出力する。この場合、フーリエ成分の
振幅の大きさは鮮明度を表わすと解釈できるの
で、振幅の小さいときは前述の整流出力は小さく
なり、比較器Comp１の出力はＬレベルとなる。
また第４図は低輝度判定回路８の回路図で、各フ
オトセンサＰ，P′からの平均測光出力VA，VB
の平均値を比較器Comp２によつて、あらかじめ
定められたしきい値と比較して低輝度判定を行な
う。ここでは測光出力は輝度が高い程電位も高く
なるとし、低輝度のときはＬレベルの判定信号を
シーケンス制御回路装置へ出力する。
２，２′の出力Aej(〓t+〓1 )，Bej(〓t+〓2 )はそれぞれ
後
述の低鮮明度判定回路６および相関ゾーン判定回
路７に入力される。また一方、フオトセンサＰの
光電素子P1〜P8及びフオトセンサP′の光電素子
P1′〜P8′の光電出力はそれぞれヘツドアンプ１，
１′によつて集められ、ヘツドアンプ１から平均
測光出力VA、ヘツドアンプ１′から平均測光出
力VBが相関ゾーン判定回路７および後述の低輝
度判定回路８に入力される。第３図は低鮮明度判
定回路６の回路図で、演算増幅器OP１，OP２，
OP３による絶対値合成回路を用いて２つのフオ
トセンサＰ，P′に対応したフーリエ成分抽出回路
２，２′の出力Aej(〓t+〓1 )とBej(〓t+〓2 )を全波整流
し
て合成し、絶対値の和｜Aej(〓t+〓1 )｜＋｜
Bej(〓t+〓2 )｜をつくり、あらかじめ設定した適当な
しきい値とを比較器Comp１によつて比較して低
鮮明の判定をし、その判定信号をシーケンス制御
回路装置へ出力する。この場合、フーリエ成分の
振幅の大きさは鮮明度を表わすと解釈できるの
で、振幅の小さいときは前述の整流出力は小さく
なり、比較器Comp１の出力はＬレベルとなる。
また第４図は低輝度判定回路８の回路図で、各フ
オトセンサＰ，P′からの平均測光出力VA，VB
の平均値を比較器Comp２によつて、あらかじめ
定められたしきい値と比較して低輝度判定を行な
う。ここでは測光出力は輝度が高い程電位も高く
なるとし、低輝度のときはＬレベルの判定信号を
シーケンス制御回路装置へ出力する。
第５図は相関ゾーン判定回路７の回路図で被写
体が合焦点の近傍（相関ゾーン内）にあるか否か
を判定するためのもので、ここでは位相比較器３
により合焦判断を行なう前段階の粗いオートフオ
ーカスに用いる。ここでの相関ゾーン判定のため
の関数は、フオトセンサＰ，P′に対応するフーリ
エ成分をAej(〓t+〓1 )，Bej(〓t+〓2 )、平均測光出力を
VA，VBとして、 ｜Aej(〓t+〓1 )−Bej(〓t+〓2 )｜＋｜VA−VB｜／｜Ae
j(〓t+〓1 )｜＋｜Bej(〓t+〓2 )｜ で計算される。合焦点では、 Aej(〓t+〓1 )＝Bej(〓t+〓2 )（Ａ＝Ｂ、φ1＝φ2） VA＝VB だから分子は零である。合焦点からずれてくる
と分母の値が変化してくるが、この様子を考える
のに簡単のため、一応
｜Aej(〓t+〓1 )−Bej(〓t+〓2 )｜／｜Aej(〓t+〓1 )｜＋
｜Bej(〓t+〓2 )｜のみを考える。２ つのフオトセンサＰ，P′上の像は少なくとも合焦
点近傍ではほぼ等しいからＡ＝Ｂと考えて計算す
ると上式は ｜ej(〓t+〓1 )−ej(〓t+〓2 )｜／｜ej(〓t+〓1 )｜＋
｜ej(〓t+〓2 )｜＝｜Sinφ1−φ2／２｜ となり、その値は第５Ａ図の実線の如くになる。
合焦点から離れるに従い、２つのフオトセンサ
Ｐ，P′上の像の移動に従つてＡ≠Ｂとなるから実
際には点線で示したようになる。これに２つのフ
オトセンサＰ，P′の平均測光出力の差に対応する
量｜VA−VB｜を加えると相関の関数は第５Ｂ
図の実線のようになる。第５図の回路では上記の
相関ゾーン判定のための関数の分母 ｜Aej(〓t+〓1 )｜＋｜Bej(〓t+〓2 )｜の計算と、分子
｜Aej(〓t+〓1 )−Bej(〓t+〓2 )｜＋｜VA−VB｜の計算
を別に行なつている。即ち、演算増幅器OP４，
OP５，OP６によつてその絶対値の和を求めて分
母｜Aej(〓t+〓1 )｜＋｜Bej(〓t+〓2 )｜を計算し、一方
演算増幅器OP７にて入力Aej(〓t+〓1 )とBej(〓t+〓2 )と
の差を求めOP８にてその差の絶対値を計算する
と同時に、OP９で入力VA，VBの差を求めOP
１０にてその差の絶対値を計算し、OP８とOP１
０の出力の和を求めて、分子｜Aej(〓t+〓1 )−
Bej(〓t+〓2 )｜＋｜VA−VB｜を計算している。な
おこの回路では、上記の分母で分子を割つて相関
を求めるかわりに、演算増幅器OP６とOP１１の
出力を直接比較器Comp３によつて比較し、相関
ゾーン判定を行なつている。ただし、第５Ｂ図の
Vthに相当する相関ゾーンのしきい値に対応させ
るため分子、分母の計算の回路の利得はR2，R3
で適当に行つている。この相関出力がしきい値よ
り小さいとき、つまり第５Ｂ図の相関ゾーン内に
あるとき判定信号は、Ｈレベルとなり、シーケン
ス制御回路装置に送られる。
体が合焦点の近傍（相関ゾーン内）にあるか否か
を判定するためのもので、ここでは位相比較器３
により合焦判断を行なう前段階の粗いオートフオ
ーカスに用いる。ここでの相関ゾーン判定のため
の関数は、フオトセンサＰ，P′に対応するフーリ
エ成分をAej(〓t+〓1 )，Bej(〓t+〓2 )、平均測光出力を
VA，VBとして、 ｜Aej(〓t+〓1 )−Bej(〓t+〓2 )｜＋｜VA−VB｜／｜Ae
j(〓t+〓1 )｜＋｜Bej(〓t+〓2 )｜ で計算される。合焦点では、 Aej(〓t+〓1 )＝Bej(〓t+〓2 )（Ａ＝Ｂ、φ1＝φ2） VA＝VB だから分子は零である。合焦点からずれてくる
と分母の値が変化してくるが、この様子を考える
のに簡単のため、一応
｜Aej(〓t+〓1 )−Bej(〓t+〓2 )｜／｜Aej(〓t+〓1 )｜＋
｜Bej(〓t+〓2 )｜のみを考える。２ つのフオトセンサＰ，P′上の像は少なくとも合焦
点近傍ではほぼ等しいからＡ＝Ｂと考えて計算す
ると上式は ｜ej(〓t+〓1 )−ej(〓t+〓2 )｜／｜ej(〓t+〓1 )｜＋
｜ej(〓t+〓2 )｜＝｜Sinφ1−φ2／２｜ となり、その値は第５Ａ図の実線の如くになる。
合焦点から離れるに従い、２つのフオトセンサ
Ｐ，P′上の像の移動に従つてＡ≠Ｂとなるから実
際には点線で示したようになる。これに２つのフ
オトセンサＰ，P′の平均測光出力の差に対応する
量｜VA−VB｜を加えると相関の関数は第５Ｂ
図の実線のようになる。第５図の回路では上記の
相関ゾーン判定のための関数の分母 ｜Aej(〓t+〓1 )｜＋｜Bej(〓t+〓2 )｜の計算と、分子
｜Aej(〓t+〓1 )−Bej(〓t+〓2 )｜＋｜VA−VB｜の計算
を別に行なつている。即ち、演算増幅器OP４，
OP５，OP６によつてその絶対値の和を求めて分
母｜Aej(〓t+〓1 )｜＋｜Bej(〓t+〓2 )｜を計算し、一方
演算増幅器OP７にて入力Aej(〓t+〓1 )とBej(〓t+〓2 )と
の差を求めOP８にてその差の絶対値を計算する
と同時に、OP９で入力VA，VBの差を求めOP
１０にてその差の絶対値を計算し、OP８とOP１
０の出力の和を求めて、分子｜Aej(〓t+〓1 )−
Bej(〓t+〓2 )｜＋｜VA−VB｜を計算している。な
おこの回路では、上記の分母で分子を割つて相関
を求めるかわりに、演算増幅器OP６とOP１１の
出力を直接比較器Comp３によつて比較し、相関
ゾーン判定を行なつている。ただし、第５Ｂ図の
Vthに相当する相関ゾーンのしきい値に対応させ
るため分子、分母の計算の回路の利得はR2，R3
で適当に行つている。この相関出力がしきい値よ
り小さいとき、つまり第５Ｂ図の相関ゾーン内に
あるとき判定信号は、Ｈレベルとなり、シーケン
ス制御回路装置に送られる。
次に第２図実施例の作用特にシーケンス制御回
路４の作用について説明する。実施例説明の冒頭
に記載した位相法オートフオーカスシステムの特
許出願（特開昭55−98710号）は、２つの複数に
分割されたフオトセンサ上にある被写体像からお
のおの分割に応じた特定のフーリエ成分を抽出
し、その位相差により前ピンか後ピンかを判定す
る位相法オートフオーカスの基本方式を採用して
いるが、なおその上に、被写体が合焦点付近にあ
るか否かを検出する相関信号を別に作り、合焦点
付近（相関ゾーンという。）にある場合には位相
差によつて精度よく合焦を判定することを特徴と
するものである。しかし、上記の焦点検出法にお
いては、被写体が低鮮明であつたり、低輝度の場
合には、被写体が撮影に不適当であることを撮影
者に警告するばかりでなく、その被写体の状況に
応じて自動的にレンズの駆動装置を制御する必要
がある。そのため本発明においては、シーケンス
制御回路装置４を設けて次の動作をシーケンス制
御回路装置が行なうように構成されている。
路４の作用について説明する。実施例説明の冒頭
に記載した位相法オートフオーカスシステムの特
許出願（特開昭55−98710号）は、２つの複数に
分割されたフオトセンサ上にある被写体像からお
のおの分割に応じた特定のフーリエ成分を抽出
し、その位相差により前ピンか後ピンかを判定す
る位相法オートフオーカスの基本方式を採用して
いるが、なおその上に、被写体が合焦点付近にあ
るか否かを検出する相関信号を別に作り、合焦点
付近（相関ゾーンという。）にある場合には位相
差によつて精度よく合焦を判定することを特徴と
するものである。しかし、上記の焦点検出法にお
いては、被写体が低鮮明であつたり、低輝度の場
合には、被写体が撮影に不適当であることを撮影
者に警告するばかりでなく、その被写体の状況に
応じて自動的にレンズの駆動装置を制御する必要
がある。そのため本発明においては、シーケンス
制御回路装置４を設けて次の動作をシーケンス制
御回路装置が行なうように構成されている。
(1) 低輝度判定回路８による判定が「低輝度」の
場合には、他の判定回路の判定をまつまでもな
く、直ちにレンズ駆動を停止する信号を駆動回
路５に送る。
場合には、他の判定回路の判定をまつまでもな
く、直ちにレンズ駆動を停止する信号を駆動回
路５に送る。
(2) 低輝度判定回路８の判定が「非低輝度」で且
つ相関ゾーン判定回路７の判定が「非相関ゾー
ン内」の場合には、焦点調節を続行し、焦点調
節範囲の全域をスキヤンして、相関ゾーンを探
し、全域相関ゾーンがなかつた場合、∞位置で
レンズを停止し、リセツトを待つように駆動回
路５に指令する。
つ相関ゾーン判定回路７の判定が「非相関ゾー
ン内」の場合には、焦点調節を続行し、焦点調
節範囲の全域をスキヤンして、相関ゾーンを探
し、全域相関ゾーンがなかつた場合、∞位置で
レンズを停止し、リセツトを待つように駆動回
路５に指令する。
(3) 相関ゾーン判定回路７の判定が「相関ゾーン
内」の場合には、低鮮明度判定回路６の判定
が、(a)「低鮮明」ならば直ちにレンズの駆動を
停止するように駆動回路５に指令し、(b)「非低
鮮明」ならば位相比較器３の位相差で信号に従
つて、駆動回路５を制御し、合位相差零の信号
でレンズ駆動を停止させる。
内」の場合には、低鮮明度判定回路６の判定
が、(a)「低鮮明」ならば直ちにレンズの駆動を
停止するように駆動回路５に指令し、(b)「非低
鮮明」ならば位相比較器３の位相差で信号に従
つて、駆動回路５を制御し、合位相差零の信号
でレンズ駆動を停止させる。
(4) 低鮮明度判定回路６の判定が「低鮮明」であ
るが、その判定時における相関ゾーン判定回路
７の判定が「非相関ゾーン内」の場合には、レ
ンズ駆動を続行して相関ゾーンを探し、前記第
(3)項に基づいて制御し、相関ゾーンを探し得な
かつた場合には、∞位置でレンズを停止し、リ
セツトを待つように駆動回路５に司令する。
るが、その判定時における相関ゾーン判定回路
７の判定が「非相関ゾーン内」の場合には、レ
ンズ駆動を続行して相関ゾーンを探し、前記第
(3)項に基づいて制御し、相関ゾーンを探し得な
かつた場合には、∞位置でレンズを停止し、リ
セツトを待つように駆動回路５に司令する。
なおシーケンス制御回路がサーボ回路付きの場
合には、焦点調節は位相比較器３の位相差の量に
応じて、レンズの駆動速度を制御し、合焦点に近
づくに従つて速度を落し、安定な合焦をすること
ができる。なおまた前記のシーケンス制御回路の
動作は、撮影者がリセツトすればもう一度同じシ
ーケンスを繰り返すことはいうまでもない。低輝
度判定回路８と低鮮明度判定回路６とは、それぞ
れ低輝度、低鮮明度を常にモニターしており、
「低輝度」、「低鮮明度」、「非相関ゾーン内」のい
ずれの場合にも発光ダイオードLED３を点灯さ
せることによつて警告表示している。
合には、焦点調節は位相比較器３の位相差の量に
応じて、レンズの駆動速度を制御し、合焦点に近
づくに従つて速度を落し、安定な合焦をすること
ができる。なおまた前記のシーケンス制御回路の
動作は、撮影者がリセツトすればもう一度同じシ
ーケンスを繰り返すことはいうまでもない。低輝
度判定回路８と低鮮明度判定回路６とは、それぞ
れ低輝度、低鮮明度を常にモニターしており、
「低輝度」、「低鮮明度」、「非相関ゾーン内」のい
ずれの場合にも発光ダイオードLED３を点灯さ
せることによつて警告表示している。
第１図は、本発明に用いるフオトセンサＰ，
P′を撮影レンズL1を通過する光束を測光するい
わゆるTTL測光方式のカメラに適用した実施例
であるが、第６図のように撮影レンズL1、フイ
ルムＦとは全く別の測光光路上に結像レンズL3，
L4を設け被写体Ｓの像をミラーM1，M2、プリズ
ムPLを介してフオトセンサＰ，P′上に結像させ
るようにし、ミラーM1を回動ミラーとし、この
ミラーM1の回動によつて被写体像がフオトセン
サＰ上を移動し、フオトセンサＰ上の像とフオト
センサP′上の像が一致したとき、この回動ミラー
M1に連動する撮影レンズL1がフイルムＦの面上
に被写体Ｓの像を結ぶように構成したオートフオ
ーカスシステムでも、実質的にフオトセンサＰ，
P′上の二つの像を電気的に比較検出するオートフ
オーカスシステムであるから本発明を適用でき
る。第７図は半透過プリズムM2によつて回動ミ
ラーM1を介して被写体Ｓからの光とプリズムM2
直接被写体Ｓから来る光とを、１個の結像レンズ
L5、１個のフオトセンサＰの方向に反射するよ
うになし、まずミラーM1からの光束を遮断して
おき、プリズムM2を透過する光束による被写体
像を分割フオトセンサＰ上に結像させてその出力
を記憶し、次にミラーM1，M2を介して２重像を
フオトセンサＰ上に再び結像させ、この２重像に
よつて得られるフオトセンサＰの出力と、さきに
記憶した出力が一致したときのミラーM1の回転
角（スキヤン角度）から距離情報を得、その情報
に基づいて撮影レンズL1を移動して、合焦する
ようになしたものであるが、フオトセンサが１個
であつても、そのフオトセンサからの２つの光電
出力を比較検出するものであるから、この方式の
ものにも本発明は適用できる。なお、第６図のミ
ラーM1を固定ミラーとし、フオトセンサＰ，
P′を電荷結合素子（CCD）を用いてスキヤニン
グを電気的に行ない２つのCCDから時系列に得
られた電気出力信号から距離情報を得るオートフ
オーカスシステムを公知であるが、本発明はこの
ようなシステムにも適用できる。なおフオトセン
サがCCDのような電荷蓄積型のものである場合
には低鮮度では蓄積時間を長くするようにAGC
制御を行なうから、蓄積時間に限界を設定し、こ
の設定範囲内でフオトセンサの出力が充分なレベ
ルに達しない場合には、低輝度警告を発光ダイオ
ードLED３を介して発するようにすることが望
ましい。
P′を撮影レンズL1を通過する光束を測光するい
わゆるTTL測光方式のカメラに適用した実施例
であるが、第６図のように撮影レンズL1、フイ
ルムＦとは全く別の測光光路上に結像レンズL3，
L4を設け被写体Ｓの像をミラーM1，M2、プリズ
ムPLを介してフオトセンサＰ，P′上に結像させ
るようにし、ミラーM1を回動ミラーとし、この
ミラーM1の回動によつて被写体像がフオトセン
サＰ上を移動し、フオトセンサＰ上の像とフオト
センサP′上の像が一致したとき、この回動ミラー
M1に連動する撮影レンズL1がフイルムＦの面上
に被写体Ｓの像を結ぶように構成したオートフオ
ーカスシステムでも、実質的にフオトセンサＰ，
P′上の二つの像を電気的に比較検出するオートフ
オーカスシステムであるから本発明を適用でき
る。第７図は半透過プリズムM2によつて回動ミ
ラーM1を介して被写体Ｓからの光とプリズムM2
直接被写体Ｓから来る光とを、１個の結像レンズ
L5、１個のフオトセンサＰの方向に反射するよ
うになし、まずミラーM1からの光束を遮断して
おき、プリズムM2を透過する光束による被写体
像を分割フオトセンサＰ上に結像させてその出力
を記憶し、次にミラーM1，M2を介して２重像を
フオトセンサＰ上に再び結像させ、この２重像に
よつて得られるフオトセンサＰの出力と、さきに
記憶した出力が一致したときのミラーM1の回転
角（スキヤン角度）から距離情報を得、その情報
に基づいて撮影レンズL1を移動して、合焦する
ようになしたものであるが、フオトセンサが１個
であつても、そのフオトセンサからの２つの光電
出力を比較検出するものであるから、この方式の
ものにも本発明は適用できる。なお、第６図のミ
ラーM1を固定ミラーとし、フオトセンサＰ，
P′を電荷結合素子（CCD）を用いてスキヤニン
グを電気的に行ない２つのCCDから時系列に得
られた電気出力信号から距離情報を得るオートフ
オーカスシステムを公知であるが、本発明はこの
ようなシステムにも適用できる。なおフオトセン
サがCCDのような電荷蓄積型のものである場合
には低鮮度では蓄積時間を長くするようにAGC
制御を行なうから、蓄積時間に限界を設定し、こ
の設定範囲内でフオトセンサの出力が充分なレベ
ルに達しない場合には、低輝度警告を発光ダイオ
ードLED３を介して発するようにすることが望
ましい。
また、低鮮明度を判断する振幅の取り出しは、
本発明においてはフーリエ成分抽出回路２，２′
からアナログ正弦波として取り出したので絶対値
回路を用いたが、Ｘ−Ｙ成分に分解して出力され
る場合にはマイクロコンピユーターによるデイジ
タル演算で全システムを統一制御する方がよい。
本発明においてはフーリエ成分抽出回路２，２′
からアナログ正弦波として取り出したので絶対値
回路を用いたが、Ｘ−Ｙ成分に分解して出力され
る場合にはマイクロコンピユーターによるデイジ
タル演算で全システムを統一制御する方がよい。
以上のように本発明によれば、シーケンス制御
手段によつて、撮影レンズの合焦点近傍ではレン
ズ駆動速度を低速度にするので安定した合焦動作
を可能にでき、またオートフオーカスに不適当な
低輝度被写体であることを検出すると焦点検出出
力とは無関係に直ちにレンズ駆動を停止するよう
にしているので無駄な駆動を止め電源及び時間の
無駄な浪費を無くすことができる。更に、合焦精
度も向上できる利点がある。
手段によつて、撮影レンズの合焦点近傍ではレン
ズ駆動速度を低速度にするので安定した合焦動作
を可能にでき、またオートフオーカスに不適当な
低輝度被写体であることを検出すると焦点検出出
力とは無関係に直ちにレンズ駆動を停止するよう
にしているので無駄な駆動を止め電源及び時間の
無駄な浪費を無くすことができる。更に、合焦精
度も向上できる利点がある。
また、本発明の実施例によれば警告表示装置を
設けているので、撮影状況に応じた適切な警告情
報を同時に得ることができる。
設けているので、撮影状況に応じた適切な警告情
報を同時に得ることができる。
なお本発明の実施例において焦点検出回路は位
相法を利用するものを示したが、本発明はそのよ
うな焦点検出回路装置用の制御装置のみに限定さ
れるものではない。
相法を利用するものを示したが、本発明はそのよ
うな焦点検出回路装置用の制御装置のみに限定さ
れるものではない。
第１図は本発明の一実施例に使用される光学系
配置図、第２図は本発明の実施例の信号処理系の
ブロツク図、第３図、第４図、第５図はそれぞれ
第２図実施例の低鮮明度判定回路、低輝度判定回
路、相関ゾーン判定回路の回路図、第５Ａ図、第
５Ｂ図は相関ゾーン判定回路による相関関数の説
明図、第６図及び第７図、第１図実施例とは別の
光学系配置図である。 〔主要部分の符号の説明〕、Ｐ，P′……フオト
センサ、L1……撮影光学系、L3，L4，L5……結
像レンズ、１，１′……ヘツドアンプ、２，２′…
…フーリエ成分抽出回路、３……位相比較器、４
……シーケンス制御回路装置、５……駆動回路、
６……低鮮明度判定回路、７……相関ゾーン判定
回路、８……低輝度判定回路。
配置図、第２図は本発明の実施例の信号処理系の
ブロツク図、第３図、第４図、第５図はそれぞれ
第２図実施例の低鮮明度判定回路、低輝度判定回
路、相関ゾーン判定回路の回路図、第５Ａ図、第
５Ｂ図は相関ゾーン判定回路による相関関数の説
明図、第６図及び第７図、第１図実施例とは別の
光学系配置図である。 〔主要部分の符号の説明〕、Ｐ，P′……フオト
センサ、L1……撮影光学系、L3，L4，L5……結
像レンズ、１，１′……ヘツドアンプ、２，２′…
…フーリエ成分抽出回路、３……位相比較器、４
……シーケンス制御回路装置、５……駆動回路、
６……低鮮明度判定回路、７……相関ゾーン判定
回路、８……低輝度判定回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 被写体光束を受光するフオトセンサーの出力
に基づき撮影光学系の合焦状態の検出を行う焦点
検出手段と、 前記被写体像の鮮明度状態を判定する鮮明度判
定手段と、 前記被写体の輝度レベルを判定する輝度判定手
段と、 前記撮影レンズを駆動するレンズ駆動手段と、 (a) 前記輝度判定手段にて前記輝度レベルが所
定輝度レベルよりも高いと判定され、且つ前記焦
点検出手段にて前記撮影光学系が合焦状態でない
と検出された時には、前記焦点検出手段の出力に
基づき前記撮影光学系を光軸方向へ駆動して合焦
動作を行い、そして、前記撮影光学系の合焦点近
傍では前記撮影光学系の駆動速度を低下させるよ
うに前記レンズ駆動手段を制御し、(b)また、前記
鮮明度判定手段にて前記鮮明度状態が所定状態よ
りも低いと判定された時には前記撮影光学系の合
焦点の検出動作を行う為に前記撮影光学系の焦点
調節動作域のスキヤン動作を行うように前記レン
ズ駆動手段を制御し、(c)また、前記輝度判定手段
にて前記輝度レベルが所定輝度レベルよりも低い
と判定されると、前記焦点検出手段の出力とは無
関係に、直ちに前記レンズ駆動手段の前記合焦動
作あるいは前記スキヤン動作を禁止するシーケン
ス制御手段とを備えたことを特徴とするオートフ
オーカス制御装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56163078A JPS5863904A (ja) | 1981-10-13 | 1981-10-13 | オ−トフオ−カス制御装置 |
| DE19823237978 DE3237978A1 (de) | 1981-10-13 | 1982-10-13 | Steuereinrichtung fuer die automatische scharfeinstellung |
| US06/831,059 US4634851A (en) | 1981-10-13 | 1986-02-19 | Control device for automatic focusing |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56163078A JPS5863904A (ja) | 1981-10-13 | 1981-10-13 | オ−トフオ−カス制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5863904A JPS5863904A (ja) | 1983-04-16 |
| JPH0241723B2 true JPH0241723B2 (ja) | 1990-09-19 |
Family
ID=15766760
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56163078A Granted JPS5863904A (ja) | 1981-10-13 | 1981-10-13 | オ−トフオ−カス制御装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4634851A (ja) |
| JP (1) | JPS5863904A (ja) |
| DE (1) | DE3237978A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0514661U (ja) * | 1991-02-20 | 1993-02-26 | 三菱自動車工業株式会社 | シンクロナイザーリング |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4636624A (en) * | 1983-01-10 | 1987-01-13 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Focus detecting device for use with cameras |
| US5202555A (en) * | 1983-01-10 | 1993-04-13 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Focus detecting device for use with cameras with correlation and contrast detecting means |
| JPH0690357B2 (ja) * | 1983-08-11 | 1994-11-14 | 株式会社ニコン | ずれ量検出装置 |
| GB2147169B (en) * | 1983-08-09 | 1987-09-30 | Konishiroku Photo Ind | Rangefinder |
| JPS6061714A (ja) * | 1983-09-14 | 1985-04-09 | Olympus Optical Co Ltd | 合焦検出装置 |
| US4766302A (en) * | 1984-05-17 | 1988-08-23 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Focus detecting device including means for determining a priority of correlation calculations |
| JPH0727102B2 (ja) * | 1984-07-16 | 1995-03-29 | ミノルタ株式会社 | カメラの自動焦点検出装置 |
| JPS6232410A (ja) * | 1985-08-05 | 1987-02-12 | Minolta Camera Co Ltd | 焦点検出装置 |
| JPS62188031A (ja) * | 1986-02-13 | 1987-08-17 | Csk Corp | 焦点整合位置検出方式 |
| JP2554255B2 (ja) * | 1987-03-23 | 1996-11-13 | 旭光学工業株式会社 | フイルタリング装置 |
| JP2770316B2 (ja) * | 1988-05-13 | 1998-07-02 | ミノルタ株式会社 | 自動焦点検出装置 |
| JPH0875995A (ja) * | 1994-09-07 | 1996-03-22 | Nikon Corp | 焦点検出装置 |
| US6320607B1 (en) * | 1996-11-19 | 2001-11-20 | Konica Corporation | Electronic still camera |
| JP6124564B2 (ja) * | 2012-11-21 | 2017-05-10 | キヤノン株式会社 | 焦点検出装置及び方法、及び撮像装置 |
| JP6806471B2 (ja) * | 2016-06-16 | 2021-01-06 | キヤノン株式会社 | 焦点検出装置及び方法、及び撮像装置 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4085320A (en) * | 1976-10-07 | 1978-04-18 | Honeywell Inc. | Automatic focus system with loss of correlation inhibit |
| JPS5396828A (en) * | 1977-02-03 | 1978-08-24 | Bell & Howell Japan | Automatic focal point adjusting device |
| US4247762A (en) * | 1978-11-30 | 1981-01-27 | Honeywell Inc. | Contrast sensing apparatus for automatic focus systems |
| JPS5740212A (en) * | 1980-08-22 | 1982-03-05 | Canon Inc | Automatic focusing apparatus |
-
1981
- 1981-10-13 JP JP56163078A patent/JPS5863904A/ja active Granted
-
1982
- 1982-10-13 DE DE19823237978 patent/DE3237978A1/de not_active Withdrawn
-
1986
- 1986-02-19 US US06/831,059 patent/US4634851A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0514661U (ja) * | 1991-02-20 | 1993-02-26 | 三菱自動車工業株式会社 | シンクロナイザーリング |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5863904A (ja) | 1983-04-16 |
| DE3237978A1 (de) | 1983-04-28 |
| US4634851A (en) | 1987-01-06 |
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