JPH0564056A - 合焦装置 - Google Patents

合焦装置

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JPH0564056A
JPH0564056A JP3220138A JP22013891A JPH0564056A JP H0564056 A JPH0564056 A JP H0564056A JP 3220138 A JP3220138 A JP 3220138A JP 22013891 A JP22013891 A JP 22013891A JP H0564056 A JPH0564056 A JP H0564056A
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JP
Japan
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detecting means
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focusing
detecting
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JP3220138A
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English (en)
Inventor
Tomotaka Muramoto
知孝 村本
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 合焦情報を検出して自動的にピント調節を行
うカメラにおいて、迅速な合焦動作が得られ、かつ正確
なピント合わせを可能とする手段を提供する。 【構成】 このため、撮像レンズ1の異なった部分を通
過する光束の位相差を検出するための各ハーフミラー1
7,18、コンデンサレンズ19、結像用レンズ20及
び遮光板21より成る第2の合焦情報検出手段を設け、
この出力情報により概略のピント合わせを行ったのち、
従来の第1の合焦情報検出手段により正確なピント合わ
せを行うよう構成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は合焦装置、特にビデオカ
メラ等の合焦装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図5に、従来用いられているいわゆる山
登りサーボ式オートフォーカス(自動合焦)システムの
一例の構成ブロック図を示す。同図において、撮影レン
ズ1を通った信号はCCD等の撮像素子2上に結像し、
この撮像素子2からは、それぞれR,G,B信号が出力
され、サンプルホールドおよびAGC回路3を経由し
て、ホワイトバランス,γ回路4によってゲイン調整と
ガンマ処理とが行われる。さらにマトリクス回路5にお
いて色差信号と輝度信号とに変換され、FM変調器9で
FM変調されて、記録アンプ10により電流に変換さ
れ、磁気ヘッド11により記録媒体上に記録される。オ
ートフォーカス用の信号は、マトリクス回路5から取り
出された輝度信号をAF制御信号発生回路12に送るこ
とにより作られる。
【0003】ここでAF制御信号発生回路12について
簡単に説明する。このオートフォーカス方式は、輝度信
号の高域成分が合焦時に最大となることを利用したもの
であり、AF制御信号発生回路12においては、バンド
パスフィルタなどにより、前記入力された輝度信号の高
域成分を抽出する。輝度信号の高域成分とレンズの繰出
し量との関係を図6に示す。同図において、横軸はレン
ズの繰出し量を、縦軸は高域成分の量をそれぞれ表わ
す。同図から明らかなように、合焦位置M3においては
高域成分が最大となり、ピントが大きくずれた位置M1
では、高域成分が小さくなる。図5のシステムコントロ
ーラ13では、この輝度信号の高域成分が最大となるよ
うに駆動回路16により、レンズ1の繰出し量を制御す
る。また、合焦位置M3がどこにあるかを知るために、
初めにレンズ1を無限遠から至近の位置まで走査する方
法と、レンズ1の繰出し量を細かく動かすことにより図
6に示した特性曲線の傾斜を検出する方法とがある。図
6において、レンズ位置M1点とM2点とではM2点の
方が高域成分が大きいため、合焦位置はM1点よりも至
近側にあることが分る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ような従来例にあっては、次のような問題があった; 1)合焦位置を知るためにレンズ1を無限遠から至近ま
で走査するのに時間がかかるため、迅速な動作を必要と
するシステムには不向きである,2)合焦位置から離れ
た部分では高域成分の変化が少ないため、ピントのずれ
が前ピンなのか後ピンなのか分り難い,など。本発明
は、以上のような従来例の問題点にかんがみてなされた
もので、迅速な合焦動作が得られ、かつ正確なピント合
わせを可能とする手段の提供を目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】このため、本発明におい
ては、合焦情報を検出して自動的にピント調節を行うカ
メラにおいて、第1の合焦情報検出手段と第2の合焦情
報検出手段とを有し、この第2の検出手段の情報に基づ
き概略のピント合わせを行った後に、前記第1の検出手
段の情報に基づき正確なピント合わせを行うよう構成す
ると共に、前記第1の検出手段を撮像面におけるボケ検
出手段とし、前記第2の検出手段を撮影レンズの異なっ
た部分を通過する光束の位相差を検出するための検出手
段とし、あるいは、前記第1の検出手段を撮像面におけ
るボケ検出手段とし、前記第2の検出手段を撮影レンズ
外の検出手段とし、また、前記第2の検出手段の合焦情
報が、正しい合焦位置に対して狂っていた場合に、それ
を補正するための補正手段を備えるよう構成し、さらに
また、前記第2の検出手段の補正情報を記憶するための
記憶手段を設け、あるいは、前記第1の検出手段の合焦
情報に基づいて、前記第2の検出手段の合焦情報の補正
情報を書換えるよう構成することにより、前記目的を達
成しようとするものである。
【0006】
【作用】以上のような発明構成によれば、合焦情報を得
るためのボケ検出手段(第1の検出手段)の他に、合焦
位置からのずれ量とその方向とをおおまかに知ることの
できる第2の検出手段を有して、始めにこの第2の検出
手段により得た情報によりレンズを合焦状態に近い位置
まで駆動し、その後第1の検出手段(ボケ検出手段)に
より得た情報により正確なピント合わせを迅速かつ正確
に行うことができる。
【0007】さらにまた、正確なピント合わせが終った
後に、正確なピント位置の情報を前記第2の検出手段に
フィードバックして、この第2の検出手段の検出精度を
改善することができる。
【0008】
【実施例】以下に、本発明を実施例に基づいて説明す
る。図1に、本発明に係る自動合焦システムの一実施例
の構成ブロック図(前記従来例図5相当図)を示し、図
5におけると同一(相当)構成要素は同一符号で表わ
し、個々の重複説明は省略するが、図1の実施例は、図
5に示した従来例に各符号17〜21から成る第2の合
焦情報検出手段を付加したことを特徴としており、1
7,18は各ハーフミラー、19はコンデンサレンズ、
20は2次結像用レンズ、21は遮光板である。図1に
おいて、撮影レンズ1からの被写体の光束はハーフミラ
ー17によってCCD等の撮像素子2へ行く系と、ファ
インダ及び上記第2の検出手段へ行く系とに分けられ
る。後者の検出手段に行く光は、さらにハーフミラー1
8によってファインダのコンデンサレンズ19と分離さ
れて2次結像用のレンズ20の手前に結像する。この像
は2次結像用レンズ20によって改めて撮像素子2上に
結像される。ここで2次結像用レンズ20による像は、
撮像素子2の有効画面の外に結像するものとする。21
は遮光用部材を示す。
【0009】図2に、この第2の検出手段の部分を上か
ら見た図を示す。同図において、撮影レンズ1のaの部
分を通った光束は、2次結像用レンズ20aによって撮
像素子2のa´の部分に結像する。また撮像レンズ1の
bの部分を通った光束は2次結像用レンズ20bによっ
て撮像素子2のb´の部分に結像する。本実施例におい
ては、まず始めに図2に示したa´とb´部分の像の相
対的な位置関係により、合焦位置からのずれ量と方向と
を前記第2の検出手段により知り、その情報に基づいて
ほぼ合焦位置に近いところまでレンズ1を移動する。次
に撮像素子2上にハーフミラー17を通過して結像した
像から検出した第1の検出手段によるぼけ情報によっ
て、さらに正確なピント合わせを行うもので、このぼけ
情報によるピント合わせの動作は前記図5に示した従来
例の場合と同様である。さらにピントが完全に合った状
態での2次結像a´とb´との位置関係を読取り、その
情報を記憶して次の合焦動作のための基準とするよう構
成したものである。
【0010】(他の実施例)図3に、本発明の第2の実
施例の図1相当図を示し、図1におけると同一(相当)
構成要素は同一符号を付す。本実施例は、前記第2の合
焦情報検出手段として、撮像レンズ1を通らない外測式
の検出手段を用いたことを特徴とするもので、図3にお
いて、各符号22〜26がこの第2の検出手段を構成し
ている。次にこの第2の検出手段の動作を図4を用いて
簡単に説明する。図3,図4において、22は結像用レ
ンズ、23は受光素子、24は投光用レンズ、25は発
光素子である。発光素子25から出た光は、投光レンズ
24を通して被写体27に向かって投光される。被写体
27で反射した光は結像用レンズ22によって受光素子
23上に結像する。ここで投光用レンズ24及び発光素
子25から成る投光部は、回転して光の反射角度を変化
させ、反射光が丁度受光素子23上に来る時の角度を検
出する。
【0011】被写体27が図4aの位置にあるときと、
bの位置にあるときでは、光の発射角度が異なるため、
その時の発射角度から被写体26までの距離の情報が得
られる。本実施例においては、まずこの第2の検出手段
の情報に基づきレンズ1を駆動して合焦動作を行った後
に、撮像素子2上の像のボケ情報によって正確な合焦動
作を行うもので、このボケ情報による動作は前記第1実
施例の場合と同様である。また、第1の実施例と同様
に、第1の検出回路の情報に基づいて第2の検出回路の
ずれを補正し、そのデータを記憶する。本実施例によれ
ば、三角測距による合焦検出方式の欠点である望遠側で
精度がでないという問題と、ボケ検出の欠点である合焦
位置までの距離と方向とが不明であるという問題をそれ
ぞれの方式を組合わせることにより解決し得るようにな
る。
【0012】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
以下のような効果が得られる; 1)前記第2の検出手段により合焦位置までの距離と方
向とを知ることができるため、レンズを大きな範囲に走
査する必要がなくなり、迅速な合焦動作が可能となる,
2)また、前記第1の検出手段として、撮像面のボケ情
報を使用することにより、正確なピント合わせが可能と
なる,3)あるいは、この第1の検出手段として、撮像
面のボケ情報を使用すると、第2の検出手段にはそれほ
ど精度を必要としなくなるため、その製造工程が簡単と
なり、その分、コスト低減が可能,4)また、第1の検
出手段によってピント合わせを行った結果を第2の検出
手段にフィードバックすることにより、経時変化などに
よる検出手段のずれを補正することができる,など。
【図面の簡単な説明】
【図1】 自動合焦システムの一実施例の構成ブロック
【図2】 その撮像部分の上面図
【図3】 他の実施例の図1相当図
【図4】 その動作説明図
【図5】 従来例の図1相当図
【図6】 そのレンズ位置対輝度信号高域成分特性曲線
【符号の説明】
1 撮像レンズ 2 撮像素子 12 AF制御信号発生器(第1の合焦検出回路) 16 レンズ駆動回路 17,18 ハーフミラー(第2の合焦検出手段) 19 コンデンサレンズ(第2の合焦検出手段) 20 レンズ(第2の合焦検出手段) 21 遮光板(第2の合焦検出手段) 22 レンズ(外測式の第2の合焦検出手段) 23 受光素子(外測式の第2の合焦検出手段) 24 レンズ(外測式の第2の合焦検出手段) 25 発光素子(外測式の第2の合焦検出手段) 26 AF制御信号発生器(外測式の第2の合焦検出手
段) 27 被写体

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 合焦情報を検出して自動的にピント調節
    を行うカメラにおいて、第1の合焦情報検出手段と第2
    の合焦情報検出手段とを有し、この第2の検出手段の情
    報に基づき概略のピント合わせを行った後に、前記第1
    の検出手段の情報に基づき正確なピント合わせを行うよ
    う構成したことを特徴とする合焦装置。
  2. 【請求項2】 前記第1の検出手段を撮像面におけるボ
    ケ検出手段とし、前記第2の検出手段を撮影レンズの異
    なった部分を通過する光束の位相差を検出するための検
    出手段としたことを特徴とする請求項1記載の合焦装
    置。
  3. 【請求項3】 前記第1の検出手段を撮像面におけるボ
    ケ検出手段とし、前記第2の検出手段を撮影レンズ外の
    検出手段としたことを特徴とする請求項1記載の合焦装
    置。
  4. 【請求項4】 前記第2の検出手段の合焦情報が、正し
    い合焦位置に対して狂っていた場合に、それを補正する
    ための補正手段を備えたことを特徴とする請求項1記載
    の合焦装置。
  5. 【請求項5】 前記第2の検出手段の補正情報を記憶す
    るための記憶手段を備えたことを特徴とする請求項4記
    載の合焦装置。
  6. 【請求項6】 前記第1の検出手段の合焦情報に基づい
    て、前記第2の検出手段の合焦情報の補正情報を書換え
    るよう構成したことを特徴とする請求項5記載の合焦装
    置。
JP3220138A 1991-08-30 1991-08-30 合焦装置 Pending JPH0564056A (ja)

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