JPH07143391A - 静止画記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 無意味な計算時間をなくして、有効なシフト
により合焦を行うことのできる静止画記録装置。 【構成】 左方からレンズ１に入射した光は、絞り２を
介して４５度ミラー３を通過し（４５度ミラーはハーフ
ミラー）、その後部のサブミラー４によって下方に反射
される。そして、２次光学系９，ＡＦセンサ１０からな
るＡＦ光学系を通り、ＡＦセンサ１０に入射する。ＡＦ
センサ１０のピクセル数を例えば４０ピクセルとし、ま
ず計算するピクセル数を２０にし、シフト量を±２０に
して相関値を計算し、相関値の最大値を求める。その求
められるシフト数からデフォーカス量を求め、レンズ１
を駆動する。そして再びＡＦセンサ１０のデータを取り
込み、今度は、少なくとも小デフォーカスであるので、
計算するピクセル数を多くし、シフト量を小さくして、
相関計算を行い、合焦の確認あるいは焦点調節の微調を
行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＣＣＤ等の撮像素子に
よって撮影される静止画をある記録媒体に記録する装
置、特に自動合焦装置を備えた静止画記録装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来一眼レフタイプの銀塩カメラにおい
ては、位相差検出方式の自動合焦装置（ＡＦ）が数多く
機種に用いられている。この位相差検出方式のＡＦシス
テムは、概略以下のように動作する。

【０００３】図４のように、不図示のレンズから入射し
た光は、４５度ミラー２０の後部に取り付けてあるサブ
ミラー２１によって、装置下方に反射され、赤外カット
フィルタ２２，フィールドレンズ２３を介して、メガネ
レンズと呼ばれる２次光学系の２次結像レンズ２６によ
り２つの像に分離されて、ＡＦセンサに入射する。その
ＡＦセンサは、図５のように並べて配置されていて、そ
の出力は同図のようになり、合焦状態、前ピン状態、後
ピン状態によって、２像の間隔が違う。この像間隔が合
焦状態の間隔になるように、レンズを移動させてピント
合わせをする。そのレンズの移動量、つまり、像面の移
動量は２像の間隔から計算して求める。その計算は次の
ようなアルゴリズムで行う。

【０００４】まず、２つのＡＦセンサの出力をデータと
して取り込む。そして、その２つのセンサ出力の相関を
取る。その取り方は、“ＭＩＮアルゴリズム”と呼ばれ
るもので、センサ１のデータをＡ［１］…Ａ［ｎ］と
し、センサ２のデータをＢ［１］…Ｂ［ｎ］とすると、
相関量Ｕ０は、

【０００５】

【数１】 と表す。まず、このＵ０を計算する。次に、図６のよう
に、Ａ像をＡＦセンサの１ビットシフトしたデータとＢ
像のデータの相関量Ｕ１を計算する。このＵ１は、

【０００６】

【数２】 となる。このように、１ビットずつシフトした相関量を
次々計算する。２像が一致していれば、この相関量は最
大値をとるので、その最大値を取るシフト量を求め、そ
の前後のデータから、相関量の真の最大値を補間して求
め、そのシフト量をずれ量とする。光学系によってずれ
量と像面移動量、所謂デフォーカス量との関係は決まっ
ているので、そのずれ量からデフォーカス量を求める。
そのデフォーカス量からレンズの繰り出し量を求め、レ
ンズを移動し、合焦させる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記従来例では、デー
タ量をなるべく多くするため、最初は図２（ｂ）のよう
に、計算するピクセル数を多くし、シフト量を少なくし
て計算し、それで求められなければ、大デフォーカスと
みなして計算ピクセル数を減らし、シフト量を大きくし
て、ずれ量を検知するようにしている。しかしながら、
撮像素子によって、静止画を撮影するカメラの場合、Ａ
Ｆ精度や遠近競合等の起こりやすさから、ＡＦ光学系の
結像倍率を上げたり、ピッチを細かくしたＡＦセンサを
使ったりして、その対応をとるが、この場合、ＡＦセン
サ１ピクセル当たりのデフォーカス量が小さくなるの
で、合焦前状態、つまり、レンズ移動の前の状態は、大
デフォーカス状態になっている可能性が高く、はじめの
シフト量の少ない計算では、ずれ量の検知がほとんどで
きないものと思われ、はじめの計算時間が無意味なもの
となってしまうという問題点が生じる。

【０００８】本発明はかかる従来の課題を解決するため
になされたもので、無意味な計算時間をなくして、有効
なシフトにより合焦を行うことのできる静止画記録装置
を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明では、撮像素子によって静止画を撮影する
場合に、ＡＦ光学系の結像倍率を上げたり、ＡＦセンサ
のピッチを細かくして対処している時は、相関計算を少
ないピクセル数でシフト量を大きくした方を先に行い、
それによりレンズ駆動をし、再び相関計算する時に多い
ピクセル数でシフト量を少なくして行うようにしてい
る。

【００１０】

【作用】本発明によれば、合焦のための無意味な計算時
間を短縮している。

【００１１】

【実施例】図１に本発明の一実施例の構成を示す。同図
左方からレンズ１に入射した光は、絞り２を介して４５
度ミラー３を通過し（４５度ミラーはハーフミラー）、
その後部のサブミラー２によって同図下方に反射され
る。そして、２次光学系９，ＡＦセンサ１０からなるＡ
Ｆ光学系を通り、ＡＦセンサ１０に入射する。本発明で
のＡＦセンサ１０のピクセル数を、例えば４０ピクセル
とすると、まず計算するピクセル数を２０にし、シフト
量を±２０にして、次のように相関値を計算する。

【００１２】

【数３】 このようにして求めたＵ０〜Ｕ３９の最大値を求め、そ
の前後の相関値より補間して真の最大値を求める。その
求められるシフト数からデフォーカス量を求め、レンズ
１を駆動する。そして、再びＡＦセンサ１０のデータを
取り込んで、今度は、少なくとも小デフォーカスである
ので、計算するピクセル数を多くし、シフト量を小さく
して、相関計算を行い、合焦の確認あるいは焦点調節の
微調を行う。

【００１３】このようにすると、はじめから小ピクセル
数大シフト量で相関計算をするため、大デフォーカスを
検知し易くなり、無駄な計算をしなくてもよいようにな
る。

【００１４】なお、図２（ａ）に計算範囲のシフトの方
法を、図３に最大値の求め方を図示した。即ち、図２
（ａ）に示すように、１回目はピクセル数を小さく（２
０ピクセル）して、シフト量を多くし、２回目は同図
（ｂ）に示すように、ピクセル数を大きく（３０ピクセ
ル）して、シフト量を小さくして微調を行うようにして
いる。

【００１５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は撮像素子
で静止画を撮影する場合に、ＡＦ光学系の結像倍率を上
げたり、ＡＦセンサのピッチを細かくして対処している
時は、少ないピクセル数でシフト量を大きくした相関計
算を先に行って、それによりレンズ駆動し、再び相関計
算する時は、少なくとも、小デフォーカスであるので、
多いピクセル数でシフト量を小さくした計算を行い、合
焦確認あるいは焦点調節の微調を行う、といったシーケ
ンスをとることにより、大デフォーカスを検知し易く、
また、銀塩カメラで行っているはじめの小デフォーカス
のための計算を省略できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。

【図２】相関計算範囲のシフト方法の例を示す図であ
る。

【図３】相関量の最大値の補間方法を示す図である。

【図４】従来のＡＦ光学系の概略構成を示す図である。

【図５】図４のＡＦセンサとその出力図である。

【図６】相関計算（ＭＩＮアルゴリズム）の説明図であ
る。

【符号の説明】

１ レンズ ２ 絞り ３ ４５度ミラー ４ サブミラー ５ シャッタ ６ 撮像素子 ７ 信号処理系 ８ 画像記録装置 ９ ２次光学系 １０ ＡＦセンサ １１ システムコントロール部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＣＣＤ、その他の撮像素子からの映像信
   号を、磁気媒体、半導体素子及びその他の記録手段によ
   って記録する装置であって、位相差検出方式の自動焦点
   調節機能を有し、ＡＦセンサの１ピクセル当たりのデフ
   ォーカス量が銀塩カメラの場合より小さくなる際、最初
   の相関演算を大デフォーカス検知の相関演算から行い、
   ２回目以降の相関演算を小デフォーカス検知、あるいは
   合焦確認用のものを実行するＡＦシステムを具備したこ
   とを特徴とする静止画記録装置。