JPH0772763B2 - 自動焦点調節方法 - Google Patents
自動焦点調節方法Info
- Publication number
- JPH0772763B2 JPH0772763B2 JP61231413A JP23141386A JPH0772763B2 JP H0772763 B2 JPH0772763 B2 JP H0772763B2 JP 61231413 A JP61231413 A JP 61231413A JP 23141386 A JP23141386 A JP 23141386A JP H0772763 B2 JPH0772763 B2 JP H0772763B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- focus
- time
- signal
- taking lens
- adjustment method
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- Focusing (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ムービーカメラ等に用いられ、赤外発光ダイ
オード等の光源を有する所謂アクティブタイプの自動焦
点調節方法に関するものである。
オード等の光源を有する所謂アクティブタイプの自動焦
点調節方法に関するものである。
［従来の技術］ 従来における一般的な焦点調節方法を第４図〜第７図を
用いて説明する。第４図に示すように、赤外発光ダイオ
ード等の光源１から出射された光スポットは、投光レン
ズ２を通って被写体Ｏに投光される。被写体Ｏ上に投射
された光スポットは、受光レンズ３によってSPD等から
成る受光素子４上に結像される。受光素子４は素子4a、
4bから構成されており、第５図に示すようにスポットＳ
は例えば素子4b上に結像する。
用いて説明する。第４図に示すように、赤外発光ダイオ
ード等の光源１から出射された光スポットは、投光レン
ズ２を通って被写体Ｏに投光される。被写体Ｏ上に投射
された光スポットは、受光レンズ３によってSPD等から
成る受光素子４上に結像される。受光素子４は素子4a、
4bから構成されており、第５図に示すようにスポットＳ
は例えば素子4b上に結像する。
信号処理回路５は２つの素子4a及び4bからの信号Ａ及び
Ｂによって合焦状態を表す例えば信号（Ａ−Ｂ）／（Ａ
＋Ｂ）を作り、この信号が零となるようにモータ６を駆
動する。この信号は素子4a、4bの出力の和（Ａ＋Ｂ）に
より出力差（Ａ−Ｂ）を除算することによって、光量の
影響を除去するようにしている。モータ６は受光素子
４、撮影レンズ７を連動して第４図の矢印方向に移動さ
せる。
Ｂによって合焦状態を表す例えば信号（Ａ−Ｂ）／（Ａ
＋Ｂ）を作り、この信号が零となるようにモータ６を駆
動する。この信号は素子4a、4bの出力の和（Ａ＋Ｂ）に
より出力差（Ａ−Ｂ）を除算することによって、光量の
影響を除去するようにしている。モータ６は受光素子
４、撮影レンズ７を連動して第４図の矢印方向に移動さ
せる。
第５図は上述の動作を受光素子４上のスポットＳと受光
素子４の関係を捉えたものであり、停止しているスポッ
トＳに対して受光素子４が矢印方向に移動しモータ６を
等速度で駆動すれば、受光素子４のスポットＳに対する
移動も等速度となる。そして、信号（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋
Ｂ）が零となる合焦状態に至るとモータ６は停止する。
その際に、被写体Ｏの像は撮影レンズ７を通してフィル
ム又はCCD等の撮像手段８上で合焦状態となっている。
素子４の関係を捉えたものであり、停止しているスポッ
トＳに対して受光素子４が矢印方向に移動しモータ６を
等速度で駆動すれば、受光素子４のスポットＳに対する
移動も等速度となる。そして、信号（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋
Ｂ）が零となる合焦状態に至るとモータ６は停止する。
その際に、被写体Ｏの像は撮影レンズ７を通してフィル
ム又はCCD等の撮像手段８上で合焦状態となっている。
第６図は信号（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）の時間に対する変
化を示し、時刻ｔ＝０のとき信号（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋
Ｂ）＝０で合焦状態にある。また、第５図に示すように
スポットＳが素子4b内にある状態では、信号（Ａ−Ｂ）
／（Ａ＋Ｂ）＝−１で非合焦状態にあり、逆にスポット
Ｓが素子4a内にあれば信号（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）＝＋
１で同様に非合焦状態である。第６図において、矢印の
範囲の合焦近傍ではこの特性はほぼ直線と見做せるの
で、（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）＝ｙとおくと、ｋを係数と
して式ｙ＝ｋ・ｔで表すことができる。
化を示し、時刻ｔ＝０のとき信号（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋
Ｂ）＝０で合焦状態にある。また、第５図に示すように
スポットＳが素子4b内にある状態では、信号（Ａ−Ｂ）
／（Ａ＋Ｂ）＝−１で非合焦状態にあり、逆にスポット
Ｓが素子4a内にあれば信号（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）＝＋
１で同様に非合焦状態である。第６図において、矢印の
範囲の合焦近傍ではこの特性はほぼ直線と見做せるの
で、（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）＝ｙとおくと、ｋを係数と
して式ｙ＝ｋ・ｔで表すことができる。
第７図は第５図の状態から合焦してモータ６が停止する
ときの信号ｙの変化とモータ６のオン・オフ状態を示し
ている。実際の信号ｙには、第７図（ａ）で示すように
ノイズが含まれており、このノイズにより合焦点でモー
タ６がハンチングすることを防止するため、合焦範囲で
は図示のようにノイズよりも幅の広い不感帯DB（Dead B
and）を設けている。従って、従来装置ではモータ６は
真の合焦位置で停止せず、若干非合焦な位置で停止する
ことが多い。また、ノイズにより信号ｙの値が不感帯DB
を出入りする度に、第７図（ｂ）に示すようにモータ６
がオン・オフを繰り返すため、撮影レンズ７が寸動して
撮影画面が見苦しくなり、更にノイズが甚しく大きい場
合はモータ６がハンチングを起し、停止しないという問
題を有している。
ときの信号ｙの変化とモータ６のオン・オフ状態を示し
ている。実際の信号ｙには、第７図（ａ）で示すように
ノイズが含まれており、このノイズにより合焦点でモー
タ６がハンチングすることを防止するため、合焦範囲で
は図示のようにノイズよりも幅の広い不感帯DB（Dead B
and）を設けている。従って、従来装置ではモータ６は
真の合焦位置で停止せず、若干非合焦な位置で停止する
ことが多い。また、ノイズにより信号ｙの値が不感帯DB
を出入りする度に、第７図（ｂ）に示すようにモータ６
がオン・オフを繰り返すため、撮影レンズ７が寸動して
撮影画面が見苦しくなり、更にノイズが甚しく大きい場
合はモータ６がハンチングを起し、停止しないという問
題を有している。
［発明の目的］ 本発明の目的は、上述の従来例の欠点を除去し、合焦点
までの予測時間を算出することにより、例えばその間の
測距動作を中止して、撮影レンズの動作においても寸動
やハンチングが生ずることのなく、しかも省電力化を図
ったり、合焦点近傍でモータの速度を変化させたりする
ことのできる自動焦点調節方法を提供することにある。
までの予測時間を算出することにより、例えばその間の
測距動作を中止して、撮影レンズの動作においても寸動
やハンチングが生ずることのなく、しかも省電力化を図
ったり、合焦点近傍でモータの速度を変化させたりする
ことのできる自動焦点調節方法を提供することにある。
［発明の概要］ 上述の目的を達成するための本発明の要旨は、撮影レン
ズの動作に応じて変化する離散的な時系列信号から得ら
れる測距信号によって合焦・非合焦を判断し、前記撮影
レンズを非合焦状態から合焦状態へ向けて連続的に移動
する焦点調節方法において、信号の変化関数の定数を求
め、該定数に基づいて前記撮影レンズの合焦位置までの
時間を予測し、該予測時間に基づいて前記撮影レンズの
駆動制御を行うことを特徴とする自動焦点調節方法であ
る。
ズの動作に応じて変化する離散的な時系列信号から得ら
れる測距信号によって合焦・非合焦を判断し、前記撮影
レンズを非合焦状態から合焦状態へ向けて連続的に移動
する焦点調節方法において、信号の変化関数の定数を求
め、該定数に基づいて前記撮影レンズの合焦位置までの
時間を予測し、該予測時間に基づいて前記撮影レンズの
駆動制御を行うことを特徴とする自動焦点調節方法であ
る。
［発明の実施例］ 本発明を第１図〜第２図及び第４図に図示の実施例に基
づいて詳細に説明する。なお、第４図の構成及びその基
本的な動作についての説明は前述の通りであるので省略
する。
づいて詳細に説明する。なお、第４図の構成及びその基
本的な動作についての説明は前述の通りであるので省略
する。
第１図は信号処理回路５内で行われる積分処理であり、
受光素子４の各素子4a、4bの出力Ａ、Ｂを積分し、例え
ば（Ａ＋Ｂ）/2が一定レベルＬに達した時間τで積分を
打ち切る。このとき、信号ＡとＢの差Ａ−Ｂを作り、こ
れを信号処理回路Ｓに内蔵するA/D変換器でデジタル量
に変換し、ｙ＝（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）つまり（Ａ−
Ｂ）／（2L）という演算を行うことにより、信号ｙを求
める。
受光素子４の各素子4a、4bの出力Ａ、Ｂを積分し、例え
ば（Ａ＋Ｂ）/2が一定レベルＬに達した時間τで積分を
打ち切る。このとき、信号ＡとＢの差Ａ−Ｂを作り、こ
れを信号処理回路Ｓに内蔵するA/D変換器でデジタル量
に変換し、ｙ＝（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）つまり（Ａ−
Ｂ）／（2L）という演算を行うことにより、信号ｙを求
める。
第２図は信号処理回路５における信号処理の説明図であ
り、横軸に時間ｔ、縦軸にｙ＝（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）
の大きさをとっている。信号ｙの値は積分時間τ毎に検
出され、離散的時系列データｙ（ｉ−ｎ）、ｙ（ｉ−ｎ
＋１）、…、ｙ（ｉ−２）、ｙ（ｉ−１）、ｙ（ｉ）、
ｙ（ｉ＋１）が順次に得られる。アクティブオートフォ
ーカス方式では、非合焦時にモータ６は駆動し続け、合
焦点つまりｙ＝０の点に向かうため、この時系列データ
は本来、単調に減少する筈であるが、実際には第２図に
示すようにノイズがない理想状態での関係式ｙ＝ｋ・ｔ
の上下にノイズのためにばらつくことになる。そこで、
時系列データの中のノイズ成分を減らして全体的な傾向
を求めるために、Ｙ（ｉ）＝｛ｙ（ｉ−１）＋ｙ（ｉ）
＋ｙ（ｉ＋１）｝/3という演算により信号を平滑化し移
動平均を求める。得られた平均値Ｙ（ｉ）の合焦状態を
表す信号として取り扱い、平均値Ｙ（ｉ）が零となった
時を合焦状態とすることにより、S/N比が向上し不感帯D
Bを小さくすることができる。
り、横軸に時間ｔ、縦軸にｙ＝（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）
の大きさをとっている。信号ｙの値は積分時間τ毎に検
出され、離散的時系列データｙ（ｉ−ｎ）、ｙ（ｉ−ｎ
＋１）、…、ｙ（ｉ−２）、ｙ（ｉ−１）、ｙ（ｉ）、
ｙ（ｉ＋１）が順次に得られる。アクティブオートフォ
ーカス方式では、非合焦時にモータ６は駆動し続け、合
焦点つまりｙ＝０の点に向かうため、この時系列データ
は本来、単調に減少する筈であるが、実際には第２図に
示すようにノイズがない理想状態での関係式ｙ＝ｋ・ｔ
の上下にノイズのためにばらつくことになる。そこで、
時系列データの中のノイズ成分を減らして全体的な傾向
を求めるために、Ｙ（ｉ）＝｛ｙ（ｉ−１）＋ｙ（ｉ）
＋ｙ（ｉ＋１）｝/3という演算により信号を平滑化し移
動平均を求める。得られた平均値Ｙ（ｉ）の合焦状態を
表す信号として取り扱い、平均値Ｙ（ｉ）が零となった
時を合焦状態とすることにより、S/N比が向上し不感帯D
Bを小さくすることができる。
次に、第２図における式ｙ＝ｋ・ｔの係数ｋを求める方
法について説明する。先ず、Ｅを定数とする|Y（ｉ−
１）−｛Ｙ（ｉ−２）＋Ｙ（ｉ）｝/2|＜Ｅの関係を満
たせば、信号Ｙ（１−２）、Ｙ（ｉ−１）、ｙ（ｉ）の
時系列データは直線であると判断できる。続いて、ｋ
（ｉ）＝｛Ｙ（ｉ）−Ｙ（ｉ−１）｝／τの式によりｔ
＝ｉの時点での傾きｋ（ｉ）を求めることができ、更に
Ｔ（ｉ）＝Ｙ（ｉ）/k（ｉ）＝Ｙ（ｉ）・t/｛Ｙ（ｉ）
−Ｙ（ｉ−１）｝の式により第２図に示すようなｔ＝ｉ
の時点での合焦に至るまでの時間ｔ（ｉ）を求めること
ができる。この時間ｔ（ｉ）はデフォーカス量に比例す
るために、時間ｔ（ｉ）の大きさから合焦・非合焦の区
別を付けたり、合焦点近傍でのモータ６の減速を行うこ
とができる。
法について説明する。先ず、Ｅを定数とする|Y（ｉ−
１）−｛Ｙ（ｉ−２）＋Ｙ（ｉ）｝/2|＜Ｅの関係を満
たせば、信号Ｙ（１−２）、Ｙ（ｉ−１）、ｙ（ｉ）の
時系列データは直線であると判断できる。続いて、ｋ
（ｉ）＝｛Ｙ（ｉ）−Ｙ（ｉ−１）｝／τの式によりｔ
＝ｉの時点での傾きｋ（ｉ）を求めることができ、更に
Ｔ（ｉ）＝Ｙ（ｉ）/k（ｉ）＝Ｙ（ｉ）・t/｛Ｙ（ｉ）
−Ｙ（ｉ−１）｝の式により第２図に示すようなｔ＝ｉ
の時点での合焦に至るまでの時間ｔ（ｉ）を求めること
ができる。この時間ｔ（ｉ）はデフォーカス量に比例す
るために、時間ｔ（ｉ）の大きさから合焦・非合焦の区
別を付けたり、合焦点近傍でのモータ６の減速を行うこ
とができる。
第３図は本発明による信号処理のフローチャート図であ
り、先ずステップ101により平均値Ｙ（ｉ）を先に示し
た式Ｙ（ｉ）＝｛ｙ（ｉ−１）＋ｙ（ｉ）＋ｙ（ｉ＋
１）｝/3により求める。先の式では、信号ｙ（ｉ−
１）、ｙ（ｉ）、ｙ（ｉ＋１）の３項の移動平均を求め
たが、その前後に更にデータをとり、５項、７項、…の
移動平均を用いてもよい。次に、ステップ102により信
号Ｙ（ｉ）の時系列データの直線性判断を先に示した式
|Y（ｉ−１）−｛Ｙ（ｉ−２）＋Ｙ（ｉ）｝/2|＜Ｅを
用いて行う。直線でない場合には、再び平均値Ｙ（ｉ）
算出のステップ101に戻り、以下このループを廻る。直
線の場合には合焦調節動作に入ったと判断でき、ステッ
プ103において係数ｋ（ｉ）を先に示した式ｋ（ｉ）＝
｛Ｙ（ｉ）−Ｙ（ｉ−１）｝／τを用いて算出する。次
いで、ステップ104で係数ｋ（ｉ）と先に示した式ｔ
（ｉ）＝Ｙ（ｉ）/kを用いて予測時間ｔ（ｉ）を算出す
る。このようにして得られた出力を用いて、合焦点に達
するまでの間の測距動作を中止したり、モータ６の減速
を伴う合焦制御を行うことができる。
り、先ずステップ101により平均値Ｙ（ｉ）を先に示し
た式Ｙ（ｉ）＝｛ｙ（ｉ−１）＋ｙ（ｉ）＋ｙ（ｉ＋
１）｝/3により求める。先の式では、信号ｙ（ｉ−
１）、ｙ（ｉ）、ｙ（ｉ＋１）の３項の移動平均を求め
たが、その前後に更にデータをとり、５項、７項、…の
移動平均を用いてもよい。次に、ステップ102により信
号Ｙ（ｉ）の時系列データの直線性判断を先に示した式
|Y（ｉ−１）−｛Ｙ（ｉ−２）＋Ｙ（ｉ）｝/2|＜Ｅを
用いて行う。直線でない場合には、再び平均値Ｙ（ｉ）
算出のステップ101に戻り、以下このループを廻る。直
線の場合には合焦調節動作に入ったと判断でき、ステッ
プ103において係数ｋ（ｉ）を先に示した式ｋ（ｉ）＝
｛Ｙ（ｉ）−Ｙ（ｉ−１）｝／τを用いて算出する。次
いで、ステップ104で係数ｋ（ｉ）と先に示した式ｔ
（ｉ）＝Ｙ（ｉ）/kを用いて予測時間ｔ（ｉ）を算出す
る。このようにして得られた出力を用いて、合焦点に達
するまでの間の測距動作を中止したり、モータ６の減速
を伴う合焦制御を行うことができる。
［発明の効果］ 以上説明したように本発明に係る自動焦点調節方法によ
れば、離散的に得られる時系列データを使用して各種の
平滑化を行い、更に合焦に至るまでの時間を予測できる
ので、安定な操作が実施でき例えば省電力化を図ること
ができる。
れば、離散的に得られる時系列データを使用して各種の
平滑化を行い、更に合焦に至るまでの時間を予測できる
ので、安定な操作が実施でき例えば省電力化を図ること
ができる。
図面は本発明に係る自動焦点調節方法の実施例を示すも
のであり、第１図は積分処理の説明図、第２図は信号処
理の説明図、第３図はフローチャート図、第４図は焦点
調節装置の構成図、第５図は受光素子と光スポットの関
係図、第６図は時間と合焦状態を表す信号の関係図、第
７図（ａ）は合焦してモータが停止するときの合焦状態
の説明図、（ｂ）はモータのオン・オフ状態の説明図で
ある。 符号１は光源、２は投光レンズ、３は受光レンズ、４は
受光素子、５は信号処理回路、６はモータ、７は撮影レ
ンズ、８は撮像手段である。
のであり、第１図は積分処理の説明図、第２図は信号処
理の説明図、第３図はフローチャート図、第４図は焦点
調節装置の構成図、第５図は受光素子と光スポットの関
係図、第６図は時間と合焦状態を表す信号の関係図、第
７図（ａ）は合焦してモータが停止するときの合焦状態
の説明図、（ｂ）はモータのオン・オフ状態の説明図で
ある。 符号１は光源、２は投光レンズ、３は受光レンズ、４は
受光素子、５は信号処理回路、６はモータ、７は撮影レ
ンズ、８は撮像手段である。
Claims (3)
- 【請求項１】撮影レンズの動作に応じて変化する離散的
な時系列信号から得られる測距信号によって合焦・非合
焦を判断し、前記撮影レンズを非合焦状態から合焦状態
へ向けて連続的に移動する焦点調節方法において、信号
の変化関数の定数を求め、該定数に基づいて前記撮影レ
ンズの合焦位置までに時間を予測し、該予測時間に基づ
いて前記撮影レンズの駆動制御を行うことを特徴とする
自動焦点調節方法。 - 【請求項２】前記予測時間の間においては、合焦・非合
焦の判断を中止するようにした特許請求の範囲第１項に
記載の自動焦点調節方法。 - 【請求項３】前記予測時間の間においては、前記撮影レ
ンズの駆動速度を減速させるようにした特許請求の範囲
第１項に記載の自動焦点調節方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61231413A JPH0772763B2 (ja) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | 自動焦点調節方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61231413A JPH0772763B2 (ja) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | 自動焦点調節方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6385615A JPS6385615A (ja) | 1988-04-16 |
| JPH0772763B2 true JPH0772763B2 (ja) | 1995-08-02 |
Family
ID=16923205
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61231413A Expired - Fee Related JPH0772763B2 (ja) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | 自動焦点調節方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0772763B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2770316B2 (ja) * | 1988-05-13 | 1998-07-02 | ミノルタ株式会社 | 自動焦点検出装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0646554B2 (ja) * | 1983-09-02 | 1994-06-15 | 株式会社日立製作所 | 電子線装置における自動焦点調節法 |
-
1986
- 1986-09-30 JP JP61231413A patent/JPH0772763B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6385615A (ja) | 1988-04-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |