JPS58211721A - 合焦検出方法 - Google Patents
合焦検出方法Info
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- JPS58211721A JPS58211721A JP57095869A JP9586982A JPS58211721A JP S58211721 A JPS58211721 A JP S58211721A JP 57095869 A JP57095869 A JP 57095869A JP 9586982 A JP9586982 A JP 9586982A JP S58211721 A JPS58211721 A JP S58211721A
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-
- 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
- G02B7/36—Systems for automatic generation of focusing signals using image sharpness techniques, e.g. image processing techniques for generating autofocus signals
- G02B7/38—Systems for automatic generation of focusing signals using image sharpness techniques, e.g. image processing techniques for generating autofocus signals measured at different points on the optical axis, e.g. focussing on two or more planes and comparing image data
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- Automatic Focus Adjustment (AREA)
- Focusing (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はカメラ、顕＆＊％品密度光学的記録再生装置等
における合焦検出方法に関するものである。
における合焦検出方法に関するものである。
従来、光学系の合焦検出方法としては、１）ぼけ像検出
方式、 ２）像の横ずれを検出する方法が代表的なもの
である。上述した２方式は各々すぐれた長所を持ってい
るが、その反面欠点もあり一方の方式の使用のみでは高
精度の焦点検出を行うことは畔しかった。すなわちぼけ
像検出方式においては、強度分布が急激に変化する物体
に対して検出精度が高く、−眼レフカメラのＴＴＬ方式
の。
方式、 ２）像の横ずれを検出する方法が代表的なもの
である。上述した２方式は各々すぐれた長所を持ってい
るが、その反面欠点もあり一方の方式の使用のみでは高
精度の焦点検出を行うことは畔しかった。すなわちぼけ
像検出方式においては、強度分布が急激に変化する物体
に対して検出精度が高く、−眼レフカメラのＴＴＬ方式
の。
オートフォーカスに適用した場合、６柿のＦナンバーの
レンズに対し光のケラレがなくすなわち色々なレンズを
交換して使える利点がある。しかしながら、極端にぼけ
た時評価値が小さくなり、その変化もなだらかになって
焦点ずれの方向の！１′４１別、が正価にできず、レン
ズ駆動方向が検知できなかったり、強度分布がなだらか
なコントラストの少ない被写体例えは人の顔の一部分で
は合焦吐くでもｉ・１ζ価値か小さくなりかつボケに対
する変化が少くなり合焦検出が難しかった。また横ずれ
検出方式では、コントラストのなだらかな被写体につい
て合焦の検知が容易で極端にぼけた時でもレンズ駆動方
向が検知できる利点がある。しかしながら、−眼レフカ
メラの’Ｉ’ＴＬ方式のオートフォーカスに適用した場
合絞りが小さくなると受光素子上に入射する光がケラし
て合焦検出の精度が低下し、また低コントラストの被写
体でも精度が低下して合焦検出が難しかった。すなわち
、ぼけ像方式では低い壁間周波数成分を含む像に対して
検出感度は悪く、横ずれ方式では低コントラストの像（
強度４分布の最大値と最小値の差が少ない像）に対して
検出感度が悪かった。さらに横ずれ方式はその原理上、
合焦点近傍における検出出力の利得が小さくなり、正確
な合焦検出は困難となる。
レンズに対し光のケラレがなくすなわち色々なレンズを
交換して使える利点がある。しかしながら、極端にぼけ
た時評価値が小さくなり、その変化もなだらかになって
焦点ずれの方向の！１′４１別、が正価にできず、レン
ズ駆動方向が検知できなかったり、強度分布がなだらか
なコントラストの少ない被写体例えは人の顔の一部分で
は合焦吐くでもｉ・１ζ価値か小さくなりかつボケに対
する変化が少くなり合焦検出が難しかった。また横ずれ
検出方式では、コントラストのなだらかな被写体につい
て合焦の検知が容易で極端にぼけた時でもレンズ駆動方
向が検知できる利点がある。しかしながら、−眼レフカ
メラの’Ｉ’ＴＬ方式のオートフォーカスに適用した場
合絞りが小さくなると受光素子上に入射する光がケラし
て合焦検出の精度が低下し、また低コントラストの被写
体でも精度が低下して合焦検出が難しかった。すなわち
、ぼけ像方式では低い壁間周波数成分を含む像に対して
検出感度は悪く、横ずれ方式では低コントラストの像（
強度４分布の最大値と最小値の差が少ない像）に対して
検出感度が悪かった。さらに横ずれ方式はその原理上、
合焦点近傍における検出出力の利得が小さくなり、正確
な合焦検出は困難となる。
上述した欠点を解消するため、本願人は両方式を組合わ
せて合焦検出を行なう装置を既に提案している。この装
置においては両方式を組み合わせて、ピント外れが大き
い領域では横ずれ方式を用い、ある程度ピントが合って
きたところではけ像方式に切換えて合焦検出を行なって
いる。しかしながら、ぼけ像方式では上述したようにピ
ント外れの大きい場合のほか、もともとコントラストの
低い物体を対象とする場合にはピントがある程度合って
いても検出信号が出ないことかあり、このような場合、
合焦近辺で横ずれ方式からはけ像方式へ切換えても正確
に合焦検出を行なうことができなくなってしまう欠点が
あった。
せて合焦検出を行なう装置を既に提案している。この装
置においては両方式を組み合わせて、ピント外れが大き
い領域では横ずれ方式を用い、ある程度ピントが合って
きたところではけ像方式に切換えて合焦検出を行なって
いる。しかしながら、ぼけ像方式では上述したようにピ
ント外れの大きい場合のほか、もともとコントラストの
低い物体を対象とする場合にはピントがある程度合って
いても検出信号が出ないことかあり、このような場合、
合焦近辺で横ずれ方式からはけ像方式へ切換えても正確
に合焦検出を行なうことができなくなってしまう欠点が
あった。
本発明の目的は上述した不具合を解決し、ぼけ像方式と
横ずれ方式とを巧妙に組み合わせ、どの」 ような物体でもピント外れの大小にかかわらず常に正確
に合焦検出できる合焦検出方法を提供しようとするもの
である。
横ずれ方式とを巧妙に組み合わせ、どの」 ような物体でもピント外れの大小にかかわらず常に正確
に合焦検出できる合焦検出方法を提供しようとするもの
である。
本発明は、光電検出手段上に投影された像の鮮鋭度を表
わす評価値を求めることにより合焦検出を行なうぼけ像
検出方法と、レンズ射出瞳の一部を？！ｉ過した光束に
より光電検出手段上に投影された像と、射出瞳の他の部
分を透過した光束により検出手段上に投影された像の位
置関係を比較することにより合焦検出を行なうための横
ずれ検出方法を併用する合焦検出方法において、前記ぼ
け像方法の１１′価（ｉｔ４が所定のしきい値より小さ
い場合には前、記構ずれ方法を用いて合焦検出し、前記
評価値か前記しきい値より大きい場合にはぼけ像法及び
横ずれ法の両者により合焦検出し、合焦信号を発生させ
るようにしたことを特徴とするものである。
わす評価値を求めることにより合焦検出を行なうぼけ像
検出方法と、レンズ射出瞳の一部を？！ｉ過した光束に
より光電検出手段上に投影された像と、射出瞳の他の部
分を透過した光束により検出手段上に投影された像の位
置関係を比較することにより合焦検出を行なうための横
ずれ検出方法を併用する合焦検出方法において、前記ぼ
け像方法の１１′価（ｉｔ４が所定のしきい値より小さ
い場合には前、記構ずれ方法を用いて合焦検出し、前記
評価値か前記しきい値より大きい場合にはぼけ像法及び
横ずれ法の両者により合焦検出し、合焦信号を発生させ
るようにしたことを特徴とするものである。
以下図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第１図はぼけ像検出及び横ずれ検出方式における光電検
出手段の予定焦平面に対する配置関係を示す線図である
。第１図においてぼけ像を検出する場合は、受光素子列
を撮影光学系１の予定焦平面１００の前後Δだけ離れた
面１０１，１０２と等価な面に配置する。横ずれを検出
する場合は、はけ像検出時と同じ予定焦平面１００と等
価な面に受光素子列を配置する。予定焦平面１００はカ
メラの場合フィルム面を表わしている。また、本発明に
用いるぼけ像検出方法と横ずれ検出方法としては従来か
ら知られている方法を使用することができる。
出手段の予定焦平面に対する配置関係を示す線図である
。第１図においてぼけ像を検出する場合は、受光素子列
を撮影光学系１の予定焦平面１００の前後Δだけ離れた
面１０１，１０２と等価な面に配置する。横ずれを検出
する場合は、はけ像検出時と同じ予定焦平面１００と等
価な面に受光素子列を配置する。予定焦平面１００はカ
メラの場合フィルム面を表わしている。また、本発明に
用いるぼけ像検出方法と横ずれ検出方法としては従来か
ら知られている方法を使用することができる。
第２図は本発明合焦検出方法を適用するのに好適な光学
系の一実施例を示ず線図である。第２図において、入射
光束９は光路分割プリズムδ中に一体に設けられたハー
フミラ−４，５、ミラー６によって三分割される。三分
割された光束のうち光束１１．１８は、ぼけ像検出のた
め同一の半導体基板２０上に形成された受光素子列１４
．１６へ入射させる。残りの光束１２は横ずれ検出用の
もので、プリズム８と一体に設けた補助光学系７を介し
て基板２０上に設けた受光素子列１５に入射する。なお
、このとき光束１１と１８の光量はほぼ等しくなるよう
にする。上述した光束を三分割する構成の実施例では物
体の同じ位置の光を両方法で使っているので、奥行きの
ある物体で検出を精度良く行なうことができる。
系の一実施例を示ず線図である。第２図において、入射
光束９は光路分割プリズムδ中に一体に設けられたハー
フミラ−４，５、ミラー６によって三分割される。三分
割された光束のうち光束１１．１８は、ぼけ像検出のた
め同一の半導体基板２０上に形成された受光素子列１４
．１６へ入射させる。残りの光束１２は横ずれ検出用の
もので、プリズム８と一体に設けた補助光学系７を介し
て基板２０上に設けた受光素子列１５に入射する。なお
、このとき光束１１と１８の光量はほぼ等しくなるよう
にする。上述した光束を三分割する構成の実施例では物
体の同じ位置の光を両方法で使っているので、奥行きの
ある物体で検出を精度良く行なうことができる。
第８図は本発明合焦検出方法を適用するのに好適な光学
系の他の実施例を示す線図である。第８図において第２
図に示す実施例と相違する点は、入射光を予め光路分割
プリズム（図示せず〕によつて二分割している点である
。二分割された一方の入射光束９は、光路長補正板８を
介して光路分割フ！Ｊ ’Ｘム３中に一体に設けられた
ハーフミラ−４１，ミラー６により更に二分割され、同
一基板２０上に形成された受光素子列１４．１６に入射
させてぼけ像を検出する。他方の入射光束１ｏは、プリ
ズム３、プリズム３と一体に設けられた補助光学系７を
介して基板２ｏに設けた受光素子列邦へ入射させて横ず
れ検出を行う。本実施例においても、光束１１と１８の
光量はほぼ等しくなるようにｆ７４成している。また本
実施例の場合は、第２図の実施例と比べて光利用率が向
上する利点がある。
系の他の実施例を示す線図である。第８図において第２
図に示す実施例と相違する点は、入射光を予め光路分割
プリズム（図示せず〕によつて二分割している点である
。二分割された一方の入射光束９は、光路長補正板８を
介して光路分割フ！Ｊ ’Ｘム３中に一体に設けられた
ハーフミラ−４１，ミラー６により更に二分割され、同
一基板２０上に形成された受光素子列１４．１６に入射
させてぼけ像を検出する。他方の入射光束１ｏは、プリ
ズム３、プリズム３と一体に設けられた補助光学系７を
介して基板２ｏに設けた受光素子列邦へ入射させて横ず
れ検出を行う。本実施例においても、光束１１と１８の
光量はほぼ等しくなるようにｆ７４成している。また本
実施例の場合は、第２図の実施例と比べて光利用率が向
上する利点がある。
第４図は本発明合焦検出方法を適用するのに好適な光学
系のさらに他の実施例を示すｆｉ１図である。
系のさらに他の実施例を示すｆｉ１図である。
本実施例ではぼけ像の検出と横ずれ検出の光学系を全く
独立に配置なしたが、これらの所定の位置関係を保った
まま一部を接触または一体にして設けてもよい。第４図
において、予め光路分割プリズム等で二分割された一方
の入射光束９は、光路分割プリズム８中に一体に設けら
れたハーフミラ−舎、ミラー６により各々の光束１１．
１３の光１社が同じになるように更に部分ＩＪＩＪされ
、受光素子列１４．１６へ入射される。他の入射光束１
０は別個に設けられた光路長補正板８、補正光学系７を
介して受光素子列１５へ入射させる。受光素子列１４．
１５．１６は共通の基板２ｏに形成する。
独立に配置なしたが、これらの所定の位置関係を保った
まま一部を接触または一体にして設けてもよい。第４図
において、予め光路分割プリズム等で二分割された一方
の入射光束９は、光路分割プリズム８中に一体に設けら
れたハーフミラ−舎、ミラー６により各々の光束１１．
１３の光１社が同じになるように更に部分ＩＪＩＪされ
、受光素子列１４．１６へ入射される。他の入射光束１
０は別個に設けられた光路長補正板８、補正光学系７を
介して受光素子列１５へ入射させる。受光素子列１４．
１５．１６は共通の基板２ｏに形成する。
上述した第２〜４図に示す実施例においては、受光素子
列１４，１５．１６は共通の半導体基板２０に形成され
ていると共に、この基板にはさら・に信号処理回路、駆
動回路等が一体に組込まれて形成されている。したがっ
て全体の構成は非常にコンパクトなカメラ等げ狭いスペ
ース内に有効に収容することができる。
列１４，１５．１６は共通の半導体基板２０に形成され
ていると共に、この基板にはさら・に信号処理回路、駆
動回路等が一体に組込まれて形成されている。したがっ
て全体の構成は非常にコンパクトなカメラ等げ狭いスペ
ース内に有効に収容することができる。
第５図（Ａ） 、 （Ｂ）は、本発明の合焦判定方法の
一実施例を説明するためのぼけ像及び横ずれの評価値を
示すグラフである。第５図において、曲線ＦＢＩ ”Ｂ
□は上述した光学系におけるぼけ低力式用の受光素子列
１４，１６の光電変換出力より求めた評価関数値であり
、本例では隣接する画素の出力差の最大重１／１Ｘｎ−
Ｘｎ＋□’ＭＡＸを各々評価関数として用いている。曲
線Ｓ′は横ずれ方式用の受光素子列１５の各受光素子の
相関より求まる横ずれのｄ゛１（価値であり、それぞれ
撮影光学系の射出瞳の異なる部分の光束を受光する一対
の受光素子の出方をｋ及びＢとしたとき、 ３’＝Σ（ｌ Ａｎ−Ｂｎ＋□Ｉ −Ｉ Ａｎ＋□−Ｂ
ｎＩ ）をδ゛［価関数として用いている。また、曲線
Ｓは上述したぼけ像方式の評価関数の値Ｆ８□とＦ８□
の差により求められる評価値であり、５＝Ｆ８□−Ｆ８
．２である。さらに、±Δ□、±Δ２．Δ８は各々本発
明の合焦検出方法を実施するときに使用するしきい値で
ある。
一実施例を説明するためのぼけ像及び横ずれの評価値を
示すグラフである。第５図において、曲線ＦＢＩ ”Ｂ
□は上述した光学系におけるぼけ低力式用の受光素子列
１４，１６の光電変換出力より求めた評価関数値であり
、本例では隣接する画素の出力差の最大重１／１Ｘｎ−
Ｘｎ＋□’ＭＡＸを各々評価関数として用いている。曲
線Ｓ′は横ずれ方式用の受光素子列１５の各受光素子の
相関より求まる横ずれのｄ゛１（価値であり、それぞれ
撮影光学系の射出瞳の異なる部分の光束を受光する一対
の受光素子の出方をｋ及びＢとしたとき、 ３’＝Σ（ｌ Ａｎ−Ｂｎ＋□Ｉ −Ｉ Ａｎ＋□−Ｂ
ｎＩ ）をδ゛［価関数として用いている。また、曲線
Ｓは上述したぼけ像方式の評価関数の値Ｆ８□とＦ８□
の差により求められる評価値であり、５＝Ｆ８□−Ｆ８
．２である。さらに、±Δ□、±Δ２．Δ８は各々本発
明の合焦検出方法を実施するときに使用するしきい値で
ある。
第５図ＣＢ）において示すように、ぼけ像の評価値Ｓと
しきい値±Δ、を比較した場合、−Δ□＜Ｓ＜Δ、なら
合焦、Δ□〈Ｓなら前ピン、Ｓ〈−Δ□なら後ピンと判
断される。また、横ずれの「７価（ｉｌ Ｓ’としきい
値±Δ２を比較した場合、−Δ２＜ｓ’＜Δ２なら合焦
、Δ２〈Ｓ′なら前ピン、ｓ′〈−Δ２なら後ピンと判
断される。本実施例においては、第５図（Ａ）に示すよ
うに、ぼけ像の評価関数値Ｆ 、Ｆ をしきいＢＩ
Ｂ２ 値Δ８と比較し、Ｆ８□〈Δ８かつＦＢ□〈Δ８の場合
すなわち図中αで示した領域ではぼけ像による合焦判定
は不正確となるので、ぼけ像による検出信号を出力しな
いで横ずれ法により合焦を判断する。
しきい値±Δ、を比較した場合、−Δ□＜Ｓ＜Δ、なら
合焦、Δ□〈Ｓなら前ピン、Ｓ〈−Δ□なら後ピンと判
断される。また、横ずれの「７価（ｉｌ Ｓ’としきい
値±Δ２を比較した場合、−Δ２＜ｓ’＜Δ２なら合焦
、Δ２〈Ｓ′なら前ピン、ｓ′〈−Δ２なら後ピンと判
断される。本実施例においては、第５図（Ａ）に示すよ
うに、ぼけ像の評価関数値Ｆ 、Ｆ をしきいＢＩ
Ｂ２ 値Δ８と比較し、Ｆ８□〈Δ８かつＦＢ□〈Δ８の場合
すなわち図中αで示した領域ではぼけ像による合焦判定
は不正確となるので、ぼけ像による検出信号を出力しな
いで横ずれ法により合焦を判断する。
このようにして合焦位置から大きくずれた場合でも焦点
ずれの方向を圧線に検出することができる。
ずれの方向を圧線に検出することができる。
一方、Ｆ８□とＦ８２がΔ８より大きい場合は、ぼけ像
による検出信号だけを使用して横ずれによる検出信号は
使用し１（いで、前ピン、後ピン、合焦を判断している
。ぼけ像方式による「゛ト価価値は合焦近傍において急
激に変化しているので合焦近傍における焦点検出を高精
度に行なうことかできる。
による検出信号だけを使用して横ずれによる検出信号は
使用し１（いで、前ピン、後ピン、合焦を判断している
。ぼけ像方式による「゛ト価価値は合焦近傍において急
激に変化しているので合焦近傍における焦点検出を高精
度に行なうことかできる。
このように本発明の合焦検出方法によれは、ピン□ト外
れが大きい場合だけでなくコントラストが低いためにぼ
け像による検出信号が出にくい（しきい値Δ８より小さ
い）場合でも、横ずれ法により合焦検出が可能となる。
れが大きい場合だけでなくコントラストが低いためにぼ
け像による検出信号が出にくい（しきい値Δ８より小さ
い）場合でも、横ずれ法により合焦検出が可能となる。
また、従来例のように、検出信号が得られないためノイ
ズ等で誤動作や誤表示を起こすことはなくなる。なお本
実施例においてしきい値Δ０．Δ２の大小関係は必要に
応じて適宜選定可能である。
ズ等で誤動作や誤表示を起こすことはなくなる。なお本
実施例においてしきい値Δ０．Δ２の大小関係は必要に
応じて適宜選定可能である。
第、６図は、本発明の合焦判定方法の池の実施例を説明
するためのグラフである。第６図において曲線ＦＢ□、
Ｆ８□、 ｓ 、 ｓ’は第５図において説明したのと
同じ評価関数値および評価値である。本実施例において
は、まず横ずれのｊ′ト価値Ｓ′を求め、その評価値と
しきい信士Δ、の大小を比較し、しきい値＋Δ より大
きければ前ピン、しきい値−Δ。
するためのグラフである。第６図において曲線ＦＢ□、
Ｆ８□、 ｓ 、 ｓ’は第５図において説明したのと
同じ評価関数値および評価値である。本実施例において
は、まず横ずれのｊ′ト価値Ｓ′を求め、その評価値と
しきい信士Δ、の大小を比較し、しきい値＋Δ より大
きければ前ピン、しきい値−Δ。
より小さければ後ピンと判断する。横ずれの評価値Ｓ′
がしきい値±Δ、と等しくなるかまたは±Δ。
がしきい値±Δ、と等しくなるかまたは±Δ。
の範囲内に入っていれは、ぼけ像の評価値Ｓを同時に求
めて、ぼけ像の評価値Ｓが予め設定されたしきい値±Δ
、の範囲内にあり、かつ横ずれの評価値Ｓ′が予め設定
されたしきい値±Δ２の範囲内にあるときに合焦と判断
する。それまでの前ピン、後ピンの判断は、ぼけ像の評
価関数値Ｆ８□およびＦＢ２を予め設定したしきい値Δ
８とを比較し、ＦＢ□とＦＢ２のいずれかがΔ８よりも
大きい場合はほけ像の評価値Ｓにより、Ｆ８□およびＦ
Ｂ２のいずれもがしきい値Δ８よりも小ぎい場合は横ず
れのＮ’ｌξ価値Ｓ′によって行なっている。
めて、ぼけ像の評価値Ｓが予め設定されたしきい値±Δ
、の範囲内にあり、かつ横ずれの評価値Ｓ′が予め設定
されたしきい値±Δ２の範囲内にあるときに合焦と判断
する。それまでの前ピン、後ピンの判断は、ぼけ像の評
価関数値Ｆ８□およびＦＢ２を予め設定したしきい値Δ
８とを比較し、ＦＢ□とＦＢ２のいずれかがΔ８よりも
大きい場合はほけ像の評価値Ｓにより、Ｆ８□およびＦ
Ｂ２のいずれもがしきい値Δ８よりも小ぎい場合は横ず
れのＮ’ｌξ価値Ｓ′によって行なっている。
第７図は、本発明の詳細な説明した合焦検出方法を実施
するのに好適な信号処理回路の一実施例を示すブロック
図である。ぼけ像検出回路３０においては、受光素子列
８１，１１２で受光された光束の光電変換出力をサンプ
ルホールド回路８８゜３４でサンプルホールドし、 Ａ
／Ｄ変換器８５で時系列的にＶＤ変換した後差動増幅器
８８で隣接す・・□る素子の出力間の差Ｘｎ−Ｘｎ＋□
を求める。次いで、処理回路ｉ３９，４０によって得ら
れた差Ｘｎ−Ｘｎ＋、の絶対値のうち最大のものを求め
、一方の受光素子列からの処理結果をＦ ５他方の受光
素子列か１ らの処理結果をＦＢ２としてメモリ４２．４８にそ□れ
ぞれ記憶する。最後に差動増幅器４４で画処理結果Ｆ８
□とＦＢ、の差Ｓ＝ｒ飢−ＦＢＳＩをとり、ぼけ低力法
の評価値として出力する。本実施例では、その出力をさ
らにウィンドコンパレータ７０に入力し、前ピン、合焦
、後ピンの信号を各別に得ている。ウィンドコンパレー
タ７０は差ｕ＋ 増ＩＷ＋ｌ 器７１ 、・７２、イン
バータ７３．７４及びＡＮＤゲート７５〜７７よりｔＡ
’ｒ ＋＆＋され、上述したａ′ト価値Ｓと予め設定し
であるしきい値±Δ、番比較して、前ピン、合焦、後ピ
ンのそれぞれの場合に応じてへＮＤゲー）７５，７６．
７７からＨレベルの信号を出力するよう（イｑ成する。
するのに好適な信号処理回路の一実施例を示すブロック
図である。ぼけ像検出回路３０においては、受光素子列
８１，１１２で受光された光束の光電変換出力をサンプ
ルホールド回路８８゜３４でサンプルホールドし、 Ａ
／Ｄ変換器８５で時系列的にＶＤ変換した後差動増幅器
８８で隣接す・・□る素子の出力間の差Ｘｎ−Ｘｎ＋□
を求める。次いで、処理回路ｉ３９，４０によって得ら
れた差Ｘｎ−Ｘｎ＋、の絶対値のうち最大のものを求め
、一方の受光素子列からの処理結果をＦ ５他方の受光
素子列か１ らの処理結果をＦＢ２としてメモリ４２．４８にそ□れ
ぞれ記憶する。最後に差動増幅器４４で画処理結果Ｆ８
□とＦＢ、の差Ｓ＝ｒ飢−ＦＢＳＩをとり、ぼけ低力法
の評価値として出力する。本実施例では、その出力をさ
らにウィンドコンパレータ７０に入力し、前ピン、合焦
、後ピンの信号を各別に得ている。ウィンドコンパレー
タ７０は差ｕ＋ 増ＩＷ＋ｌ 器７１ 、・７２、イン
バータ７３．７４及びＡＮＤゲート７５〜７７よりｔＡ
’ｒ ＋＆＋され、上述したａ′ト価値Ｓと予め設定し
であるしきい値±Δ、番比較して、前ピン、合焦、後ピ
ンのそれぞれの場合に応じてへＮＤゲー）７５，７６．
７７からＨレベルの信号を出力するよう（イｑ成する。
横ずれ検出回路５０においては、受光素子列５１で受光
された光束の光電変換出力をサンプルホールド回路５２
でサンプルホールドし、 Ａ／Ｄ変換器５８でＡ／Ｄ変
換変換子メモ１Ｊ５４４’に交互に送り込まれる。メモ
リ５４の出力はシフトレジスター５５ 、５７に順次転
送され、蝿、蝿や□を得る。
された光束の光電変換出力をサンプルホールド回路５２
でサンプルホールドし、 Ａ／Ｄ変換器５８でＡ／Ｄ変
換変換子メモ１Ｊ５４４’に交互に送り込まれる。メモ
リ５４の出力はシフトレジスター５５ 、５７に順次転
送され、蝿、蝿や□を得る。
同様にメモリ５４′の出力からシフトレジスタ５６゜５
８によりＢｎ、Ｂｎ＋□を得て、シフト毎に差動増幅器
５９．６０において”ｎ”’ｎ＋１ ＋ Ａｎ＋１−Ｂ
ｎを計ｎし、処理回路６１．６２でそれぞれの絶対値を
得る。さらに順次連続して得られる出力を差動増幅器６
８、処理回路６４により計算し、横ずれ法の評価値 Ｓ′＝Σ（ｌ Ａｎ−ａｎ＋、Ｉ −Ｉ Ａｎ＋、−Ｂ
ｎｌ）を求める。以下、上述したウィンドコンパレータ
７０とまったくＮじ構成のウィンドコンパレータ８０に
おいて、出力信号と予め設定したしきい値±Δ、とを比
較し、前ピン、合焦、後ピンのそれぞれの場合に応じて
ＡＮＤゲート８５ 、８６．８７からＨレベル信号を出
力するよう構成する。
８によりＢｎ、Ｂｎ＋□を得て、シフト毎に差動増幅器
５９．６０において”ｎ”’ｎ＋１ ＋ Ａｎ＋１−Ｂ
ｎを計ｎし、処理回路６１．６２でそれぞれの絶対値を
得る。さらに順次連続して得られる出力を差動増幅器６
８、処理回路６４により計算し、横ずれ法の評価値 Ｓ′＝Σ（ｌ Ａｎ−ａｎ＋、Ｉ −Ｉ Ａｎ＋、−Ｂ
ｎｌ）を求める。以下、上述したウィンドコンパレータ
７０とまったくＮじ構成のウィンドコンパレータ８０に
おいて、出力信号と予め設定したしきい値±Δ、とを比
較し、前ピン、合焦、後ピンのそれぞれの場合に応じて
ＡＮＤゲート８５ 、８６．８７からＨレベル信号を出
力するよう構成する。
本発明の合焦検出方法では、上述した検出と同時にぼけ
像の評価関数値Ｆ 、Ｆ をメモリ４２゜Ｂ１
１３１ ４８から読み出して予め設定したしきい値Δ８と差動増
幅器４５．４６により比較し、その両出力をＯＲゲート
４７に供給する。そのため、Ｆ８□〈Δ８かつＦＢ２〈
Δ８の場合すなわちぼけ像検出の精度が悪い領域で、Ｏ
Ｒゲート４７の出力は Ｌレベルとなり、他はＨレベル
となる。さらに、この出力はＡＮＤゲート９１〜９８に
供給され、インバータ４８により反転されたＯＲゲート
４７の出力はＡＮＤゲート９４〜９５に供給されている
。従って、ぼけ像検出の精度が悪い領域では横ずれによ
り前ピン、合焦、後ピンを判断し、合焦近辺でぼけ像検
出の精度が良い領域ではぼけ像により前ピン、合焦、後
ピンを判断することか可能となる。
像の評価関数値Ｆ 、Ｆ をメモリ４２゜Ｂ１
１３１ ４８から読み出して予め設定したしきい値Δ８と差動増
幅器４５．４６により比較し、その両出力をＯＲゲート
４７に供給する。そのため、Ｆ８□〈Δ８かつＦＢ２〈
Δ８の場合すなわちぼけ像検出の精度が悪い領域で、Ｏ
Ｒゲート４７の出力は Ｌレベルとなり、他はＨレベル
となる。さらに、この出力はＡＮＤゲート９１〜９８に
供給され、インバータ４８により反転されたＯＲゲート
４７の出力はＡＮＤゲート９４〜９５に供給されている
。従って、ぼけ像検出の精度が悪い領域では横ずれによ
り前ピン、合焦、後ピンを判断し、合焦近辺でぼけ像検
出の精度が良い領域ではぼけ像により前ピン、合焦、後
ピンを判断することか可能となる。
以Ｊ： ｉｊｉ・細に説明したように本発明の合焦検出
方法によれは、ぼけ低力法と横ずれ方法を併用し、ピン
ト外れが大きい場合だけでなくコントラストが低いため
はけ像の検出信号が得られない場合でも横ずれ法で合焦
を判断できるので、検出信号が得られないためノイズ等
で誤動作や誤表示を起こすことはなくなり精度の良い合
焦検出が可能とな１・・る。さらに、合焦近辺でぼけ像
と同時に横ずれによる合焦検出を行なっている場合は、
動作が一層確実となり高精度の合焦検出が可能となる。
方法によれは、ぼけ低力法と横ずれ方法を併用し、ピン
ト外れが大きい場合だけでなくコントラストが低いため
はけ像の検出信号が得られない場合でも横ずれ法で合焦
を判断できるので、検出信号が得られないためノイズ等
で誤動作や誤表示を起こすことはなくなり精度の良い合
焦検出が可能とな１・・る。さらに、合焦近辺でぼけ像
と同時に横ずれによる合焦検出を行なっている場合は、
動作が一層確実となり高精度の合焦検出が可能となる。
尚、本発明は上述した実施例にのみ限定されるものでは
なく幾多の変更を加えることができる。
なく幾多の変更を加えることができる。
例えは第７図に示す実施例において、／ＩＮＤゲート８
６の出力をＡＮＤゲート９２にも入力し、ぼけ低力式に
よる合焦信号と横ずれ方式による合焦信号との双方があ
る場合に合焦と判定するようにしてもよい。また、第７
図に示す実施例において、差動増幅器４５．４６、ＯＲ
ゲート４７、インバータ４Ｂより成る部分を横ずれ方式
のδ゛ト価値価値Ｓ用力側に設け、この評価値Ｓｌか±
Δ、の範囲外のとき、ＡＮＤゲート９１〜９８をオフ、
９４〜９６をオンとし、±Δ、の卸囲内にあるときにＡ
ＮＤゲート９１〜９８をオン、９４〜９６をオフとする
こともできる。
６の出力をＡＮＤゲート９２にも入力し、ぼけ低力式に
よる合焦信号と横ずれ方式による合焦信号との双方があ
る場合に合焦と判定するようにしてもよい。また、第７
図に示す実施例において、差動増幅器４５．４６、ＯＲ
ゲート４７、インバータ４Ｂより成る部分を横ずれ方式
のδ゛ト価値価値Ｓ用力側に設け、この評価値Ｓｌか±
Δ、の範囲外のとき、ＡＮＤゲート９１〜９８をオフ、
９４〜９６をオンとし、±Δ、の卸囲内にあるときにＡ
ＮＤゲート９１〜９８をオン、９４〜９６をオフとする
こともできる。
第１図はぼけ像検出及び横ずれ検出方式に用いる受光素
子と予定焦平面との位置関係を示す線図、第２図は本発
明合焦検出方法を適用するのに好適な光学系の一実施例
を示す線図、 第８図は本発明合焦検出方法を適用するのＧこ好適な光
学系の他の実施例を示す線図、 第１図は本発明合焦検出方法を適用するのに好□適な光
学系のさらに他の実施例を示す線図、第５図は本発明の
合焦判定方法の一実施例を説明するためのぼけ像及び横
ずれの評価値を示すグラフ、第６図は本発明の合焦判定
方法の他の実施例を説明するためのグラフ・ 第７図は第５図で説明した合焦検出方法を実施するに好
適なイアｉ号処理回路の一実施例を示すブロック図であ
る。 ｌ・−・撮影光学系 ８・・・光路分割プリズム
４．５・・・ハーフミラ−６川ミラー １４．１５．ｌ（１・・・受光素子列 ２０・・・受光素子基板 ８ｏ・・・ぼけ像検出回
路４５ 、４６・・・差動増幅器 ４７・・・ＯＲゲ
ート４８・・・インバータ ９１〜９６・・・Ａ
ＮＤゲート５０・・・横ずれ検出回路 ７０．８０・・・ウィンド□“コンパレータ。 特許出願人 オリンパス光学工業株式会社第１図 第２図 第３図 第５図 金魚 第６図 第１頁の続き ０発 明 者 青木雅弘 東京都渋谷区幡ケ谷二丁目４３番 ２号才リンパス光学工業株式会 社内 ０発 明 者 福岡謙二 東京都渋谷区幡ケ谷二丁目４３番 ２号才リンパス光学工業株式会 社内
子と予定焦平面との位置関係を示す線図、第２図は本発
明合焦検出方法を適用するのに好適な光学系の一実施例
を示す線図、 第８図は本発明合焦検出方法を適用するのＧこ好適な光
学系の他の実施例を示す線図、 第１図は本発明合焦検出方法を適用するのに好□適な光
学系のさらに他の実施例を示す線図、第５図は本発明の
合焦判定方法の一実施例を説明するためのぼけ像及び横
ずれの評価値を示すグラフ、第６図は本発明の合焦判定
方法の他の実施例を説明するためのグラフ・ 第７図は第５図で説明した合焦検出方法を実施するに好
適なイアｉ号処理回路の一実施例を示すブロック図であ
る。 ｌ・−・撮影光学系 ８・・・光路分割プリズム
４．５・・・ハーフミラ−６川ミラー １４．１５．ｌ（１・・・受光素子列 ２０・・・受光素子基板 ８ｏ・・・ぼけ像検出回
路４５ 、４６・・・差動増幅器 ４７・・・ＯＲゲ
ート４８・・・インバータ ９１〜９６・・・Ａ
ＮＤゲート５０・・・横ずれ検出回路 ７０．８０・・・ウィンド□“コンパレータ。 特許出願人 オリンパス光学工業株式会社第１図 第２図 第３図 第５図 金魚 第６図 第１頁の続き ０発 明 者 青木雅弘 東京都渋谷区幡ケ谷二丁目４３番 ２号才リンパス光学工業株式会 社内 ０発 明 者 福岡謙二 東京都渋谷区幡ケ谷二丁目４３番 ２号才リンパス光学工業株式会 社内
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ｂ 光電検出手段上に投影された像の鮮鋭度を表わすｉ
ｉ’ｌｉ価値を求めることにより合焦検出を行なうぼけ
像検出方法と、レンズの射出瞳の一部を透過した光束に
より光電検出手段上に投影された像と、射出瞳の他の部
分を透過した光束により検出手段上に投影された像の位
置関係を比較することにより合焦検出を行なうための横
ずれ検出方法を併用する合焦検出方法において、 前記ぼけ像方法の評価値が所定のしきい値より小さい場
合には前記横ずれ方法を用いて合焦検出し、 前記評価値が前記しきい値より大きい場合にはぼけ像法
及び横ずれ法の両者により合焦検出し合焦信号を発生さ
せるようにしたことを特徴とする合焦検出方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57095869A JPS58211721A (ja) | 1982-06-04 | 1982-06-04 | 合焦検出方法 |
| US06/499,491 US4492449A (en) | 1982-06-04 | 1983-05-31 | Apparatus and technique for detecting and controlling the focusing of an optical system by image sharpness and lateral shift techniques |
| DE3320096A DE3320096C2 (de) | 1982-06-04 | 1983-06-03 | Verfahren und Vorrichtung zum Feststellen des Scharfstellungszustandes eines optischen Abbildungssytems |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57095869A JPS58211721A (ja) | 1982-06-04 | 1982-06-04 | 合焦検出方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58211721A true JPS58211721A (ja) | 1983-12-09 |
Family
ID=14149358
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57095869A Pending JPS58211721A (ja) | 1982-06-04 | 1982-06-04 | 合焦検出方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4492449A (ja) |
| JP (1) | JPS58211721A (ja) |
| DE (1) | DE3320096C2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60217535A (ja) * | 1984-04-11 | 1985-10-31 | Sony Corp | フオ−カス検出装置 |
| WO2014196388A1 (ja) * | 2013-06-05 | 2014-12-11 | 富士フイルム株式会社 | レンズ装置 |
| WO2018003479A1 (ja) * | 2016-06-27 | 2018-01-04 | ソニー株式会社 | 制御装置および方法、プログラム、並びに内視鏡システム |
Families Citing this family (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4593188A (en) * | 1982-06-14 | 1986-06-03 | Olympus Optical Company Limited | Apparatus and method for detecting focus condition of an imaging optical system |
| JPS5994713A (ja) * | 1982-11-22 | 1984-05-31 | Olympus Optical Co Ltd | 合焦検出方法 |
| US4562345A (en) * | 1982-12-08 | 1985-12-31 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for detecting focus conditions of a photographic optical system |
| US4687917A (en) * | 1983-10-19 | 1987-08-18 | Nippon Kogaku K. K. | Focus detecting device for removing vignetting effects |
| JPS60101513A (ja) * | 1983-11-08 | 1985-06-05 | Canon Inc | 焦点検出装置 |
| JPH0629895B2 (ja) * | 1984-09-11 | 1994-04-20 | キヤノン株式会社 | フォーカス状態決定装置 |
| US4762985A (en) * | 1985-04-25 | 1988-08-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Auto-focus apparatus applied to image reading apparatus and the like |
| US4831403A (en) * | 1985-12-27 | 1989-05-16 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Automatic focus detection system |
| US4935335A (en) * | 1986-01-06 | 1990-06-19 | Dennison Manufacturing Company | Multiple imaging |
| US5432332A (en) * | 1992-04-28 | 1995-07-11 | Fuji Photo Optical Co., Ltd. | Method of auto-focussing and system therefor |
| DE4226523B4 (de) * | 1992-08-11 | 2005-01-05 | Universität Stuttgart | Verfahren und Vorrichtung zum automatischen Fokussieren auf Objekte |
| USRE37377E1 (en) * | 1992-10-09 | 2001-09-18 | Asahi Glass Company, Ltd. | LCD device including an illumination device having a polarized light separating sheet between a light guide and the display |
| TW594115B (en) * | 1992-10-09 | 2004-06-21 | Asahi Glass Co Ltd | A liquid crystal display device and an illumination device for a direct viewing type display element |
| US5557097A (en) * | 1994-09-20 | 1996-09-17 | Neopath, Inc. | Cytological system autofocus integrity checking apparatus |
| US5815748A (en) * | 1996-02-15 | 1998-09-29 | Minolta Co., Ltd. | Camera |
| US6226036B1 (en) * | 1997-11-04 | 2001-05-01 | Rudolf E. Grosskopf | Device for optical investigation of an object |
| JP4127491B2 (ja) * | 2002-08-09 | 2008-07-30 | 株式会社リコー | オートフォーカス機能付きカメラ |
| JP2004085675A (ja) * | 2002-08-23 | 2004-03-18 | Fuji Photo Optical Co Ltd | オートフォーカスシステム |
| JP2004109690A (ja) * | 2002-09-19 | 2004-04-08 | Canon Inc | カメラシステムおよびカメラ |
| WO2006129677A1 (ja) * | 2005-05-30 | 2006-12-07 | Nikon Corporation | 結像状態検出装置 |
| JP5034556B2 (ja) * | 2007-02-27 | 2012-09-26 | 株式会社ニコン | 焦点検出装置および撮像装置 |
Family Cites Families (6)
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| JPS5557809A (en) * | 1978-10-24 | 1980-04-30 | Olympus Optical Co Ltd | Focusing detection system |
| JPS5576312A (en) * | 1978-12-04 | 1980-06-09 | Canon Inc | Focus detecting system of image |
| US4414470A (en) * | 1979-02-08 | 1983-11-08 | Ricoh Company, Ltd. | Pupil divisional focusing position detection apparatus using lenticula lens |
| DE3005044C2 (de) * | 1979-02-13 | 1984-09-20 | Asahi Kogaku Kogyo K.K., Tokio/Tokyo | Fokussierungsermittlungseinrichtung für eine Kamera |
| US4349254A (en) * | 1979-02-13 | 1982-09-14 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Camera focus detecting device |
| JPS55155308A (en) * | 1979-05-23 | 1980-12-03 | Canon Inc | Focusing position detecting system |
-
1982
- 1982-06-04 JP JP57095869A patent/JPS58211721A/ja active Pending
-
1983
- 1983-05-31 US US06/499,491 patent/US4492449A/en not_active Expired - Fee Related
- 1983-06-03 DE DE3320096A patent/DE3320096C2/de not_active Expired
Cited By (8)
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| JPH0534732B2 (ja) * | 1984-04-11 | 1993-05-24 | Sony Corp | |
| WO2014196388A1 (ja) * | 2013-06-05 | 2014-12-11 | 富士フイルム株式会社 | レンズ装置 |
| CN105264418A (zh) * | 2013-06-05 | 2016-01-20 | 富士胶片株式会社 | 透镜装置 |
| JP5914760B2 (ja) * | 2013-06-05 | 2016-05-11 | 富士フイルム株式会社 | レンズ装置 |
| US9554034B2 (en) | 2013-06-05 | 2017-01-24 | Fujifilm Corporation | Lens device |
| CN105264418B (zh) * | 2013-06-05 | 2017-07-11 | 富士胶片株式会社 | 透镜装置 |
| WO2018003479A1 (ja) * | 2016-06-27 | 2018-01-04 | ソニー株式会社 | 制御装置および方法、プログラム、並びに内視鏡システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4492449A (en) | 1985-01-08 |
| DE3320096A1 (de) | 1983-12-08 |
| DE3320096C2 (de) | 1985-12-12 |
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