JPS6029716A - 焦点検出装置の信号処理方法 - Google Patents

焦点検出装置の信号処理方法

Info

Publication number
JPS6029716A
JPS6029716A JP58138152A JP13815283A JPS6029716A JP S6029716 A JPS6029716 A JP S6029716A JP 58138152 A JP58138152 A JP 58138152A JP 13815283 A JP13815283 A JP 13815283A JP S6029716 A JPS6029716 A JP S6029716A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
contrast
calculation
focus detection
images
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.)
Pending
Application number
JP58138152A
Other languages
English (en)
Inventor
Susumu Matsumura
進 松村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP58138152A priority Critical patent/JPS6029716A/ja
Priority to US06/630,410 priority patent/US4561750A/en
Priority to DE19843427812 priority patent/DE3427812A1/de
Publication of JPS6029716A publication Critical patent/JPS6029716A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/28Systems for automatic generation of focusing signals
    • G02B7/34Systems 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)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、カメラ等の光学機器に用いられる焦、krI
A IIJ藷m^l曇9湘謂七拝1ず開↓フ1^−表る
従来、カメラの焦点検出装置の一つの方法として、撮影
レンズの瞳を分割して形成した2像のずれを観測し、合
焦状態を判別する末法が知られている0例えば、カメラ
の撮影レンズの予定結像面にフライアイレンズ群を配置
し、撮影レンズのデフォーカス量に対応してずれた2像
を発生させる装置が米国特許第41851111号公報
に開示されている。また、並設した2個の二次結像光学
系により前記予定結像面に形成された空中像を固体イメ
ージセンサ面に導き、それぞれの像の相対的な位置ずれ
を検知する所謂二次結像方式が特開昭55−11801
11号公報、同55−155331号公報等に開示され
ている。後者の二次結像方式は、全長が稍々大きくなる
ものの特殊光学系を必要としない利点がある。
この二次結像方式の焦点検出装置の原理を第1図により
説明すると、焦点検出をする撮影レンズlの予定結像面
に設けられた視野開口2の近傍σ 旙服17ソイ1シ萼
紬ルI? 1m / lプ1□−IL Vレンズ3か配
置され、これらの後方に2個の二次結像レンズ4a、4
bが並列され、更にその後方に受光用センサアレイ5a
、5bかそれぞれ配;ξされている。なお、6は二次結
像レンズ4a、4bの近傍に設けられた絞りである。
ここで、フィールドレンズ3は1最1;杉しンス1のQ
l出flat ヲ2 個(7) 二次結像レンズ4a、
4bのll’fXll’l!に略々結像している。この
結果、二次結像レンズ4a、4bのそれぞれに入用する
光線束は、撮影レンズlの射出II卒面上において各二
次結像レンズ4a、4bに対応する、互いに重なり合う
ことのない等面積の領域から射出されたものとなる。
フィールドレンズ3の近傍に形成された′!:!中像か
、二次結像レンズ4a、4bによりセンサアレイ5a、
5bの面」−に再製、像されると、?ニー中像か形成さ
れた光lll111方向の位置の相違にノ、(つき、再
結像された2像はそのイ)“を石を変えることになる。
i′シ2121はこの現象か起る様子を示しており、第
2図(a)の合焦状態を中心として、第2図(b) 、
 (c)のように前ピント、後ピントのそれぞれでセン
サアレイ5a、5bの面」二に形成された2像は、セン
サアレイ5a、5b面」−を逆方向に移動する。
この像強度分布を光電変換し′電気的処理回路を用いて
、前記2像の相対的位1δずれを検出すれば合焦状態の
判別を行うことができる。
光電変換された信号の処理方法としては、2像の相対的
ずれ量と撮影レンズのデフォーカス品とか比例する関係
を用い、一方の像を他方の像に対して相対的に変位させ
ながら相関度をめることにより2像のずれ量をめ、撮影
し/スのデフォーカス量を得る方法が知られている。
本出願人は、2像の強度分布にノ、1つくセンサアレイ
からの出力をそれぞれa(i) 、b(i)、(i=1
.2、・・・、N)としたとき、例えは次の相関51算
によりめることを先に提案した。
vm= 8m1n(a(i)、b(i+に−m)1−Σ
[l1in(a(i+k)、b(i−m)まただし、m
1n(x、y)は2実数x、yの内の小なるものを表し
、kは適当な定数で通常はlである。
和をとるiの範囲は、各添字i、i+に−m、i+k、
i−mが閉区間[1,Nコ内に入らなければならないと
いう条件からまる。
第3図は上式による2像の相関を計算した一例である。
この例では、m=1.5の個所において2像が合致して
いる。従って、このときの2像はセンサ要素センサの幅
の1.5(iこの量だけずれていることになる。
2像の相関計算における可能な全てのmの値について、
第3′lAに示すように(1)式のVmかセロ・クロス
する点か1個所しかない場合には、これから−に連した
ように2像のずれ:IXをめ、11171+j/レンズ
のデフォーカス;11を算出することかできる。しかし
、デフォーカスが太きとき、或いは物体のコントラスト 強度分71jに対応した’+b、無信号のノイズによっ
て、セロ・クロス点か2個所以」−発生したりして何れ
か正しい像すれ砥を表すか判定できす、この値をノ,い
こ撮影レンズの繰り出し量を決めることかできない。
が米国特許第4085320号公報に開示されている。
この方法は第3図の相関グラフの振幅に相当するAが成
る値より大きいか否かで信頼度を判定している。しかし
、センサアレイの各図太センサの総数が少ないとき,又
は相関計算用のアナログ処理回路が用意されているとき
などにおいては有効ではあるが、所謂マイクロプロセッ
サによりセンサアレイを構成する各要素センサからの出
力(+IiをA/D変換した2像の強度分布に相当する
テシタル値を基に、相関計算をソフトウェアにより行わ
せる場合には必ずしも十分ではない。
即ち、センサアレイを構成する各砦素センサの数が増加
すると、相関計算自体に非常に.ii’n時間か掛かる
ため、この最終計算結果を基にして相関工」算の信頼度
を判定していたのでは判定までの時間が掛かり過ぎ、迅
速な合焦動作を行わせることができない。また、各要素
センサの数か少ない場合には、得られるデフォーカス量
自体の精度が低くなる。
本発明の目的は、相関計算(lrjの信頼性低下の問題
を解決することにあり、更に詳しくは」二連したような
問題点はセンサアレイ上に形成される像のコントラスト
が元々低いため生じていることに鑑み、2像の相関計算
の前に予め像のコントラストか十分であるか否かを判定
して、十分な場合にのみ相関計算処理を開始するように
した高性能な焦点検出袋,%yjの48号処理方法を提
供することにあり、その要旨は、複数個の物体像の相対
的位置変化により主たる結像光学系の予定結像面からの
デフォーカス脅を算出する合焦検出方法において、前記
物体像の相対的位置変化部の3つ出に先立ち、少なくと
も1つの物体像内の画像コントラスI・を算出し、この
イ111が一定イ11′iよりも大なる場合にのみ、前
記物体像の相対的位置変化jI!の31出処理を行うこ
とを特徴とするものである。
°本発明を第4図以下に図示の実施例に基づいて11T
細に説明する。
第4図は本発明に係る合焦検出装置の4Y号処理方法の
フローチャート図である。本発明においては、ステップ
lのデータ取り込み後にステップ2で像のコントラスト
計算がなされる。この、;1算はステップ5の2像の相
関計算によるずれ用演算に先立ち実行され、このとき計
算式は例えば、でアル。ここでは、2像の内の何れかl
像についてコントラストを計算しているが、2像につい
て別々にめてもよい。
本実施例において、コントラストは各センサアレイを構
成する要素センサの隣接する各出力間の差の絶対値の二
乗の和としている。この、i13’jにおいては,絶対
値の二乗というA1算処理か入ってくるので、加算のみ
の計算に比べれば1回の111算時間は長くはなるが、
高々乗算を(N−1)回計算しているだけであり、相関
計算における加算処理回数2N2回よりも大巾に少ない
。例えば、センサアレイの配列要素センサ数が50とす
ると、このコントラスト計算は49回であるのに比べて
、相関計算は約5000回となる。
またコントラスト計算を、 として計算すれば、乗算を行わずに済み計算時間は更に
短くなる。
このコントラスト計算の結果、ステップ3においてコン
トラストが十分であると判V(1シた場合にのみ、ステ
ップ5の2像のずれ琵をめる相関計9に移る。ステップ
3でコントラスI・が不十分と判定されたときは、デフ
ォーカスが大きすぎてセンサアレイ上の像が低コントラ
ストになっているのであろうから、ステップ4において
撮影レンズを一定−j1;.繰り出すか、繰り込むかし
て撮影レンズを別の表11像状態に持ってゆき、p)+
wステップ1を経てステップ2のコントラスト1;1算
を行う。
ステップ5におけるずれ量演算の結果により。
ステップ6でデフォーカス1−のrji ”;Jがなさ
れ、更にステップ7でこのデフォーカス1−か所定((
j以上か否かが判断され、以上であればステップ8で撮
影レンズを移動し,より合焦に近い状7fijとし、再
びステップlからのフローを進める。また、デフォーカ
ス量が所定値以下であれば、ステップ9で撮影し/ンズ
を停止し合焦状態とする。
なお、ステップ3においてコントラストが一定値以上に
ならないときは、撮影レンズを成る一定量だけ移動させ
るというステップ4を実行するようにしているが、この
ステップ4.は1最::杉レンズをそのまま固定し、低
コントラスト警告な発するというような別内容のステッ
プに置き変えてもよい。
第5図.は本発明に係る方法を実現するための合焦検知
装置の概略図である。撮影レンズ7の1M+からの光束
は,予定結像面に設けられた遮光板8内の測距視野開口
9を通過し、フィールドレンズ10により二次結像レン
ズ11の近傍に設けられた瞳分割手段近傍に結像される
。なお、13はll’i’分割手段12の前方に設けら
れた開1」枠である。
視野開口9は2次結像レンズ11によりセンサ面14に
再結像され、瞳分割手段12のくさびプリズムの光束偏
向作用により離れた2像となる。この2像はCCDライ
ンセンサのような多数の要素光電変換素子列から成るセ
ンサアレイ15、16上に結像するようになっている。
+;J影レンし7による物体像Sは、二次結像レンズ1
1によりセンサ面14上に再結像されるが、読分;’;
1手段12の効果により像S1、S2として結像される
。像S1は瞳分割手段12の片側のプリズム12aを通
った光束により、また像S2はプリズム12aと異方向
の偏向作用を有するプリズム12bを通った光束により
作られる。従って、各1象S1、S2は撮影レンズ7の
口4Xの異なる2領域からの光束により形成され、セン
サ面14−1−の2像S1. S2は撮影レンズ7のブ
、1.気点調す、に状fu:に応して!Iいにすれた2
像となる。
このセンサアレイ15,16の要素アレイからの各出力
は、時系列信号としてA/D変換器20によりそれぞれ
デジタル化され、マイクロプロセンサ21内のRAM 
(ランタム・アリセス・メモリ)22内にセンサ要素の
配列mn +1;に対応して記憶される。このマイクロ
プロセ・ンサ21はRAM22内のデジタル仙にノ、(
つき、先の第4図に示したフローチャートに従って処理
を行い、レンズ駆動手段23に情報を出力することにな
る。
以上説明したように本発明に係る焦点検出装置6の信号
処理方法においては、低コントラスト物体像に対して、
信号処理子1]「Iの初期段階においてこれを検出し、
低コントラストの場合には長時間を要する相関計算を省
き、合焦検出装置の応答性を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図(a) 、 (b) 、 (c)は合焦
検出装置の原理的説明図、第3図は相関計31結果の一
例を示すグラフ図、第4図は本発明に係る焦点検出装置
の信号処理方法の一実施例を示す信吟処J91フローチ
ャート図、第5図は本発明に係る方法を適用した合焦検
出装置の概略図である。 符号7は撮影レンズ、11は二次結像レンズ、12は瞳
分割手段、14はセンサ面、20はA/D変換器、21
はマイクロプロセッサ、22はRAM、23はレンズ駆
動手段である。 ta1日 n

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、複数個の物体像の相対的位置変化により主たる結像
    光学系の予定結像面からのデフォーカス量を算出する合
    焦検出方法において、前記物体像の相対的位置変化量の
    算出に先立ち、少なくとも1つの物体像内の画像コント
    ラストを算出し、この値が一定値よりも大なる場合にの
    み、前記物体像の相対的位置変化量の算出処理を行うこ
    とを特徴とする焦点検出装置の信号処理方法。 2、前記物体像のコントラストの算出は、物体像が結像
    する光電変換素子アレイの隣接する要素センサの出力差
    を基に行う特許請求の範囲第1項に記載の焦点検出装置
    の信号処理方法。
JP58138152A 1983-07-28 1983-07-28 焦点検出装置の信号処理方法 Pending JPS6029716A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58138152A JPS6029716A (ja) 1983-07-28 1983-07-28 焦点検出装置の信号処理方法
US06/630,410 US4561750A (en) 1983-07-28 1984-07-13 In-focus state detection device
DE19843427812 DE3427812A1 (de) 1983-07-28 1984-07-27 Erfassungsvorrichtung fuer einen schaerfezustand

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58138152A JPS6029716A (ja) 1983-07-28 1983-07-28 焦点検出装置の信号処理方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6029716A true JPS6029716A (ja) 1985-02-15

Family

ID=15215228

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58138152A Pending JPS6029716A (ja) 1983-07-28 1983-07-28 焦点検出装置の信号処理方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US4561750A (ja)
JP (1) JPS6029716A (ja)
DE (1) DE3427812A1 (ja)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4766302A (en) * 1984-05-17 1988-08-23 Minolta Camera Kabushiki Kaisha Focus detecting device including means for determining a priority of correlation calculations
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
US4849782A (en) * 1985-06-28 1989-07-18 Canon Kabushiki Kaisha Focus detecting device
US4792669A (en) * 1986-01-10 1988-12-20 Canon Kabushiki Kaisha Focus detecting device having two selectively movable lenses
US4774539A (en) * 1986-10-01 1988-09-27 Canon Kabushiki Kaisha Camera having a focus detecting apparatus
US5144357A (en) * 1987-11-06 1992-09-01 Minolta Camera Kabushiki Kaisha Automatic focus detecting means
JP2662650B2 (ja) * 1987-11-06 1997-10-15 ミノルタ株式会社 自動焦点調節装置
US5808291A (en) * 1995-08-30 1998-09-15 Minolta Co., Ltd. Image information detection system and optical equipment using the system
JP3493455B2 (ja) * 2001-06-06 2004-02-03 ミノルタ株式会社 オートフォーカス装置、カメラ及びオートフォーカス方法
JP2004109690A (ja) * 2002-09-19 2004-04-08 Canon Inc カメラシステムおよびカメラ
JP4125104B2 (ja) * 2002-12-10 2008-07-30 キヤノン株式会社 自動合焦装置、プログラム、及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体
US7785266B2 (en) * 2003-08-19 2010-08-31 Advanced Monitors Corporation Medical thermometer for determining body core temperature
US7938783B2 (en) * 2003-08-19 2011-05-10 Advanced Monitors Corporation Medical body core thermometer
CN107037582B (zh) * 2017-04-11 2020-04-10 上海理工大学 一种实现光学希尔伯特变换的系统
CN108989693B (zh) * 2018-10-26 2020-07-21 昆山亿趣信息技术研究院有限公司 基于双摄像头的快速对比度检测的对焦方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5451556A (en) * 1977-09-29 1979-04-23 Canon Inc Distance measuring apparatus
US4220850A (en) * 1978-09-29 1980-09-02 Abbott Laboratories Bimodal autofocusing apparatus
US4336450A (en) * 1979-01-20 1982-06-22 Nippon Kogaku K.K. Focus detecting apparatus
JPS57197524A (en) * 1981-05-29 1982-12-03 Canon Inc Automatic focusing camera

Also Published As

Publication number Publication date
DE3427812C2 (ja) 1992-04-09
US4561750A (en) 1985-12-31
DE3427812A1 (de) 1985-02-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS6029716A (ja) 焦点検出装置の信号処理方法
JP6214271B2 (ja) 距離検出装置、撮像装置、距離検出方法、プログラム及び記録媒体
JPH01216306A (ja) 撮像手段を有した焦点検出装置
JP2015194706A5 (ja)
JPS62103615A (ja) 焦点検出装置
US4500778A (en) Image plane deviation amount detecting device
JPH0234003B2 (ja)
JPS59107313A (ja) 焦点検出信号処理方法
JP2002207156A (ja) カメラの測距装置
JPS5962811A (ja) 焦点検出装置
JPS6236206B2 (ja)
JPH0328689B2 (ja)
US4562345A (en) Method and apparatus for detecting focus conditions of a photographic optical system
JPS6195203A (ja) 光切断線検出装置
JP2770521B2 (ja) 焦点位置検出方式
JPH021808A (ja) 焦点検出装置
JPH09211316A (ja) 像信号処理装置
JPH1096852A (ja) 2次元撮像素子を用いた焦点検出装置
JPS6057047B2 (ja) 焦点検出装置
JP2525237B2 (ja) 相対位置検出装置
JP5932361B2 (ja) 距離情報検出装置、距離情報検出方法、及びカメラ
JPS6255641B2 (ja)
JPH01266503A (ja) 焦点検出装置
JPH07281082A (ja) 測距装置
JPS62148910A (ja) 焦点検出装置