JPS63128878A - 合焦検出装置 - Google Patents
合焦検出装置Info
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- JPS63128878A JPS63128878A JP61275828A JP27582886A JPS63128878A JP S63128878 A JPS63128878 A JP S63128878A JP 61275828 A JP61275828 A JP 61275828A JP 27582886 A JP27582886 A JP 27582886A JP S63128878 A JPS63128878 A JP S63128878A
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- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims abstract description 29
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 45
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 12
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 description 14
- 230000009194 climbing Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/60—Control of cameras or camera modules
- H04N23/67—Focus control based on electronic image sensor signals
- H04N23/673—Focus control based on electronic image sensor signals based on contrast or high frequency components of image signals, e.g. hill climbing method
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、合焦検出装置に関する。
例えばビデオ・カメラ等のように、ＣＣＤイメージ・セ
ンサにより被写体像の電気映像信号を形成する装置では
、その映像信号から被写体の鮮鋭度を評価して、光学系
の焦点調節を行う自動合焦方式が知られている。その方
式での合焦検出回路を第３図に示す。撮像素子１０から
の映像信号を微分回路１２で微分し、絶対値回路１４で
絶対値をとる。そして、ピーク検出回路１６で微分絶対
値信号のピーク値を検出し、そのピーク値を評価回路１
８で評価する。この方式は、ピーク値が大きい程合焦点
に近（、合焦点でピーク値が最大になることを利用して
いる。他に１４１１した方式として、映像信号から高周
波成分を抽出し、その振幅で被写体像の鮮鋭度を判定す
る合焦検出方式もある。しかし、どちらの検出方式も、
被写体の種類やコントラストによって鮮鋭度の評価値（
ピーク値又は高周波成分の振幅）が変化するため、基本
的に、絶対的な合焦判定を行うことができない。
ンサにより被写体像の電気映像信号を形成する装置では
、その映像信号から被写体の鮮鋭度を評価して、光学系
の焦点調節を行う自動合焦方式が知られている。その方
式での合焦検出回路を第３図に示す。撮像素子１０から
の映像信号を微分回路１２で微分し、絶対値回路１４で
絶対値をとる。そして、ピーク検出回路１６で微分絶対
値信号のピーク値を検出し、そのピーク値を評価回路１
８で評価する。この方式は、ピーク値が大きい程合焦点
に近（、合焦点でピーク値が最大になることを利用して
いる。他に１４１１した方式として、映像信号から高周
波成分を抽出し、その振幅で被写体像の鮮鋭度を判定す
る合焦検出方式もある。しかし、どちらの検出方式も、
被写体の種類やコントラストによって鮮鋭度の評価値（
ピーク値又は高周波成分の振幅）が変化するため、基本
的に、絶対的な合焦判定を行うことができない。
その結果、連続する画像（フィールド又はフレーム）か
ら得られる評価値の相対比較、所謂山登り方式により判
定せざるを得ない。
ら得られる評価値の相対比較、所謂山登り方式により判
定せざるを得ない。
この合焦検出方式の欠点を克服する新しい方式が提案さ
れた。この方式は、被写体の輪郭部等のエツジ部分から
形成される画像部分に注目し、エツジ対応部分の明るさ
の勾配と明るさの差との比をもって、被写体像の鮮鋭度
の評価値とするものである。この評価値は合焦状態を絶
対的に表しており、連袂する画像からの評価値を比較す
るという作業を必要としない。
れた。この方式は、被写体の輪郭部等のエツジ部分から
形成される画像部分に注目し、エツジ対応部分の明るさ
の勾配と明るさの差との比をもって、被写体像の鮮鋭度
の評価値とするものである。この評価値は合焦状態を絶
対的に表しており、連袂する画像からの評価値を比較す
るという作業を必要としない。
しかし、エツジ幅を検出する際には、評価値算出回路上
の問題から、合焦点を中心とする比較的狭い範囲でしか
正確な判定を行えないため、非合焦時に自動合焦装置が
無制御状態になってしまう可能性が高い。他方、第３図
の合焦検出方式による自動合焦装置では、非合焦状態に
おいて合焦点の方向に制御するのには好都合であるが、
合焦点付近ではハンチングを起こすなどして、あまり安
定な制御を達成出来ない。
の問題から、合焦点を中心とする比較的狭い範囲でしか
正確な判定を行えないため、非合焦時に自動合焦装置が
無制御状態になってしまう可能性が高い。他方、第３図
の合焦検出方式による自動合焦装置では、非合焦状態に
おいて合焦点の方向に制御するのには好都合であるが、
合焦点付近ではハンチングを起こすなどして、あまり安
定な制御を達成出来ない。
これに対し、両方式の長所を活かし、欠点を相補いあっ
て、精度のよい合焦検出を行いうる合焦検出装置も提案
されている（特願昭６０−２４５２３９号）が、この装
置には未だ改善の余地が数多く残されている。本発明は
、かかる合焦検出装置の精度を高め、且つ構成をより簡
単にすることを目的とする。
て、精度のよい合焦検出を行いうる合焦検出装置も提案
されている（特願昭６０−２４５２３９号）が、この装
置には未だ改善の余地が数多く残されている。本発明は
、かかる合焦検出装置の精度を高め、且つ構成をより簡
単にすることを目的とする。
本発明に係る合焦検出装置は、撮像面に結像された被写
体像の情報を電気信号に変換する撮像装置を有する撮影
装置において撮像面の被写体像の合焦度を検出する回路
であって、この撮像装置から得られる画像信号を微分す
る微分手段と、検出域内で当該微分手段による微分信号
の振幅最大イ直を検出する第１の検出手段と、当該微分
手段による微分信号から被写体エツジ部の幅を検出域内
で検出する第２の検出手段と、第１及び第２の検出手段
からの検出値に従い、撮像面での被写体像の合焦状態を
判定する評価手段とを有する。
体像の情報を電気信号に変換する撮像装置を有する撮影
装置において撮像面の被写体像の合焦度を検出する回路
であって、この撮像装置から得られる画像信号を微分す
る微分手段と、検出域内で当該微分手段による微分信号
の振幅最大イ直を検出する第１の検出手段と、当該微分
手段による微分信号から被写体エツジ部の幅を検出域内
で検出する第２の検出手段と、第１及び第２の検出手段
からの検出値に従い、撮像面での被写体像の合焦状態を
判定する評価手段とを有する。
本発明では、撮像装置から得られる画像信号を微分した
微分信号から異なる合焦検出原理に基づく２つの評価値
を得る検出手段を有しているので、簡単な構成で合焦制
御のための適切な制御信号を形成でき、その結果、互い
の検出方式の欠点を補完し且つ互いの長所を活かした自
動合焦調節′装置を構成できる。
微分信号から異なる合焦検出原理に基づく２つの評価値
を得る検出手段を有しているので、簡単な構成で合焦制
御のための適切な制御信号を形成でき、その結果、互い
の検出方式の欠点を補完し且つ互いの長所を活かした自
動合焦調節′装置を構成できる。
以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。第
１図に本発明の実施例のブロック図を示す。
１図に本発明の実施例のブロック図を示す。
第１図において、撮像素子１０、微分回路１２及び絶対
値回路１４については第３図と同じである。絶対値回路
１４の出力を、一定遅延量の多段の遅延回路２０ （２
０−１，２０−２，−，２０−２ｍ）に印加し、各遅延
回路２０の出力Ｓｎ＋Ｓ １１−１ ＋ ５Ｒ−１＋
’−−−’ｒ ５ｎ−ＩＩ ＋ ’−−・＊ Ｓ
＋ｓ−２＋ｓを加算回路２２で加算する。加算回路２２
の出力は映像信号各点での前後の明るさの差（又は変化
量）を示す。遅延回路２０の中央からの出力Ｓ Ｒ−１
１を割算回路２４の分子入力に印加し、その分母入力に
は加算回路２２の出力を印加する。割算回路２４の出力
は１つの画面における映像信号の各点での前記比を示し
、ピーク検出回路２６が、その比の最大値、エツジ対応
部分の合焦評価値を検出する。
値回路１４については第３図と同じである。絶対値回路
１４の出力を、一定遅延量の多段の遅延回路２０ （２
０−１，２０−２，−，２０−２ｍ）に印加し、各遅延
回路２０の出力Ｓｎ＋Ｓ １１−１ ＋ ５Ｒ−１＋
’−−−’ｒ ５ｎ−ＩＩ ＋ ’−−・＊ Ｓ
＋ｓ−２＋ｓを加算回路２２で加算する。加算回路２２
の出力は映像信号各点での前後の明るさの差（又は変化
量）を示す。遅延回路２０の中央からの出力Ｓ Ｒ−１
１を割算回路２４の分子入力に印加し、その分母入力に
は加算回路２２の出力を印加する。割算回路２４の出力
は１つの画面における映像信号の各点での前記比を示し
、ピーク検出回路２６が、その比の最大値、エツジ対応
部分の合焦評価値を検出する。
ピーク検出回路３０は、機能的には第３図のピーク検出
回路１６と同じであり、遅延回路２０の中央出力Ｓ、−
１を受け、合焦検出域内の最大ピーク値を出力する。評
価回路３２は、ピーク検出回路２６の出力とピーク検出
回路３０の出力とを受け、その時点での撮影光学系の合
焦度（合焦点にあるか又は非合焦か、又はその非合焦の
程度）を判定し、その判定結果に応じて撮影光学系の調
節装Ｗ（例えば、レンズ駆動モータ）に適切な制御信号
を送出する。
回路１６と同じであり、遅延回路２０の中央出力Ｓ、−
１を受け、合焦検出域内の最大ピーク値を出力する。評
価回路３２は、ピーク検出回路２６の出力とピーク検出
回路３０の出力とを受け、その時点での撮影光学系の合
焦度（合焦点にあるか又は非合焦か、又はその非合焦の
程度）を判定し、その判定結果に応じて撮影光学系の調
節装Ｗ（例えば、レンズ駆動モータ）に適切な制御信号
を送出する。
次に、第２図を参照して第１図の回路の動作を説明する
。第２図（ａ）に示すエツジ図形が被写体であるとする
。この場合、撮像素子１０の出力■は、光学系が合焦状
態にあるときには第２図（ｂ−１）に示すように鋭い変
化を示すが、非合焦状態にあるときには、第２図（ｂ−
２）に示すように緩やかに変化する。以下、（ｃ−１）
、 （ｃ−２）が微分回路１２の出力を示し、（ｄ−１
） 、 （ｄ−２）が絶対値回路１４の出力を示し、（
ｅ−１） 、 （ｅ−２）が加算回路２２の出力を示し
、（ｆ−１） 、 （ｆ−２）が割算回路２４の出力を
示す。
。第２図（ａ）に示すエツジ図形が被写体であるとする
。この場合、撮像素子１０の出力■は、光学系が合焦状
態にあるときには第２図（ｂ−１）に示すように鋭い変
化を示すが、非合焦状態にあるときには、第２図（ｂ−
２）に示すように緩やかに変化する。以下、（ｃ−１）
、 （ｃ−２）が微分回路１２の出力を示し、（ｄ−１
） 、 （ｄ−２）が絶対値回路１４の出力を示し、（
ｅ−１） 、 （ｅ−２）が加算回路２２の出力を示し
、（ｆ−１） 、 （ｆ−２）が割算回路２４の出力を
示す。
ピーク検出回路２６は第２図（ｆ）の信号からピーク値
を検出し、ピーク検出回路３０は第２図＋ｄ）の信号か
らピーク値を検出する。
を検出し、ピーク検出回路３０は第２図＋ｄ）の信号か
らピーク値を検出する。
絶対値回路１４の出力のピーク値は、光学系が合焦点に
近づく程大きくなり、合焦点で最大値になる。従って、
公知の山登り法を用いることでこの最大値に光学系を自
動制御できる。前述の如く、この方法で得られる合焦評
価値は、被写体のコントラストに応じて変化するため、
合焦点か否かの絶対判定には不向きであるが、非合焦時
においては、合焦用レンズの移動に応じてその値が滑ら
かに増減するため、合焦点に近づける制御のためには極
めて有効である。そこで、本発明では、合焦点から離れ
た状態では、このピーク検出回路３０を、光学系を調節
するための合焦評価信号にする。
近づく程大きくなり、合焦点で最大値になる。従って、
公知の山登り法を用いることでこの最大値に光学系を自
動制御できる。前述の如く、この方法で得られる合焦評
価値は、被写体のコントラストに応じて変化するため、
合焦点か否かの絶対判定には不向きであるが、非合焦時
においては、合焦用レンズの移動に応じてその値が滑ら
かに増減するため、合焦点に近づける制御のためには極
めて有効である。そこで、本発明では、合焦点から離れ
た状態では、このピーク検出回路３０を、光学系を調節
するための合焦評価信号にする。
他方、ピーク検出回路２６は、第２図（ｆ）の信号のピ
ーク値を検出する。この検出値は、合焦点で最大値を示
すが、その値は被写体のコントラストには依存せず、絶
対的である。従って、焦点調節用レンズを微小変位させ
てその相対比較から合焦度を判定するという操作は不要
である。これは、絶対値回路１４の出力に現れるパルス
波形に関し、そのパルスの高さをそのパルスの面積で正
規化しているからであり、合焦状態か否かの絶対的な評
価値たりうる。しかし、この評価法は、割算回路２４へ
の分母入力のダイナミック・レンジによって評価可能範
囲が限られるため、合焦点から大きく外れているときに
は、余り有効ではない。
ーク値を検出する。この検出値は、合焦点で最大値を示
すが、その値は被写体のコントラストには依存せず、絶
対的である。従って、焦点調節用レンズを微小変位させ
てその相対比較から合焦度を判定するという操作は不要
である。これは、絶対値回路１４の出力に現れるパルス
波形に関し、そのパルスの高さをそのパルスの面積で正
規化しているからであり、合焦状態か否かの絶対的な評
価値たりうる。しかし、この評価法は、割算回路２４へ
の分母入力のダイナミック・レンジによって評価可能範
囲が限られるため、合焦点から大きく外れているときに
は、余り有効ではない。
そこで本発明では、評価回路３２が、絶対値信号のピー
ク値による評価と正規化信号のピーク値による評価とを
適宜に組み合わせて総合評価する。
ク値による評価と正規化信号のピーク値による評価とを
適宜に組み合わせて総合評価する。
例えば、合焦点近傍では、ピーク検出回路２６の出力を
利用し、それ以外ではピーク検出回路３０の出力を利用
するというように、両ピーク検出回路２６．３０の出力
を切り換えて利用する組み合わせとか、両ピーク検出回
路２６．３０の出力を重み付きで加算して総合評価値と
し、合′焦点に近づくに連れてピーク検出回路２６の出
力の評価重みを増すといった組み合わせ法が考えられる
。また、ピーク検出回路２６の出力を合焦点か否かの判
断にのみ利用し、合焦用レンズ駆動モータの回転速度、
回転方向の制御にはピーク検出回路３０の出力を利用す
る方法も考えられる。
利用し、それ以外ではピーク検出回路３０の出力を利用
するというように、両ピーク検出回路２６．３０の出力
を切り換えて利用する組み合わせとか、両ピーク検出回
路２６．３０の出力を重み付きで加算して総合評価値と
し、合′焦点に近づくに連れてピーク検出回路２６の出
力の評価重みを増すといった組み合わせ法が考えられる
。また、ピーク検出回路２６の出力を合焦点か否かの判
断にのみ利用し、合焦用レンズ駆動モータの回転速度、
回転方向の制御にはピーク検出回路３０の出力を利用す
る方法も考えられる。
図示実施例では絶対値回路１４の出力から（遅延回路２
０を経由して）ピーク検出回路３０によってピーク検出
し、これを第１の評価値としているが、絶対値回路１４
の出力の積分値を利用してもよい。また、割算回路２４
の出力をピーク検出回路２６でピーク検出し、これを第
２の評価値としているが、割算回路２４の出力を一定の
闇値と比較し、その閾値を越した回数を計数して評価し
てもよい。
０を経由して）ピーク検出回路３０によってピーク検出
し、これを第１の評価値としているが、絶対値回路１４
の出力の積分値を利用してもよい。また、割算回路２４
の出力をピーク検出回路２６でピーク検出し、これを第
２の評価値としているが、割算回路２４の出力を一定の
闇値と比較し、その閾値を越した回数を計数して評価し
てもよい。
以上の説明から容易に理解出来るように、本発明によれ
ば、所謂山登り法の特長を活かしつつ、山登り法固有の
欠点とされた合焦点近傍での不自然な挙動を解消できる
。また、山登り法とエツジ幅検出法とを兼用するにも関
わらず、両方式の回路要素の共用化を図っているので、
回路構成は簡単なものになっている。
ば、所謂山登り法の特長を活かしつつ、山登り法固有の
欠点とされた合焦点近傍での不自然な挙動を解消できる
。また、山登り法とエツジ幅検出法とを兼用するにも関
わらず、両方式の回路要素の共用化を図っているので、
回路構成は簡単なものになっている。
第１図は本発明の一実施例の回路ブロック図、第２図は
第１図の回路の信号波形図、第３図は従来の合焦検出回
路例である。 １０−・−撮像素子 １２−微分回路 １４−・・絶対
値回路 １６． ２６． ３０−ピーク検出回路 １８
゜３２−・評価回路 ２０・−・遅延回路 ２２・・・
加算回路 ２４・−・割算回路
第１図の回路の信号波形図、第３図は従来の合焦検出回
路例である。 １０−・−撮像素子 １２−微分回路 １４−・・絶対
値回路 １６． ２６． ３０−ピーク検出回路 １８
゜３２−・評価回路 ２０・−・遅延回路 ２２・・・
加算回路 ２４・−・割算回路
Claims (1)
- 撮像面に結像された被写体像の情報を電気信号に変換す
る撮像装置を有する撮影装置において撮像面の被写体像
の合焦度を検出する装置であって、この撮像装置から得
られる画像信号を微分する微分手段と、検出域内で当該
微分手段による微分信号の振幅最大値を検出する第１の
検出手段と、当該微分手段による微分信号から被写体エ
ッジ部の幅を検出域内で検出する第２の検出手段と、第
１及び第２の検出手段からの検出値に従い、撮像面での
被写体像の合焦状態を判定する評価手段とを有すること
を特徴とする合焦検出装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61275828A JPH0771208B2 (ja) | 1986-11-19 | 1986-11-19 | 合焦検出装置 |
| US07/403,188 US4994920A (en) | 1986-11-19 | 1989-09-05 | Device for focus detection with weightings of the focus detecting signals of plural focus detectors |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61275828A JPH0771208B2 (ja) | 1986-11-19 | 1986-11-19 | 合焦検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63128878A true JPS63128878A (ja) | 1988-06-01 |
| JPH0771208B2 JPH0771208B2 (ja) | 1995-07-31 |
Family
ID=17560991
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61275828A Expired - Fee Related JPH0771208B2 (ja) | 1986-11-19 | 1986-11-19 | 合焦検出装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4994920A (ja) |
| JP (1) | JPH0771208B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0419179A2 (en) * | 1989-09-20 | 1991-03-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Automatic focusing system |
| EP0456320A2 (en) * | 1990-05-11 | 1991-11-13 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Automatic focus control device |
| JP2006064541A (ja) * | 2004-08-26 | 2006-03-09 | Sumitomo Electric Ind Ltd | フィルムの検査装置 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE59003400D1 (de) * | 1989-04-10 | 1993-12-16 | Gretag Ag | Kompensationsschaltung zur Korrektur von Bildfehlern eines Bildprojektionssystems. |
| JP2935901B2 (ja) * | 1990-12-06 | 1999-08-16 | キヤノン株式会社 | 撮像装置 |
| JP3175175B2 (ja) * | 1991-03-01 | 2001-06-11 | ミノルタ株式会社 | 合焦検出装置 |
| JP2996806B2 (ja) * | 1992-06-11 | 2000-01-11 | キヤノン株式会社 | カメラ、自動焦点調節装置及び焦点調節方法 |
| JP3058781B2 (ja) * | 1993-07-30 | 2000-07-04 | 松下電器産業株式会社 | 合焦点位置検出方法 |
| JP2002189164A (ja) * | 2000-12-21 | 2002-07-05 | Minolta Co Ltd | 光学系制御装置、光学系制御方法および記録媒体 |
| KR20100051359A (ko) * | 2008-11-07 | 2010-05-17 | 삼성전자주식회사 | 영상 데이터 생성 방법 및 장치 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4544953A (en) * | 1983-03-28 | 1985-10-01 | Designs For Vision, Inc. | Automatic facusing using slope and peak detection |
| JPS59216380A (ja) * | 1983-05-25 | 1984-12-06 | Sony Corp | ビデオカメラ |
| JPH0783446B2 (ja) * | 1985-05-16 | 1995-09-06 | 株式会社リコー | ビデオカメラ等のオ−トフオ−カス装置 |
-
1986
- 1986-11-19 JP JP61275828A patent/JPH0771208B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1989
- 1989-09-05 US US07/403,188 patent/US4994920A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| EP0419179A2 (en) * | 1989-09-20 | 1991-03-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Automatic focusing system |
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| JP2006064541A (ja) * | 2004-08-26 | 2006-03-09 | Sumitomo Electric Ind Ltd | フィルムの検査装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4994920A (en) | 1991-02-19 |
| JPH0771208B2 (ja) | 1995-07-31 |
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