JPS6317415A - 焦点検出装置 - Google Patents

焦点検出装置

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JPS6317415A
JPS6317415A JP13177486A JP13177486A JPS6317415A JP S6317415 A JPS6317415 A JP S6317415A JP 13177486 A JP13177486 A JP 13177486A JP 13177486 A JP13177486 A JP 13177486A JP S6317415 A JPS6317415 A JP S6317415A
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JP
Japan
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focus
zone
detection
subject
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JP13177486A
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English (en)
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Koji Iida
幸司 飯田
Masatoshi Ito
正利 伊藤
Hidesato Fukuoka
秀悟 福岡
Takeya Tsukamoto
剛也 塚本
Masataka Hamada
正隆 浜田
Kenji Ishibashi
賢司 石橋
Hiroshi Otsuka
博司 大塚
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Minolta Co Ltd
Original Assignee
Minolta Co Ltd
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、撮影レンズを通過した被写体光を受光して
撮影レンズの合焦状態を検出するカメラ及びビデオカメ
ラの焦点検出装置に関する。
〔従来の技術〕
カメラなどに用いられる自動焦点検出装置では、焦点検
出エリアが画面中央の被写体を捕捉するために比較的狭
い範囲に設定されているものや、被写体のローコントラ
ストによる焦点検出不能状態を避けるため、あるいは画
面中央から少々はずれた被写体に対しても一応の焦点検
出を可能とするためにかなり広い範囲に設定されている
もの等がある。
前者は画面中央に被写体がない場合には焦点検出不能と
なり、又、動きの速い被写体では画面中央に被写体を常
時捕捉することができず、しばしば焦点検出不能となる
ことがあった。後者では逆に画面中央の被写体のまわり
に他の被写体がある場合にどの被写体を選択するか判断
ができず、ねらった被写体に合焦しないことが多々発生
する。
このため、焦点検出エリアを複数設定しておき、まず画
面中央部の検出エリアで焦点検出をおこない、焦点検出
が不能の場合、その他の第2、第3の焦点検出エリアに
自動的に切換えてゆく焦点検出装置が本出願人により提
案されている(特開昭60−243618号公報参照)
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、前記した焦点検出エリアを複数設定して
おき、焦点検出の結果により検出エリアを自動的に切換
えるようにしたものでは、先に焦点検出をおこなう画面
中央部の被写体に合焦すると、その左右に合焦させたい
被写体があっても合焦させることができず、多様な複数
の被写体の位置に対して撮影者の作画意図に合致した画
像を撮影することができないことになり、従来の焦点検
出装置のもつ欠点をすべて解決することはできなかった
〔問題点を解決するための手段〕
この発明は上記した従来の焦点検出装置の改善を目的と
するもので、撮影画面中央部にある被写体に対して優先
的に焦点検出と撮影レンズの合焦をおこなうスポット優
先方式と、距離の異なる複数の被写体に対して順次焦点
検出をおこない、そのうち最も近距離にある被写体に対
して撮影レンズの合焦をおこなう遠近判別方式との2種
類の焦点検出方式とを備え、これを撮影者の意図により
任意に切換えるようにしたものである。
そこで、この発明の焦点検出装置は、撮影レンズを通過
した被写体光を受光して撮影レンズの焦点検出をおこな
う焦点検出エリアおいて、焦点検出用受光手段と、前記
焦点検出用受光手段上に複数の焦点検出ゾーンを設定す
ると共に、撮影画面中央部に対応する焦点検出ゾーンに
よる焦点検出とその検出信号に基づく撮影レンズの合焦
状態の検出を優先しておこなう第1の焦点検出手段と、
前記焦点検出用受光手段上に複数の焦点検出ゾーンを設
定して順次焦点検出ゾーンで焦点検出をおこない、その
検出結果に基いて最も近距離の被写体を検出した検出ゾ
ーンの検出信号に基いて撮影レンズの合焦状態の検出を
おこなう第2の焦点検出手段と、前記第1.第2の焦点
検出手段を選択する焦点検出手段選択手段とを備えたこ
とを特徴とするものである。
〔作  用〕
焦点検出用受光手段はCCDラインセンサ等から構成さ
れる。また、第1.第2の焦点検出手段はマイクロプロ
セッサのプログラム忙より構成され、前記焦点検出用受
光手段上に焦点検出ゾーンの設定、焦点検出動作を実行
する。
第1の焦点検出手段であるスポット優先方式の焦点検出
手段は、撮影画面中央部の被写体に対して優先的に焦点
検出をおこなうもので、主要被写体の撮影に適している
。一方、第2の焦点検出手段である遠近判別方式の焦点
検出手段は前記複数の焦点検出ゾーンに対応した複数の
焦点検出エリアにつ、いて、それぞれ焦点検出をおこな
い、その中から最も近距離にある被写体に合焦させるも
のであるから、第1の焦点検出手段では焦点検出のでき
ないような中央以外にも撮影したい被゛写体が存在する
場合などもこれに合焦させることができる。
〔実 施 例〕
以下、この発明の実施例について説明する。
まず、この実施例で採用した焦点検出手段から説明する
。焦点検出手段はスポット優先方式と遠近判別方式との
2種類が備えられる。
第1の焦点検出手段であるスポット優先方式は第1図(
a) 、 (b) 、 (c)に示すように焦点検出エ
リアとしてAa、 Ba、 Ca、 Daの4個が用意
されており、通常は中央のエリーアAaを用いて焦点検
出をおこなう。エリアAaに被写体がない場合、又は被
写体コントラストが低い等の理由から焦点検出不能の場
合にエリアBaを選択し、このエリアによっても焦点検
出不能の場合にエリアG’aを選択して焦点検出をおこ
なう。そしてエリアAa、 Ba、 Caいづれによっ
ても焦点検出不能の場合に焦点検出エリアを拡大してエ
リアBaとエリアCaを合せたエリアDaにより焦点検
出をおこなうものである。
一方、第2の焦点検出手段である遠近判別方式は第2図
に示すように焦点検出範囲を一部分重複させて3個に分
割して焦点検出エリアIa+I[a+璽aを設定してお
き、撮影に際しては同一の焦点検出エリア内に可能な限
り遠方被写体と近側被写体とが混在しないようにしてか
ら、順次エリアIa、 Ila。
11aについてそれぞれ焦点検出をおこない、それぞれ
のエリアで捕捉した被写体のうち最も近距離側に位置す
る被写体を選択するものである。
次に焦点検出部の構成九ついて説明する。
第3図は焦点検出部の構成を光学系を含めて示したもの
で、10は撮影レンズ、11はコンデンサレンズ、12
は1対の再結像レンズ、13はCCDラインセンサ、1
4は絞りマスクである。
撮影レンズIOの所定の瞳位置を通過した被写体光は絞
りマスク14を通過して一対の再結像レンズ12により
CCDラインセンサ13上に設定された基準部りと参照
部Rの2つの領域に結像する。CCD上に結像した2つ
の像間隔は、第4図に示すように合焦時を10とすると
前ピンの場合はl。より小さく、また後ピンの場合はl
。より犬となる。そしてこの像間隔はデフォーカス量に
ほぼ比例する。したがって、この像間隔を検出すること
により、合焦、非合焦、非合焦にあってはデフォーカス
量を知ることができる。
次にCCDラインセンサ13上に設定される基準部りと
参照部R1及びこの上に設定される焦点検出ゾーンの関
係を第5図により説明する。
焦点検出ゾーンはCCDラインセンサ上に設定すれるが
、これは被写界の焦点検出エリアに対応するものであっ
て、第1図に示す焦点検出エリアAaKは焦点検出ゾー
ンAが、エリアBaにはゾーンBが、エリアCaにはゾ
ーンCが、エリアIaにはゾーン■が、エリアnaには
ゾーン…が、エリアIaにはゾーン■がそれぞれ対応す
る。
なお、基準部、参照部、焦点検出ゾーン等はCODの出
力信号を処理するマイクロプロセッサのプログラム上で
設定されるものである。
基準部りは一本のCCDラインセンサを構成するll乃
至135のあ個の画素が割当てられている。また参照部
RはCCDラインセンサを構成するr□乃至13gの3
9個の画素が割当てられている。
焦点検出ゾーンは、スポット優先方式ではゾーンAはA
’IO乃至126の17個の画素が割当てられており、
これはCCD画素の中3画素を隔てた2つの画素210
と614の出力差分データ6510から同じく画素ムと
ムの出力差分データl、22までの13個のデータを使
用する範囲であって、第5図で′A#とじて示されたデ
ータ使用範囲である。
ゾーンBはl□乃至/17の17個の画素が割当てられ
ており、これはCCD画素の中3画素を隔てた2つの画
素11と)、の出力差分データ15□がら同じく画素右
、とl□7の出力差分データ!8.3までの13個、の
データを使用する範囲であって、第5図で“B″として
示されたデータ使用範囲である。
ゾーンCは119乃至A35の17個の画素が割当てら
れており、CCD画素の中3画素を隔てた2つの画素l
□9とムの出力差分データ15□、から同じく画素73
1とムの出力差分データ!、3□までの13個のデータ
を使用する範囲であって、第5図でC”として示された
データ使用範囲である。
遠近判別方式の焦点検出ゾーンは、第5図に示すとおり
3つに分割設定される各焦点検出ゾーンが、それぞれス
ポット優先方式の3つの焦点検出ゾーンに対応しており
、ゾーン■はゾーンBに、ゾーン■はゾーンAに、ゾー
ン■はゾーンCに等しく同一のCCD画素、差分データ
範囲をもつ。したがって、各ゾーンに属する画素、差分
データ範囲についての説明は省略する。
なお、CCD画素の差分データをとるのは、CCDの時
系列出力から誤差の多い低周波成分の影響を除くためで
あり、また中3画素を隔てた2つの画素の出力の差をと
りだしているのは良好な実験結果を得たことから決めら
れたものであって、必らずしもこれに限定されるもので
はない。
次に、各焦点検出ゾーンにおける焦点検出と検出ゾーン
の選択に関する演算について説明する。
なお、ここではスポット優先方式の場合について説明す
るが、遠近優先方式の場合も各検出ゾーンにおける演算
は同じである。
焦点検出ゾーンとして先に説明したゾーンA1ゾーンB
1ゾーンCのいづれを選択するかはそれぞれのゾーンに
対応した焦点検出エリア内にある被写体について焦点検
出が可能か否かにより決定される。被写体に向けた撮影
レンズが合焦か非合焦かを判断するにはCCDラインセ
ンサ上に設定された基準部と参照部の出力信号から、そ
の位相のずれを調べることによりおこなわれるが、被写
体の明暗の差が小さなものであるとき、即ちコントラス
トが低いとき、あるいは被写体が暗いときはCODの各
画素の出力差が小さく、したがって基準部と参照部の出
力差の相関がとりにくくなり、これにノイズ等が加わる
ので合焦の判定が困難になる。そこで基準部と参照部の
最良相関量を求めた際、これをコントラストで正規化し
た値が所定値に達しないときはその最良相関量に信頼性
がない、即ち焦点検出不能と判断し、焦点検出ゾーンを
他のゾーンに切換えたり、拡大して再度焦点検出を試み
るのである。
以下、その演算内容を説明する。
まず、CCD画素のうち、中3個を隔てた2個の画素の
出力差分データを基準部、参照部のそれぞれについて求
める。
即ち、基準部の差分データ1sk 15に=lk   4&+4)    但し、k=1〜
31参照部の差分データrsk  ’ ’sk = rk   ”(k+4)    但し1に
=1〜35次に、基準部の隣接する2つの差分データの
差を加算したものをコントラストとして求める。
即ち、ゾーンA上の像のコントラストCAはゾーンB上
の像のコントラストCBは ゾーンC上の像のコントラストCoは ゾーンBとCと合せたゾーンD上の像のコントラストC
Dは 更に、基準部の出力と参照部の出力の相関量を求める・
即ち、ゾーンAの相関量H〃)は HA(1)=ΣI l5(k+9)  ’s(&+Aり
 l −−・・”・・(51ト1 (5)式でl=0〜22の各について求めた相関量HA
(0)〜HA@のうち、最小のものHA(重量大)を最
も相関度の高い部分として求める。即ち、 HA(重量大)二MinCHA(0)、・・・・・・H
A(2ツ〕・・・・・・・・・(6)次に、このように
して求めた最良相関量が信頼できるか否か、換言すると
、それに基づく像間隔並びにデフォーカス量算出(焦点
検出結果)が信頼できるか否かの判断をするが、このた
めには前記(6)式で求めた最良相関量HA(重量大)
を先に(1)式で求めた基準部のコントラストCAで正
規化する。正規化するのは被写体輝度に応じてCCDの
電荷蓄積量が変化してHA(7,IA)の値が変動して
も常に4定レベルで判断できるようにするためである。
正規化した最良相関量は、 YMA=HA(itMA)lCA   ・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(7)で表
わされ、これをあらかじめ設定しである所定の基準レベ
ルY8と比較する。この結果Y  ≦ I8    ・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・(8)A であればゾーンAで焦点検出可能(焦点検出結果が信頼
できる)であると判断される。また、YMA>I8  
  ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・(9)であれば、エリアAでは焦
点検出不能(焦点検出結果に信頼性が乏しい)であると
判断される。即ち、一般的に云って被写体輝度が低いと
きはCCD出力のS/N比が劣化し、焦点検出結果が不
安定になる場合であり、(7)式ではCAが・/トさく
なるからYMAは大きくなる。また、被写体が模様の無
い壁などでもCCD出力の差分データの差が小さくなり
、CAが小さくなるからYMAは太き(なる。
焦点検出可能か否かを判断した結果、前記(8)式に示
したものとなり、焦点検出可能であればこのゾーンAで
合焦演算をおこなう。合焦基準位置からのラインセンサ
上の2つの像のずれ量XMAはXMA =  1Mh 
−11・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・叩であり、JMAは基準部の画素単位での左右シフ
ト景(0,・・・・・・nのいづれか)であって、合焦
時にハl!MA= 11 、 XMA = 0となる。
一方、焦点検出可能か否かを判断した結果、前記(9)
式に示すものとなり、焦点検出不可能となったときは焦
点検出ゾーンを他のゾーンに切換える。
他のゾーンについての演算内容もゾーンAに準するもの
であるから演算式のみを示す。
まず、ゾーンBについては、 相関量HB(1)は HB(1)=ΣI lsk  r=、(&+gl   
−・−・・・・・・αυ  ・k=1 1=0〜22 相関量の最小値HB(1MB)は HB(IMD) = Mzn(Ha(0)+ −= H
B(23:I ・・・・” ・”α2これを正規化した
値YMBは・ YMB = HB(1MB)/CB      ・・・
・・・・・・・・・・・・・・・03)合焦基準位置か
らのラインセンサ上の2つの像のずれ量XMB&裏、 XMB = 1ytB2   ・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(I4)合焦
時は1MB ” 2、XMB=Oとなる。
また、ゾーンCについては 相関量Ha(1)は Ho(1)= ΣI ls(&+ts)  ’s(&+
j)I  ・+・+・+++++++α9に=1 1Mc = O〜22 相関量の最小値Hc(A’x<a)は Hc(1Mc) = MinCHe(0) + −−H
c(22) −−(1eこれを正規化した値YMOは YMO= Ha(1Mc)/Cc  ・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・αη合焦基準
位置からのラインセンナ上の2つの像のずれ量XMcは XMO” 1M0−加  ・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・(18合焦時IM
c = 201  XMO= Oとなる。
さらに、ゾーンDについては 相関量HD(1)は HD(、fl’)=Σl 15k  rs<k+tt)
I  ・・・・・・・・・・・・・・・・・・α9に=
t 、d=Q〜4 相関量の最小値HD(Ain)は HD()MD) ” MinCHD(0) # ” ”
’ HD(4) ]  ・’・C’[)これを正規化し
た値YMDは YMD = HD(〜D)/CD  ・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・I21)合焦
基準位置からのラインセンサ上の2つの像のずれ量XM
Dは、 xMD=1MD−2・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・(22)合焦時はIMD ” 
2 t  XMD = Oとなる。
以上説明した焦点検出に関する演算内容はスポット優先
方式の場合のゾーンA、B、Cについて説明したが、遠
近判別方式のゾーンI、n、Iについても全く同様であ
る。
なお、デフォーカス量ΔLは基本的にはΔL=α・X(
αは光学系固有の常数、Xは上記(IG 、αa。
α棒、@式のXMA + XMB r XMO+ XM
D )で与えられる。
スポット優先方式の焦点検出ゾーンと遠近判別方式の焦
点検出ゾーンとの対応関係は先に説明したとおりゾーン
Aはゾーン「に、ゾーンBはゾーンIに、ゾーンCはゾ
ーン■に対応するものであるから、遠近判別方式の場合
の演算式は前記各式における添字Aを…に、Bを■忙、
Cを■に置きかえたものとする。
次に焦点検出に関する信号処理回路の概略を説明する。
第6図はこの発明の焦点検出装置を適用したビデオカメ
ラの焦点検出関連部分の回路ブロック図である。13は
CCDラインセンサ、nはCCD駆動制御回路、羽はマ
イクロプロセッサで、焦点検出に関する各種の演算制御
、撮影レンズの合焦制御をおこなう。24は撮影レンズ
駆動用モータの制御回路、5は撮影レンズ駆動用そ一タ
、26はシステムコントローラ、nは表示駆動回路、田
は電子式ファインダを構成するCRTである。またSW
Iは複数の焦点検出エリアにそれぞれ焦点検出可能な被
写体が捕捉されたとき、カメラに近い側の被写体を選ん
で合焦させるか、遠い側の被写体を選んで合焦させるか
あらかじめ選択決定しておくための遠近選択スイッチ、
SW 2は焦点検出モード選択スイッチで、スポット優
先方式か、遠近判別方式かを選択するものである。
回路の動作の概略を説明すると、まず、撮影に先立って
撮影者がカメラ外部から操作できる焦点検出モード選択
スイッチSW2を操作して、スポット優先方式か遠近判
別方式かを選択する。また遠近選択スイッチSWIを操
作して近側、あるいは遠側のいづれの被写体に合焦させ
るかを選択する。
図示していないカメラの操作スイッチを投入すると、マ
イクロプロセッサηは前記スイッチSWI、。
SW2から選択された情報を読取る。ついで、マイクロ
プロセッサ羽からCCDCD駆動制御回路側御信号が出
力され、これに応じてCCDCD駆動制御回路側CD 
21を駆動して焦点検出エリア内の被写体の明るさの分
布を検出し、マイクロプロセッサ乙に入力する。マイク
ロプロセッサおはこの入力信号に基いて各焦点検出ゾー
ン(これはマイクロプロセッサのプログラムによりCC
Dを構成している画素の上に形成されている)について
、先に説明した演算式によってコントラスト、相関量な
どを算出し、焦点検出可能か否かの判断、焦点検出不能
の場合の検出ゾーンの変更、選択の処理、最終的に決定
された焦点検出ゾーンでの合焦演算をおこなう。そして
この演算結果に基いて撮影レンズ駆動用モータ制御回路
24を経て撮影レンズ駆動用モータな作動させ、撮影レ
ンズを合焦させる。また最終的に焦点検出不能となった
場合は、その旨の警告表示をシステムコントローラ26
、表示駆動回路nを経てCRT28に表示する。CRT
28にはその他必要な撮影情報も表示される。
次に、焦点検出動作に関してマイクロプロセッサ内でお
こなわれる処理を第7図(a) 、 (b) 、 (c
)のフローチャートにより説明する。
スタートすると、まず焦点検出モードと合焦させるべき
被写体の遠側、近側の選択情報をスイッチSW2  、
 SWlより読込む(ステップSl )。なお、ここで
は説明の都合上、スイッチSWIはカメラに近い被写体
に合焦させる近側か選択されているものとする。
次に、焦点検出モードの判定をおこなう(ステップS2
 )。その結果、スポット優先方式の場合はステップS
3に進み、ゾーンAを選択する。そして、先に説明した
COD画素の差分データを算出し、これに基いてゾーン
Aのコントラストを(1)式により算出、さらに相関量
とその最小値、そしてこれを正規化した値YMAを式f
51 、 (6+ 、 +71により求める。
次に、(7)式で求めたYMAをあらかじめ設定しであ
る所定の基準レベルYsと比較してゾーンAで焦点検出
可能か否かの判断をおこなう(ステップ84 )。
この結果、YMA > YS +即ち焦点検出不能のと
きはステップS5に進み、ゾーンBを選択する。
そしてゾーンAと同じく先に説明した式Uυ、αの。
αりにより相関量を算出し、これを正規化した値YMB
を求める。
ゾーンAの場合と同様にゾーンBで焦点検出可能か否か
の判断をおこない(ステップS6)、この結果、YMB
>Ys、即ち焦点検出不能のときはステップS7に進み
、ゾーンCを選択する。そしてゾーンAと同じく先に説
明した式α9.αe、αηにより相関量を算出し、これ
を正規化した値YMOを求める0ゾーンAの場合と同様
にゾーンCで焦点検出可能か否かの判断をおこない(ス
テップs8)、この結果、YMc>Ys、即ち焦点検出
不能のときはステップS9に進み、ゾーンDを選択する
ゾーンDはゾーンBとゾーンCとを合せた範囲の焦点検
出ゾーンであって、ゾーンB1ゾーンCではそれぞれコ
ントラスト不足であった場合でも、両前点検出範囲全体
でみると少しづつコントラストが変化していて焦点検出
可能なコントラストが捕捉できる場合があり、ゾーンD
で焦点検出結果の信頼性を判別する意義がある。ゾーン
Dにおいてもゾーンへの場合と同様に先に説明した式α
l。
(イ)、Qυにより相関量を算出し、これを正規化した
値YMDを求める(ステップ89 )。そして焦点検出
可能か否かの判断をおこない(ステップ51o)、この
結果YMD≦Ys、即ち焦点検出可能であればステップ
5IIK進み、ゾーンDで合焦演算をおこなう。また、
ステップ810での焦点検出可能か否かの判断の結果、
YMD>Ys、即ち焦点検出不能のときはステップS 
12に進み、焦点検出不能の警告表示などの処理をおこ
なう。
ステップS8における焦点検出可能か否かの判断の結果
、MMC≦Ys、即ち焦点検出可能であればステップS
 13に進み、ゾーンCで合焦演算をおこなう。
ステップS6における焦点検出可能か否かの判断の結果
、YMB≦Ys、即ち焦点検出可能であればステップS
 14に進み、ゾーンCを選択し、ステップS7におけ
ると同一の演算をおこない、正規化した相関量YMOを
求める。そして焦点検出可能か否かの判断をおこなう(
ステップS 15 )。
この結果、MMC> Y; 、即ち焦点検出不能であれ
ばゾーンBKしか焦点検出可能な被写体が存在しないこ
とになるから、ステップS 17に進み、ゾーンBで合
焦演算をおこなう。またMMC≦Ys のときは、ゾー
ンB、シーyCのいづれでも焦点検出可能な被写体が存
在することになるから、どちらのゾーンで焦点検出をお
こなうか選択が必要となる。この選択はカメラに近い側
の被写体に合焦させることにするものとし、その判定は
次のようにしておこなう。即ち、合焦時に被写体からC
CD面に入射する光の位置を基準としてみると、これよ
り近距離にある被写体からCCD面に入射する光は、基
準部と参照部の中間位置側に寄り、遠距離にある被写体
からの入射光はこれと反対側忙寄り、これは先に説明し
たQl 、 (14) 、 Ql式におけるXMA 、
XMB 。
XMOが負側に大きい方がより近い側にある被写体を示
し、正側に大きい方がより遠い側にある被写体を示すこ
とになる。したがって、XMBとXMoとの大小関係を
判定し、XMB < XMOのときはゾーンBに近側の
被写体があることになるのでゾーンBを選択し、XMB
≧XMOのときはゾーンCを選択する(ステップ516
)。そしてゾーンBを選択したときはステップS 17
に進み、エリアCを選択したときはステップS 13に
進み合焦演算をおこなう。
またステップS4において焦点検出可能か否かの判断の
結果、YMA≦YS、即ち焦点検出可能であればステッ
プ818に進み、ゾーンAで合焦演算をおこなう。
ステップS2において焦点検出モードを判定した結果、
遠近判別方式の場合はステップS 21に進み、ゾーン
■を選択する。そしてスポット優先方式の場合と同じ<
 COD画素の差分データの算出をおこない、更にゾー
ン■のコントラスト、相関量そして正規化した値YMI
を式αυ、α2.α段により求める。
焦点検出可能か否かの判断をおこない(ステップ522
)、YMI>YSI即ち焦点検出不能であればゾーン■
を選択し、先と同様に正規化した相関量YMIIを式+
51 、 +61 、 +711cより求める(ステッ
プ523)。
焦点検出可能か否かの判断をおこない(ステップ524
)、YMII > Y6;を即ち焦点検出不能であれば
ゾーン■を選択し、先と同様に正規化した相関量YM1
11を式α5)、(lG、(17)Kより求メル(ステ
ップ525)。
焦点検出可能か否かの判断をおこない(ステラ7’ S
 26 ’)、YMll[> YB +即ち焦点検出不
能であればステップS27に進み、警告表示など焦点検
出不能表示処理をおこなう。またYMIII≦YS、即
ち焦点検出可能であればステップS28に進み、ゾーン
■で合焦演算をおこなう。
ステップS 24において、YMff≦YS、即ち焦点
検出可能であればステップ829に進み、ゾーン■を選
択し、ステップ825におけると同様の演算をおこなっ
て正規化した相関量YMIを求める。
焦点検出可能か否かの判断をおこない(ステップ830
)、YMIi > ys、即ち焦点検出不能であれば、
ここではゾーンHのみに焦点検出可能な被写体が存在す
ることになるのでステップS 32に進み、合焦演算を
おこなう。また、YMII≦Ys、即ち無点検検出可能
であれば、ここではゾーン■とゾーン■のいずれにも焦
点検出可能な被写体が存在することになるから、どちら
のゾーンで焦点検出をおこなうかの選択をおこなう。
この選択は先に説明したスポット優先方式の場合のステ
ップS 16での選択と同様、カメラに近い側の被写体
の存在するゾーンを選択するものとし、先に説明したX
MIIとXMIHの大小関係を判定してXMri〈XM
IIIのときはゾーン■を、XMII≧XMIIのとき
はゾーン■を選択し、それぞれステップS 32、又は
S28に進み合焦演算をおこなう。
スf ツ7’ S 22において焦点検出可能か否かの
判断をした結果、yMr≦YS、即ち焦点検出可能であ
ればステップ833に進み、ゾーン■を選択して、ステ
ップ823におけると同様に演算をおこなって正規化し
た相関量YMnを求める。
焦点検出可能か否かの判断をおこない(ステップ534
)、YMII > YST即ち焦点検出不能であれば、
ゾーン■を選択しくステップ535)、ステップS四と
同様の演算をおこなって正規化した相関量YMfllを
求め、焦点検出可能か否かの判断をおこなう(ステップ
536)。その結果、YMIi > YSI即ち焦点検
出不能であれば、ここではゾーン■のみに焦点検出可能
な被写体が存在することになるから、ステップS 37
に進み、合焦演算をおこなう。また、YMIII≦YS
、即ち焦点検出可能であれば、ここではゾーンIとゾー
ンIのいづれにも焦点検出可能な被写体が存在すること
になる。そこでステップS31における判断と同様に、
近側被写体の存在するゾーンを選択するものとし、XM
I < XMIllのときはゾーン■を、XMI≧XM
IIIF)嶋・衾はゾーン■を選択し、それぞれステッ
プS37.又はS28に進み、合焦演算をおこなう。
ステップ837にの判断の結果、焦点検出可能のときは
ステップ40に進み、ゾーン■を選択し、ステップ83
5におけると同様の演算をおこなって正規化した相関量
YMrfiを求める。
焦点検出可能か否かの判断をおこない(ステップ541
)、YMI!I≦YS、即ち焦点検出可能であれば、こ
こではゾーン1.II、Iのいづれにも焦点検出可能な
被写体が存在することになるから、ステップS 42に
進み、まずゾーン■と■とのいづれに近側の被写体が存
在するかをxMIとXMIIとの大小関係から判断し、
ゾーンIに存在すると判断されたときは、ゾーンIとI
とのいづれに近側の被写体が存在するかを調べるため、
先に説明したステップS38に移る。また、ゾーンHに
存在すると判断されたときは、ゾーン■と1とのいづれ
に近側の被写体が存在するかを調べるため、先に説明し
たステップ831 K移る。
ステップS41の判断の結果、YMIi > Yst即
ち焦点検出不能であれば、ここではゾーンIとゾーン…
のいづれにも焦点検出可能な被写体が存在することにな
るから、ステップS 43に進み、ゾーンIとゾーン■
のいづれに近側の被写体が存在するかをXMIとXMI
Iの大小関係から判断し、ゾーンIに存在すると判断さ
れたときはステップS 37に進み、ゾーンHに存在す
ると判断されたときはステップS 32に進み、合焦演
算をおこなう。
か(して、合焦演算が完了したならば、そのデフォーカ
ス量に基いてレンズ駆動回路を作動させ、撮影レンズを
合焦させる(ステップ544)。
モして合焦完了のとき、および焦点検出不能処理をおこ
なったときはレンズ駆動回路を停止させ(ステップS 
45 ) 、次の処理に備えてステップS1にコントロ
ールを戻す。
なお、ステップ812.S27で行なわれた焦点検出不
能処理によりなされた警告表示等は、焦点検出が可能と
なるまで継続される。
以上説明した実施例では遠近選択スイッチSW1が近側
選択の場合を示した。すなわち、スポット優先方式では
エリアBa 、エリアCaのどちらの焦点検出エリアに
も検出可能な被写体があるときは、ステップS 16に
おいてゾーンB、Cについて算出した相関係数が最小と
なるXMB + XMOのうち小さい方を選択し、カメ
ラに近い側の被写体に対して合焦させている。
しかしながら、カメラから遠い側の被写体に合焦させた
い場合には遠近選択スイッチSW1を遠側に選択し、ス
テップS 17において、XMB 、 xMcのうち大
きい方を選択すればよい。
遠近判別方式の場合も同様で、前記実施例においては遠
近選択スイッチS′w1が近側選択の場合を示しており
、エリアIa、 Ila、 Haのいづれにも焦点検出
可能な被写体が存在するときは焦点検出エリアの選択の
ため各焦点検出ゾーンで算出した相関係数が最小となる
XMI I XMff l XMIIのうち最小のもの
を選んでカメラに最も近い被写体に対して合焦させてい
る。これをカメラから最も遠い被写体に合焦させたいと
きは遠近選択スイッチSWIを遠側に選択し、XMII
 XMIII XM工のうち最大のものを選択すればよ
い。
では次に、以上説明したスポット優先方式と遠近判別方
式のもつ焦点検出の特徴を、撮影すべき被写体の配置と
検出エリア、そして焦点検出される被写体を例示して説
明する。
第8図から第10図まではスポット優先方式と遠近判別
方式の焦点検出の違いを説明する図であって、ここでは
被写体は近側か選択されているものとする。
第8図はスポット優先方式による焦点検出の例で、同図
(a)はエリアAaを使用して人物のみに合焦させてい
る。このとき遠近判別方式を用いると左手前にある電柱
に合焦してしまう。
また、同図(1))は、中央から片寄った位置の被写体
にもエリアBaを用いて合焦させることができる例で、
同図(C)は、各エリアBa、 Caにそれぞれ被写体
があるときは近側の被写体に合焦させることができる例
である。
第9図は遠近判別方式による焦点検出の例で、遠い被写
体、近い被写体が混在している場合でも同図(a)のよ
うに中央に近側の被写体があるときはエリアI[aによ
り焦点検出され、同図(b)のように左側に近側の被写
体があるときはエリアIaにより焦点検出される。
第10図はスポット優先方式と遠近判別方式とによる焦
点検出の違いを示したもので、図のような被写体の配置
のとき、スポット優先方式のときは同図(a)に示すよ
うに中央の遠側の被写体に合焦してしまうが、遠近判別
方式を用いるときは同図(b)K示すように近側の被写
体に合焦させることができる。
以上、この発明の一実施例について説明したが、上記実
施例におけるスポット優先方式および遠近判別方式での
焦点検出ゾーン(従って焦点検出エリア)の設定の仕方
は一例を示したにすぎず、必要に応じて変更できること
はもちろんである。また、各焦点検出ゾーンを用いて焦
点検出可能か否かの判断は、単に(11、+21 、 
(31、+41式で表わされるコントラスト値が所定の
閾値よりも大きいか否かを判断する(即ちコントラスト
値が所定の閾値よりも小さければ焦点検出不能とする)
ようにしてもよい。
〔発明の効果〕
以上説明したように、この発明の焦点検出装置は複数の
焦点検出エリアの中央部を優先的に焦点検出するスポッ
ト優先方式の第1の焦点検出手段と、複数の焦点検出エ
リアを備えた遠近判別方式の第2の焦点検出手段を備え
、被写体の配置状況に応じてこれらの焦点検出手段の中
から適切なものを選択するものである。第1の焦点検出
手段は撮影したい被写体に焦点検出をおこなう場合に適
しており、第2の焦点検出手段は撮影すべき被写体が画
面中央にないときや、カメラから近い被写体、遠い被写
体が混在しているような場合に適しており、焦点検出方
式の異なる複数の焦点検出手段を備え、選択自在とする
ことにより、遠近の被写体の混在による焦点検出の誤り
や焦点検出不能となる可能性を著しく減らすことができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図はスポット優先方式の焦点検出エリアの配置例を
示す図、第2図は遠近判別方式の焦点検出エリアの配置
例を示す図、第3図は焦点検出部の構成を示す図、第4
図は焦点検出状態の説明図、第5図はCCDラインセン
サとその上に設定される基準部、参照部、焦点検出ゾー
シの説明図、第6図はこの発明を適用したビデオカメラ
の焦点検出関連部分の回路ブロック図、第7図は焦点検
出動作に関するフローチャート、第8図はスポット優先
方式の場合の被写体と焦点検出エリアの関係を示す図、
第9図は遠近判別方式の場合の被写体と焦点検出エリア
の関係を示す図、第10図は両前点検出方式の違いを説
明する図である。 10:撮影レンズ、11:リレーレンズ、12:再結像
レンズ、13 : CCDラインセンサ、14:絞りマ
スク、23二マイクロプロセツサ、Swl:遠近選択ス
イッチ、SW2:焦点検出モード選択スイッチ。 特許出願人 ミノルタカメラ株式会社 第1図 第  4  図 ■ 第  6  図 第  7  ryJ(a) (a) (b) 第8図 (a) (b) 第  9  図 (b) 第10図 手  続  補  正  書 昭和62年7月291 特許庁長官  小 川 邦 夫 殿 1、事件の表示 昭和61年特許願第131774号 2、発明の名称 焦点検出装置 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 30番地  大阪国際ビル 名 称  (607)ミノルタカメラ株式会社東京都港
区赤坂1丁目11番41 第−興和ビル5階大谷特許事務 5、補正命令の日付 ヨ           自  発  補  正6・補
正の対象 (1)明細書の発明の詳細な説明の欄 7、補正の内容 (1)明細書第12頁第12行乃至第13行、「所定値
に達しない」を、「所定値を越える」と補正する。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 撮影レンズを通過した被写体光を受光して撮影レンズの
    焦点検出をおこなう焦点検出装置において、焦点検出用
    受光手段と、前記焦点検出用受光手段上に複数の焦点検
    出ゾーンを設定すると共に、撮影画面中央部に対応する
    焦点検出ゾーンによる焦点検出とその検出信号に基づく
    撮影レンズの合焦状態の検出を優先しておこなう第1の
    焦点検出手段と、前記焦点検出用受光手段上に複数の焦
    点検出ゾーンを設定して順次各焦点検出ゾーンで焦点検
    出をおこない、その検出結果に基いて最も近距離の被写
    体を検出した検出ゾーンの検出信号に基いて撮影レンズ
    の合焦状態の検出をおこなう第2の焦点検出手段と、前
    記第1、第2の焦点検出手段を選択する焦点検出手段選
    択手段とを備えたことを特徴とする焦点検出装置。
JP13177486A 1986-06-09 1986-06-09 焦点検出装置 Pending JPS6317415A (ja)

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JP13177486A JPS6317415A (ja) 1986-06-09 1986-06-09 焦点検出装置

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JP2007003785A (ja) * 2005-06-23 2007-01-11 Pentax Corp オートフォーカス機能を有する撮影装置

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