JPS6385615A - 自動焦点調節方法 - Google Patents
自動焦点調節方法Info
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- JPS6385615A JPS6385615A JP23141386A JP23141386A JPS6385615A JP S6385615 A JPS6385615 A JP S6385615A JP 23141386 A JP23141386 A JP 23141386A JP 23141386 A JP23141386 A JP 23141386A JP S6385615 A JPS6385615 A JP S6385615A
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
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- Focusing (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (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、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＃ｉ１
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０に投光される。被写体０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４
ａ、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０に投光される。被写体０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４
ａ、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。
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。
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のスポラ）Ｓに対する
移動も等速度となる。そして、信号（Ａ−Ｂ）／ （Ａ
＋Ｂ）が匁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のスポラ）Ｓに対する
移動も等速度となる。そして、信号（Ａ−Ｂ）／ （Ａ
＋Ｂ）が匁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１＝０のとき信号（Ａ−Ｂ）／ （Ａ
＋Ｂ）＝Ｏで合焦状態にある。また、第５図に示すよう
にスポラ）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＝に−ｔで表すことができる。
変化を示し、時刻１＝０のとき信号（Ａ−Ｂ）／ （Ａ
＋Ｂ）＝Ｏで合焦状態にある。また、第５図に示すよう
にスポラ）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＝に−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のオン番オフ状態を示し
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Ｄ Ｂ （
Ｄｅａｄ Ｂａｎｄ）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が駆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のオン番オフ状態を示し
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Ｄ Ｂ （
Ｄｅａｄ Ｂａｎｄ）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が駆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駆動
やハンチングが生ずることのなく、シかも省電力化を図
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駆動
やハンチングが生ずることのなく、シかも省電力化を図
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、この定数に基づいて合焦までの時間を予測すること
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、この定数に基づいて合焦までの時間を予測すること
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が一定しベルＬに達した時間でで
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が一定しベルＬに達した時間でで
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の値は積分時間で毎に
検出され、離散的時系列データｙ（ｉ−ｎ）、ｙ（ｉ−
＋＋＋１）、・・・、ｙ（ｉ−２）、ｙ（ｉ−１）。
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の値は積分時間で毎に
検出され、離散的時系列データｙ（ｉ−ｎ）、ｙ（ｉ−
＋＋＋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＝Ｑ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＝ｌ（ｍｌ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）＋テ（ＤＩ））／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）を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ＤＢを小さくすることができる。
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＝Ｑ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＝ｌ（ｍｌ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）＋テ（ＤＩ））／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）を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ＤＢを小さくすることができる。
次に、第２図における式７＝に−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Ｉ Ｙ（ｉ
−１） −（Ｙ（ｉ−２）＋Ｙ（ｉ）） ／ ２１ ＜
Ｈ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）拳ｔ ／ （Ｙ（ｉ） −Ｙ（ｉ−１
）ｌ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Ｉ Ｙ（ｉ
−１） −（Ｙ（ｉ−２）＋Ｙ（ｉ）） ／ ２１ ＜
Ｈ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）拳ｔ ／ （Ｙ（ｉ） −Ｙ（ｉ−１
）ｌ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
した弐Ｙ（ｉ）＝ （ｙ（ｉ−１）＋ ｙ（ｉ）＋ｙ
（ＤＩ）） ／ 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０次に、ステップ１
０２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Ｉ Ｙ（ｉ−１）−（Ｙ（ｉ−２）＋ Ｙ
（ｉ））／２１＜Ｅを用いて行う、直線でない場合には
、再び平均値Ｙ（ｉ）算出のステー２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
）を先に示した弐ｋ（ｉ）＝ （Ｙ（ｉ） −Ｙ（ｉ−
１））／τを用いて算出する０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
した弐Ｙ（ｉ）＝ （ｙ（ｉ−１）＋ ｙ（ｉ）＋ｙ
（ＤＩ）） ／ 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０次に、ステップ１
０２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Ｉ Ｙ（ｉ−１）−（Ｙ（ｉ−２）＋ Ｙ
（ｉ））／２１＜Ｅを用いて行う、直線でない場合には
、再び平均値Ｙ（ｉ）算出のステー２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
）を先に示した弐ｋ（ｉ）＝ （Ｙ（ｉ） −Ｙ（ｉ−
１））／τを用いて算出する０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）はモータのオン番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。 第１０ 第２図 第４図 第５″！″ 第６図 第７図 −一一服χＬ
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）はモータのオン番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。 第１０ 第２図 第４図 第５″！″ 第６図 第７図 −一一服χＬ
Claims (1)
- 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、この定数に基づいて合焦までの時間を
予測することを特徴とする自動焦点調節方法。
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 true JPS6385615A (ja) | 1988-04-16 |
| JPH0772763B2 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) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0349736A2 (en) * | 1988-05-13 | 1990-01-10 | Minolta Co., Ltd. | Automatic focusing apparatus of a camera |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6054152A (ja) * | 1983-09-02 | 1985-03-28 | Hitachi Ltd | 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
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6054152A (ja) * | 1983-09-02 | 1985-03-28 | Hitachi Ltd | 電子線装置における自動焦点調節法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0349736A2 (en) * | 1988-05-13 | 1990-01-10 | Minolta Co., Ltd. | Automatic focusing apparatus of a camera |
| EP0349736B1 (en) * | 1988-05-13 | 1995-03-08 | Minolta Co., Ltd. | Automatic focusing apparatus of a camera |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0772763B2 (ja) | 1995-08-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |