JP3112491B2 - オートフォーカシングシステム - Google Patents
オートフォーカシングシステムInfo
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- JP3112491B2 JP3112491B2 JP03075352A JP7535291A JP3112491B2 JP 3112491 B2 JP3112491 B2 JP 3112491B2 JP 03075352 A JP03075352 A JP 03075352A JP 7535291 A JP7535291 A JP 7535291A JP 3112491 B2 JP3112491 B2 JP 3112491B2
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Description
ステム、詳しくは、撮像素子出力のコントラスト情報の
変化に基づいて合焦状態を検出するようになされたオー
トフォーカシングシステムに関する。
素子を用いる撮像装置において合焦レンズを繰り出しま
たは繰り込むときの映像信号に基づき、その合焦の度合
いを示す被写体のコントラスト情報を得て、その値のピ
ーク値を求め、このピーク値を示す位置を合焦位置と判
断して、その位置に合焦レンズを駆動する方式のものが
あった(特開昭63−157578号,特開昭63−2
62971号等参照)。この合焦方式は、「山登り方
式」と呼称され、例えば、NHK技術研究報告(昭和4
0年、第17巻・第1号、通算第86号、第21ページ
〜第37ページ)に詳しく説明されている。
で、レンズを繰出しまたは繰込むことにより順次得られ
るコントラスト情報の毎回の値が過去との比較における
最大値よりも所定の自然数m回低い値を示したことを認
識したら、上記最大値を示したレンズ位置(以下、第1
のレンズ位置と呼称する)を合焦位置と判定する方式
が、先に本出願人より特願平2−401327号として
提案されている。
2−401327号で提案された焦点調節方法では、所
定の自然数mを大きくすると、低輝度時やワイド時に数
多く見受けられる図11に示すようなコントラスト値が
全体的に平坦となる被写体や、図12に示すようなフリ
ッカや手ぶれ等のノイズが重畳されている場合等では、
合焦精度が向上するので有効である。しかしながら、コ
ントラスト値の変化が図13に示されるような例えばテ
レ時の被写体では、所定の自然数mを小さくしても良い
のにmが固定なため、ピーク点を越えてから再びピーク
点に戻るまでの段数が多すぎて合焦速度が遅くなってし
まう。従って、レリーズタイムラグが長くなってしま
い、シャッタチャンスを逸する虞が生じる。
13に示すようにコントラスト値のピーク点が明確にわ
かるような場合には合焦速度が早くなって好ましいが、
図11に示すようなコントラスト値が全体的に平坦な場
合や、図12に示すようなフリッカや手ぶれ等のノイズ
が重畳されている場合等では、擬合焦を起こし合焦精度
が落ちてしまうことになるので改良する余地がある。
し、像の鮮鋭度と相関を有するフリッカや手ぶれあるい
はテレ,ワイドの別等の物象の状態に応じて、正確な且
つ無駄のない合焦駆動可能なオートフォーカシングシス
テムを提供するにある。
シングシステムは、フォーカシングレンズの漸次の駆動
における各レンズ位置に対応して得られる該レンズによ
る像の鮮鋭度に対応する信号が実質的にピーク値を示す
ものと判定される位置に上記フォーカシングレンズを駆
動するオートフォーカシングシステムであって、像の鮮
鋭度と相関を有する所定の物象の状態に応じて所定の自
然数mを定める第1手段と、上記フォーカシングレンズ
の漸次の駆動の過程で像の鮮鋭度に対応する信号レベル
が過去との比較における最大値を示すときの第1のレン
ズ位置から、上記第1手段により定められたm回連続し
てフォーカシングレンズを漸次駆動して第2のレンズ位
置に到らしめたときm点の各レンズ位置で上記信号レベ
ルが上記最大値を何れも下廻ったとき、上記第1のレン
ズ位置を上記フォーカシングレンズによる像の鮮鋭度に
対応する信号レベルが実質的にピーク値を示すものと判
定する第2手段とを具備してなることを特徴とする。
ーカシングレンズの漸次の駆動の過程で像の鮮鋭度に対
応する信号レベルつまりコントラスト値Cnが過去との
比較における最大値を示すときの第1のレンズ位置を決
定するために、該第1のレンズ位置を通り越し、この第
1のレンズ位置におけるコントラスト値よりも低いコン
トラスト値を所定の自然数m回与える第2のレンズ位置
までのレンズ繰り出し段数nを、図14に示すように、
像の鮮鋭度と相関を有する所定の物象の状態に応じてn
=2とかn=5のように可変する。
的に説明する。なお、本発明の第1実施例は図2の、第
2実施例は図5,6の、第3実施例は図7,8の、第4
実施例は図9,10の、それぞれのフローチャートに示
すように構成されているが、ハード面の構成は同じなの
でそのブロック構成を示す図1をまず説明する。
ムを内蔵する撮像装置は、図1に示すように、主に撮像
レンズ1と、ハーフミラー10と、撮像素子2と、撮像
信号増幅やサンプルホールド処理を行う撮像処理回路3
と、出力端子部4と、コントラスト情報であるコントラ
スト値を撮像信号から抽出するB.P.F.(バンドパ
スフィルタ)回路5と、コントラスト情報のアナログ/
デジタル変換用の第1のA/D変換回路6と、CPU,
ROM,RAM,などで構成される演算処理回路7と、
撮影レンズ1駆動用のモータ8と、モータ8のためのモ
ータドライブ回路9と、測光素子11と、同素子11で
得られた測光情報をA/D変換する第2のA/D変換回
路12と、図示されない映像記録再生系とによって構成
されている。
ず、被写体光が撮像レンズ1を介して取り込まれ、ハー
フミラー10によって被写体光を分光して撮像素子2と
測光素子11との各受光面上にそれぞれ被写体像として
結像する。撮像素子2よりの出力信号は撮像処理回路3
においてサンプルホールドされ、撮像信号として出力端
子部4およびB.P.F回路5に出力される。そして、
その信号は出力端子部4から記録再生系の回路へ出力さ
れる。また、B.P.F回路5において、所定の高周波
成分がコントラスト値として抽出される。更に、第1の
A/D変換回路6によりデジタル値に変換され、演算処
理回路7のRAMに取り込まれる。また測光素子11に
よって光量を電圧に変換された測光情報は、第2のA/
D変換回路12によりディジタル値に変換され、上記演
算処理回路7のRAMに取り込まれる。この演算処理回
路7は、上記コントラスト値のピーク点の認識手段、所
定の自然数mの値を決定する手段、並びに、合焦判別手
段等を内蔵し、更に、合焦検出動作並びに合焦動作時に
モータドライブ回路9を介してモータ8を駆動し、撮影
レンズ1を所定の位置に移動せしめる制御手段等を内蔵
している。
ォーカシングシステムにおける合焦処理を含む処理動作
を図2のフローチャートを用いて説明する。この場合、
合焦検出処理はレンズ繰り出し方向で検出を行うものと
する。また、フローチャート中に出てくる変数を説明す
ると、nは現レンズ繰り出し位置を示す段数、sは第1
のレンズ位置から第2のレンズ位置までの間におけるコ
ントラスト情報の毎回の値が過去の最大値CMAX より低
い場合の検出回数で以後低値検出回数と呼称する。更
に、被写体輝度をA,B,Cの3通りに分けその明るさ
の順に A>B>C とする。更に、また、mは像の鮮鋭度と相関を有する所
定の物象例えば被写体輝度やフリッカ等の状態に応じて
可変される所定の自然数としてMmax ,Mtyp ,Mmin
,に分け Mmax >Mtyp >Mmin とする。
と、段数nを初期リセットつまり最も繰り込まれた∞位
置に設定する(ステップS116)。そして、被写体の輝度
情報をチェックし(ステップS117)、明るい輝度Aなら
所定の自然数mに最小値Mmin を(ステップS118)、中
間の輝度Bなら中間値Mtyp を(ステップS119)、暗い
輝度Cなら最大値Mmax を(ステップS120)、それぞれ
セットしてステップS101に進む。
り出し位置を示す段数nにおけるコントラスト値Cnを
演算処理回路7に取り込む。そして、ステップS102でモ
ータ8を1段正転駆動し、撮影レンズ1を繰り出す。ス
テップS103おいて同様に現レンズ繰り出し位置の段数n
+1におけるコントラスト値Cn+1を演算処理回路7
に取り込む。そして、ステップS104で上記コントラスト
値CnとCn+1とを比較し、Cn+1の方が小であっ
た場合は、コントラスト値が山登り処理の降下領域に入
ったと判断してステップS105に進む。また、小でなかっ
た場合は、まだコントラスト値の上昇領域が続いている
と判断してステップS106にジャンプする。そのステップ
S106では段数nをインクリメントしてステップS102に戻
る。
出回数sを1に設定して、ステップS107で上記最大値C
max に値Cnを読み込む。回数の認識手段であるステッ
プS108で上記低値検出回数sと所定の自然数mとを比較
し、まだ値sがmに達していない場合はステップS109に
進む。しかし、値sとmが等しくなった場合、設定回数
だけ上記低値検出が行われたことになり、コントラスト
値ピーク点を検出できたものとしてステップS115にジャ
ンプする。そして、後述する合焦処理サブルーチンを実
行した後、本処理を終了する。
更に1段正転駆動しレンズ1を繰り出す。ステップS110
で現レンズ位置の段数n+2におけるコントラスト値C
n+2を演算処理回路7に取り込む。そして、ステップ
S111で上記コントラスト値Cmax とCn+2とを比較し
Cmax の方が大である場合は、この低値検出を続行する
ためステップS112に進む。また、大きくなかった場合、
即ち、現コントラスト値の方が過去の最大値より大きか
ったときは、コントラスト値は再び上昇状態になったと
判断され、ステップS114にジャンプする。そして、段数
nを2回インクリメクトしてステップS102に戻る。上記
ステップS112に進んだ場合、低値検出回数sをインクリ
メントし、更に、ステップS113で段数nもインクリメン
トする。そして、ステップS108に戻り、再び検出動作を
繰り返す。
チン合焦処理は図3に示す合焦処理Aが該当する。この
処理はステップS121において、前記ステップS107で書き
替えられているコントラスト値の過去の最大値Cmax に
対応する段数位置を合焦位置と見做し、その位置まで撮
影レンズ1を移動する。そして、本サブルーチンからリ
ターンする。
を提案することができる。この変形例のものも、同様に
上記最大値Cmax に対応するレンズ位置データに基づい
て合焦処理されるが、この場合は、図4に示されるステ
ップS123において他の合焦処理動作が実行される。そし
て、他の合焦処理動作の装置としては、レンズ駆動系の
機械的バックラッシュ補正処理を有する駆動系を適用す
ることができる。この場合上記レンズ位置は駆動時には
バックラッシュ分ずらして合焦位置が設定される。
ーク点を単一ごとのコントラスト値の変化のみで判断せ
ず、所定の自然数m回低値検出されたときをもって、上
記ピーク点として認識する。そして、所定の自然数mを
合焦動作に影響を与えるパラメータである被写体輝度情
報に応じて変えている。(上記ステップS117〜S120参
照)従って、従来の合焦装置のように低い値の認識を直
前の値と比較するようなことはなく、常に過去の最大値
と比較することによって、必ずしも、コントラスト値が
一様に減少する状態でなく、減少の傾向にあれば、低い
値が検出されたとして回数に加算されてゆく。そして、
前記図11に示すように値の変化が少ない低輝度時には
所定の自然数mを多くすることによりAF精度を高めて
いる。一方、前記図13に示すように輝度が明るい場合
は、所定の自然数mを少なくしてレリーズタイムラグの
減少を図っている。これによりピーク点、またはピーク
点を越えたことを正確に且つ迅速に検出できる。
たが、撮像素子2から求めるようにしてもよい。
り説明する。この図5,6は本来一つのフローチャート
であるが、記載スペースの関係からステップS122とS101
の間で分けて記載されている。そして上記第1実施例で
は、合焦動作に影響を与えるパラメータとして被写体輝
度のみを考慮したのに対し、この第2実施例では、被写
体輝度に加えてフリッカ等光源のチラツキによるノイズ
をも考慮した点が異なる。
られた測光情報を第2のA/D変換回路12でディジタ
ル値に変換して演算処理回路7に印加していたので、こ
れによりフリッカの有無をチェックし(ステップS12
1)、フリッカがあったときに所定の自然数mをフリッ
カが無い場合の2倍にしている(ステップS122)。この
点を除けば上記第1実施例と異なるところがないので、
同じフローには同じステップ番号を付してその説明を省
略する。
2に示したようなフリッカノイズが重畳された場合でも
精度よく合焦検出することができる。
説明する。この図7,8は本来一つのフローチャートで
あるが、記載スペースの関係から、ステップS203とS204
の間で分けて記載されている。
記第2実施例のそれと異なる点は、上記第2実施例にレ
ンズ繰出し位置に対するリミッタ機能を付加したことで
ある。即ち、フォーカシングレンズ繰り出しによるコン
トラスト値のチェック動作において、山登り曲線の過去
との比較における最大値を示すピーク点Cmax に達する
ことなくレンズ調節可能範囲内の至近側終端位置(以
下、最至近繰出し段数と呼称する)n maxに達してしま
ったらエラー処理を、また山登り曲線のピーク位置Cma
x を通り越して下降領域に入ったが、低値検出回数sが
所定の自然数mに到達しないまま最至近繰出し段数n m
axに到達してしまったら通常の合焦状態を、それぞれ行
う。
するとまずフォーカシングレンズを∞位置より更に繰り
込まれた超∞位置に初期設定し(ステップS201),段数
nをクリアする(ステップS202)。次のステップS117〜
S122では、合焦動作に影響を与えるパラメータを被写体
輝度とフリッカとして所定の自然数mを補正している
が、この点は上記第2実施例と全く同じなので同じステ
ップ番号を付してその説明を省略する。
上記第2実施例のステップS101〜S108と同じなのでその
説明を省略する。ステップS206で今回のコントラスト値
Cn+1が前回のコントラスト値Cnより大きければ、
つまり山登り曲線の上昇領域中なら、ステップS208に進
んで現レンズ繰出し位置を示す段数nが最至近繰出し段
数n maxに到達したか否かをチェックする。そして、最
至近繰出し段数n maxに達していればエラー処理を行っ
て(ステップS222)このプログラムを終了する。なお、
このエラー処理は最至近繰出し端でもしくは任意位置で
モータを停止することである。ところで、上記ステップ
S208,S222と後述するステップS212とが上記第2実施例
に追加されたルーチンである。
っているが低値検出回数sが所定の自然数mに達してい
なければ、ステップS212に進む。このステップS212では
現レンズ繰出し位置を示す段数nを最至近繰出し段数n
maxと比較し、最至近端に到達していればステップS221
の合焦処理動作に移る。ステップS215〜S221は上記第2
実施例におけるステップS109〜S115と同じルーチンなの
でその説明を省略する。
より説明する。この図9,10は本来一つのフローチャ
ートであるが、記載スペースの関係からステップS203と
S204の間で分けて記されている。上記第3実施例では、
最至近繰出し段数n maxまで駆動しないと合焦動作の可
否を判断できなかったが、この第4実施例ではフローの
途中で合焦検出処理が可能か否かをチェックし、不可能
と判断されればその時点で以後の処理を中止して他の合
焦方式による処理に切換えるようにした点が異なる(ス
テップS231,S232)。この点を除けば上記第3実施例と
異なるところがないので、上記第3実施例と同じルーチ
ンには同じステップ番号を付してその説明を省略し、異
なるステップS231,S232についてのみ以下に説明する。
と現レンズ繰出し位置を示す段数nとの差を求め、この
差が所定の自然数mより小さいか否かをチェックする。
この差がmより小さければ、現在位置から最至近繰出し
段数に至るすべてのレンズ繰出し段で低値を検出できた
と仮定しても、低値検出回数sが所定の自然数mに達し
ないので、この山登り方式による合焦検出処理を中止す
る。そしてステップS232にジャンプし他の合焦方式によ
る処理に切換える。この他の合焦方式とは次のようなも
のが考えられる。即ち、 (1) 所定の自然数mを少なくして最至近繰出し段数n m
axに達するまでにこの合焦検出動作が完了するように
し、Cmax を示したレンレレズ位置にレンズ駆動する。
相関を有する所定の物象として被写体の輝度情報とフリ
ッカの情報しか扱っていないが、それ以外にも、例えば
手ぶれ情報,焦点距離情報,レンズのFNo 等のAF動作
に影響を与えるパラメータを付加してもよい。また、所
定の自然数mは上記パラメータに対応するROMテーブ
ルとしても、あるいは演算式によってもよい。
に有する所定の物象例えばフリッカ、輝度等の状態に応
じて、所定の自然数mを変えるようにしたので正確で且
つ無駄のない山登り曲線によるAF動作を行うことがで
きる。
ーカシングレンズの漸次の駆動における各レンズ位置に
対応して得られる該レンズによる像の鮮鋭度に対応する
信号が実質的にピーク値を示すものと判定される位置
に、上記フォーカシングレンズを駆動するオートフォー
カシングシステムにおいて、低値検出回数sを所定の自
然数mと比較してピーク位置を検出する際の上記自然数
mを、像の鮮鋭度と相関を有する所定の物象の状態に応
じて変えるようにしたので、正確な且つ無駄のないオー
トフォーカシングシステムを構成できるという顕著な効
果が発揮される。
ハード面の構成を示すブロック図。
グシステムにおける合焦処理動作のフローチャート。
フローチャート。
のフローチャート。
グシステムにおける合焦処理動作のフローチャート。
グシステムにおける合焦処理動作のフローチャート。
グシステムにおける合焦処理動作のフローチャート。
グシステムにおける合焦処理動作のフローチャート。
グシステムにおける合焦処理動作のフローチャート。
ングシステムにおける合焦処理動作のフローチャート。
るコントラスト値が平坦な場合の合焦曲線。
るコントラスト値にノイズが重畳された場合の合焦曲
線。
るコントラスト値の変化が急な場合の合焦曲線。
る図。
Claims (1)
- 【請求項1】 フォーカシングレンズの漸次の駆動にお
ける各レンズ位置に対応して得られる該レンズによる像
の鮮鋭度に対応する信号が実質的にピーク値を示すもの
と判定される位置に上記フォーカシングレンズを駆動す
るオートフォーカシングシステムであって、像の鮮鋭度
と相関を有する所定の物象の状態に応じて所定の自然数
mを定める第1手段と、上記フォーカシングレンズの漸
次の駆動の過程で像の鮮鋭度に対応する信号レベルが過
去との比較における最大値を示すときの第1のレンズ位
置から上記第1手段により定められたm回連続してフォ
ーカシングレンズを漸次駆動して第2のレンズ位置に到
らしめたときm点の各レンズ位置で上記信号レベルが上
記最大値値を何れも下廻ったとき、上記第1のレンズ位
置を上記フォーカシングレンズによる像の鮮鋭度に対応
する信号レベルが実質的にピーク値を示すものと判定す
る第2手段と、を具備してなることを特徴とするオート
フォーカシングシステム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03075352A JP3112491B2 (ja) | 1991-04-08 | 1991-04-08 | オートフォーカシングシステム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03075352A JP3112491B2 (ja) | 1991-04-08 | 1991-04-08 | オートフォーカシングシステム |
Publications (2)
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---|---|
JPH04310076A JPH04310076A (ja) | 1992-11-02 |
JP3112491B2 true JP3112491B2 (ja) | 2000-11-27 |
Family
ID=13573764
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP03075352A Expired - Lifetime JP3112491B2 (ja) | 1991-04-08 | 1991-04-08 | オートフォーカシングシステム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3112491B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
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---|---|---|---|---|
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JP2013211930A (ja) * | 2013-07-04 | 2013-10-10 | Casio Comput Co Ltd | 電子カメラ、撮像制御プログラム及び撮像制御方法 |
-
1991
- 1991-04-08 JP JP03075352A patent/JP3112491B2/ja not_active Expired - Lifetime
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