JPH08327891A - パターン光投光装置 - Google Patents
パターン光投光装置Info
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- JPH08327891A JPH08327891A JP13666095A JP13666095A JPH08327891A JP H08327891 A JPH08327891 A JP H08327891A JP 13666095 A JP13666095 A JP 13666095A JP 13666095 A JP13666095 A JP 13666095A JP H08327891 A JPH08327891 A JP H08327891A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】この発明は、被写体のコントラストが低かった
り被写体が暗い場合にも誤検出のない焦点調節装置を実
現するために、被写体像に応じて投光パターンを生成し
て目的に応じた最適なパターン光を投光することを特徴
とする。 【構成】撮像部11により得られた被写体像は、投光パ
ターン生成部12に供給される。この投光パターン生成
部12では、被写体のコントラストや所定の周波数帯域
を増大させるための投光パターンが生成される。そし
て、この投光パターン生成部12で生成されたパターン
に基いて、投光部13より投光がなされる。これによ
り、被写体の画像に応じた投光パターンを生成し、その
パターンを被写体に投光することによって、被写体のコ
ントラストや所定の周波数帯域を増大させることがで
き、また焦点調節装置の場合は焦点調節精度を大幅に向
上することができる。
り被写体が暗い場合にも誤検出のない焦点調節装置を実
現するために、被写体像に応じて投光パターンを生成し
て目的に応じた最適なパターン光を投光することを特徴
とする。 【構成】撮像部11により得られた被写体像は、投光パ
ターン生成部12に供給される。この投光パターン生成
部12では、被写体のコントラストや所定の周波数帯域
を増大させるための投光パターンが生成される。そし
て、この投光パターン生成部12で生成されたパターン
に基いて、投光部13より投光がなされる。これによ
り、被写体の画像に応じた投光パターンを生成し、その
パターンを被写体に投光することによって、被写体のコ
ントラストや所定の周波数帯域を増大させることがで
き、また焦点調節装置の場合は焦点調節精度を大幅に向
上することができる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はパターン光投光装置に
関し、より詳細には自動若しくは手動の合焦装置や3次
元計測処理に応用可能なパターン光投光装置に関するも
のである。
関し、より詳細には自動若しくは手動の合焦装置や3次
元計測処理に応用可能なパターン光投光装置に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】従来より、ビデオカメラ等の焦点調節に
は、画像のコントラストを検出してその最大値を与える
位置に光学系の焦点(レンズ位置)を移動する方法(以
下コントラスト法と称する)が一般に用いられている。
は、画像のコントラストを検出してその最大値を与える
位置に光学系の焦点(レンズ位置)を移動する方法(以
下コントラスト法と称する)が一般に用いられている。
【0003】画像のコントラストは、一般に図2に示さ
れる曲線Aのように、撮影のためのレンズ位置に応じて
変化する。また、焦点の合っている位置(以下、合焦位
置と称する)Fにてコントラスト値は最大となる(以
下、この曲線をコントラスト曲線と称する)。そこで、
撮影レンズのレンズ位置を前後に移動させ、コントラス
トの増大する方向に撮影レンズを移動することにより、
焦点調節が行われる。
れる曲線Aのように、撮影のためのレンズ位置に応じて
変化する。また、焦点の合っている位置(以下、合焦位
置と称する)Fにてコントラスト値は最大となる(以
下、この曲線をコントラスト曲線と称する)。そこで、
撮影レンズのレンズ位置を前後に移動させ、コントラス
トの増大する方向に撮影レンズを移動することにより、
焦点調節が行われる。
【0004】図10は、このような焦点調節装置の一例
を示したブロック構成図である。図10に於いて、撮影
レンズ1より入射された光はCCD等の撮像素子2で光
電変換され、プリアンプ3で信号増幅される。次いで、
γ補正やホワイトバランス調整を行うための信号処理部
4、A/D変換器5を介してデジタル信号に変換され
る。A/D変換された信号は、記録媒体6に送られると
共に、コントラスト検出部7にも送られる。
を示したブロック構成図である。図10に於いて、撮影
レンズ1より入射された光はCCD等の撮像素子2で光
電変換され、プリアンプ3で信号増幅される。次いで、
γ補正やホワイトバランス調整を行うための信号処理部
4、A/D変換器5を介してデジタル信号に変換され
る。A/D変換された信号は、記録媒体6に送られると
共に、コントラスト検出部7にも送られる。
【0005】コントラスト検出部7で得られたコントラ
スト値は焦点調節部8に送られ、コントラスト値が増大
するようにレンズコントローラ9にレンズ位置情報を出
力する。レンズコントローラ9では、このレンズ位置情
報に応じて撮影レンズ1のレンズ位置が制御され、これ
により、焦点調節がなされる。このような構成の焦点調
節装置では、被写体が暗い場合に、赤外光等を補助光と
して投光することが一般に行われている。
スト値は焦点調節部8に送られ、コントラスト値が増大
するようにレンズコントローラ9にレンズ位置情報を出
力する。レンズコントローラ9では、このレンズ位置情
報に応じて撮影レンズ1のレンズ位置が制御され、これ
により、焦点調節がなされる。このような構成の焦点調
節装置では、被写体が暗い場合に、赤外光等を補助光と
して投光することが一般に行われている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の焦点調節装置では、撮影しようとする被写体の
コントラストが低い場合には、図2に示される曲線Bの
ように、コントラスト曲線はなだらかになってしまう。
このため、正確な最大値を見つけることが困難となり、
焦点調節精度が落ちると共に、多少のノイズにも影響を
受け、合焦位置から大きくかけ離れた位置(図2に於け
る位置D)を最大値として検出、すなわち誤検出をする
場合がある。このような場合、赤外光等の補助光を投光
しても、本来コントラストが無いものには改善は見られ
ない。
た従来の焦点調節装置では、撮影しようとする被写体の
コントラストが低い場合には、図2に示される曲線Bの
ように、コントラスト曲線はなだらかになってしまう。
このため、正確な最大値を見つけることが困難となり、
焦点調節精度が落ちると共に、多少のノイズにも影響を
受け、合焦位置から大きくかけ離れた位置(図2に於け
る位置D)を最大値として検出、すなわち誤検出をする
場合がある。このような場合、赤外光等の補助光を投光
しても、本来コントラストが無いものには改善は見られ
ない。
【0007】また、一定のパターン光を投光する手法も
知られているが、被写体に対して常に最適な投光が行わ
れているものではない。更に、位相差方式の焦点調節装
置に於いては、被写体が相関性の高い被写体であること
が望まれるが、投光するパターンが被写体の相関性を高
めるのに有効になる投光は行われていない。
知られているが、被写体に対して常に最適な投光が行わ
れているものではない。更に、位相差方式の焦点調節装
置に於いては、被写体が相関性の高い被写体であること
が望まれるが、投光するパターンが被写体の相関性を高
めるのに有効になる投光は行われていない。
【0008】この発明は上記課題に鑑みてなされたもの
で、被写体のコントラストが低い場合にも誤検出を防止
し、被写体に対して目的に応じた最適なパターン光を投
光することのできるパターン光投光装置を提供すること
を目的とする。
で、被写体のコントラストが低い場合にも誤検出を防止
し、被写体に対して目的に応じた最適なパターン光を投
光することのできるパターン光投光装置を提供すること
を目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】すなわちこの発明は、被
写体に向けて投光すべく所定のパターン光を生成する投
光パターン生成手段と、この投光パターン生成手段によ
り生成された所定のパターン光を上記被写体に向けて投
光する投光手段と、この投光手段による上記被写体から
の反射光を受光して結像される被写体像を光電変換する
撮像手段とを備えるパターン光投光装置に於いて、上記
投光パターン生成手段は、上記投光手段により投光する
パターン光を上記撮像手段にて結像された被写体像に応
じて生成することを特徴とする。
写体に向けて投光すべく所定のパターン光を生成する投
光パターン生成手段と、この投光パターン生成手段によ
り生成された所定のパターン光を上記被写体に向けて投
光する投光手段と、この投光手段による上記被写体から
の反射光を受光して結像される被写体像を光電変換する
撮像手段とを備えるパターン光投光装置に於いて、上記
投光パターン生成手段は、上記投光手段により投光する
パターン光を上記撮像手段にて結像された被写体像に応
じて生成することを特徴とする。
【0010】またこの発明は、被写体に向けて投光すべ
く所定のパターン光を生成する投光パターン生成手段
と、この投光パターン生成手段により生成された所定の
パターン光を上記被写体に向けて投光する投光手段と、
この投光手段による上記被写体からの反射光を結像する
撮影光学系と、この撮影光学系により結像された被写体
像を受光して光電変換する撮像手段と、上記撮影光学系
による上記反射光の受光位置を移動させて焦点調節を行
う焦点調節手段とを備えるパターン光投光装置に於い
て、上記投光パターン生成手段は、上記投光手段により
投光するパターン光を上記撮像手段にて結像された被写
体像に応じて生成することを特徴とする。
く所定のパターン光を生成する投光パターン生成手段
と、この投光パターン生成手段により生成された所定の
パターン光を上記被写体に向けて投光する投光手段と、
この投光手段による上記被写体からの反射光を結像する
撮影光学系と、この撮影光学系により結像された被写体
像を受光して光電変換する撮像手段と、上記撮影光学系
による上記反射光の受光位置を移動させて焦点調節を行
う焦点調節手段とを備えるパターン光投光装置に於い
て、上記投光パターン生成手段は、上記投光手段により
投光するパターン光を上記撮像手段にて結像された被写
体像に応じて生成することを特徴とする。
【0011】
【作用】この発明のパターン光投光装置にあっては、投
光パターン生成手段により生成された所定のパターン光
が、投光手段から被写体に向けて投光される。そして、
この投光手段による上記被写体からの反射光が撮像手段
にて受光されて結像され、被写体像が光電変換される。
上記投光パターン生成手段で生成されるパターン光は、
上記撮像手段にて結像された被写体像に応じて生成され
る。
光パターン生成手段により生成された所定のパターン光
が、投光手段から被写体に向けて投光される。そして、
この投光手段による上記被写体からの反射光が撮像手段
にて受光されて結像され、被写体像が光電変換される。
上記投光パターン生成手段で生成されるパターン光は、
上記撮像手段にて結像された被写体像に応じて生成され
る。
【0012】また、この発明のパターン光投光装置にあ
っては、投光パターン生成手段により生成された所定の
パターン光が、投光手段から被写体に向けて投光され
る。そして、この投光手段による上記被写体からの反射
光が撮影光学系により結像され、更に撮像手段で被写体
像が受光されて光電変換される。また、上記撮影光学系
による上記反射光の結像位置が、焦点調節手段により移
動されて焦点調節が行われる。そして、上記投光パター
ン生成手段で生成されるパターン光は、上記撮像手段に
て結像された被写体像に応じて生成される。
っては、投光パターン生成手段により生成された所定の
パターン光が、投光手段から被写体に向けて投光され
る。そして、この投光手段による上記被写体からの反射
光が撮影光学系により結像され、更に撮像手段で被写体
像が受光されて光電変換される。また、上記撮影光学系
による上記反射光の結像位置が、焦点調節手段により移
動されて焦点調節が行われる。そして、上記投光パター
ン生成手段で生成されるパターン光は、上記撮像手段に
て結像された被写体像に応じて生成される。
【0013】
【実施例】以下、図面を参照して、この発明の実施例を
説明する。図1は、この発明のパターン光投光装置の第
1の実施例として概念を示す基本的なブロック構成図で
ある。
説明する。図1は、この発明のパターン光投光装置の第
1の実施例として概念を示す基本的なブロック構成図で
ある。
【0014】撮像部11は被写体像を得るためのもの
で、この出力は投光パターン生成部12に供給される。
この投光パターン生成部12で生成された投光パターン
は、投光部13に出力される。
で、この出力は投光パターン生成部12に供給される。
この投光パターン生成部12で生成された投光パターン
は、投光部13に出力される。
【0015】そして、撮像部11により得られた被写体
像は、投光パターン生成部12に供給される。この投光
パターン生成部12では、被写体のコントラストや所定
の周波数帯域を増大させるための投光パターンが生成さ
れる。そして、この投光パターン生成部12で生成され
たパターンに基いて、投光部13より投光がなされる。
像は、投光パターン生成部12に供給される。この投光
パターン生成部12では、被写体のコントラストや所定
の周波数帯域を増大させるための投光パターンが生成さ
れる。そして、この投光パターン生成部12で生成され
たパターンに基いて、投光部13より投光がなされる。
【0016】この発明では、被写体の画像に応じた投光
パターンを生成し、そのパターンを被写体に投光するこ
とによって、被写体のコントラストや所定の周波数帯域
を増大させることができる。また、焦点調節装置に応用
した場合には、焦点調節精度を大幅に向上することがで
きる。
パターンを生成し、そのパターンを被写体に投光するこ
とによって、被写体のコントラストや所定の周波数帯域
を増大させることができる。また、焦点調節装置に応用
した場合には、焦点調節精度を大幅に向上することがで
きる。
【0017】図2のコントラスト値の特性図に於いて、
この発明のパターン光投光装置が適用された焦点調節装
置のコントラストを曲線Cに示す。この曲線Cからわか
るように、最大値付近のピークが鋭くなり、正確に最大
値を見つけることができる。更に、その投光パターンは
被写体の画像に応じて生成することから、どのような被
写体に対しても良好な焦点調節を行うことができる。
この発明のパターン光投光装置が適用された焦点調節装
置のコントラストを曲線Cに示す。この曲線Cからわか
るように、最大値付近のピークが鋭くなり、正確に最大
値を見つけることができる。更に、その投光パターンは
被写体の画像に応じて生成することから、どのような被
写体に対しても良好な焦点調節を行うことができる。
【0018】図3は、この発明の第2の実施例で、パタ
ーン光投光装置が適用された焦点調節装置の構成を示す
ブロック図である。この焦点調節装置は、撮像部11
と、投光パターン生成部12と、投光部13と、焦点調
節部14及び記録媒体15とから構成されている。
ーン光投光装置が適用された焦点調節装置の構成を示す
ブロック図である。この焦点調節装置は、撮像部11
と、投光パターン生成部12と、投光部13と、焦点調
節部14及び記録媒体15とから構成されている。
【0019】上記撮像部11は、被写体からの光が入射
される撮影レンズ21と、この入射された光を光電変換
するCCD等の撮像素子22と、この撮像素子22で変
換された電気信号を増幅するためのプリアンプ23と、
増幅された信号に対してγ補正やホワイトバランス調整
を行うための信号処理部24と、この信号処理部24か
らのアナログ信号をデジタル信号に変換するためのA/
D変換器25と、撮影レンズ21のレンズ位置を制御す
るレンズコントローラ26により構成される。
される撮影レンズ21と、この入射された光を光電変換
するCCD等の撮像素子22と、この撮像素子22で変
換された電気信号を増幅するためのプリアンプ23と、
増幅された信号に対してγ補正やホワイトバランス調整
を行うための信号処理部24と、この信号処理部24か
らのアナログ信号をデジタル信号に変換するためのA/
D変換器25と、撮影レンズ21のレンズ位置を制御す
るレンズコントローラ26により構成される。
【0020】また、焦点調節部14は、A/D変換器2
5からの出力信号から被写体像のコントラストを検出す
るためのコントラスト検出部31と、このコントラスト
検出部31の検出値に応じて撮影レンズ21の焦点調節
を行うための焦点調節部32より構成される。
5からの出力信号から被写体像のコントラストを検出す
るためのコントラスト検出部31と、このコントラスト
検出部31の検出値に応じて撮影レンズ21の焦点調節
を行うための焦点調節部32より構成される。
【0021】上記投光パターン生成部12は、上記コン
トラスト検出部31によるコントラスト検出に必要な所
定の周波数帯域成分から生成された理想パターンを記憶
している理想パターンメモリ41と、この理想パターン
メモリ41からの出力と上記A/D変換器25からの出
力とに基いて除算を行う除算器42とから構成される。
トラスト検出部31によるコントラスト検出に必要な所
定の周波数帯域成分から生成された理想パターンを記憶
している理想パターンメモリ41と、この理想パターン
メモリ41からの出力と上記A/D変換器25からの出
力とに基いて除算を行う除算器42とから構成される。
【0022】更に、投光部13は、投光パターン生成部
12で生成された投光パターンを表示するための表示部
61と、表示されたパターンを投光するための投光レン
ズ62とから構成される。
12で生成された投光パターンを表示するための表示部
61と、表示されたパターンを投光するための投光レン
ズ62とから構成される。
【0023】ここで、投光パターンの生成部12につい
て、より詳細に説明する。いま、焦点調節が始まり、得
られた画像をf(x,y)(ここでx,yは2次元座標
を表す)とする。コントラスト検出部31は、一般に被
写体像の所定の周波数帯域をバンドパスフィルタ等で検
出する。このコントラスト検出に必要な所定の周波数帯
域成分から生成された理想パターンをi(x,y)とす
る。また、投光パターンをp(x,y)とすれば、投光
後の被写体像g(x,y)は、 g(x,y)=f(x,y)*p(x,y) …(1) となる。このg(x,y)が理想パターンi(x,y)
に一致することが望ましいため、上記(1)式でg
(x,y)=i(x,y)とすれば、 p(x,y)=i(x,y)/f(x,y) …(2) となる。除算器42では、この(2)式に基いた計算が
行われる。
て、より詳細に説明する。いま、焦点調節が始まり、得
られた画像をf(x,y)(ここでx,yは2次元座標
を表す)とする。コントラスト検出部31は、一般に被
写体像の所定の周波数帯域をバンドパスフィルタ等で検
出する。このコントラスト検出に必要な所定の周波数帯
域成分から生成された理想パターンをi(x,y)とす
る。また、投光パターンをp(x,y)とすれば、投光
後の被写体像g(x,y)は、 g(x,y)=f(x,y)*p(x,y) …(1) となる。このg(x,y)が理想パターンi(x,y)
に一致することが望ましいため、上記(1)式でg
(x,y)=i(x,y)とすれば、 p(x,y)=i(x,y)/f(x,y) …(2) となる。除算器42では、この(2)式に基いた計算が
行われる。
【0024】また、i(x,y)は i(x,y)=F-1{B(u,v)} …(3) なる式から求められる。ここで、B(u,v)はコント
ラスト検出部31で抽出される周波数帯域特性(u,v
は周波数)、F-1{ }は逆フーリエ変換を表す。
ラスト検出部31で抽出される周波数帯域特性(u,v
は周波数)、F-1{ }は逆フーリエ変換を表す。
【0025】図4は、被写体像と投影パターンの例につ
いて示したものである。被写体像が、図4(a)に示さ
れるような1方向のストライプ状であるとする。いま、
バンドパスフィルタでのコントラスト検出に必要な所定
の周波数帯域成分から生成された理想パターンi(x,
y)が、図4(b)に示されるような3方向のストライ
プ状の場合には、図中横線で示している斜め方向のスト
ライプパターンをp(x,y)として投光することにな
る。
いて示したものである。被写体像が、図4(a)に示さ
れるような1方向のストライプ状であるとする。いま、
バンドパスフィルタでのコントラスト検出に必要な所定
の周波数帯域成分から生成された理想パターンi(x,
y)が、図4(b)に示されるような3方向のストライ
プ状の場合には、図中横線で示している斜め方向のスト
ライプパターンをp(x,y)として投光することにな
る。
【0026】次に、このように構成された焦点調節装置
の動作を説明する。焦点調節が開始されると、そのレン
ズ位置にて撮影された被写体像が撮像部11により入力
される。この入力された被写体像は、画像f(x,y)
として投光パターン生成部12に入力される。投光パタ
ーン生成部12では、上記(2)式に基いた計算により
投光パターンp(x,y)が計算される。そして、計算
された投光パターンp(x,y)が表示部61に表示さ
れ、投光レンズ62の働きによって被写体に投光され
る。
の動作を説明する。焦点調節が開始されると、そのレン
ズ位置にて撮影された被写体像が撮像部11により入力
される。この入力された被写体像は、画像f(x,y)
として投光パターン生成部12に入力される。投光パタ
ーン生成部12では、上記(2)式に基いた計算により
投光パターンp(x,y)が計算される。そして、計算
された投光パターンp(x,y)が表示部61に表示さ
れ、投光レンズ62の働きによって被写体に投光され
る。
【0027】また、コントラスト検出部31では、被写
体像から所定の周波数成分が抽出される。ここで抽出さ
れた周波数成分は、焦点調節部15へ送られる。そし
て、コントラスト値が記憶されると共に、レンズ位置が
所定量前後に移動された時のコントラスト値と比較され
る。ここでは、コントラスト値が増大する方向へ、レン
ズコントローラ26によってレンズ位置が移動されてい
き、コントラスト値の差が小さくなった所でレンズ駆動
が停止される。こうして、レンズ駆動が停止されるま
で、投光部13では最初に計算された投光パターンp
(x,y)が投光し続けられる。
体像から所定の周波数成分が抽出される。ここで抽出さ
れた周波数成分は、焦点調節部15へ送られる。そし
て、コントラスト値が記憶されると共に、レンズ位置が
所定量前後に移動された時のコントラスト値と比較され
る。ここでは、コントラスト値が増大する方向へ、レン
ズコントローラ26によってレンズ位置が移動されてい
き、コントラスト値の差が小さくなった所でレンズ駆動
が停止される。こうして、レンズ駆動が停止されるま
で、投光部13では最初に計算された投光パターンp
(x,y)が投光し続けられる。
【0028】以上の動作により、焦点調節が行われる。
このように、第2の実施例によれば、被写体像に応じた
投光パターンを投光することにより、焦点調節精度を飛
躍的に向上させることができる。また、照明光を投光す
ることから、被写体が暗い場合にも正確な焦点調節が可
能である。
このように、第2の実施例によれば、被写体像に応じた
投光パターンを投光することにより、焦点調節精度を飛
躍的に向上させることができる。また、照明光を投光す
ることから、被写体が暗い場合にも正確な焦点調節が可
能である。
【0029】尚、上記(3)式の演算は、オフライン処
理にて焦点調節前に一度だけ計算しておけばよい。ま
た、投光部13の投光レンズ62は、被写界深度を深く
しておくことで、被写体がどの距離にあってもぼけずに
投光パターンを投光することができる。
理にて焦点調節前に一度だけ計算しておけばよい。ま
た、投光部13の投光レンズ62は、被写界深度を深く
しておくことで、被写体がどの距離にあってもぼけずに
投光パターンを投光することができる。
【0030】図5は、投光部の別の構成例を示したもの
である。図5(a)は、表示部に液晶(LCD)等の透
過型部材と照明光源を用いたものである。すなわち、こ
の投光部13aは、LCD63と、このLCD63の制
御を行うLCD制御部64と、面発光の照明光源65と
から成っている。
である。図5(a)は、表示部に液晶(LCD)等の透
過型部材と照明光源を用いたものである。すなわち、こ
の投光部13aは、LCD63と、このLCD63の制
御を行うLCD制御部64と、面発光の照明光源65と
から成っている。
【0031】このように、液晶を用いることにより、投
光パターンp(x,y)が複雑であっても、これを投光
することができる。また、被写体像が変化した場合に
も、高速に異なる投光パターンを投光することができ
る。
光パターンp(x,y)が複雑であっても、これを投光
することができる。また、被写体像が変化した場合に
も、高速に異なる投光パターンを投光することができ
る。
【0032】図5(b)は、光源に点光源を用いた例を
示したものある。すなわち、この投光部13bは、LC
D63と、LCD制御部64と、点光源66とから成っ
ている。
示したものある。すなわち、この投光部13bは、LC
D63と、LCD制御部64と、点光源66とから成っ
ている。
【0033】この場合、被写体までの距離に依存せず
に、ピントの合ったシャープな投光パターンを被写体に
投光することができる。更に、投光レンズ62が不要と
なると共に、光源を小さくすることができ、装置の小型
軽量化も図れる。
に、ピントの合ったシャープな投光パターンを被写体に
投光することができる。更に、投光レンズ62が不要と
なると共に、光源を小さくすることができ、装置の小型
軽量化も図れる。
【0034】このように、コントラスト方式による焦点
調節装置の場合には、被写体のコントラストが低かった
り被写体が暗い場合にも、正確で誤検出のない焦点調節
装置を実現することができる。
調節装置の場合には、被写体のコントラストが低かった
り被写体が暗い場合にも、正確で誤検出のない焦点調節
装置を実現することができる。
【0035】次に、この発明の第3の実施例について説
明する。上述した第2の実施例では、投光パターンは焦
点調節の最初に計算されたパターンを利用しているが、
焦点調節が進むにつれて被写体像が変化する(つまりf
(x,y)が変化する)ため、実際には最適な投光パタ
ーンp(x,y)も変化することになる。
明する。上述した第2の実施例では、投光パターンは焦
点調節の最初に計算されたパターンを利用しているが、
焦点調節が進むにつれて被写体像が変化する(つまりf
(x,y)が変化する)ため、実際には最適な投光パタ
ーンp(x,y)も変化することになる。
【0036】そこで、焦点調節が進み、合焦位置に近付
いた時にもう一度投光パターンを作成し直す例を第3の
実施例として説明する。この第3の実施例の構成は図3
と同一であるので、ここでは動作の説明のみ行う。
いた時にもう一度投光パターンを作成し直す例を第3の
実施例として説明する。この第3の実施例の構成は図3
と同一であるので、ここでは動作の説明のみ行う。
【0037】以下、図6のフローチャートを参照して、
第3の実施例による焦点調節装置の動作を説明する。焦
点調節が開始されると、先ずステップS1にて、レンズ
の初期位置にて取り込まれた被写体像f(x,y)から
投光パターンp(x,y)が計算される。そして、ステ
ップS2にてこのパターンが投光されると、続くステッ
プS3にて焦点調節部14によるレンズ駆動が開始され
る。
第3の実施例による焦点調節装置の動作を説明する。焦
点調節が開始されると、先ずステップS1にて、レンズ
の初期位置にて取り込まれた被写体像f(x,y)から
投光パターンp(x,y)が計算される。そして、ステ
ップS2にてこのパターンが投光されると、続くステッ
プS3にて焦点調節部14によるレンズ駆動が開始され
る。
【0038】そして、ステップS4に於いて、連続して
抽出されたコントラスト値が比較される。ここでは、コ
ントラスト値の差が所定の値より小さくなるまで、ステ
ップS3及びS4が繰返されてレンズ駆動が行われる。
所定の値より小さくなったならば、ステップS5に進ん
で、再度投光パターンが作成される。
抽出されたコントラスト値が比較される。ここでは、コ
ントラスト値の差が所定の値より小さくなるまで、ステ
ップS3及びS4が繰返されてレンズ駆動が行われる。
所定の値より小さくなったならば、ステップS5に進ん
で、再度投光パターンが作成される。
【0039】次いで、ステップS6にて作成された投光
パターンが改めて投光され、続いてステップS7で再び
レンズ駆動が行われる。そして、ステップS8に於い
て、連続して抽出されたコントラスト値が比較される。
ここで、コントラスト値の差が所定の値より小さくなる
までステップS7及びS8が繰返されてレンズ駆動が行
われる。そして、コントラスト値の差が、所定の値より
小さくなった場合に焦点調節が終了する。
パターンが改めて投光され、続いてステップS7で再び
レンズ駆動が行われる。そして、ステップS8に於い
て、連続して抽出されたコントラスト値が比較される。
ここで、コントラスト値の差が所定の値より小さくなる
までステップS7及びS8が繰返されてレンズ駆動が行
われる。そして、コントラスト値の差が、所定の値より
小さくなった場合に焦点調節が終了する。
【0040】このように、焦点調節が進むにつれて、変
化する被写体像に応じて投光パターンを作成し直すこと
により、常に最適な投光パターンp(x,y)を投光す
ることができ、従って焦点調節精度を大幅に向上させる
ことができる。
化する被写体像に応じて投光パターンを作成し直すこと
により、常に最適な投光パターンp(x,y)を投光す
ることができ、従って焦点調節精度を大幅に向上させる
ことができる。
【0041】尚、同実施例では投光パターンを1回だけ
作成し直しているが、これに限られること無く、何度作
成し直してもよいのは勿論である。次に、この発明の第
4の実施例について説明する。
作成し直しているが、これに限られること無く、何度作
成し直してもよいのは勿論である。次に、この発明の第
4の実施例について説明する。
【0042】上述した実施例では、投光パターン生成の
際に除算器42を用いていた。ところが、除算は、一般
に割る数(分母)が小さくなると商の値が膨大となり、
演算誤差が大きくなる。そこで、第4の実施例として、
除算器を用いない別の例について説明する。
際に除算器42を用いていた。ところが、除算は、一般
に割る数(分母)が小さくなると商の値が膨大となり、
演算誤差が大きくなる。そこで、第4の実施例として、
除算器を用いない別の例について説明する。
【0043】図7は、この発明の第4の実施例に従った
焦点調節装置の構成を示すブロック図である。図7に於
いて、投光パターン生成部12a以外の構成は、図3に
示された構成と同一であるので、ここでの説明は省略す
る。
焦点調節装置の構成を示すブロック図である。図7に於
いて、投光パターン生成部12a以外の構成は、図3に
示された構成と同一であるので、ここでの説明は省略す
る。
【0044】投光パターン生成部12aは、被写体のコ
ントラストの判定を行う被写体判定部44と、投光パタ
ーンが記憶されているパターンメモリ部45と、投光パ
ターンの変換を行うパターン変換部46とから構成され
ている。
ントラストの判定を行う被写体判定部44と、投光パタ
ーンが記憶されているパターンメモリ部45と、投光パ
ターンの変換を行うパターン変換部46とから構成され
ている。
【0045】上記被写体判定部44は、被写体像f
(x,y)を記憶するフレームメモリ48と、各々所定
の周波数帯域を通過させるバンドパスフィルタ491 、
492 、493 と、これらバンドパスフィルタ491 、
492 、493 の出力信号から各々コントラスト値C
1、C2、C3を計算する検波器501 、502 、50
3 と、後述するパターンメモリに乗ずる係数の設定を行
う係数設定部51とから構成される。
(x,y)を記憶するフレームメモリ48と、各々所定
の周波数帯域を通過させるバンドパスフィルタ491 、
492 、493 と、これらバンドパスフィルタ491 、
492 、493 の出力信号から各々コントラスト値C
1、C2、C3を計算する検波器501 、502 、50
3 と、後述するパターンメモリに乗ずる係数の設定を行
う係数設定部51とから構成される。
【0046】上記バンドパスフィルタ491 、492 、
493 は、ここでは図4(b)に示されるような、横、
右上がり、右下がりの3方向のストライプパターンを抽
出するバンドパスフィルタとする。
493 は、ここでは図4(b)に示されるような、横、
右上がり、右下がりの3方向のストライプパターンを抽
出するバンドパスフィルタとする。
【0047】また、上記パターンメモリ部45は、投光
する代表的なパターンが記憶されているパターンメモリ
531 、532 、533 を有している。この第4の実施
例では、上記パターンメモリ531 、532 、533
に、各々図4(b)に示されるような横、右上がり、右
下がりの3方向のストライプパターンが記憶されている
ものとする。
する代表的なパターンが記憶されているパターンメモリ
531 、532 、533 を有している。この第4の実施
例では、上記パターンメモリ531 、532 、533
に、各々図4(b)に示されるような横、右上がり、右
下がりの3方向のストライプパターンが記憶されている
ものとする。
【0048】パターン変換部46は、乗算器551 、5
52 、553 、加算器56より構成される。そして、被
写体判定部44で設定された係数d1、d2、d3に従
って、パターンメモリ部45に記憶されたパターンの変
換を行う。
52 、553 、加算器56より構成される。そして、被
写体判定部44で設定された係数d1、d2、d3に従
って、パターンメモリ部45に記憶されたパターンの変
換を行う。
【0049】この第4の実施例では、検波器501 、5
02 、503 で検出されたコントラスト値C1、C2、
C3から、図4(b)に示されるような3方向のストラ
イプパターンが被写体像にどの程度含まれるかを判定
し、少ないパターンを投光パターンとして投光するもの
である。
02 、503 で検出されたコントラスト値C1、C2、
C3から、図4(b)に示されるような3方向のストラ
イプパターンが被写体像にどの程度含まれるかを判定
し、少ないパターンを投光パターンとして投光するもの
である。
【0050】例えば、コントラスト値C1、C2が十分
大きく、C3だけが小さいときには、計数d1、d2は
ゼロ、d3だけ所定の値として投光パターンが生成され
る。このように、第4の実施例では除算器を用いないた
め、割る数(分母)が小さいことによる演算誤差の発生
を防止することができる。また、3種類のバンドパスフ
ィルタを利用した被写体判定部22を用いているので、
被写体に最適な投光パターンを生成することができ、従
って焦点調節精度を大幅に向上させることができる。
大きく、C3だけが小さいときには、計数d1、d2は
ゼロ、d3だけ所定の値として投光パターンが生成され
る。このように、第4の実施例では除算器を用いないた
め、割る数(分母)が小さいことによる演算誤差の発生
を防止することができる。また、3種類のバンドパスフ
ィルタを利用した被写体判定部22を用いているので、
被写体に最適な投光パターンを生成することができ、従
って焦点調節精度を大幅に向上させることができる。
【0051】更に、パターンメモリ部45、パターン変
換部46を有することから、複雑なパターンを容易に、
且つ高速に生成することができる。尚、コントラスト値
はコントラスト検出部31でも計算されることから、図
7に破線で示されるように、このコントラスト値を係数
設定部51にて更に利用してもよい。
換部46を有することから、複雑なパターンを容易に、
且つ高速に生成することができる。尚、コントラスト値
はコントラスト検出部31でも計算されることから、図
7に破線で示されるように、このコントラスト値を係数
設定部51にて更に利用してもよい。
【0052】また、同実施例では、パターン変換部46
を利用することにより、パターンメモリ部45で記憶し
ていないパターンも生成しており、パターンメモリ部4
6の容量を少なくすることができる。尚、パターン変換
部46を削除して検波器501 、502 、503 から得
られるコントラスト値C1、C2、C3から直接パター
ンメモリ531 、532 、533 中のパターンを選択す
るようにしてもよい。
を利用することにより、パターンメモリ部45で記憶し
ていないパターンも生成しており、パターンメモリ部4
6の容量を少なくすることができる。尚、パターン変換
部46を削除して検波器501 、502 、503 から得
られるコントラスト値C1、C2、C3から直接パター
ンメモリ531 、532 、533 中のパターンを選択す
るようにしてもよい。
【0053】次に、この発明の第5の実施例を説明す
る。この第5の実施例は、投光部の投光レンズと撮影レ
ンズとを共焦点関係としたものである。撮影レンズと投
光レンズを共焦点関係とするということは、撮影レンズ
と投光レンズを兼用させることにより、撮影レンズの合
焦点と投光レンズの合焦点を一致させることである。
る。この第5の実施例は、投光部の投光レンズと撮影レ
ンズとを共焦点関係としたものである。撮影レンズと投
光レンズを共焦点関係とするということは、撮影レンズ
と投光レンズを兼用させることにより、撮影レンズの合
焦点と投光レンズの合焦点を一致させることである。
【0054】これは、撮影している被写体像がぼけてい
る場合には投光しているパターンもぼけ、合焦している
場合に投光パターンも最も鮮明になっていることにな
る。つまり、検出するコントラスト曲線は、投光パター
ンを投光しない場合と比較して、極めて鋭い形状とな
る。したがって、焦点調節精度を飛躍的に向上させるこ
とができる。
る場合には投光しているパターンもぼけ、合焦している
場合に投光パターンも最も鮮明になっていることにな
る。つまり、検出するコントラスト曲線は、投光パター
ンを投光しない場合と比較して、極めて鋭い形状とな
る。したがって、焦点調節精度を飛躍的に向上させるこ
とができる。
【0055】図8は、この発明の第5の実施例に従った
焦点調節装置の構成を示すブロック図である。尚、図8
に於いて、上述した実施例と同様の機能を有して動作を
する部分には同一の参照番号を付して、説明は省略す
る。
焦点調節装置の構成を示すブロック図である。尚、図8
に於いて、上述した実施例と同様の機能を有して動作を
する部分には同一の参照番号を付して、説明は省略す
る。
【0056】撮影レンズ21は、LCD63に表示され
る投光パターンを結像する機能も兼用している。上記撮
影レンズ21と撮像素子22の間には、ハーフミラー2
7が挿入されており、投光パターンの光束と被写体像の
光束を共焦点関係としている。そして、撮像素子22と
LCD63は、撮影レンズ21からみて等距離に配置さ
れている。
る投光パターンを結像する機能も兼用している。上記撮
影レンズ21と撮像素子22の間には、ハーフミラー2
7が挿入されており、投光パターンの光束と被写体像の
光束を共焦点関係としている。そして、撮像素子22と
LCD63は、撮影レンズ21からみて等距離に配置さ
れている。
【0057】また、投光部13cは、投光レンズ62を
削除した他は、図5(a)に示される投光部13aと同
じ構成である。この第5の実施例における動作は、上述
した第2の実施例と同様であるので説明を省略する。
削除した他は、図5(a)に示される投光部13aと同
じ構成である。この第5の実施例における動作は、上述
した第2の実施例と同様であるので説明を省略する。
【0058】このように、第5の実施例によれば、投光
部の撮影レンズと投光レンズを共焦点関係とすることに
より、検出するコントラスト曲線が極めて鋭い形状とな
り、焦点調節精度を飛躍的に向上させることができる。
また、共焦点関係とすることから、投光パターンと被写
体との視差もなくなり、より正確に理想パターンに近い
被写体像を得ることができる。
部の撮影レンズと投光レンズを共焦点関係とすることに
より、検出するコントラスト曲線が極めて鋭い形状とな
り、焦点調節精度を飛躍的に向上させることができる。
また、共焦点関係とすることから、投光パターンと被写
体との視差もなくなり、より正確に理想パターンに近い
被写体像を得ることができる。
【0059】次に、この発明の第6の実施例について説
明する。この第6の実施例は、位相差方式の焦点調節装
置にこの発明が適用された実施例である。
明する。この第6の実施例は、位相差方式の焦点調節装
置にこの発明が適用された実施例である。
【0060】図9に於いて、撮像部11aは、撮影レン
ズ21と、セパレータレンズ281、282 と、CCD
等の撮像素子221 、222 と、これら撮像素子22
1 、222 で変換された電気信号を増幅するプリアンプ
231 、232 と、γ補正やホワイトバランス調整を行
うための信号処理部241 、242 と、アナログ信号を
デジタル信号に変換するA/D変換器251 、252 と
を有して構成される。
ズ21と、セパレータレンズ281、282 と、CCD
等の撮像素子221 、222 と、これら撮像素子22
1 、222 で変換された電気信号を増幅するプリアンプ
231 、232 と、γ補正やホワイトバランス調整を行
うための信号処理部241 、242 と、アナログ信号を
デジタル信号に変換するA/D変換器251 、252 と
を有して構成される。
【0061】また、焦点調節部14aは、上記A/D変
換器251 と252 との出力の相関演算を行うための相
関演算部33と、焦点調節部32から成っている。尚、
撮像素子221 で撮像された被写体像は焦点調節部14
aにのみ入力され、一方、撮像素子222 で撮像された
被写体像は、焦点調節部14a、投光パターン生成部1
2、記録媒体15に入力されるように構成されている。
換器251 と252 との出力の相関演算を行うための相
関演算部33と、焦点調節部32から成っている。尚、
撮像素子221 で撮像された被写体像は焦点調節部14
aにのみ入力され、一方、撮像素子222 で撮像された
被写体像は、焦点調節部14a、投光パターン生成部1
2、記録媒体15に入力されるように構成されている。
【0062】位相差方式の焦点調節装置では、図9に示
されるように、撮影レンズ21の後方に一対のセパレー
タレンズ281 、282 が配され、被写体像の結像間隔
がデフォーカス量に応じて決まることにより焦点調節が
行われる。この結像間隔を算出するのが相関演算部33
である。この相関演算部33では、撮像素子221 、2
22 で撮影される2画像が用いられて、相関演算にて位
置関係が算出される。
されるように、撮影レンズ21の後方に一対のセパレー
タレンズ281 、282 が配され、被写体像の結像間隔
がデフォーカス量に応じて決まることにより焦点調節が
行われる。この結像間隔を算出するのが相関演算部33
である。この相関演算部33では、撮像素子221 、2
22 で撮影される2画像が用いられて、相関演算にて位
置関係が算出される。
【0063】この相関演算は、 φ(s,t)=Σ|f1(x,y)−f2(x+s,y+t)| …(4) なる式で表され、相関値φ(s,t)を最も小さくする
s,tが、2画像間のずれ量を表す。但し、f1(x,
y)、f2(x,y)は、各々撮像素子221 、222
で撮影される画像である。
s,tが、2画像間のずれ量を表す。但し、f1(x,
y)、f2(x,y)は、各々撮像素子221 、222
で撮影される画像である。
【0064】ここで、正確なs,tの値を得るために
は、相関値φ(s,t)が鋭いピークを有することが必
要であるが、そのためにはf1(x,y)、f2(x,
y)が相関性の高い画像であることが望ましい。一般に
は、画像信号が白色化されていれば相関ピークがデルタ
関数状に鋭くなることが知られている。つまり、種々の
周波数を含んでいるときに相関ピークは鋭くなる。
は、相関値φ(s,t)が鋭いピークを有することが必
要であるが、そのためにはf1(x,y)、f2(x,
y)が相関性の高い画像であることが望ましい。一般に
は、画像信号が白色化されていれば相関ピークがデルタ
関数状に鋭くなることが知られている。つまり、種々の
周波数を含んでいるときに相関ピークは鋭くなる。
【0065】そこで、第6の実施例では、理想パターン
メモリ41には白色化されたパターン(例えばランダム
ドット)を記憶しておく。投光パターンを投光した後の
被写体像は相関性が高くなり、焦点調節精度を大幅に向
上させることが可能である。
メモリ41には白色化されたパターン(例えばランダム
ドット)を記憶しておく。投光パターンを投光した後の
被写体像は相関性が高くなり、焦点調節精度を大幅に向
上させることが可能である。
【0066】また、同実施例の拡張として、ステレオ立
体視による3次元計測処理に於ける対応点マッチングへ
も適用可能である。以上、実施例に基いて説明したが、
本明細書中には以下の発明が含まれる。
体視による3次元計測処理に於ける対応点マッチングへ
も適用可能である。以上、実施例に基いて説明したが、
本明細書中には以下の発明が含まれる。
【0067】(1) 被写体に向けて投光すべく所定の
パターン光を生成する投光パターン生成手段と、この投
光パターン生成手段により生成された所定のパターン光
を上記被写体に向けて投光する投光手段と、この投光手
段による上記被写体からの反射光を受光して結像される
被写体像を光電変換する撮像手段とを備えるパターン光
投光装置に於いて、上記投光パターン生成手段は、上記
投光手段により投光するパターン光を上記撮像手段にて
結像された被写体像に応じて生成することを特徴とする
パターン光投光装置。
パターン光を生成する投光パターン生成手段と、この投
光パターン生成手段により生成された所定のパターン光
を上記被写体に向けて投光する投光手段と、この投光手
段による上記被写体からの反射光を受光して結像される
被写体像を光電変換する撮像手段とを備えるパターン光
投光装置に於いて、上記投光パターン生成手段は、上記
投光手段により投光するパターン光を上記撮像手段にて
結像された被写体像に応じて生成することを特徴とする
パターン光投光装置。
【0068】(2) 被写体に向けて投光すべく所定の
パターン光を生成する投光パターン生成手段と、この投
光パターン生成手段により生成された所定のパターン光
を上記被写体に向けて投光する投光手段と、この投光手
段による上記被写体からの反射光を結像する撮影光学系
と、この撮影光学系により結像された被写体像を受光し
て光電変換する撮像手段と、上記撮影光学系による上記
反射光の結像位置を移動させて焦点調節を行う焦点調節
手段とを備えるパターン光投光装置に於いて、上記投光
パターン生成手段は、上記投光手段により投光するパタ
ーン光を上記撮像手段にて結像された被写体像に応じて
生成することを特徴とするパターン光投光装置。
パターン光を生成する投光パターン生成手段と、この投
光パターン生成手段により生成された所定のパターン光
を上記被写体に向けて投光する投光手段と、この投光手
段による上記被写体からの反射光を結像する撮影光学系
と、この撮影光学系により結像された被写体像を受光し
て光電変換する撮像手段と、上記撮影光学系による上記
反射光の結像位置を移動させて焦点調節を行う焦点調節
手段とを備えるパターン光投光装置に於いて、上記投光
パターン生成手段は、上記投光手段により投光するパタ
ーン光を上記撮像手段にて結像された被写体像に応じて
生成することを特徴とするパターン光投光装置。
【0069】(3) 上記投光パターン生成手段は、予
め必要とすべき理想パターンを記憶する理想パターン記
憶手段と、この理想パターン記憶手段に記憶された理想
パターンと上記被写体像とから投光すべき投光パターン
を演算する演算手段とを備えたことを特徴とする上記
(1)若しくは(2)に記載のパターン光投光装置。
め必要とすべき理想パターンを記憶する理想パターン記
憶手段と、この理想パターン記憶手段に記憶された理想
パターンと上記被写体像とから投光すべき投光パターン
を演算する演算手段とを備えたことを特徴とする上記
(1)若しくは(2)に記載のパターン光投光装置。
【0070】(4) 上記焦点調節手段は、上記投光パ
ターン生成手段によって投光される第1の投光パターン
に基いて焦点調節を行う第1の焦点調節手段と、この第
1の焦点調節手段によって得られた被写体像に応じて生
成され、且つ上記第1の投光パターンとは異なる第2の
投光パターンに基いて焦点調節を行う第2の焦点調節手
段とを含むことを特徴とする上記(2)に記載のパター
ン光投光装置。
ターン生成手段によって投光される第1の投光パターン
に基いて焦点調節を行う第1の焦点調節手段と、この第
1の焦点調節手段によって得られた被写体像に応じて生
成され、且つ上記第1の投光パターンとは異なる第2の
投光パターンに基いて焦点調節を行う第2の焦点調節手
段とを含むことを特徴とする上記(2)に記載のパター
ン光投光装置。
【0071】(5) 上記投光パターン生成手段は、上
記被写体像の周波数特性を検出して該被写体のコントラ
スト値を判定する被写体判定手段を有し、この被写体判
定手段の判定結果に基いて投光パターンを生成すること
を特徴とする上記(1)若しくは(2)に記載のパター
ン光投光装置。
記被写体像の周波数特性を検出して該被写体のコントラ
スト値を判定する被写体判定手段を有し、この被写体判
定手段の判定結果に基いて投光パターンを生成すること
を特徴とする上記(1)若しくは(2)に記載のパター
ン光投光装置。
【0072】(6) 上記投光パターン生成手段は、上
記被写体像に応じて選択投光される投光パターンを複数
種記憶したパターンメモリ部を備えることを特徴とする
上記(1)若しくは(2)に記載のパターン光投光装
置。
記被写体像に応じて選択投光される投光パターンを複数
種記憶したパターンメモリ部を備えることを特徴とする
上記(1)若しくは(2)に記載のパターン光投光装
置。
【0073】(7) 上記投光パターン生成手段は、上
記被写体像に応じて投光すべき投光パターンを変換して
出力するパターン変換部を備えることを特徴とする上記
(1)若しくは(2)に記載のパターン光投光装置。
記被写体像に応じて投光すべき投光パターンを変換して
出力するパターン変換部を備えることを特徴とする上記
(1)若しくは(2)に記載のパターン光投光装置。
【0074】(8) 上記投光パターン生成手段は、上
記被写体像の周波数特性を検出して上記被写体のコント
ラストを判定する被写体判定手段と、予め投光パターン
を複数種記憶したパターンメモリ部と、上記被写体判定
手段の判定結果に応じて上記パターンメモリ部からの各
投光パターンに重み付けを行って投光パターンを生成す
るパターン変換部とを備えることを特徴とする上記
(1)若しくは(2)に記載のパターン光投光装置。
記被写体像の周波数特性を検出して上記被写体のコント
ラストを判定する被写体判定手段と、予め投光パターン
を複数種記憶したパターンメモリ部と、上記被写体判定
手段の判定結果に応じて上記パターンメモリ部からの各
投光パターンに重み付けを行って投光パターンを生成す
るパターン変換部とを備えることを特徴とする上記
(1)若しくは(2)に記載のパターン光投光装置。
【0075】(9) 上記投光手段は、上記撮影光学系
と共焦点関係にある投光レンズを有することを特徴とす
る上記(1)若しくは(2)に記載のパターン光投光装
置。 (10) 上記投光パターン生成手段は、予め必要とす
べき理想パターンを記憶する理想パターン記憶手段と、
この理想パターン記憶手段に記憶された理想パターンと
上記被写体像とから投光すべき投光パターンを演算する
演算手段とを備え、上記焦点調節手段はコントラスト方
式によって上記被写体像のコントラストを検出するコン
トラスト検出部を有し、上記理想パターン記憶手段に記
憶された理想パターンは、上記コントラスト検出部で抽
出される周波数帯域特性に基いて生成されたパターンで
あることを特徴とする上記(2)に記載のパターン光投
光装置。
と共焦点関係にある投光レンズを有することを特徴とす
る上記(1)若しくは(2)に記載のパターン光投光装
置。 (10) 上記投光パターン生成手段は、予め必要とす
べき理想パターンを記憶する理想パターン記憶手段と、
この理想パターン記憶手段に記憶された理想パターンと
上記被写体像とから投光すべき投光パターンを演算する
演算手段とを備え、上記焦点調節手段はコントラスト方
式によって上記被写体像のコントラストを検出するコン
トラスト検出部を有し、上記理想パターン記憶手段に記
憶された理想パターンは、上記コントラスト検出部で抽
出される周波数帯域特性に基いて生成されたパターンで
あることを特徴とする上記(2)に記載のパターン光投
光装置。
【0076】(11) 上記投光パターン生成手段は、
予め必要とすべき理想パターンを記憶する理想パターン
記憶手段と、この理想パターン記憶手段に記憶された理
想パターンと上記被写体像とから投光すべき投光パター
ンを演算する演算手段とを備え、上記焦点調節手段は位
相差方式によって焦点調節を行い、上記理想パターン記
憶手段に記憶された理想パターンは、相関性の高いパタ
ーンであることを特徴とする上記(2)に記載のパター
ン光投光装置。
予め必要とすべき理想パターンを記憶する理想パターン
記憶手段と、この理想パターン記憶手段に記憶された理
想パターンと上記被写体像とから投光すべき投光パター
ンを演算する演算手段とを備え、上記焦点調節手段は位
相差方式によって焦点調節を行い、上記理想パターン記
憶手段に記憶された理想パターンは、相関性の高いパタ
ーンであることを特徴とする上記(2)に記載のパター
ン光投光装置。
【0077】そして、上記(1)に記載の発明によれ
ば、被写体像に応じて投光パターンを生成することによ
り、目的に応じた最適なパターン光を投光することがで
きる。上記(2)に記載の発明によれば、被写体像に応
じて焦点調節に最適なパターンを生成して投光すること
ができ、焦点調節精度を大幅に向上することができる。
ば、被写体像に応じて投光パターンを生成することによ
り、目的に応じた最適なパターン光を投光することがで
きる。上記(2)に記載の発明によれば、被写体像に応
じて焦点調節に最適なパターンを生成して投光すること
ができ、焦点調節精度を大幅に向上することができる。
【0078】上記(3)に記載の発明によれば、記憶さ
れた理想パターンから投光すべき投光パターンを演算す
ることにより、目的に応じた最適なパターンを投光する
ことができる。また、この理想パターンを記憶する手段
を有することにより、撮影の度に理想パターンを生成す
る必要がなくなる。
れた理想パターンから投光すべき投光パターンを演算す
ることにより、目的に応じた最適なパターンを投光する
ことができる。また、この理想パターンを記憶する手段
を有することにより、撮影の度に理想パターンを生成す
る必要がなくなる。
【0079】また、上記(4)に記載の発明によれば、
焦点調節の段階に応じて変化する被写体像に対応して最
適な投光パターンを生成して投光するため、焦点調節精
度を大幅に向上することができる。
焦点調節の段階に応じて変化する被写体像に対応して最
適な投光パターンを生成して投光するため、焦点調節精
度を大幅に向上することができる。
【0080】上記(5)に記載の発明では、被写体の周
波数特性に応じて被写体判定手段にて被写体の特徴を判
定して投光パターンを生成することから、被写体に最適
なパターン光を投光することができる。
波数特性に応じて被写体判定手段にて被写体の特徴を判
定して投光パターンを生成することから、被写体に最適
なパターン光を投光することができる。
【0081】上記(6)に記載の発明では、投光パター
ンを予め記憶したパターン記憶手段を有することによ
り、複雑な投光パターンを予め作成して記憶させておく
ことができ、パターン投光を高速化することが可能とな
る。
ンを予め記憶したパターン記憶手段を有することによ
り、複雑な投光パターンを予め作成して記憶させておく
ことができ、パターン投光を高速化することが可能とな
る。
【0082】上記(7)に記載の発明によれば、パター
ン変換部を有することによって被写体に応じたパターン
に変換して投光することができ、目的に応じた最適なパ
ターン光を投光することができる。また、必要以上に、
理想パターンを多数記憶しておく必要がないので、記憶
手段のメモリ容量の削減にも寄与することができる。
ン変換部を有することによって被写体に応じたパターン
に変換して投光することができ、目的に応じた最適なパ
ターン光を投光することができる。また、必要以上に、
理想パターンを多数記憶しておく必要がないので、記憶
手段のメモリ容量の削減にも寄与することができる。
【0083】上記(8)に記載の発明によれば、被写体
判定手段により被写体の特徴を判定し、予め記憶したパ
ターン記憶手段のパターンをパターン変換部にて変換し
てパターンを生成することから、被写体に最適なパター
ン光を高速に生成して投光することができる。また、パ
ターン記憶手段で記憶していないパターンも生成できる
ため、パターン記憶手段の容量を少なくすることができ
る。
判定手段により被写体の特徴を判定し、予め記憶したパ
ターン記憶手段のパターンをパターン変換部にて変換し
てパターンを生成することから、被写体に最適なパター
ン光を高速に生成して投光することができる。また、パ
ターン記憶手段で記憶していないパターンも生成できる
ため、パターン記憶手段の容量を少なくすることができ
る。
【0084】上記(9)に記載の発明によれば、撮影光
学系と投光レンズを共焦点関係とすることにより、投光
パターンと被写体との視差がなくなり、より正確に理想
パターンに近い被写体像を得ることができる。また、コ
ントラスト検出方式による焦点調節に於いては、検出す
るコントラスト曲線が極めて鋭い形状となり、焦点調節
精度が飛躍的に向上する。
学系と投光レンズを共焦点関係とすることにより、投光
パターンと被写体との視差がなくなり、より正確に理想
パターンに近い被写体像を得ることができる。また、コ
ントラスト検出方式による焦点調節に於いては、検出す
るコントラスト曲線が極めて鋭い形状となり、焦点調節
精度が飛躍的に向上する。
【0085】上記(10)に記載の発明では、コントラ
スト検出方式による焦点調節に用いた場合、抽出する周
波数帯域に基づいて投光パターンを生成することから、
そのコントラスト方式にマッチした焦点調節を行うこと
ができ、焦点検出精度を大幅に向上させることができ
る。
スト検出方式による焦点調節に用いた場合、抽出する周
波数帯域に基づいて投光パターンを生成することから、
そのコントラスト方式にマッチした焦点調節を行うこと
ができ、焦点検出精度を大幅に向上させることができ
る。
【0086】上記(11)に記載の発明では、位相差方
式による焦点調節に用いた場合、被写体像が相関性の高
いパターンとなるように投光パターンを生成することか
ら、その位相差方式にマッチした焦点調節を行うことが
でき、焦点検出精度を大幅に向上させることができる。
式による焦点調節に用いた場合、被写体像が相関性の高
いパターンとなるように投光パターンを生成することか
ら、その位相差方式にマッチした焦点調節を行うことが
でき、焦点検出精度を大幅に向上させることができる。
【0087】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、被写体
のコントラストが低い場合にも誤検出を防止し、被写体
に対して目的に応じた最適なパターン光を投光すること
のできるパターン光投光装置を提供することができる。
のコントラストが低い場合にも誤検出を防止し、被写体
に対して目的に応じた最適なパターン光を投光すること
のできるパターン光投光装置を提供することができる。
【図1】この発明のパターン光投光装置の第1の実施例
として概念を示す基本的なブロック構成図である。
として概念を示す基本的なブロック構成図である。
【図2】レンズ位置とコントラスト値の対応を表した特
性図である。
性図である。
【図3】この発明の第2の実施例で、パターン光投光装
置が適用された焦点調節装置の構成を示すブロック図で
ある。
置が適用された焦点調節装置の構成を示すブロック図で
ある。
【図4】被写体像と投影パターンの例について示した図
である。
である。
【図5】投光部の別の構成例を示した図である。
【図6】この発明の第3の実施例による焦点調節装置の
動作を説明するフローチャートである。
動作を説明するフローチャートである。
【図7】この発明の第4の実施例に従った焦点調節装置
の構成を示すブロック図である。
の構成を示すブロック図である。
【図8】この発明の第5の実施例に従った焦点調節装置
の構成を示すブロック図である。
の構成を示すブロック図である。
【図9】この発明の第6の実施例で、パターン光投光装
置が適用された位相差方式の焦点調節装置の構成を示す
ブロック図である。
置が適用された位相差方式の焦点調節装置の構成を示す
ブロック図である。
【図10】従来の焦点調節装置の一例を示したブロック
構成図である。
構成図である。
11…撮像部、12…投光パターン生成部、13…投光
部、14…焦点調節部、15…記録媒体、21…撮影レ
ンズ、22…撮像素子、23…プリアンプ、24…信号
処理部、25…A/D変換器、26…レンズコントロー
ラ、31…コントラスト検出部、32…焦点調節部、4
1…理想パターンメモリ、42…除算器、61…表示
部、62…投光レンズ。
部、14…焦点調節部、15…記録媒体、21…撮影レ
ンズ、22…撮像素子、23…プリアンプ、24…信号
処理部、25…A/D変換器、26…レンズコントロー
ラ、31…コントラスト検出部、32…焦点調節部、4
1…理想パターンメモリ、42…除算器、61…表示
部、62…投光レンズ。
Claims (11)
- 【請求項1】 被写体に向けて投光すべく所定のパター
ン光を生成する投光パターン生成手段と、 この投光パターン生成手段により生成された所定のパタ
ーン光を上記被写体に向けて投光する投光手段と、 この投光手段による上記被写体からの反射光を受光して
結像される被写体像を光電変換する撮像手段とを備える
パターン光投光装置に於いて、 上記投光パターン生成手段は、上記投光手段により投光
するパターン光を上記撮像手段にて結像された被写体像
に応じて生成することを特徴とするパターン光投光装
置。 - 【請求項2】 被写体に向けて投光すべく所定のパター
ン光を生成する投光パターン生成手段と、 この投光パターン生成手段により生成された所定のパタ
ーン光を上記被写体に向けて投光する投光手段と、 この投光手段による上記被写体からの反射光を結像する
撮影光学系と、 この撮影光学系により結像された被写体像を受光して光
電変換する撮像手段と、 上記撮影光学系による上記反射光の結像位置を移動させ
て焦点調節を行う焦点調節手段とを備えるパターン光投
光装置に於いて、 上記投光パターン生成手段は、上記投光手段により投光
するパターン光を上記撮像手段にて結像された被写体像
に応じて生成することを特徴とするパターン光投光装
置。 - 【請求項3】 上記投光パターン生成手段は、 予め必要とすべき理想パターンを記憶する理想パターン
記憶手段と、 この理想パターン記憶手段に記憶された理想パターンと
上記被写体像とから投光すべき投光パターンを演算する
演算手段とを備えたことを特徴とする請求項1若しくは
2に記載のパターン光投光装置。 - 【請求項4】 上記焦点調節手段は、 上記投光パターン生成手段によって投光される第1の投
光パターンに基いて焦点調節を行う第1の焦点調節手段
と、 この第1の焦点調節手段によって得られた被写体像に応
じて生成され、且つ上記第1の投光パターンとは異なる
第2の投光パターンに基いて焦点調節を行う第2の焦点
調節手段とを含むことを特徴とする請求項2に記載のパ
ターン光投光装置。 - 【請求項5】 上記投光パターン生成手段は、上記被写
体像の周波数特性を検出して該被写体のコントラスト値
を判定する被写体判定手段を有し、この被写体判定手段
の判定結果に基いて投光パターンを生成することを特徴
とする請求項1若しくは2に記載のパターン光投光装
置。 - 【請求項6】 上記投光パターン生成手段は、上記被写
体像に応じて選択投光される投光パターンを複数種記憶
したパターンメモリ部を備えることを特徴とする請求項
1若しくは2に記載のパターン光投光装置。 - 【請求項7】 上記投光パターン生成手段は、上記被写
体像に応じて投光すべき投光パターンを変換して出力す
るパターン変換部を備えることを特徴とする請求項1若
しくは2に記載のパターン光投光装置。 - 【請求項8】 上記投光パターン生成手段は、 上記被写体像の周波数特性を検出して上記被写体のコン
トラストを判定する被写体判定手段と、 予め投光パターンを複数種記憶したパターンメモリ部
と、 上記被写体判定手段の判定結果に応じて上記パターンメ
モリ部からの各投光パターンに重み付けを行って投光パ
ターンを生成するパターン変換部とを備えることを特徴
とする請求項1若しくは2に記載のパターン光投光装
置。 - 【請求項9】 上記投光手段は、上記撮影光学系と共焦
点関係にある投光レンズを有することを特徴とする請求
項1若しくは2に記載のパターン光投光装置。 - 【請求項10】 上記投光パターン生成手段は、予め必
要とすべき理想パターンを記憶する理想パターン記憶手
段と、この理想パターン記憶手段に記憶された理想パタ
ーンと上記被写体像とから投光すべき投光パターンを演
算する演算手段とを備え、 上記焦点調節手段はコントラスト方式によって上記被写
体像のコントラストを検出するコントラスト検出部を有
し、 上記理想パターン記憶手段に記憶された理想パターン
は、上記コントラスト検出部で抽出される周波数帯域特
性に基いて生成されたパターンであることを特徴とする
請求項2に記載のパターン光投光装置。 - 【請求項11】 上記投光パターン生成手段は、予め必
要とすべき理想パターンを記憶する理想パターン記憶手
段と、この理想パターン記憶手段に記憶された理想パタ
ーンと上記被写体像とから投光すべき投光パターンを演
算する演算手段とを備え、 上記焦点調節手段は位相差方式によって焦点調節を行
い、 上記理想パターン記憶手段に記憶された理想パターン
は、相関性の高いパターンであることを特徴とする請求
項2に記載のパターン光投光装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13666095A JPH08327891A (ja) | 1995-06-02 | 1995-06-02 | パターン光投光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13666095A JPH08327891A (ja) | 1995-06-02 | 1995-06-02 | パターン光投光装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08327891A true JPH08327891A (ja) | 1996-12-13 |
Family
ID=15180527
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13666095A Withdrawn JPH08327891A (ja) | 1995-06-02 | 1995-06-02 | パターン光投光装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08327891A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6686966B1 (en) * | 1998-12-17 | 2004-02-03 | Olympus Optical Co., Ltd. | Electronic imaging system |
JP2007279483A (ja) * | 2006-04-10 | 2007-10-25 | Casio Comput Co Ltd | 撮像装置、オートフォーカスaf補助光発光方法、およびプログラム |
JP2009522604A (ja) * | 2005-12-30 | 2009-06-11 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 自動顕微鏡の自動焦点調節法及びシステム |
JP2010026212A (ja) * | 2008-07-18 | 2010-02-04 | Mitsutoyo Corp | オートフォーカス装置 |
KR20160030840A (ko) * | 2014-09-11 | 2016-03-21 | 삼성전자주식회사 | 보조광 투광 장치 및 이를 포함하는 촬상 장치 |
-
1995
- 1995-06-02 JP JP13666095A patent/JPH08327891A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6686966B1 (en) * | 1998-12-17 | 2004-02-03 | Olympus Optical Co., Ltd. | Electronic imaging system |
JP2009522604A (ja) * | 2005-12-30 | 2009-06-11 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 自動顕微鏡の自動焦点調節法及びシステム |
JP2007279483A (ja) * | 2006-04-10 | 2007-10-25 | Casio Comput Co Ltd | 撮像装置、オートフォーカスaf補助光発光方法、およびプログラム |
JP2010026212A (ja) * | 2008-07-18 | 2010-02-04 | Mitsutoyo Corp | オートフォーカス装置 |
KR20160030840A (ko) * | 2014-09-11 | 2016-03-21 | 삼성전자주식회사 | 보조광 투광 장치 및 이를 포함하는 촬상 장치 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020806 |