JPH0876002A - 自動焦点調節装置 - Google Patents
自動焦点調節装置Info
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- JPH0876002A JPH0876002A JP6214115A JP21411594A JPH0876002A JP H0876002 A JPH0876002 A JP H0876002A JP 6214115 A JP6214115 A JP 6214115A JP 21411594 A JP21411594 A JP 21411594A JP H0876002 A JPH0876002 A JP H0876002A
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- G02B7/28—Systems for automatic generation of focusing signals
- G02B7/34—Systems for automatic generation of focusing signals using different areas in a pupil plane
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- Optics & Photonics (AREA)
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- Focusing (AREA)
Abstract
デフォーカス量及びレンズ移動量変換係数が大きく変化
するレンズを正確にレンズ駆動することを目的とする。 【構成】自動焦点調節装置を用いたカメラシステムは、
レンズとカメラボディとから構成されている。レンズに
は撮影レンズ1、レンズ情報記憶回路8、レンズ移動機
構12から構成され、カメラボディは、メインミラー
3、サブミラー4、AFモジュール5、センサー駆動回
路6、CPU7、レンズ駆動制御回路9、モータ11か
ら構成されている。AFモジュール5に設けられた蓄積
型光電変換手段の蓄積中心時刻を合わせることで複数領
域のデフォーカス量を合成できる。
Description
る自動焦点検出装置に関する。
数の対になる検出領域を持つ電荷蓄積型光電変換装置を
用いた焦点検出装置が知られている。この焦点検出装置
の光電変換装置には、蓄積型の光電変換手段(CCD、
MOS等)が用いられている。上記焦点検出装置の制御
方法には、蓄積時間各領域が完全に独立に制御する第1
の方法と、各領域の蓄積開始を合わせる第2の方法と、
各領域の蓄積終了を合わせる第3の方法が知られてい
る。
域を持つ電荷蓄積型光電変換装置を用いた焦点検出装置
は、蓄積中の平均被写体像面位置を検出することにな
り、領域が増えればそれだけ記憶するデータが多くな
る。従って、前述の従来技術のような蓄積制御方式では
それぞれの領域の蓄積中心時刻を記憶しなければならな
いという問題点が挙げられる。
図4を用いた場合、AB列とCD列に跨がる像が1つの
被写体なのか、それともAB列及びCD列の夫々に跨が
る2つの被写体なのか区別がつかないことあった。
ために 撮影光学系からの光束を受けて光電変換し、複
数の領域からなる電荷蓄積型の光電変換手段と、前記複
数の領域からなる光電変換手段の入射面側に配置され、
複数の領域からなる前記光電変換手段上に各像を形成
し、前記光電変換手段の焦点整合状態を検出する焦点検
出手段と、前記光電変換手段の光電変換タイミングを制
御する光電変換タイミング制御手段を備える自動焦点調
節装置において、前記光電変換タイミング制御手段は、
前記複数の領域の光電変換手段の各々の蓄積時間の中心
時刻を同一にすることを特徴とする。
蓄積中心時刻を合わせることにより被写体移動による各
領域の被写***置の差と別の被写体を検出していること
による被写***置の差を区別することができる。
施例である自動焦点調節装置の説明をする。図6を用い
て実施例の構成を説明する。本実施例は、オートフォー
カス機構を備えたカメラである。
レンズ1を通った被写体2からの光の一部をメインミラ
ー3、サブミラー4でAFモジュール5へ導き、AFモ
ジュール5で撮影レンズ1の焦点調節状態を表す電気信
号に変換される。AFモジュール5は公知の焦点検出装
置で再結像光学系とセンサーから構成され、センサー駆
動回路6により制御されている。電気信号に変換された
焦点調節状態を表す電気信号はCPU7でA/D変換さ
れ、CPU7内のメモリに記憶される。レンズ情報記憶
回路8は撮影レンズ1の焦点距離やデフォーカス量レン
ズ駆動量変換係数等のレンズに固有な情報を記憶してい
る。CPU7内に記憶されたデータとレンズ情報記憶部
8に記憶されているデフォーカス量レンズ駆動量変換係
数のデータに基づいてレンズ 駆動量を計算し、このレ
ンズ駆動量に基づいてCPU7はモーター 制御回路9と
レンズ 駆動量、または位置をエンコーダ10でモニタ
ーしながらモーター 11を駆動制御する。モーター 11
からの駆動力はレンズ移動機構12に伝達され焦点調節
を行う。操作部材13は複数のスイッチから構成されて
いる。操作部材13にはレンズの焦点調節を開始するS
W1( 以後半押しスイッチと呼ぶ。) と半押しスイッチ
の第2ストローク でオンになるSW2(以後全押しス
イッチと呼ぶ。) 等で構成されている。
により実行される。ソフトウェアのルーチンについてフ
ローチャート に基づいて説明する。図7は本発明のメ
イン フローチャートである。S101は使用するメモ
リやフラグの初期化を行う。例えば過去に検出されたデ
フォーカス量、蓄積中心時刻、動体フラグ、合焦フラグ
等である。S102は半押しスイッチが" オン" になっ
ているかどうかをテストし、" オン" になっていなけれ
ばS101へ進み、"オン" になっていればS103へ
進む。S103は蓄積制御のサブルーチンである。蓄積
制御のサブルーチンでは複数領域のCCD蓄積の開始終
了の制御を行い、更に各領域の蓄積中の平均レンズ位置
をエンコーダ10からのパルスをモニターすることで算
出する。AFモジュール5のセンサーは図4のように配
置されている。蓄積制御のサブルーチンではABとCDの各
組の蓄積時間を制御する。S104は蓄積制御のサブル
ーチンで光電変換されたアナログ信号をA/D 変換しCP
U7に接続されたメモリに格納する。S105は公知の
デフォーカス量演算のサブルーチンである。ここでは、
メモリに格納された光電変換信号に基づいて各領域( 以
後AB列のある領域を領域1、CD列のある領域を領域2と
する。) のデフォーカス量を演算する。S106はデフ
ォーカス量演算のサブルーチンで計算された各領域のデ
フォーカス量と記憶された過去の焦点検出情報(デフォ
ーカス量と平均レンズ位置と蓄積中心時刻)に基づいて
被写体の将来の移動を予測する。S107は現在合焦し
ているかどうかを判定する。S108はレンズ駆動量を
計算しレンズ駆動を行う。
る。蓄積時間の制御は図4のAB列とCD列の2つの領域の
蓄積開始終了を制御する。AB列とCD列の各センサーの蓄
積時間をTab 、T cdとする。これら蓄積時間は過去の各
センサーの蓄積時間とその時のセンサー出力により算出
される。一般にこのことをソフトAGCと呼んでいる。
このソフトAGCについては公知なので説明を省略す
る。
がTint0 になるようにAB、CD列の蓄積開始、終了時刻を
決定する。図8に示す被写体目標位置計算のサブルーチ
ンを図9に基づいて説明する。図9では説明を簡単にす
るために静止被写体を想定している。
被写***置を表す。被写体目標位置P0の計算は次に示す
ように計算する。まず、領域1のデフォーカス量DFabを
フィードバックパルス換算のレンズ移動量に変換する。
この時に今回の蓄積中心時刻に取得したデフォーカス量
レンズ駆動量変換係数KL、L の2つの係数とレンズ駆動
量パルス変換係数KB( ボディにおいて固定の値) を用い
て次式数1のように計算する。
ス換算のレンズ移動量は次式数2の用に計算される。
域の蓄積中の平均レンズ位置からみたレンズ移動量なの
で、このままでは領域1と領域2の目標被写***置の計
算ができない。しかしながら、各々の領域のレンズ移動
量DPab、DPcdに各々の蓄積中の平均レンズ位置LPab、LP
cdを加えることで各領域の被写体目標位置Pab 、Pcd を
計算することができる。したがって、各領域の被写体目
標位置は各々次式数3のようになる。
が異なり、更に検出するデフォーカス量は平均レンズ位
置からの相対量だからである。したがって、各領域の蓄
積中にレンズが等速度で移動するかまたは、停止してい
る場合を除いては蓄積時間の異なる領域でデフォーカス
量を単純に合成または、遠近の比較をすることはできな
い。各領域の被写体目標位置を合成した被写体目標位置
P0を次式数4で計算する。
重み付け係数は被写体コントラスト、被写体輝度、蓄積
時間等により変化させてもよい。次に移動被写体を想定
した場合を図10に基づいて説明する。蓄積型の光電変
換素子を用いた焦点検出装置の場合は必ず蓄積中の平均
被写***置を検出することになる。したがって、図10
で明らかなように被写***置の移動が蓄積期間中にほぼ
等速度とみなせる場合には蓄積中の平均被写***置と蓄
積中心時刻の被写***置は一致することになる。この様
な理由から蓄積中心時刻を合わせることによりデータの
記憶量を減らすことができる。更に、蓄積中心時刻が異
なると各領域の被写***置に差が生じた場合に、被写体
の移動により差が生じたのかそれとも別の被写体を検出
したことにより差が生じたものかどうかを判別すること
ができなくなる。
て説明する。S301はレンズ の位置を固定したと想
定したときの被写体の移動により生じる像面の移動速度
( 像面移動速度) と異なる時間間隔に被写体を合焦させ
るためのレンズ 位置の変化速度( 合焦位置変化速度)
を計算する。像面移動速度は動体判定に利用し、合焦位
置変化速度はレンズ移動制御に利用する。像面移動速
度、合焦位置変化速度の計算方法について図12に基づ
いて説明する。デフォーカス量は予定結像面から見た被
写体の結像面までの相対位置であり、更にレンズの移動
によるデフォーカス量の変化の関係は一般に比例関係が
成り立たずレンズの位置により異なるのでレンズ位置の
異なる場所でのデフォーカス量を加減算する事はできな
い。そこで、像面移動速度を計算するために一度、今回
の蓄積中心時刻のレンズ位置から見た前回の蓄積中心時
刻の被写***置の相対値DP1'を次式数5により計算す
る。
数を用いて対応するデフォーカス量DF1'に変換する。
心時刻レンズ位置から見た前回の蓄積中心時刻のデフォ
ーカス量DF1'とこの間の時間間隔から像面移動速度を次
式数7のように求める。
の合成を行うために今回のデフォーカス量DF0 は今回の
蓄積中心レンズ位置LP0 と今回の蓄積中心時刻被写***
置P0の差をデフォーカス量レンズ移動量変換係数を用い
てデフォーカス量DF0 に変換する。この変換は複数の焦
点検出領域を持たない場合、複数の焦点検出領域を持っ
ていても蓄積開始と終了が同じ場合は相対位置を計算し
てデフォーカス量を逆計算する必要はない。
2に基づいて説明する。前回の蓄積中心時刻t1での被写
体に合焦させるためのレンズ位置P1と今回の蓄積中心時
刻t0での被写体に合焦させるためのレンズ位置P0とその
間の時間間隔から単位時間当たりの合焦レンズ位置の変
化量である合焦位置変化速度SP0 を次式数8により計算
する。
速度の計算のために今回と前回の焦点検出結果を用いた
が必ずしもこの様にする必要はない。今回と前々回の結
果を用いるようにしてもよい。S302は今回計算した
像面移動速度S0と前回計算した像面移動速度S1の方向が
反転しているかどうかをテストし、反転している場合は
焦点検出エリアから被写体が外れたために別の被写体を
検出し移動方向が反転した、または予測計算に不適な被
写体なのでS307へ進み、動体と認識しないようにす
る。S303は今回の像面移動速度S0が所定値Sth 以上
かどうかをテストする。所定値Sth 以下の場合は被写体
は動体ではないと判断しS307へ進む。S304は前
回の像面移動速度S1と今回の像面移動速度S0の比(S0/S
1) を計算しこの比が所定範囲内かどうかをテストす
る。所定範囲内の場合は今回の焦点検出の結果は信頼で
きるのでS305へ進み動体と判断する。所定範囲外の
場合は焦点検出エリアから被写体が外れたために別の被
写体を検出したと考えられるのでS307へ進み動体と
は判断しない。S305は今回動体と判断できるので動
体フラグをセットする。S306はレンズ制御のための
レンズ移動目標速度VP0 にSP0 を代入する。S307は
今回動体と判断できないまたは、静止被写体なので動体
フラグをクリアする。S308はレンズ制御のためのレ
ンズ移動目標速度をVP0 を0 に設定する。
する。合焦判定のサブルーチンを図13に、判定すると
きに使用するデフォーカス量DFIFの計算を説明する図面
を図14に示す。図13でレンズ通信と書いているとこ
ろの"T" の記号はレンズ通信によりボディ−レンズ間で
データのやり取りをしていることを示している。"I" の
記号は光電変換素子の蓄積、"C" は焦点検出演算を時間
を示している。ここでは、説明を簡単にするために2つ
の領域の少なくとも一方が蓄積している間を"I" と表示
している。S401は合焦を判定するためのデフォーカ
ス量を計算するためにデフォーカス量レンズ移動量変換
係数をレンズ通信により取得する。なぜなら、デフォー
カス量レンズ移動量変換係数はレンズ位置により大きく
変化するレンズが存在するからである。S402はレン
ズ通信開始時のレンズ位置LPIFを取得する。これは、合
焦判断のデフォーカス量DFIF( レンズ通信開始時のデフ
ォーカス量) を計算するためである。S403はレンズ
通信開始時の被写***置PIF を次式数9で計算する。
開始の時刻を示している。S404は合焦判断時の残駆
動量DPIFを次式数10で計算する。
1のレンズ通信で得たデフォーカス量レンズ駆動量変換
係数を用いて次式数11で合焦判断のデフォーカス量DF
IFを計算する。
断時までのレンズの移動量が所定値IFJth 以下かどうか
をテスト する。これは、レンズの移動量が大きい場合
は計算誤差により間違った合焦判定をすることがあるの
で、所定値より大きい場合は今回は合焦判定を行わない
ようにする。S406は合焦判断時のデフォーカス量DF
IFが合焦幅IFWth 以内かどうかを判定し、以内の場合は
S407へ進み合焦フラグをセットする。以上の場合は
S408へ進み合焦フラグをクリアする。
チンを説明する。S501は今回動体と判定されている
かどうかを動体フラグによりテストし、動体の場合は合
焦判定によりレンズ駆動を停止することはないので今回
計算された駆動目標データに更新する。ここで、駆動目
標データは今回の蓄積中心時刻の被写***置P0とその時
のレンズ移動目標速度VP0 である。S502は今回動体
と判定されなかった場合に実行され今回合焦していると
判定されなかった場合は今回の計算された駆動目標デー
タに更新する。合焦と判定された場合はS503へ進
む。S503は現在レンズが移動中であるかどうかを判
定し、移動中の場合は今回の計算された駆動目標データ
に更新する。現在駆動中の場合は合焦幅内に入っていて
もすぐに止めずにデフォーカス量が0になる位置まで駆
動する。今回駆動中でない場合は新たなレンズ駆動は行
わないので今回の駆動目標データに更新せずに前回の駆
動目標データを維持する。S505は設定された駆動目
標データに基づくレンズ駆動を開始する。
成は第1実施例と同様なので説明は省略する。 条件2:(Tab >Tth and Tcd <Tth) or (Tab <Tth and Tcd >Tth) 条件2の場合は図2に示すように蓄積時間の長い方の蓄
積中心時刻がTint0 になるようにし、短い方の蓄積開始
時刻は長い方の蓄積中心時刻Tint0 になるようにする。
この様にすることで、蓄積時間が非常に短い場合に制御
を簡単にすることが出来る。図2では説明を簡単にする
ためにAB列の蓄積時間が所定値Tth より大きい場合を示
している。CD列の蓄積時間が長い場合はCD列の蓄積中心
時刻にAB列の蓄積を開始するようにすればよい。
長い方の蓄積中心時刻がTint0 になるようにし、短い方
の蓄積終了時刻は長い方の蓄積中心時刻Tint0 になるよ
うにする。この様にすることで、図2の方法と同様に蓄
積時間が非常に短い場合に制御を簡単にすることが出来
る。尚、本実施例を使用したレンズ駆動の方法は第1実
施例の実施内容を除き同様なので省略する。
成は第1実施例と同様なので説明は省略する。 条件3:Tab≦Tth and Tcd ≦Tth 条件3の場合は図3に示すように各列とも蓄積時間が所
定時間より短いので各列の蓄積をシーケンシャル に行
う。この様にすることで制御を簡単にすることができ
る。本来は蓄積中心時刻を一致させなければならないが
蓄積時間が短い場合は少しずれたとしても大きな誤差に
ならないのでこの様にすることが簡単な制御ができる。
更に、蓄積制御のサブルーチンでは蓄積中の平均レンズ
位置を算出するために各領域の蓄積の開始から終了ま
でのエンコーダ11からのフィードバックパルスをカウ
ントして各領域の平均レンズ位置LPab、LPcdを求める。
蓄積中心時刻Tint0 のレンズ情報( デフォーカス量レン
ズ駆動量変換係数、開放F 値等) を取得するために時刻
Tint0 にレンズ通信を開始する。ここで、レンズ側はレ
ンズ 通信開始時のレンズ情報を送るようになってい
る。蓄積中心時刻Tint0の時のレンズ位置LPint0を記憶
する。
は第1実施例の実施内容を除き同様なので省略する。
を一致させることにより複数領域のデフォーカス量を合
成することができるので、各領域の蓄積中心時刻を記憶
する必要がなく、記憶容量をを減らすことができる。さ
らに、蓄積時間は時間差を生じないのでカメラでの速度
検出に誤差を生じることがない。すなわち、静止被写体
に対し動体被写体と間違えて、ピンボケの写真を撮るこ
とがない。
する図である。
する図である。
する図である。
する図である。
である。
る図である。
する図である。
る。
4…サブミラー 5…AFモジュール 6…センサー駆動回路 7…
CPU 8…レンズ情報記憶回路 9…レンズ駆動制御回路 10…エンコーダ 11
…モータ 12…レンズ移動機構 13…操作部材
Claims (4)
- 【請求項1】撮影光学系からの光束を受けて光電変換
し、複数の領域からなる電荷蓄積型の光電変換手段と、 前記複数の領域からなる光電変換手段の入射面側に配置
され、複数の領域からなる前記光電変換手段上に各像を
形成し、前記光電変換手段の焦点整合状態を検出する焦
点検出手段と、 前記光電変換手段の光電変換タイミングを制御する光電
変換タイミング制御手段を備える自動焦点調節装置にお
いて、 前記光電変換タイミング制御手段は、前記複数の領域の
光電変換手段の各々の蓄積時間の中心時刻を同一にする
ことを特徴とする自動焦点調節装置。 - 【請求項2】前記光電変換タイミング制御手段は、第1
の領域の蓄積開始時刻を、前記第1の領域以外の蓄積時
間の中心に合わせることを特徴とする請求項1記載の自
動焦点検出装置。 - 【請求項3】前記光電変換タイミング制御手段は、第1
の領域の蓄積終了時刻を、前記第1の領域以外の蓄積時
間の中心に合わせることを特徴とする請求項1記載の自
動焦点検出装置。 - 【請求項4】前記光電変換タイミング制御手段は、前記
複数の領域の光電変換手段の各々の蓄積時間の蓄積開始
時刻と蓄積終了時刻とを連続的に行うことを特徴とする
請求項1記載の自動焦点検出装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21411594A JP3561965B2 (ja) | 1994-09-07 | 1994-09-07 | 自動焦点調節装置 |
US08/517,610 US5664237A (en) | 1994-09-07 | 1995-08-22 | Automatic focus adjustment device and method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21411594A JP3561965B2 (ja) | 1994-09-07 | 1994-09-07 | 自動焦点調節装置 |
Publications (2)
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JPH0876002A true JPH0876002A (ja) | 1996-03-22 |
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Family
ID=16650486
Family Applications (1)
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Country Status (2)
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US (1) | US5664237A (ja) |
JP (1) | JP3561965B2 (ja) |
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Also Published As
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