JPH01185083A - focus adjustment device - Google Patents
focus adjustment deviceInfo
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- JPH01185083A JPH01185083A JP63010138A JP1013888A JPH01185083A JP H01185083 A JPH01185083 A JP H01185083A JP 63010138 A JP63010138 A JP 63010138A JP 1013888 A JP1013888 A JP 1013888A JP H01185083 A JPH01185083 A JP H01185083A
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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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はビデオカメラ等に用いて好適な焦点調節装置に
関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a focus adjustment device suitable for use in video cameras and the like.
従来より、ビデオカメラ及びスチルカメラにおいては、
自動焦点調節装置が広く用いられており、操作性を向上
させる上できわめて大きな効果を上げている。Conventionally, in video cameras and still cameras,
Automatic focus adjustment devices are widely used and have been extremely effective in improving operability.
自動焦点調節装置の方式としては種々の方法があり、装
置側に発光手段と受光手段を備え発光手段により発せら
れた光の反射光を受光手段によって検出して被写体との
距離を測定するタイプのものや、それぞれ光路長の異な
る経路より入射された被写体像のずれから測距を行うも
の等のように焦点検出用の光学系を専用に有する方式と
、撮像レンズを通して入射された被写体像を電気信号に
変換する撮像素子等より出力された映像信号より合焦点
を検出して焦点調節を行う方式のものとに大別すること
ができるが、近年後者の方式が専用の光学系が不要であ
るとともに、映像信号自体より合焦検出するためより被
写体に対して高精度の合焦検出が行える等の理由から、
広く用いられている。There are various methods for automatic focusing devices, including a type that has a light emitting means and a light receiving means on the device side and measures the distance to the subject by detecting the reflected light of the light emitted by the light emitting means with the light receiving means. There are methods that have a dedicated optical system for focus detection, such as methods that measure distance from the deviation of object images incident on objects or paths with different optical path lengths; It can be roughly divided into two types: those that adjust the focus by detecting the in-focus point from the video signal output from an image sensor, etc. that converts it into a signal, but in recent years, the latter method has begun to require no dedicated optical system. In addition, because the focus is detected from the video signal itself, it is possible to perform more accurate focus detection on the subject.
Widely used.
しかしながら上述の自動焦点検出装置においては、撮像
素子より出力された映像信号、特に映像信号中の高域成
分から合焦状態を検出しているため、被写体の形状1画
柄等の影響を受け、たとえば全面にわたって精細でない
ような被写体では合焦位置であっても合焦状態であるこ
とを示す検出出力を十分に得ることができず、合焦位置
を検出できないまま撮像レンズまたは撮像素子を至近位
置と無限遠位置との間で往復運動を繰り返すこととなり
撮影を行うことができないという問題点があった、尚、
この問題は全体的に低照度の場合にも生じる可能性があ
る。However, in the above-mentioned automatic focus detection device, since the in-focus state is detected from the video signal output from the image sensor, especially the high-frequency component in the video signal, it is affected by the shape of the subject, the pattern, etc. For example, in the case of a subject whose entire surface is not fine, it may not be possible to obtain a sufficient detection output to indicate that the object is in focus, even if the object is in focus, and the imaging lens or image sensor may be moved to a close position without being able to detect the in-focus position. There was a problem in that it was impossible to take pictures because the reciprocating movement was repeated between the position and the infinite position.
This problem can also occur in low overall illumination.
この問題点を解決するため、従来では合焦位置を検出で
きない場合は撮像レンズまたは撮像素子を至近端、無限
遠端、あるいは移動前の位置に停止させる等の方法が用
いられたが、これらの位置は撮影者が撮影しようとする
被写体との距離と必ずしも一致するとは限らないため、
この方法によっても正確に合焦位置を得ることはできな
いものであった。In order to solve this problem, conventional methods have been used such as stopping the imaging lens or image sensor at the close end, infinity end, or the position before movement when the in-focus position cannot be detected. The position of the camera does not necessarily match the distance from the subject you are trying to photograph, so
Even with this method, it was not possible to accurately obtain the in-focus position.
(問題点を解決するための手段〕
本発明は上述した問題点を解決することを第1の目的と
するもので、撮像レンズにより撮像面に結像された被写
体像を電気信号に変換する撮像手段と、該撮像手段から
出力される映像信号から被写体、に対する合焦状態を検
出する合焦検出手段と、該合焦検出手段の検出結果にも
とづいて前記撮像レンズと撮像面との相対距離を変位す
る焦点調節手段と、前記合焦検出手段によって合焦位置
を検出できないとき前記焦点調節手段を手動で動作可能
とする切換手段とを備えることにより、自動合焦検出が
不可能な場合には手動による焦点調節動作に自動切換し
得るようにし、非合焦状態での撮影を防止したものであ
る。(Means for Solving the Problems) The first object of the present invention is to solve the above-mentioned problems. a focus detection means for detecting a focus state of the object from a video signal output from the image pickup means; and a relative distance between the imaging lens and the imaging surface based on the detection result of the focus detection means. By providing a focus adjustment means that is displaced and a switching means that enables manual operation of the focus adjustment means when the focus position cannot be detected by the focus detection means, when automatic focus detection is impossible, This allows automatic switching to manual focus adjustment operation to prevent photographing in an out-of-focus state.
また本発明の第2の目的は、前記自動焦点調節動作を行
っている際に手動の焦点調節手段を誤操作したことによ
る誤動作を防止することにあり、自動焦点調節動作を行
っている際には、手動の焦点調節動作を禁止する手段を
もって実現される。A second object of the present invention is to prevent malfunctions caused by erroneously operating the manual focus adjustment means during the automatic focus adjustment operation. , with means for inhibiting manual focusing operations.
また本発明の第3の目的は、前記自動焦点調節動作モー
ドから手動焦点調節動作モードへと切り換えられたこと
を操作者に認識させるべくこれを表示することにある。A third object of the present invention is to display a message to make the operator aware that the automatic focus adjustment operation mode has been switched to the manual focus adjustment operation mode.
また本発明の第4の目的は、特に手動による焦点調節動
作において、光学系の焦点距離にかかわらず、操作感覚
を一定に保つことにある。A fourth object of the present invention is to maintain a constant operational feel regardless of the focal length of the optical system, especially in manual focus adjustment operations.
以下本発明における自動焦点調節装置を各図に示す実施
例について詳述する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Examples of the automatic focus adjustment device according to the present invention shown in the drawings will be described in detail below.
第1図は本発明の第1の実施例を示すブロック図で、同
図において1は撮像レンズ、2は掩像レンズ1によって
撮像面に結像された被写体像を電気信号に変換する、た
とえばCCD等の撮像素子、3は撮像素子2を支持し且
つ撮像レンズ1の光軸上を前後に移動し得る如く配され
た支持部材(その支持手段については周知の手段を用い
るものとし、図示は省略する)、4は支持部材3を光軸
方向に移動させるための駆動手段としてのモータで、モ
ータの回転軸に直結されたリードスクリュー48を支持
部材に螺合させ、モータの回転によって支持部材3を前
後に6勤するようになフている。5はモータ4を駆動制
御するためのモータ制御回路で、後述する焦点検出回路
8の出力にもとづいてモータ4を駆動し、焦点整合位置
へと撮像素子2を位置させるように動作する。また12
はモータ制御回路5を直接動作してモータ4を駆動し、
所望の位置へと撮像素子2を移動するための手動の焦点
調節用操作釦であり、モニタ画像を見ながら撮像素子を
前後に移動し、焦点調節を行うことができる。そして手
動焦点調節モード時の操作釦を押圧することにより、そ
の押圧している間その方向に応じた駆動信号を発生させ
、この駆動信号に応じてモータ制御回路5はモータ4を
駆動し、撮像素子2を所定の方向へと移動する。これに
よって手動による焦点調節を行うことができる。FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention. In the same figure, 1 is an imaging lens, and 2 is a system for converting a subject image formed on an imaging surface by an optical lens 1 into an electrical signal, e.g. An imaging device such as a CCD, 3 is a supporting member arranged to support the imaging device 2 and move back and forth on the optical axis of the imaging lens 1 (a well-known means is used for the supporting means, and the illustration is not shown). (omitted), 4 is a motor as a driving means for moving the support member 3 in the optical axis direction, a lead screw 48 directly connected to the rotating shaft of the motor is screwed into the support member, and the support member is moved by rotation of the motor. I now work 6 shifts before and after my 3rd shift. Reference numeral 5 denotes a motor control circuit for driving and controlling the motor 4, which operates to drive the motor 4 based on the output of a focus detection circuit 8, which will be described later, and to position the image pickup device 2 to a focus matching position. Also 12
directly operates the motor control circuit 5 to drive the motor 4,
This is a manual focus adjustment operation button for moving the image sensor 2 to a desired position, and the focus can be adjusted by moving the image sensor back and forth while viewing a monitor image. By pressing the operation button in the manual focus adjustment mode, a drive signal corresponding to the direction is generated while the button is pressed, and the motor control circuit 5 drives the motor 4 according to this drive signal to take an image. The element 2 is moved in a predetermined direction. This allows manual focus adjustment.
6は撮像素子2より出力された映像信号にブランキング
処理、同期信号の付加、ガンマ補正等の各種信号処理を
行ってテレビジョン信号に変換するたあの映像信号処理
回路、7は映像信号処理回路6の出力端子6aに接続さ
れ、撮像素子2に入射されている映像をモニタするため
の電子ビューファインダである。6 is a video signal processing circuit that performs various signal processing such as blanking processing, addition of a synchronization signal, and gamma correction to the video signal output from the image sensor 2 and converts it into a television signal; 7 is a video signal processing circuit This is an electronic viewfinder connected to the output terminal 6a of the camera 6 and used to monitor the image that is incident on the image sensor 2.
8は撮像素子2より映像信号処理回路6へと供給される
映像信号にもとづいて合焦点すなわち撮像素子2の撮像
面上における結像状態が最良となる合焦位置を検出する
ための焦点検出回路で、たとえば本実施例に示すように
、撮像素子2の出力信号を所定のレベルに増幅した信号
を取り出し、その信号中の所定の高周波成分を抽出する
バイパスフィルタ(、HPF)81、バイパスフィルタ
81によって抽出された高周波成分を検波して被写体の
詳細度に応じた焦点電圧を出力する検波回路82)検波
回路82より出力された焦点電圧を一定時間ごとにサン
プルホールドし、焦点電圧の時間変化量に相当する信号
を出力する差分ホールド回路83によって構成されてお
り、差分ホールド回路83の出力は後述する焦点調節モ
ード切換回路を介してモータ制御回路5ヘモータ駆動信
号として供給されている。差分ホールド回路83より出
力される信号は、合焦位置でO2その前後で正負に極性
を反転する特性を呈し、モータ制御回路5はこの信号に
もとづいてモータ4を駆動し、撮像素子2を合焦位置へ
と自動的に移動する。Reference numeral 8 denotes a focus detection circuit for detecting a focused point, that is, a focus position where the imaging state on the imaging surface of the image sensor 2 is the best, based on the video signal supplied from the image sensor 2 to the video signal processing circuit 6. For example, as shown in this embodiment, there is a bypass filter (HPF) 81 that extracts a signal obtained by amplifying the output signal of the image sensor 2 to a predetermined level and extracts a predetermined high frequency component in the signal. Detection circuit 82) The detection circuit 82 detects the high frequency components extracted by the detection circuit 82 and outputs a focal voltage according to the degree of detail of the subject.) The focal voltage output from the detection circuit 82 is sampled and held at regular intervals, and the amount of time change in the focal voltage is calculated. The output of the differential hold circuit 83 is supplied as a motor drive signal to the motor control circuit 5 via a focus adjustment mode switching circuit, which will be described later. The signal output from the differential hold circuit 83 exhibits a characteristic that the polarity is reversed to positive and negative before and after O2 at the in-focus position, and the motor control circuit 5 drives the motor 4 based on this signal to bring the image sensor 2 into focus. Automatically moves to the focus position.
9は焦点検出回路8とモータ駆動回路5との間に配され
、焦点検出回路8より合焦度に応じた信号が得られ自動
焦点調節が可能であるか否かを判別し、その判別結果に
応じて焦点調節を自動で行うか手動で行うかを切換える
焦点調節モード切換回路である6焦点調節モード切換回
路9は焦点検出回路8より焦点検出信号の得られる場合
はその信号をモータ制御回路5へと供給し、焦点検出回
路8の出力にもとづいてモータ4を駆動して自動で焦点
調節動作を可能とするとともに制御信号9aによって手
動操作釦12の動作を無効とする。また撮像素子を移動
しても高域成分の変化が得られない被写体であって撮像
素子2の移動範囲全域において焦点検出信号が得られな
いときには、焦点検出信号のモータ制御回路5への供給
を阻止するとともに制御信号9aをオフとして手動操作
釦12を使用可能となし、手動焦点調節モードとなす。Reference numeral 9 is arranged between the focus detection circuit 8 and the motor drive circuit 5, and determines whether or not automatic focus adjustment is possible based on the signal obtained from the focus detection circuit 8 according to the degree of focus, and determines the determination result. The 6-focus adjustment mode switching circuit 9 is a focus adjustment mode switching circuit that switches between automatic and manual focus adjustment according to 5 and drives the motor 4 based on the output of the focus detection circuit 8 to enable automatic focus adjustment, and disables the operation of the manual operation button 12 by the control signal 9a. In addition, when the subject is a subject for which no change in high-frequency components can be obtained even if the image sensor is moved, and a focus detection signal cannot be obtained over the entire moving range of the image sensor 2, the focus detection signal is not supplied to the motor control circuit 5. At the same time, the control signal 9a is turned off to enable the manual operation button 12, and a manual focus adjustment mode is established.
10は焦点調節モード切換回路9が手動モードに切り換
えられているとき、その状態を表示するための表示回路
で、本実施例によれば、表示回路10を介して電子ビュ
ーファインダの表示画面内に表示するようになっている
。Reference numeral 10 denotes a display circuit for displaying the state when the focus adjustment mode switching circuit 9 is switched to the manual mode. It is designed to be displayed.
また、焦点動作モード切換回路9は被写体が変わって焦
点検出信号が得られるようになると再び焦点検出回路8
の出力信号にもとづいて撮像素子2の位置を制御部する
自動焦点調節モードとなる。In addition, when the subject changes and a focus detection signal can be obtained, the focus operation mode switching circuit 9 switches the focus detection circuit 8 again.
An automatic focus adjustment mode is entered in which the position of the image sensor 2 is controlled based on the output signal of.
尚、同図中11a、flbは撮像素子2の移動可能な範
囲の両端部、すなわち至近端及び無限遠端を検出し、そ
の検出結果をスイッチ回路11を介して所定の信号に変
換して出力するためのマイクロスイッチである。In the figure, 11a and flb detect both ends of the movable range of the image sensor 2, that is, the closest end and the infinite end, and convert the detection results into predetermined signals via the switch circuit 11. This is a micro switch for output.
本実施例は以上のような構成となっており、次にその動
作について説明する。The present embodiment has the above configuration, and its operation will be explained next.
撮像レンズ1を介して撮像素子2の撮像面上に結像され
た被写体像は、撮像素子2によって電気信号に変換され
た後映像信号処理回路6へと供給されてテレビジョン信
号に変換され、出力端子6aへと出力されるとともに電
子ビューファインダ7によってモニターされる。A subject image formed on the imaging surface of the image sensor 2 through the image sensor 1 is converted into an electrical signal by the image sensor 2, and then supplied to the video signal processing circuit 6, where it is converted into a television signal. The image is output to the output terminal 6a and monitored by the electronic viewfinder 7.
一方、映像信号処理回路6へと供給された映像信号は焦
点検出回路8へと供給され、ここでモータ4による撮像
素子2の移動にともなって焦点検出信号が出力される。On the other hand, the video signal supplied to the video signal processing circuit 6 is supplied to the focus detection circuit 8, where a focus detection signal is output as the image sensor 2 is moved by the motor 4.
尚、通常は焦点動作切換回路は自動焦点調節モードにな
っており、この状態では焦点検出回路8より出力された
焦点検出信号にもとづいてモータ4が駆動され、合焦位
置へと撮像素子2が移動される。また制御信号によって
手動操作釦12を無効とし、自動焦点調節動作中に誤っ
て手動操作釦を操作しても撮像レンズ1と撮像素子2と
の相対位置がずれないよう、安全策がとられている。Note that the focus operation switching circuit is normally in automatic focus adjustment mode, and in this state, the motor 4 is driven based on the focus detection signal output from the focus detection circuit 8, and the image sensor 2 is moved to the in-focus position. will be moved. In addition, the manual operation button 12 is disabled by the control signal, and a safety measure is taken to prevent the relative position between the imaging lens 1 and the image sensor 2 from shifting even if the manual operation button is accidentally operated during automatic focus adjustment. There is.
ここで、被写体自体に精細な部分がなく高周波成分の検
出しにくいものである場合のように、焦点検出回路にお
いて焦点検出の行いにくい状態では、焦点検出回路8よ
り焦点検出信号の出力レベルが低く撮像素子2を光軸上
で移動しても焦点検出信号に変化がなく合焦位置を検出
することかで−きない。本実施例ではマイクロスイッチ
11a。Here, in a state where it is difficult for the focus detection circuit to detect the focus, such as when the subject itself does not have fine details and high frequency components are difficult to detect, the output level of the focus detection signal is lower than that of the focus detection circuit 8. Even if the image sensor 2 is moved on the optical axis, there is no change in the focus detection signal, and the in-focus position cannot be detected. In this embodiment, the microswitch 11a.
fibによって撮像素子2の6勤範囲を検出し、至近端
から無限遠端まで6勅しても合焦検出できなかった場合
には、自動焦点調節動作が不可能であると判断し、焦点
調節モード切換回路9によって自動焦点調節モードから
手動焦点調節モードへと切り換えられ、焦点検出回路8
の出力をモータ制御回路5より開放し、同時に制御信号
9aをオフに、すなわちモータ制御回路5への供給を停
止して手動操作釦12を動作可能な状態にする。fib detects the six ranges of the image sensor 2, and if focus cannot be detected even after six ranges from the closest end to the infinity end, it is determined that automatic focus adjustment is impossible, and the focus is The adjustment mode switching circuit 9 switches from automatic focus adjustment mode to manual focus adjustment mode, and the focus detection circuit 8
At the same time, the control signal 9a is turned off, that is, the supply to the motor control circuit 5 is stopped, and the manual operation button 12 is made operable.
これによってモータ制御回路5は焦点検出回路8の出力
に関係なく手動操作釦12によって動作され、撮像素子
2を合焦位置へと手動で移動することができる。As a result, the motor control circuit 5 is operated by the manual operation button 12 regardless of the output of the focus detection circuit 8, and the image pickup device 2 can be manually moved to the in-focus position.
また同時に手動焦点調節モードに切り換えられているこ
とが表示回路10を介して電子ビューファインダ7の画
面内に映像信号とともに表示される。At the same time, the fact that the mode has been switched to the manual focus adjustment mode is displayed on the screen of the electronic viewfinder 7 via the display circuit 10 together with the video signal.
第2図はこのような電子ビューファインダ内における表
示の一例を示すもので、通常自動焦点調節モードのとき
は“AUTO”の表示が、手動焦点調節モードの場合は
MANUAL”の表示が現われるようにしたものである
が、これ以外の表示方法であフても良いことは言うまで
もない。これによって撮影者は現在の焦点調節モードを
容易に認識することができ、適格な操作を行うことがで
きる。Figure 2 shows an example of such a display in the electronic viewfinder. Normally, in automatic focus adjustment mode, "AUTO" is displayed, and in manual focus adjustment mode, "MANUAL" is displayed. However, it goes without saying that other display methods may be used.This allows the photographer to easily recognize the current focus adjustment mode and perform appropriate operations.
尚、焦点動作切換回路9は手動焦点調節モードの間も焦
点検出回路8より出力される焦点検出信号のレベルを検
出しており、所定レベル以上となって合焦検出が可能と
なると再び上述した自動焦点調節モードに切り換えるよ
う動作するものである。Note that the focus operation switching circuit 9 detects the level of the focus detection signal output from the focus detection circuit 8 even during the manual focus adjustment mode, and when the level reaches a predetermined level or higher and focus detection becomes possible, as described above again. It operates to switch to automatic focus adjustment mode.
第3図は上述の焦点調節動作の部分を示すフローチャー
トである。FIG. 3 is a flowchart showing a portion of the above-mentioned focus adjustment operation.
焦点調節動作の開始時は、自動焦点調節モードが焦点調
節モード切換回路9によって選択されており(step
l)、その制御信号9aによって手動操作釦12は無効
とされ、誤操作を防止している(step2)。続いて
合焦検出回路8から出力される焦点信号に応じて撮像素
子2を移動し、5tep3に進み、合焦点であったなら
ば5tep4に進んで自動焦点調節動作を停止する。モ
して5tep5において焦点信号に変化があったなら焦
点すれと判断し、5teplへもどって再び自動焦点調
節動作を行う。At the start of the focus adjustment operation, the automatic focus adjustment mode is selected by the focus adjustment mode switching circuit 9 (step
l), the manual operation button 12 is disabled by the control signal 9a to prevent erroneous operation (step 2). Subsequently, the image sensor 2 is moved in accordance with the focus signal output from the focus detection circuit 8, and the process proceeds to 5tep3. If the focus is found, the process proceeds to 5tep4 to stop the automatic focus adjustment operation. If there is a change in the focus signal at step 5, it is determined that the focus is out of focus, and the process returns to step 5 and the automatic focus adjustment operation is performed again.
一方、5tep3において合焦点でなかった場合は、5
tep6に進み、撮像素子2が現在6勤している方向の
端部であるか否かをマイクロスイッチlla、11bに
よって検出し、端部に到達していなければ、5tepl
へもどって自動焦点調節動作を続行する。また端部に到
達した場合には5tep7に進んでモータ4を反転して
撮像素子2の移動方向を反転し、5tep8で焦点調節
動作を続行する。モして5tep9において合焦点であ
れば5tep4に進み、前述の如く焦点調節動作を停止
する。また、5tep9において合焦でなかった場合は
5teploに進み、現在の(反転後の)移動方向にお
ける端部か否かが判定され、端部でなければ5tep8
に戻って焦点調節を続け、端部であったなら5tepH
に進んで自動調節動作を停止し、5tep12において
焦点調節モード切換回路9によって制御信号9aを解除
し、手動焦点調節モードに切り換える。これによって手
動の操作釦12により焦点調節を行うことができる。モ
して5tep13に進み、手動モードの切り換えられた
ことを電子ビューファインダ7の画面内に表示する。On the other hand, if the focal point is not in focus at 5tep3,
Proceeding to step 6, the microswitches lla and 11b detect whether or not the image sensor 2 is at the end of the direction in which it is currently moving, and if it has not reached the end, the 5tepl
Return to the previous page to continue automatic focus adjustment. If the end is reached, the process proceeds to 5tep7, where the motor 4 is reversed to reverse the moving direction of the image sensor 2, and the focus adjustment operation is continued at 5tep8. If the focal point is determined at 5tep9, the process proceeds to 5tep4, and the focus adjustment operation is stopped as described above. Also, if it is not in focus at 5tep9, the process proceeds to 5teplo, and it is determined whether or not it is at the end in the current (after reversal) movement direction, and if it is not at the end, it is moved to 5tep8.
Return to and continue adjusting the focus, and if it is at the edge, adjust the focus to 5 tepH.
The automatic adjustment operation is stopped in step 5, and in step 12, the focus adjustment mode switching circuit 9 cancels the control signal 9a and switches to the manual focus adjustment mode. This allows focus adjustment to be performed using the manual operation button 12. The process then proceeds to step 513, where a message indicating that the manual mode has been switched is displayed on the screen of the electronic viewfinder 7.
尚、手動焦点調節モードにおいても合焦検出回路8より
焦点信号が出力されており、5tep9で焦点信号に合
焦検出を行えるほどの信号レベル、あるいは変化が生じ
た場合には5teplにもどって再び通常の自動焦点調
節モードとなる。Note that even in the manual focus adjustment mode, the focus signal is output from the focus detection circuit 8, and if the signal level reaches a level sufficient to enable focus detection in the focus signal at 5tep9, or if a change occurs, the focus signal returns to 5tepl and is output again. It becomes normal automatic focus adjustment mode.
第4図は本発明の第2の実施例を示すブロック図である
。FIG. 4 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention.
ここで撮像レンズを含む光学系が焦点距離を可変し得る
ズームレンズ1′であった場合、撮像素子を至近端から
無限遠端まで移動するのに必要な距離すなわち実際には
被写体に合焦させるための撮像素子の移動量がレンズ光
学系の焦点距離に応じて大きく異なる性質がある。した
がって撮像レンズの焦点距離を無視して一定の速度で撮
像素子を移動して焦点調節を行えば、合焦速度がレンズ
の焦点距離によフてまマたく異なり、操作性が悪化し、
正確な合焦動作を行うことが困難となる危険がある。Here, if the optical system including the imaging lens is a zoom lens 1' that can vary the focal length, the distance required to move the imaging device from the close end to the infinity end, that is, actually focus on the subject. There is a property that the amount of movement of the image sensor to achieve this change varies greatly depending on the focal length of the lens optical system. Therefore, if you ignore the focal length of the imaging lens and adjust the focus by moving the imaging element at a constant speed, the focusing speed will vary greatly depending on the focal length of the lens, resulting in poor operability.
There is a risk that it will be difficult to perform accurate focusing operations.
ここでレンズ光学系の焦点圧l11f(mm)、各焦点
距離において撮像素子が無限遠端から、撮像面から距l
!l1tRの位置に合焦するまでに必要な移動量1al
tx(mm)とすると、これらの関係は次式のようにな
る。Here, the focal pressure l11f (mm) of the lens optical system, and the distance l from the imaging surface of the image sensor at each focal length from the infinity end.
! Amount of movement 1al required to focus on position l1tR
When tx (mm), these relationships are as shown in the following equation.
また第5図はこの関係を示す特性曲線で、横軸はレンズ
光学系の焦点距離f、縦軸は距離Rをパラメータとした
ときの撮像素子の移動量@Xを示すもので、理解を容易
にするため、無限遠端(R=■)から至近端の距離(仮
にR=1mとする)まで移動した場合を示し、両凸線の
縦軸上の距離Xが撮像素子の移動量となる。Figure 5 is a characteristic curve showing this relationship, where the horizontal axis shows the focal length f of the lens optical system and the vertical axis shows the amount of movement of the image sensor @X when distance R is used as a parameter, making it easy to understand. In order to Become.
いまf:8mm〜48mmの6倍ズームレンズとすると
、f=8mmでx=0.065mm。Now, assuming a 6x zoom lens with f: 8mm to 48mm, f = 8mm and x = 0.065mm.
f=48mmでx=2.55mmとなり、ズームレンズ
のTe1e端とWi de端とでは移動量に約39倍の
差をもつことになる。When f=48 mm, x=2.55 mm, and there is a difference of about 39 times in the amount of movement between the Te1e end and the Wide end of the zoom lens.
したがって手動による焦点調節を行う場合、上述の移動
量の差を手動によって補償するのは困難であり、良好な
焦点調節を行うことができない。Therefore, when performing manual focus adjustment, it is difficult to manually compensate for the difference in the amount of movement described above, and good focus adjustment cannot be performed.
本実施例はこの問題を解決するもので、ズームレンズの
焦点距離をエンコーダによって検出し、その焦点距離に
応じて撮像素子の移動速度を制御することにより、手動
操作において、レンズ系の焦点距離によって合焦速度が
変わることがなく操作性が格段に向上する。This embodiment solves this problem by detecting the focal length of the zoom lens using an encoder and controlling the moving speed of the image sensor according to the focal length. The focusing speed remains unchanged, greatly improving operability.
第4図において、第1図における第1の実施例と同一構
成部分については同一符号を用い、その説明を省略する
。In FIG. 4, the same reference numerals are used for the same components as in the first embodiment in FIG. 1, and the explanation thereof will be omitted.
第1図と異なる点は撮像レンズ1′の焦点距離を検出す
るための焦点距離検出器たとえばズームエンコーダ13
を設け、ズームエンコーダ12の出力をモータ制御回路
5′に供給し、この出力と合焦検出回路との出力を演算
してモータ4を駆動するように構成されている点である
。したがってモータ制御回路5′は第5図の特性曲線に
もとづいて、レンズ光学系の焦点距離が小となるにつれ
てモータ4の速度を遅くするように制御し、その結果と
してレンズ光学系の焦点距離にかかわらず常に一定の合
焦速度とすることができるわけである。The difference from FIG. 1 is that a focal length detector, for example, a zoom encoder 13, is used to detect the focal length of the imaging lens 1'.
The output of the zoom encoder 12 is supplied to the motor control circuit 5', and the motor 4 is driven by calculating the output of this output and the output of the focus detection circuit. Therefore, the motor control circuit 5' controls the speed of the motor 4 to become slower as the focal length of the lens optical system becomes smaller, based on the characteristic curve shown in FIG. This means that a constant focusing speed can be maintained regardless of the focus.
次に上述の実施例の動作について説明する。Next, the operation of the above embodiment will be explained.
第1の実施例と同様に通常は自動焦点調節モードに設定
され、焦点検出回路8により出力される焦点検出信号に
もとづいてモータ制御回路5を動作し、撮像素子2を自
動的に合焦位置へと穆勤する如く制御される状態となっ
ている。As in the first embodiment, the automatic focus adjustment mode is normally set, and the motor control circuit 5 is operated based on the focus detection signal output from the focus detection circuit 8 to automatically move the image sensor 2 to the focus position. It is in a state where it is controlled as if it is working hard.
ここで焦点検出信号が十分得られず、焦点調節動作切換
回路9によって手動調節モードに切り換えられた場合は
、上述と同様に手動操作釦12の操作によってモータ制
御回路5′へと供給された指令にもとづいてモータ4が
駆動され、撮像素子2が移動されるが、ここで千−夕制
御回路はエンコーダ11によって検出された撮像レンズ
の焦点距離を参照し、前述の(1)式にもとづいて演算
を行い、撮像素子2の移動量Xを決定する。したがって
撮像素子2が被写体距離至近から無限遠までをB勤する
移動時間が、レンズの焦点距離にかかわらずTe1e端
からW i d e端までのどこであっても常に一定と
なるように制御することができる。If a sufficient focus detection signal is not obtained here and the focus adjustment operation switching circuit 9 switches to manual adjustment mode, the command is supplied to the motor control circuit 5' by operating the manual operation button 12 in the same way as described above. Based on this, the motor 4 is driven and the image sensor 2 is moved. Here, the Chiyo control circuit refers to the focal length of the imaging lens detected by the encoder 11 and calculates the focal length based on the above-mentioned equation (1). A calculation is performed to determine the amount of movement X of the image sensor 2. Therefore, the travel time of the image sensor 2 from close object distance to infinity is controlled so that it is always constant anywhere from the Te1e end to the Wide end, regardless of the focal length of the lens. Can be done.
このように撮像レンズの焦点距離に応じて撮像素子の移
動速度を変化させて焦点の変位を一定の速度で行うこと
ができるため、手動による焦点調節感覚が常に一定とな
り、焦点調節が正確且つ容易となる。In this way, the movement speed of the image sensor is changed according to the focal length of the imaging lens, and the focal point can be displaced at a constant speed, so the feeling of manual focus adjustment is always constant, making focus adjustment accurate and easy. becomes.
尚、上述の各実施例においては、いずれも撮像レンズを
固定し、撮像素子側を移動することによって焦点調節を
行う装置について説明したが、撮像レンズ系の方を移動
する装置であっても適用可能である。In each of the above-mentioned embodiments, the imaging lens is fixed and the focus adjustment is performed by moving the imaging element side. It is possible.
以上述べたように本発明の自動焦点検出装置によれば、
自動焦点調節動作中に、被写体の状態。As described above, according to the automatic focus detection device of the present invention,
The state of the subject during automatic focus adjustment.
環境によって合焦位置の検出が不能となったとき、ただ
ちに手動の焦点調節モードに切り換えるようにしたので
、合焦検出ができないまま撮像レンズまたは撮像素子が
往復動作を続けたり、合焦点でない位置に停止してしま
うような不都合を解消することができる。When the in-focus position becomes impossible to detect due to the environment, we immediately switch to manual focus adjustment mode, so the imaging lens or image sensor continues to move back and forth without being able to detect focus, or if it moves to a position that is not in focus. This can eliminate inconveniences such as stopping.
また自動焦点調節モードには手動の焦点調節動作を無効
としたので、自動焦点調節動作中に誤つて手動の操作部
材を操作してもこれによって誤動作することがなく、動
作が確実である。Furthermore, since the manual focus adjustment operation is disabled in the automatic focus adjustment mode, even if the manual operation member is operated by mistake during the automatic focus adjustment operation, there will be no malfunction due to this, and the operation is reliable.
また自動焦点調節モードから手動焦点調節モードへと切
り換えられたことを表示するようにしたので、操作者は
常に装置の動作状態を正確に把握することができ、誤操
作を未然に防止す企ことができる。In addition, the display indicates that the automatic focus adjustment mode has been switched to the manual focus adjustment mode, so the operator can always accurately grasp the operating status of the device and can prevent erroneous operation. can.
また手動の焦点調節を行う際、光学系の焦点距離に応じ
て変化する光学系の移動距離を焦点駆動系の速度を可変
して補償したので、合焦速度のばらつきを解消すること
ができ操作性を向上することができる。In addition, when performing manual focus adjustment, the moving distance of the optical system, which changes depending on the focal length of the optical system, is compensated for by varying the speed of the focus drive system, making it possible to eliminate variations in focusing speed. can improve sexual performance.
第1図は本発明における焦点調節装置の第1の実施例を
示すブロック図、第2図は電子ビューファインダのモニ
タ画面におけるモード表示の一例を示す図、第3図は本
実施例における焦点調節動作を説明するためのフローチ
ャート、第4図は本発明の第2の実施例を示すブロック
図、第5図は焦点距離と光学系の移動距離との関係を示
す特性図である。FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of a focus adjustment device according to the present invention, FIG. 2 is a diagram showing an example of a mode display on the monitor screen of an electronic viewfinder, and FIG. 3 is a block diagram showing a first embodiment of a focus adjustment device according to the present invention. FIG. 4 is a flowchart for explaining the operation, FIG. 4 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a characteristic diagram showing the relationship between the focal length and the moving distance of the optical system.
Claims (6)
電気信号に変換する撮像手段と、該撮像手段から出力さ
れる映像信号から被写体に対する合焦状態を検出する合
焦検出手段と、該合焦検出手段の検出結果にもとづいて
前記撮像レンズと撮像面との相対距離を変位する焦点調
節手段と、前記合焦検出手段によって合焦位置を検出で
きないとき前記焦点調節手段を手動で動作可能とする切
換手段とを備えたことを特徴とする焦点調節装置。(1) an imaging means for converting the subject image formed on the imaging surface by the imaging lens into an electrical signal; a focus detection means for detecting the state of focus on the subject from the video signal output from the imaging means; a focus adjustment means for displacing the relative distance between the imaging lens and the imaging surface based on the detection result of the focus detection means; and the focus adjustment means can be operated manually when the focus position cannot be detected by the focus detection means. 1. A focus adjustment device comprising a switching means.
出手段の検出結果にもとづいて前記焦点調節手段を駆動
しているとき、前記手動による前記焦点調節手段の動作
を禁止する手段を備えたことを特徴とする焦点調節装置
。(2) In claim (1), when the focus adjustment means is being driven based on the detection result of the focus detection means, means for prohibiting the manual operation of the focus adjustment means; A focus adjustment device comprising:
いて、前記焦点調節手段が前記切換手段によって手動に
切り換えられたとき、これを表示するモード表示手段を
備えたことを特徴とする焦点調節装置。(3) Claim (1) or (2), characterized in that the feature includes mode display means for displaying when the focus adjustment means is manually switched by the switching means. Focus adjustment device.
ンズの焦点距離を検出する焦点距離検出手段を備え、該
焦点距離検出手段の出力に応じて前記焦点調節手段の動
作速度を制御するように構成したことを特徴とする焦点
調節装置。(4) Claim (3), further comprising a focal length detection means for detecting the focal length of the imaging lens, and controlling the operating speed of the focus adjustment means in accordance with the output of the focal length detection means. A focusing device characterized in that it is configured as follows.
を電気信号に変換する撮像手段と、被写体に対する合焦
度を検出する合焦検出手段と、該合焦検出手段の検出結
果にもとづいて前記撮像レンズと前記撮像手段との相対
位置を設定する第1の焦点調節手段と、前記合焦検出手
段と関係なく前記撮像レンズと前記撮像手段との相対位
置を設定する第2の焦点調節手段と、前記第1の焦点調
節手段が動作しているとき前記第2の焦点調節手段の動
作を無効とする制御手段とを備えたことを特徴とする焦
点調節装置。(5) an imaging means for converting the subject image formed on the imaging surface by the imaging lens into an electrical signal; a focus detection means for detecting the degree of focus on the subject; and a focus detection means based on the detection result of the focus detection means. a first focus adjustment means for setting the relative position between the imaging lens and the imaging means; and a second focus adjustment means for setting the relative position between the imaging lens and the imaging means independently of the focus detection means. and a control means for disabling the operation of the second focus adjustment means when the first focus adjustment means is operating.
焦点調節手段と前記第2の焦点調節手段を前記合焦検出
手段の出力にもとづいて切り換える切換手段を備えたこ
とを特徴とする焦点調節装置。(6) Claim (5), characterized in that it includes a switching means for switching between the first focus adjustment means and the second focus adjustment means based on the output of the focus detection means. Focus adjustment device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63010138A JPH01185083A (en) | 1988-01-19 | 1988-01-19 | focus adjustment device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63010138A JPH01185083A (en) | 1988-01-19 | 1988-01-19 | focus adjustment device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01185083A true JPH01185083A (en) | 1989-07-24 |
Family
ID=11741921
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63010138A Pending JPH01185083A (en) | 1988-01-19 | 1988-01-19 | focus adjustment device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01185083A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0314632U (en) * | 1989-06-23 | 1991-02-14 | ||
| US5604538A (en) * | 1990-09-25 | 1997-02-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Autofocus apparatus utilizing luma and chroma components to determine whether focusing is possible |
-
1988
- 1988-01-19 JP JP63010138A patent/JPH01185083A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0314632U (en) * | 1989-06-23 | 1991-02-14 | ||
| US5604538A (en) * | 1990-09-25 | 1997-02-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Autofocus apparatus utilizing luma and chroma components to determine whether focusing is possible |
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