JPH0146042B2

JPH0146042B2 -

Info

Publication number: JPH0146042B2
Application number: JP57176019A
Authority: JP
Inventors: Jee Uiruwaadeingu Denisu
Original assignee: Honeywell Inc
Current assignee: Honeywell Inc
Priority date: 1981-10-14
Filing date: 1982-10-06
Publication date: 1989-10-05
Also published as: JPS5872909A; US4434362A

Description

【発明の詳細な説明】カメラの自動焦点技術に於て、入射する光景の
低コントラスト状態に関連する問題がずつと認識
されてきている。入射する光景のコントラストが
非常に低いと、自動焦点信号に使用される検出器
からの出力信号はカメラのレンズを適正な焦点位
置に位置付けするのに使用するためには信頼性の
おけないものになつてしまう。従つて、従来は低
コントラスト状態を検出し、その状態の時不足信
号を発生する手段を提供することが望まれてい
た。この不足信号はオペレータに低コントラスト
状態であることを知らせるばかりでなく一又は撮
影レンズがその位置は多くの光景の適切な焦点で
ある又はレンズ移動を禁止する過焦点位置である
ことを知らせる。

コントラスト不足を検出するのに用いられる共
通の方法は、ある設定値のバイアス信号を設け、
この値以下の場合コントラスト状態が正しい動作
を行なうためには低すぎると仮定するものであ
る。自動焦点システムの信号は、実際のコントラ
ストを表わしている場合、バイアス信号と比較さ
れ、コントラスト信号がバイアス信号より低い場
合、システムは不足信号を発生する。公知の不足
検出システムとして、例えば本出願人1981年１月
27日付で発行されたアメリカ合衆国特許第
4247762号および1981年２月10日付の同第4250377
号、ジエームス・フレイジイアにより1980年12月
４日に出願され現在係属中の米国特許出願番号第
212930号、（米国特許第4358674号）、ジヨン・シ
ー・ウイツテンバーガーにより1980年12月４日に
出願され現在係属中の米国特許出願番号第212918
号（米国特許第4358673号）、及びジエームス・フ
レイジイア他により1980年12月５日に出願され現
在係属中の米国出願番号第213437号、（米国特許
4358675号）がある。これら出願中の発明は本出
願人に譲渡されている。

ある種の自動焦点システムに於て発生してお
り、これまで確認できなかつた問題、特に“レン
ズ通過（through−the−lens）”型についてリチ
ヤード・ラングレイス他により1980年７月10日に
出願され現在係属中の米国特許出願番号第168225
号（米国特許第4333007号）に開示されており、
該発明は本出願人に譲渡されている。このシステ
ムに於て、カメラの撮影レンズは入射光を自動焦
点検出回路に方向付けするために使用されてお
り、自動焦点信号により決定される位置は適切な
焦点位置に近い位置から又は適切な焦点位置から
はるかに遠い位置である。レンズが適切な焦点位
置から遠い場合、検出器により受信される入射光
はかなり焦点位置からはずれているので、検出す
る検出器の像はかなりコントラストの低いものと
なる。検出器に投影される像はレンズが適切な焦
点位置付近にある時はそれぼど焦点位置外ではな
いので、コントラストのかなり増加した表示が発
生される。従つて、コントラスト・バイアス信号
を低コントラスト状態か否かを決定する尺度とし
て用いる場合、システムはレンズが適切な焦点位
置付近の時十分なコントラストがあつても、レン
ズが通常の焦点位置からかなり離れた位置の時は
不足信号を発生する。従つて、従来のコントラス
ト不足検出システムではしばしば実際には必要で
はない場合にも不足信号が発生されていた。

本発明に係る装置は、焦点位置外の信号を表わ
す信号をバイアス、基準又はコントラストを表わ
す信号で変更し、焦点位置外の状態に依存する異
なるレベルで不足信号を発生させることにより、
誤つた不足信号が発生することを減少させるもの
である。特に、レンズが適正な焦点位置の近くか
ら移動開始した場合、低コントラスト状態か否か
を決定するための比較をかなり高いレベルで行な
い、レンズが適正な焦点位置からなり遠い位置か
ら開始した場合には、不足信号を発生するための
比較は低いレベルとなり、よつてレンズが極端な
焦点位置外の時に自然に発生する低コントラスト
状態を許容し、不必要なコントラスト不足状態の
表示が発生することを防ぐものである。

本発明を詳細に説明する前に、前記した現在係
属中の出願番号第168225号米国特許（第4333007
号）に開示の自動焦点回路の動作を簡単に説明す
る。前記出願に於て、複数個の入射光感応型検出
器はグループ分けされている。それらの検出器の
第１のグループは可視された光景の入射光を第１
のパターンで受信し、第２のグループは同様に第
２のパターンで受信する。これらのパターンは互
いに対象物とシステム間の距離が変わるにつれて
移動する。その範囲はシステムの焦点レンズを移
動することによりパターンが一致するか否かを計
算することによりパターンの相対位置を解析する
ことにより決定される。プロセスは、レンズが現
在位置上の一方の端部から現在位置を通つて他端
の端部へと移動するにつれて得られる合計（和）
を有するそれぞれの検出器からの信号の一連の合
計を得るものである。各レンズの位置は、現在の
位置の両方側に任意の番号ｉが付されている。
種々の合計の出力値Ｖはメモリーに記憶され、記
憶された隣接する２つの値の差Ｄが算出される。
この差値は種々の合計値により作られるカーブの
傾斜を表わしており、このカーブは適切な予想適
正焦点位置を表わす予想ゼロ点と交差する時、最
大値Dmである。この最大差値Dmは又レンズが
適切な位置と予想される位置に移動した時存在す
る適正なコントラスト状態である。換言すれば、
コントラストが大きい場合、値Dmは増加し、コ
ントラストが小さい場合には値Dmは減少する。
従つて、値Dmをその値以下の時低コントラスト
状態が存在し、不定信号を発生させるための任意
に符号を付した値として使用することが可能であ
る。しかし、レンズを通過する入射光が極端に焦
点外状態の時、Dmに対する値がレンズが適切な
焦点位置又はその近傍に位置している時よりは非
常に小さいという状態が存在する。従つて、Dm
のみを低コントラスト状態が存在するか否かを決
定するのに使用した場合、焦点位置から全くはず
れている時システムはコントラスト不足状態とし
て誤つて検出してしまう。

第１図に於て、実線カーブ１０は、レンズが
種々の焦点位置外の位置の時に発生すると予想さ
れる低コントラスト値の変化をブロツクしたもの
である。値Dmがカーブ１０より上の時、十分な
コントラストが得られているが、Dmがカーブ１
０より下の時はコントラストが不足しており、不
足信号が発生される。横軸上の点０はレンズが適
切な焦点位置にあることを示しており、低コント
ラスト値がかなり高いことが理解できる。レンズ
が正方向又は負方向の焦点位置外に移動した時、
低コントラスト値は鐘状のカーブに添つて減少
し、極端に焦点位置から離れている場合には、低
コントラスト値は適切な焦点位置にある時よりも
かなり低いことが理解できる。従つて、固定バイ
アス例えば実線１２で示したものを用いた場合、
適切な焦点位置又はその近傍に於てコントラスト
値がバイアス線１２よりも上であつても、レンズ
が焦点位置からかなり遠い位置の場合低コントラ
スト状態が存在すると判断してしまう。この様
に、固定バイアスを用いた場合には、システムを
しばしば誤つた低コントラスト信号を発生してし
まう。

上記した問題を解決するために、本発明に於て
は、バイアス電圧で比較し、かつDm値をカーブ
１０にほぼ添つて適切な焦点位置の両方の側で減
少するように構成している。実際、鐘状カーブ１
０の形状はある光景から他の光景に移る時にある
程度変化し、このことは実用上及び簡素化の上
で、カーブ１０と合致する信号と比較する場合望
ましく、これはカーブを近似させやすくかつ線１
２の様な直線バイアスから得られるよりもより良
い動作が可能である。この様な比較信号の１つと
して一点破線１４で示した線があり、この線はゼ
ロ点すなわち適切な焦点位置の高い点から両方の
側の焦点位置から全くはずれた低い点まで直線状
に減少している。線１４は誤つた低コントラスト
信号の発生する回数を減少させ、表示状態をかな
り改善することが理解できる。それにもかかわら
ず、ある焦点位置外の点でDmのある値が比較信
号より小さい点があり、適切な焦点位置に於ける
低コントラスト値よりも大きいことが理解でき
る。従つて、例えば点線１６で示した様な合成線
に添つて作られた信号が用いられる。線１６は適
切な焦点位置である高い位置から一部焦点位置外
状態の固定値の点まで直線状に伸び、そして極端
な焦点位置外の点までほぼ水平に伸びている。カ
ーブ１０に非常に近似したカーブ１６を使用する
ことによりコントラスト不足信号が発生してはい
けないところでは、殆ど発生されなくなる。もち
ろん上記した様に、鐘状カーブ１０は入射する光
景が異なれば変化するのでカーブ１４又は１６い
ずれでも完全な動作を得ることができない。しか
しいずれの場合に於ても、従来の装置よりはるか
に改善された性能が得られる。

第２図は焦点位置からずれるに従つてコントラ
スト不足信号のレベルを減少させるための回路で
ある。第２図に於て、矢印２０がDmと共に示さ
れており、上記した現在係属中の米国特許願第
168225号（米国特許第4333007号）に記載の回路
から得られた最大スロープを表わす入力信号を示
している。上記した様に、Dmは予想されるゼロ
点交差すなわち適切な焦点位置に存在する実際の
コントラスト状態に関連している。入力２０の信
号Dmはボツクス２２として示した関数発生回路
に供給されている。ボツクス２２を指し示めして
いる矢印２６は、上記した現在係属中の米国特許
出願番号第168225号（米国特許第4333007号）に
開示の回路により決定された、レンズを現在位置
から適切な焦点位置へと移動させるのに必要な変
移量に比例する信号を表わしている。入力２６の
信号は絶対値｜Ｋ（Vm／Dm＋im）｜で表わされ
る。但し、Ｋは第１図のカーブ１４の所望スロー
ブに従つて選択された比例定数、Vmは予想ゼロ
交差点に近似した合計の値又は上記した米国特許
出願番号第168225号（米国特許第4333007号）に
開示の装置より得られた適切な焦点位置、及び
imは負又は正の変移量であり、レンズをその現
在位置からほぼ所望の焦点位置へ移動するのに使
用する。値（Vm／Dm＋im）は上記した現在係
属中の米国特許出願番号第168225号（米国特許第
43330007号）の回路より得られた値であり、該回
路は現在のレンズ位置に対するゼロ交差点を予想
し、Ｋ及び図示しない絶対値回路からの上記
（Vm／Dm＋im）を乗じて得られる｜Ｋ（Vm／
Dm＋im）｜は適切な焦点位置の両側の焦点位置
外の状態をあらかじめ定められた方法により変化
する信号としてボツクス２２に供給されている。

ボツクス２２は入力２０上のDm信号を入力２
６上の焦点外信号｜Ｋ（Vm／Dm＋im）｜で、そ
の大きさがレンズの焦点外位置に応じて変化する
ように変更し、矢印３０で示す変更された出力信
号を発生する。例えば、ボツクス２２は値Dm及
び値Ｋ（Vm／Dm＋im）を加算又は乗算するこ
とにより出力３０にコントラスト制限信号を発生
する。この出力３０のコントラスト制限信号はシ
ステムが不足か否かを決定するコントラスト制限
を表わしている。出力３０のコントラスト制限信
号はコンパレータ３２の入力に供給されており、
コンパレータ３２はその値以下の場合不足信号が
発生する設定値のトリツプ・ポイント（trip
point）又はバイアス信号を表わしており矢印３
４で示されている第２の入力を備えている。コン
パレータ３２は入力３０のコントラスト制限信号
と入力３４のトリツプ・ポイント信号を比較し、
入力３０の信号が入力３４の信号より小さい場
合、矢印３６で示す出力の不足信号を発生する。
入力３０の信号が入力３４の信号より大きい場
合、十分なコントラストが得られていると判断
し、矢印３６上に設定値の又はゼロ出力を発生す
る。デジタル回路の場合、“０”が十分なコント
ラストが得られていることを表わすために、“１”
がコントラスト不足であることを表わすために選
ばれる。

第２図から理解できるように、焦点位置外の距
離が増加すれば、入力２６からボツクス２２に印
加される信号の値が大きくなり、従つて機能的に
加算又は乗算され出力３０の制御制限信号も大き
くなる。従つて、焦点位置外の距離が増加するに
従い、不足信号を発生するために、入力３４のト
リツプ・ポイント信号は更に大きいものが必要と
なる。この様にこのシステムでは、出力３０の制
御制限信号が非常に小さくないが焦点位置外の距
離が大きい時不足信号を発生しない。一方、レン
ズの焦点位置外の位置が適切な焦点位置からそれ
程遠くない場合、出力３０の制御制限信号は小さ
くなり、よつてトリツプ・ポイント以下となると
不足信号を出力してしまう。出力３６の不足信号
はカメラのオペレータに低いコントラスト状態で
あることを示すために、又は上記した現在係属中
の特許出願番号第168225号（米国特許第4333007
号）に開示の回路に用いて写そうとする写真の大
部分が焦点内に収まる様に撮影レンズを過焦点位
置に位置付けするために用いられる。

第２図に示した回路は、機能的に乗算又は除算
を行なうことにより、第１図に一点破線１４で示
したカーブを発生することができる。カーブのス
ローブは選択されたＫの値に依存するので、カー
ブ１０を最も近似する値に選択されなければなら
ない。もちろん、Dmの値を焦点外状態を示す信
号に従つて調整することも可能であるが、第３図
に示すように入力３４のトリツプ・ポイント又は
バイアス信号を調整することも同様に可能であ
る。

第３図に於て、値Dmはコンパレータ５０の入
力に矢印５２で示す様に供給されている。焦点位
置外、すなわち絶対値｜Ｋ（Vm／Dm＋im）｜信
号がボツクス５２で示す関数発生回路の入力に矢
印で示すように供給されている。ボツクス５２は
矢印５６で示す様に第２の入力K₁を備えており、
これら２つの信号K₁及び｜Ｋ（Vm／Dm＋im）｜
は、第１図と同様に、加算又は乗算により変更さ
れ矢印５８で示されており、コンパレータ５０の
入力として使用される出力に変更されたトリツ
プ・ポイント又はバイアス信号を発生する。Ｋ及
びK₁の値はカーブが所望のスローブとなる値が
選択される。コンパレータ５０は入力５２のDm
信号と入力５８の変更されたトリツプ・ポイント
又はバイアス信号と比較し、Dm信号がトリツ
プ・ポイント信号よりも小さい時は常に矢印６０
で示す出力に不足信号を発生する。

第２図及び第３図に示した装置両方とも第１図
のカーブ１４に示した直線関数を発生するが、他
の出願中で所望されている実線１０で示した鐘状
カーブをほぼ近似するものではない。

第１図の点線１６で示したカーブを発生する必
要がある場合は、第４図に示した回路を用いる。
第４図に於て、Dm信号が矢印７２で示されるコ
ンパレータ７０の入力に供給されており、焦点
外、すなわち｜Ｋ（Vm／Dm＋im）｜信号が矢印
７６で示されるコンパレータ７４の入力に供給さ
れている。コンパレータ７４は矢印７８で示され
る第２の入力を備えており、そこにK₂で示され
る信号が供給されている。K₂の値はその大きさ
が、第１図に於て、カーブ１６の水平部分がゼロ
点の両方の側の上昇スローブの水平線間で変化す
るように発生される。換言すれば、線１６のスロ
ーブの変化が、レンズが適切な焦点位置から４変
移位置以上離れており、スローブの変化を発生す
べきとなつた時、K₂は４を表わす値となつてい
る。第４図に示したコンパレータ７４はＫ
（Vm／Dm＋im）の値とK₂の値とを比較し、矢
印８０で示されておりボツクス８２で示される関
数発生回路の入力に接続されている出力に出力を
発生する。入力８０の信号は｜Ｋ（Vm／Dm＋
im）｜がK₂より小さい時は｜Ｋ（Vm／Dm＋im）
｜を表わしており、｜Ｋ（Vm／Dm＋im）｜がK₂
よりも大きい時は固定値又は０を表わしている。
この様に、入力７６の信号は焦点位置外の状態が
設定値K₂よりも大きい時、固定値が第４図に示
した関数発生回路８２に入力され、例えば、矢印
８４で示されている入力に供給される値K₃と加
算又は乗算される。K₂及びK₃の値は矢印８６で
示されるボツクス８２の出力が第１図に示したカ
ーブ１６の水平部分を得るために所望の値に選ば
れている。一方、入力７６の信号が値K₂よりも
小さい時は、入力８０の信号は第３図の入力５０
のそれと類似しており、関数発生回路８２の出力
８６の信号は第３図の出力５８のそれと類似して
いる。出力８６の信号はコンパレータ７０の入力
に供給されており、ここで入力７２のDm信号と
比較され、第３図と示したと同様に、出力９０に
不足信号を発生する。この様にして、コンパレー
タ７０の出力９０の不足信号は異なる２つの異な
る状態で発生する。第１のそれは焦点位置外の距
離が設定値K₂よりも大きい時であり、第２のそ
れは焦点位置外の距離が設定値K₂よりも小さい
時である。再び話をもどすと、第３図及び第４図
に於て、不足信号出力は、オペレータに低コント
ラスト状態を知らせるためか、又は撮影しようと
する殆どの景色を焦点内に収めるために撮影レン
ズを過焦点位置にセツトするために、又は焦点情
報を中断するために、前記した現在係属中の米国
特許出願番号第168225号（米国特許第4333007号）
に開示の回路により発生される。

第４図に示した回路は第３図に示した回路に基
づいているものであり、トリツプ・ポイント又は
バイアス信号が焦点外すなわち｜Ｋ（Vm／Dm＋
im）｜信号により変更される。もちろん、第２図
に示したと同様にDm信号を変更することにより
第１図の線１６で示した様な複雑なカーブが得ら
れ、これを用いることもできる。

第５図に於て、ボツクス１０２で表わされてい
る関数発生回路の矢印１００で表わされている入
力にDm信号が供給されている。前記した様に、
ボツクス１０２はその入力の合計又は演算結果を
表わす信号又は当業者にとつて便利と思われる他
の機能を表わす信号を出力する。焦点位置外、す
なわち｜Ｋ（Vm／Dm＋im）｜がコンパレータ１
０６の矢印１０４で示されている入力に供給され
ており、コンパレータ１０６は矢印１０８で表わ
されている第２の入力K₂を備えている。第４図
に示す様に、コンパレータ１０６は｜Ｋ（Vm／
Dm＋im）｜がK₂より大きい時は常に矢印１１０
で示す出力に｜Ｋ（Vm／Dm＋im）｜を表わす信
号を発生し、この逆が真の場合には常に一定又は
ゼロ信号を発生する。出力１１０はボツクス１０
２の入力に供給されており、第２図と同様に、ボ
ツクス１０２は矢印１１４で示すように変更され
たDm出力を発生する。この出力は焦点位置外の
距離が小さい時は｜Ｋ（Vm／Dm＋im）｜と共に
変化し、焦点位置外の距離が大きい時は設定され
た一定値となる。

コンパレータ１１６の入力には出力１１４及び
矢印１１８で示すトリツプ・ポイント又はバイア
ス入力が供給されている。コンパレータ１１６は
入力１１４の変更されたDm信号と入力１１８の
トリツプ・ポイント信号を比較し、入力１１４の
変更されたDm信号がトリツプ・ポイント信号よ
りも小さい時は常にコントラスト信号を発生し、
入力１１８のトリツプ・ポイント信号が入力１１
４の変更されたDm信号より小さい時は十分なコ
ントラストが得られていることを示す設定値又は
ゼロ信号を常に出力１２０に発生する。この様
に、第４図に示したと同様に、コントラスト不足
信号はカーブ１１６の２つの異なる比較部分で発
生する。第１のそれは焦点位置外の距離が大きい
時、すなわち｜Ｋ（Vm／Dm＋im）｜がK₂より大
きい時であり、第２のそれは焦点位置外の距離が
小さい時、すなわち｜Ｋ（Vm／Dm＋im）｜がK₂
より小さい時である。

以上のことから理解できるように、本発明の装
置を自動焦点システムに用いることにより、可視
される景色のコントラストが不足している場合
に、更に正確な不足信号を発生することができ
る。本発明は好適な実施例に関連して説明した内
容に限定されるものではなく、当該技術に於ける
種々の可能な変形を含むものであり、特許請求の
範囲によつてのみ限定されるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は低コントラスト値対焦点位置外の変化
を示す図、第２図は本発明の１実施例の回路ダイ
ヤグラム、第３図は本発明の他の実施例の回路ダ
イヤグラム、第４図は本発明の更に別の実施例回
路ダイヤグラム、第５図は本発明の更に別の実施
例回路ダイヤグラムである。１０……実線カーブ、１２……直線、１４……
一点破線カーブ、１６……点線カーブ、２２，５
２，８２，１０２……関数発生回路、３２，５
０，７０，７４，１０６，１１６……コンパレー
タ。

Claims

【特許請求の範囲】１撮影する景色に対する適切な焦点位置に移動
可能なレンズ手段を備えており、景色のコントラ
ストを表示する第１の信号（Dm）と、レンズ手段が移動すべき、現在位置から適切
な焦点位置までの距離を表示する第２の信号とを
発生する自動焦点装置に用いるコントラスト不足
信号発生装置であつて：所定値の第３の信号を発生する第１の手段と；前記第２の信号と、前記第１および第３の一方
の信号とを受け、受けた２つの信号の和または積
に応じて変る第４の信号を発生する第２の手段
と；コントラスト不足信号を生じる第３の手段であ
つて、前記第２の手段が何れの信号を受けている
かに従つて、 (a) 前記第２の手段が前記第２および第１の信号
を受けるように結合されている場合にあつて
は、前記第４および前記第３の信号を受けて前
記第３の信号が前記第４の信号を超えていると
きにコントラスト不足信号を生じるように、 (b) 前記第２の手段が前記第２および第３の信号
を受けるように結合されている場合にあつて
は、前記第４および前記第１の信号を受けて前
記第４の信号が前記第１の信号を超えていると
きにコントラスト不足信号を生じるように構成されている第３の手段とを備えることを特徴とするコントラスト不足信号
発生装置。