JPH0375844B2 - - Google Patents
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- JPH0375844B2 JPH0375844B2 JP56044183A JP4418381A JPH0375844B2 JP H0375844 B2 JPH0375844 B2 JP H0375844B2 JP 56044183 A JP56044183 A JP 56044183A JP 4418381 A JP4418381 A JP 4418381A JP H0375844 B2 JPH0375844 B2 JP H0375844B2
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- photoelectric conversion
- imaging lens
- light
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
- G02B7/28—Systems for automatic generation of focusing signals
- G02B7/36—Systems for automatic generation of focusing signals using image sharpness techniques, e.g. image processing techniques for generating autofocus signals
- G02B7/38—Systems for automatic generation of focusing signals using image sharpness techniques, e.g. image processing techniques for generating autofocus signals measured at different points on the optical axis, e.g. focussing on two or more planes and comparing image data
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
- Focusing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、複数の光電変換素子を配列した受光
素子列上に結像レンズにより投映される光学像
を、各光電変換素子によつて光電変換し、その出
力を演算処理することにより投映像の鮮明度の評
価関数値を導出することによつて前記結像レンズ
の合焦を検出する方法において、評価値が小さい
場合には前記演算処置方法を変更することによつ
て、常時精度高く合焦を検出しうるようにした合
焦検出方法に関する。
素子列上に結像レンズにより投映される光学像
を、各光電変換素子によつて光電変換し、その出
力を演算処理することにより投映像の鮮明度の評
価関数値を導出することによつて前記結像レンズ
の合焦を検出する方法において、評価値が小さい
場合には前記演算処置方法を変更することによつ
て、常時精度高く合焦を検出しうるようにした合
焦検出方法に関する。
従来のこの種の合焦検出法としては、たとえば
本願人の出願にかかわる特開昭55−57809号公報
に記載された方法がある。
本願人の出願にかかわる特開昭55−57809号公報
に記載された方法がある。
その方法は、結像レンズに対して、光学的な距
離に、一定の距離差を隔てて設けられた1対の受
光素子列から生ずる光電信号を、各素子毎にデイ
ジタル信号に変換し、互いに隣り合う素子の出力
信号の差の絶対値の中から、最大の値より第N番
目に大きい値までの和を各受光素子列毎に計算
し、第1の受光素子列の和F−1aと第2の受光
素子列の和F−2aが等しくなる位置を合焦点と
して検出する方法である。
離に、一定の距離差を隔てて設けられた1対の受
光素子列から生ずる光電信号を、各素子毎にデイ
ジタル信号に変換し、互いに隣り合う素子の出力
信号の差の絶対値の中から、最大の値より第N番
目に大きい値までの和を各受光素子列毎に計算
し、第1の受光素子列の和F−1aと第2の受光
素子列の和F−2aが等しくなる位置を合焦点と
して検出する方法である。
その方法は、結像レンズの合焦を自動制御する
必要上、一対の受光素子列を用いているが、単に
合焦を検出するだけであれば、一つの受光素子列
で足りるので、本発明と対比してその問題点を明
らかにするため、一列の受光素子列の場合につい
て説明する。
必要上、一対の受光素子列を用いているが、単に
合焦を検出するだけであれば、一つの受光素子列
で足りるので、本発明と対比してその問題点を明
らかにするため、一列の受光素子列の場合につい
て説明する。
いま、説明を簡単にするため、評価関数は、互
いに隣り合う受光素子の出力信号の差の絶対値の
最大値のみをとるものとする。
いに隣り合う受光素子の出力信号の差の絶対値の
最大値のみをとるものとする。
第1図は、結像レンズによつて受光素子列に投
影された被写体像の像空間と像の光強度分布の関
係を、横軸に受光素子列P1〜P10をとり、縦軸に
各受光素子の出力をとつて示したものである。同
図のAは被写体の反射濃度変化がステツプ状に変
化している場合であり、その変化部分に隣り合う
受光素子P5およびP6の出力は、光強度分布が最
大(Imax)と最小(Imin)となつている。
影された被写体像の像空間と像の光強度分布の関
係を、横軸に受光素子列P1〜P10をとり、縦軸に
各受光素子の出力をとつて示したものである。同
図のAは被写体の反射濃度変化がステツプ状に変
化している場合であり、その変化部分に隣り合う
受光素子P5およびP6の出力は、光強度分布が最
大(Imax)と最小(Imin)となつている。
この場合、互に隣り合う受光素子の出力の差の
絶対値の最大値をもつて評価関数値とする受光素
子列の評価関数F−1aは、第2図に示すように
被写体像が受光素子列面で合焦した近傍で、する
どいピークを示し、またそのピーク値は〔F−1
a(peak)=|Imax−Imin|〕であつて大きな値
を示す。
絶対値の最大値をもつて評価関数値とする受光素
子列の評価関数F−1aは、第2図に示すように
被写体像が受光素子列面で合焦した近傍で、する
どいピークを示し、またそのピーク値は〔F−1
a(peak)=|Imax−Imin|〕であつて大きな値
を示す。
ところが、被写体の反射濃度変化が、なだらか
に変化している場合(「グレイデツト状」とい
う。)は、第1図Bに示すような像の光強度分布
をもつている。この場合の受光素子列の評価関数
F−1bは、第2図に示したように合焦付近でピ
ークを生ずるが、その値(F−1b=|I(P6)−
I(P7)|)は、前記のF−1aに比較してはるかに
小さな値である。
に変化している場合(「グレイデツト状」とい
う。)は、第1図Bに示すような像の光強度分布
をもつている。この場合の受光素子列の評価関数
F−1bは、第2図に示したように合焦付近でピ
ークを生ずるが、その値(F−1b=|I(P6)−
I(P7)|)は、前記のF−1aに比較してはるかに
小さな値である。
一方、第2図のように合焦点より、より離れた
所では、評価関数値がある値で残留し、しかもそ
の値は、各受光素子P1〜P10のばらつき、それら
の出力をアナログ−デイジタル(A/D)変換す
る際の量子ノイズ等により動揺している。これが
ため、グレイデツド状の被写体に対する合焦の検
出が困難であり、従つて、前記従来方法のよう
に、1対の受光素子列を用い、各受光素子列の出
力から求めた評価関数値が等しくなる位置を合焦
位置とする場合は、評価関数のある値以上の所で
判断しなくてはならなくなる。
所では、評価関数値がある値で残留し、しかもそ
の値は、各受光素子P1〜P10のばらつき、それら
の出力をアナログ−デイジタル(A/D)変換す
る際の量子ノイズ等により動揺している。これが
ため、グレイデツド状の被写体に対する合焦の検
出が困難であり、従つて、前記従来方法のよう
に、1対の受光素子列を用い、各受光素子列の出
力から求めた評価関数値が等しくなる位置を合焦
位置とする場合は、評価関数のある値以上の所で
判断しなくてはならなくなる。
第2図は、1対の受光素子列を結像レンズの光
軸に沿つて一定の距離を隔てて配置し、各受光素
子列毎に前記評価方法により得た評価関数につい
て、ステツプ状の光強度分布像の場合をF−1a
およびF−2aで、またグレイデツド状の光強度
分布像のそれをF−1bおよびF−2bでそれぞ
れ示したものである。そして、各受光素子列毎に
求めた評価関数値が等しい位置を前記結像レンズ
の合焦位置として検出するものである。
軸に沿つて一定の距離を隔てて配置し、各受光素
子列毎に前記評価方法により得た評価関数につい
て、ステツプ状の光強度分布像の場合をF−1a
およびF−2aで、またグレイデツド状の光強度
分布像のそれをF−1bおよびF−2bでそれぞ
れ示したものである。そして、各受光素子列毎に
求めた評価関数値が等しい位置を前記結像レンズ
の合焦位置として検出するものである。
なお、一般の物体では、二つの物体の境界、髪
の毛と顔の境界等は、ステツプ状の被写体であ
り、一方顔の鼻、ほほなどのように漸次の陰影を
生ずる部分は、グレイデツド状の被写体といえ
る。
の毛と顔の境界等は、ステツプ状の被写体であ
り、一方顔の鼻、ほほなどのように漸次の陰影を
生ずる部分は、グレイデツド状の被写体といえ
る。
上述の従来例においては、評価関数値として互
いに隣り合う素子の出力信号間の差の絶対値の最
大値のみをとるものとしたが、反射濃度変化がス
テツプ状の被写体像の評価関数値のデフオーカス
量に対する変化を最良のものとすべく、受光素子
のピツチを細かくすればする程、互に隣り合う受
光素子の出力間の差は小となるので、このように
受光素子のピツチを細かくすると、グレイデツド
状の被写体像の場合には合焦の検出が困難となる
欠点がある。
いに隣り合う素子の出力信号間の差の絶対値の最
大値のみをとるものとしたが、反射濃度変化がス
テツプ状の被写体像の評価関数値のデフオーカス
量に対する変化を最良のものとすべく、受光素子
のピツチを細かくすればする程、互に隣り合う受
光素子の出力間の差は小となるので、このように
受光素子のピツチを細かくすると、グレイデツド
状の被写体像の場合には合焦の検出が困難となる
欠点がある。
本発明の目的は、上述した欠点を除去し、受光
素子列に投影される被写体像の光強度分布がグレ
イデツド状であつても合焦点を常に正確に検出出
来る合焦検出方法を提供するものである。
素子列に投影される被写体像の光強度分布がグレ
イデツド状であつても合焦点を常に正確に検出出
来る合焦検出方法を提供するものである。
すなわち、本発明は、K個の光電変換素子から
なる受光素子列に結像レンズにより物体像を投影
し、その光電変換信号に基づいて物体像の鮮明度
を表す評価関数により評価値を算出して前記結像
レンズの焦点状態を検出するにあたり、 前記受光素子列のK個の光電変換素子の同一瞬
時の光電変換信号を同時にサンプルホールドして
並列的にデイジタル信号に変換し、その隣合う光
電変換素子のデイジタル信号の差の絶対値を求め
て大きい順にメモリに格納し、その絶対値の最大
値から第N番目(1≦N≦K−2の正の整数)ま
でに大きい値D1,D2……DNの和 Fo=N 〓k=1 K を求めて所定のしきい値と比較し、前記Foが前
記所定のしきい値よりも大きい場合は、該Foを
第1の評価値として用いて前記結像レンズの焦点
状態を検出し、前記Foが前記所定のしきい値よ
りも小さいときは、前記最大値から第(N+L)
番目(1≦N≦K−2,2≦N+L≦K−1で、
何れも正の整数)まで大きい値D1,D2……DN+L
の和 Fo+l=N+L 〓K=1 k を求め、このFo+を第2の評価値として用いて前
記結像レンズの焦点状態を検出することを特徴と
するものである。
なる受光素子列に結像レンズにより物体像を投影
し、その光電変換信号に基づいて物体像の鮮明度
を表す評価関数により評価値を算出して前記結像
レンズの焦点状態を検出するにあたり、 前記受光素子列のK個の光電変換素子の同一瞬
時の光電変換信号を同時にサンプルホールドして
並列的にデイジタル信号に変換し、その隣合う光
電変換素子のデイジタル信号の差の絶対値を求め
て大きい順にメモリに格納し、その絶対値の最大
値から第N番目(1≦N≦K−2の正の整数)ま
でに大きい値D1,D2……DNの和 Fo=N 〓k=1 K を求めて所定のしきい値と比較し、前記Foが前
記所定のしきい値よりも大きい場合は、該Foを
第1の評価値として用いて前記結像レンズの焦点
状態を検出し、前記Foが前記所定のしきい値よ
りも小さいときは、前記最大値から第(N+L)
番目(1≦N≦K−2,2≦N+L≦K−1で、
何れも正の整数)まで大きい値D1,D2……DN+L
の和 Fo+l=N+L 〓K=1 k を求め、このFo+を第2の評価値として用いて前
記結像レンズの焦点状態を検出することを特徴と
するものである。
以下本発明方法を実施例に基づいて詳述する。
第3図は、本発明方法を採用した合焦検出装置
の一例の構成を示すブロツク図である。
の一例の構成を示すブロツク図である。
同図において、1は結像レンズ、2は複数の光
電変換素子からなる受光素子列の1対を前記結像
レンズ1の光軸に沿つて、一定の光学的距離を隔
てて配置され、その結像レンズ1による被写体3
の光学像の一部がその1対の受光素子列に同時に
投影されるように構成した受光装置であつて、中
央制御装置4からの制御信号によりその1対の受
光素子列が交互に動作し、受光素子列別にその受
光素子列を構成する個々の光電変換素子の出力が
同時に信号処理回路5に入力するようになつてい
る。
電変換素子からなる受光素子列の1対を前記結像
レンズ1の光軸に沿つて、一定の光学的距離を隔
てて配置され、その結像レンズ1による被写体3
の光学像の一部がその1対の受光素子列に同時に
投影されるように構成した受光装置であつて、中
央制御装置4からの制御信号によりその1対の受
光素子列が交互に動作し、受光素子列別にその受
光素子列を構成する個々の光電変換素子の出力が
同時に信号処理回路5に入力するようになつてい
る。
その信号処理回路5は、前記光電変換素子の出
力を並列的にアナログ−デイジタル(A/D)変
換して、デコーダ7からの指令信号により順次読
み出されるよう構成した信号処理回路である。ま
た8は評価値検出回路であつて、中央制御装置4
からの信号により動作し、信号処理回路5から順
次入力する各光電変換信号の出力に対応したデイ
ジタル信号の隣り合う信号間の差の絶対値を算出
するための演算回路を含むソーテイング装置によ
り、前記差の絶対値をソーテイングし、その値の
大きい順にメモリに記憶し、これを前記中央制御
装置4からの指令に従つて読み出すように構成し
た回路を主構成要素とするものである。なお、前
記デコーダ7は、前記中央制御装置4からの制御
信号に従い前記信号処理回路5における、受光素
子列の各光電変換素子のデイジタル出力を、一時
記憶させるための各デイジタルメモリに、読み出
し信号を供給している。
力を並列的にアナログ−デイジタル(A/D)変
換して、デコーダ7からの指令信号により順次読
み出されるよう構成した信号処理回路である。ま
た8は評価値検出回路であつて、中央制御装置4
からの信号により動作し、信号処理回路5から順
次入力する各光電変換信号の出力に対応したデイ
ジタル信号の隣り合う信号間の差の絶対値を算出
するための演算回路を含むソーテイング装置によ
り、前記差の絶対値をソーテイングし、その値の
大きい順にメモリに記憶し、これを前記中央制御
装置4からの指令に従つて読み出すように構成し
た回路を主構成要素とするものである。なお、前
記デコーダ7は、前記中央制御装置4からの制御
信号に従い前記信号処理回路5における、受光素
子列の各光電変換素子のデイジタル出力を、一時
記憶させるための各デイジタルメモリに、読み出
し信号を供給している。
また、9は、本発明方法により検出された合焦
情報信号を中央制御装置4から受けて、光学系駆
動装置を駆動するための制御信号を発生させるた
めの光学系駆動制御回路であつて、ここからの制
御信号により光学系駆動装置が制御された結像レ
ンズ1を矢印11で示した光軸方向に移動させ、
各受光素子列毎に求めた評価関数値が等しくなる
位置で停止させるように構成されている。
情報信号を中央制御装置4から受けて、光学系駆
動装置を駆動するための制御信号を発生させるた
めの光学系駆動制御回路であつて、ここからの制
御信号により光学系駆動装置が制御された結像レ
ンズ1を矢印11で示した光軸方向に移動させ、
各受光素子列毎に求めた評価関数値が等しくなる
位置で停止させるように構成されている。
なお、12は、合焦の状態を表示するための表
示装置である。
示装置である。
それら光学系駆動制御回路9および光学系駆動
装置10は、結像レンズ1を手動で操作する場合
には省略して差し支えないことは勿論である。
装置10は、結像レンズ1を手動で操作する場合
には省略して差し支えないことは勿論である。
第4図は、前記受光装置2の構成列であつて、
一眼レフ式カメラを例にとつて1対の受光素子列
の配置関係を示したものである。
一眼レフ式カメラを例にとつて1対の受光素子列
の配置関係を示したものである。
1対の受光素子列21,22は、基板23上に
並置してあり、結像レンズ1による被写体像の一
部を、クイツクリターン、ハーフミラー24、ミ
ラー25を介してハーフミラー26およびミラー
27により結像レンズ1の予定焦平面であるフイ
ルム面(図示せず)と光学的に共役な面の前後に
一定の光学的距離を隔てて設けた各受光素子列2
1および22に導びく構成となつている。なお2
8はピント板、29はビユーフアインダ用のペン
タプリズム、30はシヤツター幕である。
並置してあり、結像レンズ1による被写体像の一
部を、クイツクリターン、ハーフミラー24、ミ
ラー25を介してハーフミラー26およびミラー
27により結像レンズ1の予定焦平面であるフイ
ルム面(図示せず)と光学的に共役な面の前後に
一定の光学的距離を隔てて設けた各受光素子列2
1および22に導びく構成となつている。なお2
8はピント板、29はビユーフアインダ用のペン
タプリズム、30はシヤツター幕である。
第5図は、本発明方法を実施するための回路構
成の一例であつて、信号処理回路5の構成を中心
に示したものである。
成の一例であつて、信号処理回路5の構成を中心
に示したものである。
前記受光装置2を構成する1対の受光素子列2
1,22の出力は、中央制御装置4からの制御信
号により動作する選択回路31により交互に切換
えられて、受光素子列21または22をなす各光
学変換素子に対応する各サンプルホールド回路3
2−1,32−2……32−Kにそれぞれ入力す
る。
1,22の出力は、中央制御装置4からの制御信
号により動作する選択回路31により交互に切換
えられて、受光素子列21または22をなす各光
学変換素子に対応する各サンプルホールド回路3
2−1,32−2……32−Kにそれぞれ入力す
る。
各サンプルホールド回路32−1,32−2…
…32−Kには、前記中央制御装置4からサンプ
リング信号および読み出し信号を加えることによ
つて、そのサンプリング信号のタイミングにより
前記各光電変換素子の出力信号を同時にサンプル
し、ホールドして出力するように構成してある。
…32−Kには、前記中央制御装置4からサンプ
リング信号および読み出し信号を加えることによ
つて、そのサンプリング信号のタイミングにより
前記各光電変換素子の出力信号を同時にサンプル
し、ホールドして出力するように構成してある。
各サンプルホールド回路32−1,32−2…
…32−Kの出力信号は次の各比較器33−1,
33−2……33−Kにそれぞれ入力し、それら
各比較器33−1,33−2……33−Kにおい
てD/A変換回路34からのレベルが階段的に変
化する出力信号と比較して、比較出力を取り出
し、それら各比較器に対応して設けたデイジタル
メモリ35−1,35−2……35−Kのそれぞ
れに記憶制御信号として導いている。
…32−Kの出力信号は次の各比較器33−1,
33−2……33−Kにそれぞれ入力し、それら
各比較器33−1,33−2……33−Kにおい
てD/A変換回路34からのレベルが階段的に変
化する出力信号と比較して、比較出力を取り出
し、それら各比較器に対応して設けたデイジタル
メモリ35−1,35−2……35−Kのそれぞ
れに記憶制御信号として導いている。
各デイジタルメモリ35−1,35−2……3
5−Kおよび前記D/A変換回路34には、前記
中央制御装置4からの入力パルス信号を、たとえ
ば4ビツトの並列2進コード信号の形で出力する
カウンタ36からのデイジタル信号が導かれてい
る。
5−Kおよび前記D/A変換回路34には、前記
中央制御装置4からの入力パルス信号を、たとえ
ば4ビツトの並列2進コード信号の形で出力する
カウンタ36からのデイジタル信号が導かれてい
る。
従つて、各比較器33−1,33−2……33
−Kに入力するD/A変換回路34の出力のレベ
ルは、各デイジタルメモリに入力するカウンタ3
6のデイジタル出力信号が表わすレベルと同一レ
ベルに相当することとなるので、各比較器33−
1,33−2……33−Kの出力のタイミング
で、各デイジタルメモリ35−1,35−2……
35−Kに前記カウンタ36からのデイジタル信
号を記憶させれば、前記受光素子列21または2
2の各光電変換素子からの出力信号を、それぞれ
に対応する各デイジタルメモリ35−1,35−
2…35−Kに4ビツト2進コードのデイジタル
信号に並列的に変換して記憶することができる。
−Kに入力するD/A変換回路34の出力のレベ
ルは、各デイジタルメモリに入力するカウンタ3
6のデイジタル出力信号が表わすレベルと同一レ
ベルに相当することとなるので、各比較器33−
1,33−2……33−Kの出力のタイミング
で、各デイジタルメモリ35−1,35−2……
35−Kに前記カウンタ36からのデイジタル信
号を記憶させれば、前記受光素子列21または2
2の各光電変換素子からの出力信号を、それぞれ
に対応する各デイジタルメモリ35−1,35−
2…35−Kに4ビツト2進コードのデイジタル
信号に並列的に変換して記憶することができる。
また、前記サンプルホールドのタイミングは、
各比較器33−1,33−2…33−Kの出力を
OR回路37に導いて論理和をとり、その出力を
前記中央制御装置に導いて各比較器33−1〜3
3−Kの出力中、第一番目に発生した比較出力の
タイミングをもつサンプリング信号を発生させ、
これを各サンプルホールド回路32−1〜32−
Kの一方の入力として、K個の光電変換素子の同
一瞬時の光電変換信号を同時にサンプルホールド
する。
各比較器33−1,33−2…33−Kの出力を
OR回路37に導いて論理和をとり、その出力を
前記中央制御装置に導いて各比較器33−1〜3
3−Kの出力中、第一番目に発生した比較出力の
タイミングをもつサンプリング信号を発生させ、
これを各サンプルホールド回路32−1〜32−
Kの一方の入力として、K個の光電変換素子の同
一瞬時の光電変換信号を同時にサンプルホールド
する。
一方、AND回路38の入力には、各比較器3
3−1〜33−Kの出力を導びき、そのAND出
力を取り出してこれを比較出力のデイジタルメモ
リ35−1〜33−Kへの転送終了の情報信号と
して中央制御装置4に供給している。
3−1〜33−Kの出力を導びき、そのAND出
力を取り出してこれを比較出力のデイジタルメモ
リ35−1〜33−Kへの転送終了の情報信号と
して中央制御装置4に供給している。
以上の操作は、各受光素子21および22の出
力について交互に前記サンプリング周期で行なう
とともに、デコーダ7からの読み出し用信号によ
り順次各デイジタルメモリ35−1,35−Kに
記憶されたデイジタル信号を読み出し評価値検定
回路8に入力させる。以降、説明簡単にするた
め、一つの受光素子列の出力がデイジタル変換さ
れて前記評価値検出回路に入力するものとして説
明する。なお、デコーダ7は、中央制御装置4か
らの信号により所定の順序で各デイジタルメモリ
35−1〜35−Kに読み取り用信号を供給する
よう動作するものである。
力について交互に前記サンプリング周期で行なう
とともに、デコーダ7からの読み出し用信号によ
り順次各デイジタルメモリ35−1,35−Kに
記憶されたデイジタル信号を読み出し評価値検定
回路8に入力させる。以降、説明簡単にするた
め、一つの受光素子列の出力がデイジタル変換さ
れて前記評価値検出回路に入力するものとして説
明する。なお、デコーダ7は、中央制御装置4か
らの信号により所定の順序で各デイジタルメモリ
35−1〜35−Kに読み取り用信号を供給する
よう動作するものである。
第6図は、その評価値検出回路8の一例の構成
図であつて、A/D変換回路5の各デイジタルメ
モリ35−1〜35−Kからの受光素子列の出力
は、中央制御装置4からの制御信号により制御さ
れるソーテイング回路41によつて隣り合う光電
変換素子の出力間の差の絶対値を計算するととも
に、その差の絶対値の最大値からその値の大きい
順序にメモリ42に記憶させる。
図であつて、A/D変換回路5の各デイジタルメ
モリ35−1〜35−Kからの受光素子列の出力
は、中央制御装置4からの制御信号により制御さ
れるソーテイング回路41によつて隣り合う光電
変換素子の出力間の差の絶対値を計算するととも
に、その差の絶対値の最大値からその値の大きい
順序にメモリ42に記憶させる。
そのメモリ42は前記中央制御装置4からの指
令信号に応じて記憶されている前記差の絶対値の
最大値から第N番目まで大きい値の記憶信号が読
み出されるように構成してある。
令信号に応じて記憶されている前記差の絶対値の
最大値から第N番目まで大きい値の記憶信号が読
み出されるように構成してある。
たとえば、指令信号の値Nが“1”であれば最
大値のみ“2”であれば第2番目に大きな値のも
のまで読み出される。
大値のみ“2”であれば第2番目に大きな値のも
のまで読み出される。
このようにして読み出された最大値から第N番
目に大きな値までの前記差信号は、次の加算器4
3によつて加算され、その計算値Foは中央制御
装置4からの指令信号の値“N”によつて決ま
り、次式で現わす値となる。
目に大きな値までの前記差信号は、次の加算器4
3によつて加算され、その計算値Foは中央制御
装置4からの指令信号の値“N”によつて決ま
り、次式で現わす値となる。
Fo=N
〓K=1
〓Dk (1)
Dkは隣り合う光電変換素子の出力信号間
の差の絶対値の大きな値のものからk
番目に大きな値、1≦N≦−2に正の整
数(kは受光素子列の素子数)。
本発明方法は、上記のFoをもつて第1の評価
値とし、その値が所定のしきい値KLよりも大き
い場合は、その第1の評価値を用いて焦点状態を
検出し、Foが前記しきい値KLよりも小さいとき、
前記中央制御装置4から“N+L”(Lは正の整
数)の値の指令信号を前記ソーテイング回路41
に送り、そのメモリ42に前記差の絶対値の最大
値から第N+L番目までの大きな値のものを取り
出して記憶させ、それらを加算器43に導いて加
算することにより加算値Fo+lを得るようにして焦
点状態を検出する。すなわち Fo+l=N+L 〓K=1 Dk (2) ただし、2≦N+L≦K−1のO正の整数 本発明方法は、そのFo+lをもつて第2の価値と
している。そのために加算器43の出力は、比較
器44によつて定数メモリ45に設定された所定
のしきい値KLと比較されそのしきい値以下の場
合には、その比較出力を中央制御装置4に入力さ
せて、前記メモリ42への指令信号Nを“N+
L”に変えることによつて第2の価値値を切換え
る。
値とし、その値が所定のしきい値KLよりも大き
い場合は、その第1の評価値を用いて焦点状態を
検出し、Foが前記しきい値KLよりも小さいとき、
前記中央制御装置4から“N+L”(Lは正の整
数)の値の指令信号を前記ソーテイング回路41
に送り、そのメモリ42に前記差の絶対値の最大
値から第N+L番目までの大きな値のものを取り
出して記憶させ、それらを加算器43に導いて加
算することにより加算値Fo+lを得るようにして焦
点状態を検出する。すなわち Fo+l=N+L 〓K=1 Dk (2) ただし、2≦N+L≦K−1のO正の整数 本発明方法は、そのFo+lをもつて第2の価値と
している。そのために加算器43の出力は、比較
器44によつて定数メモリ45に設定された所定
のしきい値KLと比較されそのしきい値以下の場
合には、その比較出力を中央制御装置4に入力さ
せて、前記メモリ42への指令信号Nを“N+
L”に変えることによつて第2の価値値を切換え
る。
以上のようにして1対をなす各受光素子列別に
第1の評価値あるいは第2の評価値を求め、その
一方の受光素子列についての評価関数値は、メモ
リ46に一たん記憶させて減算器47の一方の入
力端子に加えるとともにその他方の入力端子には
他方の受光素子列についての加算器43の出力
(評価関数値)を入力させる。
第1の評価値あるいは第2の評価値を求め、その
一方の受光素子列についての評価関数値は、メモ
リ46に一たん記憶させて減算器47の一方の入
力端子に加えるとともにその他方の入力端子には
他方の受光素子列についての加算器43の出力
(評価関数値)を入力させる。
第4図の構成において、受光素子列21および
22における結像レンズ1による光学投影像が、
いわゆる前ピンおよび後ピンの状態で、しかも焦
合状態が等しければ、前記減算器47に加わる入
力信号レベルは等しくなるので、当該減算器47
の出力は零となり合焦したことを示すこととな
る。
22における結像レンズ1による光学投影像が、
いわゆる前ピンおよび後ピンの状態で、しかも焦
合状態が等しければ、前記減算器47に加わる入
力信号レベルは等しくなるので、当該減算器47
の出力は零となり合焦したことを示すこととな
る。
そして、その合焦位置は、各受光素子列21お
よび22の性能が等しければ、各受光素子列2
1、22の中間位置である。
よび22の性能が等しければ、各受光素子列2
1、22の中間位置である。
なお、減算器47の出力は、中央制御装置4に
加えられ、端子48からそれに応じた制御信号を
第3図示の光学系駆動制御回路9に供給し、撮像
レンズ1を移動させて前記合焦位置に合焦するよ
うに自動制御するとともにその合焦状態を表示装
置12により表示するようにしている。
加えられ、端子48からそれに応じた制御信号を
第3図示の光学系駆動制御回路9に供給し、撮像
レンズ1を移動させて前記合焦位置に合焦するよ
うに自動制御するとともにその合焦状態を表示装
置12により表示するようにしている。
以上の実施例で説明したように、本発明におい
ては、受光素子列のK個の光電変換素子の同一瞬
時の光電変換信号を同時にサンプルホールドして
並列的にデイジタル信号に変換し、その隣合う光
電変換素子のデイジタル信号の差の絶対値を求め
て大きい順にメモリに格納し、その絶対値の最大
値から第N番目までに大きい値の和を第1の評価
値として、この第1の評価値とノイズに埋もれて
しまうような所定のしきい値とを比較し、第1の
評価値が所定のしきい値よりも大きい場合は、該
第1の評価値を用いて焦点状態を検出し、第1の
評価値が所定のしきい値よりも小さい場合には、
第2の評価値として前記最大値から(N+L)番
目に大きな値までの和を求め、この第2の評価値
を用いて焦点状態を検出する。
ては、受光素子列のK個の光電変換素子の同一瞬
時の光電変換信号を同時にサンプルホールドして
並列的にデイジタル信号に変換し、その隣合う光
電変換素子のデイジタル信号の差の絶対値を求め
て大きい順にメモリに格納し、その絶対値の最大
値から第N番目までに大きい値の和を第1の評価
値として、この第1の評価値とノイズに埋もれて
しまうような所定のしきい値とを比較し、第1の
評価値が所定のしきい値よりも大きい場合は、該
第1の評価値を用いて焦点状態を検出し、第1の
評価値が所定のしきい値よりも小さい場合には、
第2の評価値として前記最大値から(N+L)番
目に大きな値までの和を求め、この第2の評価値
を用いて焦点状態を検出する。
このように、受光素子列のK個の光電変換素子
の同一瞬時の光電変換信号を同時にサンプルホー
ルドして並列的にデイジタル信号に変換して評価
値を求めるようにすれば、A/D変換を短時間で
きると共に、被写体が移動する場合であつても光
電変換素子間で時間的にずれのない信号を用いる
ことができ、したがつて常に正確な評価値を短時
間で得ることができる。また、第1の評価値が所
定のしきい値よりも小さいときは、第2の評価値
に切り換えて焦点状態を検出するので、種々の被
写体について焦点状態を常に正確に検出すること
ができる。
の同一瞬時の光電変換信号を同時にサンプルホー
ルドして並列的にデイジタル信号に変換して評価
値を求めるようにすれば、A/D変換を短時間で
きると共に、被写体が移動する場合であつても光
電変換素子間で時間的にずれのない信号を用いる
ことができ、したがつて常に正確な評価値を短時
間で得ることができる。また、第1の評価値が所
定のしきい値よりも小さいときは、第2の評価値
に切り換えて焦点状態を検出するので、種々の被
写体について焦点状態を常に正確に検出すること
ができる。
すなわち、例えば第1の評価値Foとして、第
7図Aに示したように受光素子列の隣り合う光電
変換素子の出力信号間の差の絶対値の最大値D1
そのもの(前記(1)式においてNが1の場合に相
当。)を用い、また第2の評価値Fo+lとして、前
記差の絶対値の最大値D1とその次に大きな値D2
の和D3、D3=D1+D2(前記(2)式において、Nが
1、Lが1の場合に相当。)を用いるものとすれ
ば、同図から明らかなように第1の評価値Foは
|I(P7)−I(P8)|、第2の評価値Fo+lは|I(P6)−I(P8)
|となり、Fo+lはFoよりも格段に大きな値とな
る。このことからも明らかなように、グレイデツ
ド状の被写体については、ステツプ状の被写体に
比べ、評価関数を計算するに際し、より多くの前
記差の絶対値和を取つた方が有利である。
7図Aに示したように受光素子列の隣り合う光電
変換素子の出力信号間の差の絶対値の最大値D1
そのもの(前記(1)式においてNが1の場合に相
当。)を用い、また第2の評価値Fo+lとして、前
記差の絶対値の最大値D1とその次に大きな値D2
の和D3、D3=D1+D2(前記(2)式において、Nが
1、Lが1の場合に相当。)を用いるものとすれ
ば、同図から明らかなように第1の評価値Foは
|I(P7)−I(P8)|、第2の評価値Fo+lは|I(P6)−I(P8)
|となり、Fo+lはFoよりも格段に大きな値とな
る。このことからも明らかなように、グレイデツ
ド状の被写体については、ステツプ状の被写体に
比べ、評価関数を計算するに際し、より多くの前
記差の絶対値和を取つた方が有利である。
第7図Bは、その場合の前記両評価関数につい
て結像レンズの移動量に対する変化を示したもの
である。
て結像レンズの移動量に対する変化を示したもの
である。
すなわち、第4図のように1対の受光素子列2
1,22を配設して、結像レンズ1により各受光
素子列にグレイデツド状の被写体像を投影した場
合の各第1の評価値はたとえば、F1−aおよび
F1−bのように変化し、しかも、すその部分で
は各種の雑音成分の重畳によつてレベルが動揺し
ているので、受光素子列単体による合焦点近傍の
ピークの検出が容易ではない。
1,22を配設して、結像レンズ1により各受光
素子列にグレイデツド状の被写体像を投影した場
合の各第1の評価値はたとえば、F1−aおよび
F1−bのように変化し、しかも、すその部分で
は各種の雑音成分の重畳によつてレベルが動揺し
ているので、受光素子列単体による合焦点近傍の
ピークの検出が容易ではない。
本発明方法は、そのような状態を、従来のしき
い値Kよりも若干高レベルの所定のしきい値KL
と比較し、F1−aの値がそのしきい値KLよりも
低いときは、前述のように第2の評価値Fo+Lを求
めることとなり、その結果F2−aおよびF2−b
のように合焦点近傍において鋭いピークを示すよ
うになり、合焦状態を正確に検出できるようにな
る。
い値Kよりも若干高レベルの所定のしきい値KL
と比較し、F1−aの値がそのしきい値KLよりも
低いときは、前述のように第2の評価値Fo+Lを求
めることとなり、その結果F2−aおよびF2−b
のように合焦点近傍において鋭いピークを示すよ
うになり、合焦状態を正確に検出できるようにな
る。
従つて、その場合の両受光素子列による評価値
が一致する位置が、前記結像レンズ1の合焦位置
に相当することとなる。
が一致する位置が、前記結像レンズ1の合焦位置
に相当することとなる。
なお、ある種の被写体像については、最良の前
記Nの値が存在し、この値が大き過ぎるとレンズ
移動量に対して評価値の変化が鈍化する場合があ
るので、Nの値の選択にあたつてはその点をも考
慮する必要がある。
記Nの値が存在し、この値が大き過ぎるとレンズ
移動量に対して評価値の変化が鈍化する場合があ
るので、Nの値の選択にあたつてはその点をも考
慮する必要がある。
以上のように、この発明によれば、受光素子列
のK個の光電変換素子の同一瞬時の光電変換信号
を同時にサンプルホールドして並列的にデイジタ
ル信号に変換して評価値を求めるようにしたの
で、A/D変換を短時間でできると共に、被写体
が移動する場合であつても光電変換素子間で時間
的にずれのない信号を用いることができ、したが
つて常に正確な評価値を短時間で得ることができ
る。また、第1の評価値が所定のしきい値よりも
小さいときは、第2の評価値に切り換えて焦点状
態を検出するので、従来の方法では焦点状態の検
出が困難であつたグレイデツド状の反射濃度をも
つ被写体でも、焦点状態を常に正確に検出するこ
とができる。
のK個の光電変換素子の同一瞬時の光電変換信号
を同時にサンプルホールドして並列的にデイジタ
ル信号に変換して評価値を求めるようにしたの
で、A/D変換を短時間でできると共に、被写体
が移動する場合であつても光電変換素子間で時間
的にずれのない信号を用いることができ、したが
つて常に正確な評価値を短時間で得ることができ
る。また、第1の評価値が所定のしきい値よりも
小さいときは、第2の評価値に切り換えて焦点状
態を検出するので、従来の方法では焦点状態の検
出が困難であつたグレイデツド状の反射濃度をも
つ被写体でも、焦点状態を常に正確に検出するこ
とができる。
第1図および第2図は、従来方法を説明するた
めの被写体像光強度分布図および評価関数曲線
図、第3図は、本発明方法を採用した合焦検出装
置の1例の構成を示すブロツク線図、第4図は、
本発明方法の実施例における受光素子列の配置構
成図、第5図は、本発明方法の回路構成例につい
て信号処理回路を主に示したブロツク線図、第6
図は、評価値選択回路の一例を示すブロツク線
図、第7図は、本発明方法の作用、効果を説明す
るための図。 1……結像レンズ、21,22……各受光素子
列、21……基板、24……クイツクリターンハ
ーフミラー、25,26……ハーフミラー、27
……ミラー、28……ピント板、29……ペンタ
プリズム、30……シヤツター幕。
めの被写体像光強度分布図および評価関数曲線
図、第3図は、本発明方法を採用した合焦検出装
置の1例の構成を示すブロツク線図、第4図は、
本発明方法の実施例における受光素子列の配置構
成図、第5図は、本発明方法の回路構成例につい
て信号処理回路を主に示したブロツク線図、第6
図は、評価値選択回路の一例を示すブロツク線
図、第7図は、本発明方法の作用、効果を説明す
るための図。 1……結像レンズ、21,22……各受光素子
列、21……基板、24……クイツクリターンハ
ーフミラー、25,26……ハーフミラー、27
……ミラー、28……ピント板、29……ペンタ
プリズム、30……シヤツター幕。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 K個の光電変換素子からなる受光素子列に結
像レンズにより物体像を投影し、その光電変換信
号に基づいて物体像の鮮明度を表す評価関数によ
り評価値を算出して前記結像レンズの焦点状態を
検出するにあたり、 前記受光素子列のK個の光電変換素子の同一瞬
時の光電変換信号を同時にサンプルホールドして
並列的にデイジタル信号に変換し、 その隣合う光電変換素子のデイジタル信号の差
の絶対値を求めて大きい順にメモリに格納し、 その絶対値の最大値から第N番目(1≦N≦K
−2の正の整数)までに大きい値D1,D2……DN
の和 Fo=N 〓K=1 K を求めて所定のしきい値と比較し、 前記Foが前記所定のしきい値よりも大きい場
合は、該Foを第1の評価値として用いて前記結
像レンズの焦点状態を検出し、 前記Foが前記所定のしきい値よりも小さいと
きは、前記最大値から第(N+L)番目(1≦N
≦K−2,2≦N+L≦K−1で、何れも正の整
数)までに大きい値D1,D2……DN+Lの和 Fo+l=N+L 〓K=1 k を求め、 このFo+lを第2の評価値として用いて前記結像
レンズの焦点状態を検出することを特徴とする合
焦検出方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56044183A JPS57158820A (en) | 1981-03-27 | 1981-03-27 | Method for focusing detection |
| US06/361,435 US4540881A (en) | 1981-03-27 | 1982-03-24 | Method of detecting focusing conditions |
| DE3211281A DE3211281C2 (de) | 1981-03-27 | 1982-03-26 | Verfahren zum Feststellen der Scharfeinstellung eines Abbildungsobjektives |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56044183A JPS57158820A (en) | 1981-03-27 | 1981-03-27 | Method for focusing detection |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57158820A JPS57158820A (en) | 1982-09-30 |
| JPH0375844B2 true JPH0375844B2 (ja) | 1991-12-03 |
Family
ID=12684452
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56044183A Granted JPS57158820A (en) | 1981-03-27 | 1981-03-27 | Method for focusing detection |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4540881A (ja) |
| JP (1) | JPS57158820A (ja) |
| DE (1) | DE3211281C2 (ja) |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0727107B2 (ja) * | 1985-07-26 | 1995-03-29 | ミノルタ株式会社 | 相関像比較装置及びそれを用いた焦点検出装置及び測距装置 |
| JPS62133408A (ja) * | 1985-12-05 | 1987-06-16 | Canon Inc | 焦点検出方式 |
| US5166506A (en) * | 1991-01-30 | 1992-11-24 | Eastman Kodak Company | Method for determining an imaging system focus error |
| DE69231269T2 (de) * | 1991-03-29 | 2001-02-01 | Olympus Optical Co., Ltd. | Vorrichtung zum ermitteln der automatischen fokussierung |
| US5396058A (en) * | 1993-06-10 | 1995-03-07 | Eastman Kodak Company | Robust method for determining an imaging system focus error |
| US5432331A (en) * | 1994-06-07 | 1995-07-11 | Eastman Kodak Company | Method and apparatus for detecting focus of moving images with tilted plane detector and time delay means |
| US6023056A (en) * | 1998-05-04 | 2000-02-08 | Eastman Kodak Company | Scene-based autofocus method |
| JP2002072066A (ja) * | 2000-08-25 | 2002-03-12 | Olympus Optical Co Ltd | ピント合せ装置 |
| US7345706B2 (en) * | 2002-08-23 | 2008-03-18 | Fuji Photo Optical Co., Ltd. | Auto focus system |
| JP2004085675A (ja) * | 2002-08-23 | 2004-03-18 | Fuji Photo Optical Co Ltd | オートフォーカスシステム |
| US20120077206A1 (en) | 2003-07-12 | 2012-03-29 | Accelr8 Technology Corporation | Rapid Microbial Detection and Antimicrobial Susceptibility Testing |
| ES2661168T3 (es) | 2003-07-12 | 2018-03-27 | Accelerate Diagnostics, Inc. | Biodetección sensible y rápida |
| EP1533999B1 (en) * | 2003-11-21 | 2006-08-16 | Fujinon Corporation | Autofocus system |
| US10254204B2 (en) | 2011-03-07 | 2019-04-09 | Accelerate Diagnostics, Inc. | Membrane-assisted purification |
| WO2012122314A2 (en) | 2011-03-07 | 2012-09-13 | Accelr8 Technology Corporation | Rapid cell purification systems |
| US10001622B2 (en) * | 2011-10-25 | 2018-06-19 | Sanford Burnham Medical Research Institute | Multifunction autofocus system and method for automated microscopy |
| US9677109B2 (en) | 2013-03-15 | 2017-06-13 | Accelerate Diagnostics, Inc. | Rapid determination of microbial growth and antimicrobial susceptibility |
| AU2016243656A1 (en) | 2015-03-30 | 2017-11-09 | Accelerate Diagnostics, Inc. | Instrument and system for rapid microorganism identification and antimicrobial agent susceptibility testing |
| US10253355B2 (en) | 2015-03-30 | 2019-04-09 | Accelerate Diagnostics, Inc. | Instrument and system for rapid microorganism identification and antimicrobial agent susceptibility testing |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5156627A (en) * | 1974-11-13 | 1976-05-18 | Canon Kk | Butsutaizosenmeidokenshutsuhoshiki |
| JPS53116852A (en) * | 1977-03-23 | 1978-10-12 | Olympus Optical Co Ltd | Automatic focus adjusting system |
| DE2838647A1 (de) * | 1978-09-05 | 1980-04-10 | Siemens Ag | Verfahren zur automatischen oder halbautomatischen entfernungsmessung und scharfeinstellung der abbildung eines gegenstandes auf eine bildebene |
| JPS5557809A (en) * | 1978-10-24 | 1980-04-30 | Olympus Optical Co Ltd | Focusing detection system |
| JPS5587114A (en) * | 1978-12-25 | 1980-07-01 | Agency Of Ind Science & Technol | Focus position detector |
| US4352545A (en) * | 1979-02-13 | 1982-10-05 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Camera focus detecting device |
| JPS55144212A (en) * | 1979-04-28 | 1980-11-11 | Seiko Koki Kk | Automatic focus adjusting device |
-
1981
- 1981-03-27 JP JP56044183A patent/JPS57158820A/ja active Granted
-
1982
- 1982-03-24 US US06/361,435 patent/US4540881A/en not_active Expired - Fee Related
- 1982-03-26 DE DE3211281A patent/DE3211281C2/de not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57158820A (en) | 1982-09-30 |
| DE3211281A1 (de) | 1982-10-14 |
| US4540881A (en) | 1985-09-10 |
| DE3211281C2 (de) | 1985-05-30 |
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