JPH05292382A - オートフォーカス装置 - Google Patents

オートフォーカス装置

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Publication number
JPH05292382A
JPH05292382A JP4095567A JP9556792A JPH05292382A JP H05292382 A JPH05292382 A JP H05292382A JP 4095567 A JP4095567 A JP 4095567A JP 9556792 A JP9556792 A JP 9556792A JP H05292382 A JPH05292382 A JP H05292382A
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JP
Japan
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focus
image pickup
pickup device
output
focus lens
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Application number
JP4095567A
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English (en)
Inventor
Kazuhiko Ueda
和彦 上田
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/28Systems for automatic generation of focusing signals
    • G02B7/36Systems for automatic generation of focusing signals using image sharpness techniques, e.g. image processing techniques for generating autofocus signals
    • G02B7/365Systems for automatic generation of focusing signals using image sharpness techniques, e.g. image processing techniques for generating autofocus signals by analysis of the spatial frequency components of the image
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60Control of cameras or camera modules
    • H04N23/67Focus control based on electronic image sensor signals
    • H04N23/673Focus control based on electronic image sensor signals based on contrast or high frequency components of image signals, e.g. hill climbing method

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  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Automatic Focus Adjustment (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 撮像被写体からのカメラ入射光線はステッピ
ングモータ1で駆動されるフォーカスレンズ2を含む光
学系で結像され撮像素子3に入来する。撮像素子の出力
はプリアンプ等の通常の前置処理の後、A/D変換器4
でA/D変換され、カメラ回路5に供給されると共にフ
ィルタリング回路6に供給される。フィルタリング回路
6では入力信号を8つの帯域f0 …f7 に分割し各々出
力する。各フィルタリング出力は整流・積算器にて整流
された後、同一フィールドの画面の所定領域で積算され
ピント評価ベクトルP(p0 …p7 )に変換されマイク
ロコンピュータ7に供給される。マイクロコンピュータ
ではピント評価ベクトルPをもとにフォーカスレンズ制
御信号を発生しステッピングモータに供給する。そして
ステッピングモータ1によってフォーカスレンズ2が光
軸方向に移動する。 【効果】 光学系が大きくボケた場合であっても良好な
AF動作が行われる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は撮像装置、特にビデオカ
メラにおけるオートフォーカス装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】ビデオカメラにおけるオートフォーカス
(以下、AFと略す)としてコントラスト検出方式、通
称「山登りAF方式」が広く知られている。以下に、こ
の「山登りAF方式」について簡単に説明する。
【0003】ビデオカメラ等の撮像装置において、一般
に光学系のピントが合うほど撮像素子から得られる信号
は高い周波数成分を多く含むようになる。従って、上記
光学系を通った撮像素子から得られる信号に含まれる高
い周波数成分を観測し、そのレベルが大きくなるように
上記光学系のフォーカスレンズを駆動すればAF動作が
行える。このようなAF方式を「山登りオートフォーカ
ス」と呼ぶ。
【0004】従来の山登りAFの構成例を図11に示
す。この図において、光学系→撮像素子→処理回路→光
学系のループを構成している。
【0005】すなわち図において、撮像素子から出力さ
れたビデオ信号はカメラ信号処理回路に供給されると同
時にHPF(実用的にはBPF)にも供給され高域成分
を抽出される。この高域成分は検波回路で検波され1フ
ィールド当たり1つのピント評価値となる。ピント評価
値はマイクロコンピュータに供給され、マイクロコンピ
ュータでは下述するルールに従ってレンズ制御情報を算
出する。
【0006】マイクロコンピュータでの動作のフローチ
ャートを図12に示す。これらの処理は大別して以下の
3つのフェーズに分かれる。
【0007】(1)移動の開始 ○AF動作の必要性がある時は、フォーカスレンズをと
りあえずどちらかに少し動かしてみる。 ○移動によりピント評価値が増えた場合はさらに同じ方
向にフォーカスレンズを動かし、ピント評価値が減った
場合は反対方向にフォーカスレンズを動かす。 (2)レンズ移動 ○ピント評価値が増え続ける間、フォーカスレンズを同
じ方向に動かし続ける。 (3)頂上の検出と移動の終了 ○ピント評価値が減少に転じた時はフォーカスレンズを
少し戻して停止させる。
【0008】このように山登りAFは測距用デバイスを
新たに付加する必要なく、高精度にAF動作が行えるた
め広い分野に応用可能である。
【0009】しかし、フォーカスレンズの移動に伴う上
記ピント評価値のレベル変化に着目してAF動作を行う
ため、レンズ移動によるピント評価値のレベル変化をう
まく捉えられない場合は正常動作が出来ない。以下に、
この問題を説明する。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】一般的に、フォーカス
レンズの位置と撮像素子出力の所定帯域成分を検波て得
られる従来のピント評価値の関係は図13に示したよう
に合焦フォーカスレンズ位置を原点とする正規分布関数
状の特性を示す。
【0011】現在の合焦状態が極端にボケた状態でない
場合、即ち、同図中〈A〉のようにフォーカスレンズの
位置が山の中腹以上である場合は、フォーカスレンズを
光軸方向に微小移動することにより従来のピント評価値
のレベルが変化する。それをもとに従来のピント評価値
が増える方向にフォーカスレンズを制御することは可能
である。
【0012】ところが、現在の合焦状態が極端にボケた
状態の場合、即ち、同図中〈B〉のようにフォーカスレ
ンズの位置が山の平坦な裾野部分である場合は、フォー
カスレンズの微小移動を行っても従来のピント評価値の
レベル変化は得られず、従来のピント評価値が増える方
向にフォーカスレンズを制御することは出来ない。
【0013】この状況で、従来のピント評価値のレベル
変化が現れる程度に強引に信号増幅した場合、その信号
はカメラシステムのノイズや撮像被写体の状況変化に起
因するノイズの影響を強く受けるため、AF誤動作の原
因になる。また、従来のピント評価値のレベル変化が現
れる程度にフォーカスレンズを大きく移動させた場合は
上記レベル変化が負であった場合、即ち、とりあえず動
かしたフォーカスレンズの移動方向が真の合焦位置の方
向と反対であった場合、不自然な動作となる。このよう
に極端にボケた状態からの山登りAF動作は正常動作が
期待できない。
【0014】極端にボケた状態からAF動作を開始する
確率は被写界深度が浅い程(即ち、図13に示した山の
半値幅αが小さくなるほど)高くなる。近年、民生用ビ
デオカメラでは搭載するズームレンズの高倍率化、特に
望遠側の長焦点距離化の傾向にあり、それに伴い被写界
体深度の低下した撮影シーンが増加している。従って、
上述したボケた状態からAF動作を開始する場合が頻発
することが懸念される。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点に鑑
みてなされたもので、撮像素子の相対的結像位置を外部
制御信号により変化できる光学系介して得られた撮像素
子の出力をフィルタリング等の手法で複数の周波数帯域
に分割し、各周波数成分のレベル情報からなるピント評
価ベクトルを生成し、オートフォーカス動作において
は、フォーカスレンズを光軸方向に所定量移動させ、移
動の前後における上記ピント評価ベクトルのレベル変化
であるピント評価差分ベクトルを算出し、ピント評価差
分ベクトルのパターンをもとに合焦位置の方向を推定し
AF動作を行うものである。
【0016】
【作用】これによれば、従来AFでは動作不能であった
光学系が大きくボケた場合であっても良好なAF動作が
行うことができる。
【0017】
【実施例】図1に本発明の第一実施例のブロック図を示
す。撮像被写体からのカメラ入射光線はステッピングモ
ータ1で駆動されるフォーカスレンズ2を含む光学系で
結像され撮像素子3に入来する。撮像素子の出力は図示
しないプリアンプ等の通常の前置処理の後、A/D変換
器4でA/D変換され、カメラ回路5に供給されると共
にフィルタリング回路6に供給される。
【0018】フィルタリング回路6では入力信号を図2
に示すような8つの帯域f0 …f7に分割し各々出力す
る。各フィルタリング出力は整流・積算器にて整流され
た後、同一フィールドの画面の所定領域で積算されピン
ト評価ベクトルP(p0 …p 7 )に変換されマイクロコ
ンピュータ7に供給される。
【0019】マイクロコンピュータではピント評価ベク
トルPをもとに後述する処理手段によってフォーカスレ
ンズ制御信号を発生しステッピングモータに供給する。
そしてステッピングモータ1によってフォーカスレンズ
2が光軸方向に移動する。以上の構成でオートフォーカ
ス動作が行われる。
【0020】以下にマイクロコンピュータ7での処理に
ついて詳しく述べる。図3に本実施例におけるマイクロ
コンピュータでの処理のフローチャートを示す。
【0021】マイクロコンピュータでは、供給された現
フィールドのピント評価ベクトルP(p0 …p7 )と1
フィールド前(即ち、フォーカスレンズの微小移動が行
われる前の状態)のピント評価ベクトルPd(pd0
pd7 )との差分をとり、ピント評価差分ベクトルQ
(q0 …q7 )を生成する。
【0022】即ち、 Q(q0 …q7 )=P−Pd=(p0 −pd0 …p7 −pd7 ) とする。そして、1フィールド前のピント評価ベクトル
Pdは現フィールドのピント評価ベクトルPで置換・更
新される。
【0023】ピント評価差分ベクトルQの各要素(q0
…q7 )をそれに対応する周波数帯域f0 …f7 の昇順
に並べた差分パターンを図4に示す。
【0024】今、フォーカスレンズの微小移動の向きが
図1において左向き(即ち、撮像素子から遠ざかる方向
に)だとすれば、 ・合焦位置が現フォーカスレンズの左側(即ち、撮像素
子から遠ざかる側)の場合は、差分パターンは右上がり
の角のとれた鋸歯状パターン ・合焦位置が現フォーカスレンズの右側(即ち、撮像素
子から近付く側)の場合は、差分パターンは右下がりの
角のとれた鋸歯状パターン になる。フォーカスレンズの微小移動の向きが図1にお
いて右向き(即ち、撮像素子から遠ざかる方向に)の場
合は上記パターンが上下反転する。
【0025】従って、上記差分パターンが右上がり鋸歯
状パターン、または右下がり鋸歯状パターンのどちらに
属するかを判別すればフォーカスレンズの動くべき方向
が判断できる。
【0026】上記差分パターンが右上がり鋸歯状パター
ン、または右下がり鋸歯状パターンのどちらに属するか
を判別する方法は種々考えられるが、本実施例ではパタ
ーンマッチングによる方法を示す。
【0027】今、右上がり鋸歯状パターン及び右下がり
鋸歯状パターンの基準ベクトルをRu、Rdとし、R
u、Rdをシフトした各n組のシフト変換行列(〔A
0 〕…〔An 〕)によるシフト基準ベクトルをR
u′j 、Rd′j (j=0…n) Ru′j =〔Aj 〕・Ru Rd′j =〔Aj 〕・Rd (〔Aj 〕:j番目のシフト変換行列)とする。
【0028】上記ピント評価差分ベクトルQと各シフト
基準ベクトルRu′j 、Rd′j (j=0…n)の2乗
距離Duj 、Ddj を算出する。即ち、
【数1】
【0029】そして、Duj 及びDdj の最小値MIN
u、MINdを求める。即ち、 MINu=min(Du0 …Dun ) MINd=min(Dd0 …Ddn
【0030】MINuとMINdの大小より、以下の判
別を行う(但し、フォーカスレンズの微小移動の向きが
左向きの時)。 |・MINu<MINdの時:合焦位置が現フォーカス
レンズの左側である。 |・MINu>MINdの時:合焦位置が現フォーカス
レンズの右側である。 |・MINu=MINdの時:合焦位置は判らない。
【0031】この結果をもとに、上述したようにフォー
カスレンズの移動すべき方向を判定しステッピングモー
タ制御信号を生成する。
【0032】こうして上述の装置によれば、従来AFで
は動作不能であった光学系が大きくボケた場合であって
も良好なAF動作が行うことができるものである。
【0033】第一実施例では撮像素子出力をフィルタリ
ング回路で8つの帯域f0 …f7 に分割された信号を整
流・積算器にて整流された後、同一フィールドの画面の
所定領域で積算されピント評価ベクトルP(p0
7 )を生成している。ところで、このピント評価ベク
トルには被写体スペクトラムの要素が含まれる。
【0034】即ち、上記8つの帯域f0 …f7 で平均化
された被写体スペクトラムをS(s 0 …s7 )、ピント
ずれによるボケ特性をT(t0 …t7 )とすればピント
評価ベクトルPはSとTの内積として表せ、第一実施例
で示したピント評価差分ベクトルQはSと真のピント評
価差分ベクトルQ′の内積として表せる。 P=S・T=(s0 ・t0 …s7 ・t7 ) Q=S・Q′=(s0 ・q′0 …s7 ・q′7
【0035】従って、被写体スペクトラムSに極端な偏
りがあった場合、ピント評価差分ベクトルは変形し第一
実施例記載のパターンマッチングに誤差を生ずることが
ある(但し、右上がりパターン、右下がりパターンの傾
向は変わらない)。
【0036】以下の実施例では被写体スペクトラムの影
響を低減する方法を示す。
【0037】図5に本発明の第二実施例のブロック図を
示す。第一実施例と同じものは同一番号を付す。
【0038】撮像被写体からのカメラ入射光線はステッ
ピングモータ1で駆動されるフォーカスレンズ2を含む
光学系で結像され撮像素子3に入来する。撮像素子の出
力は図示しないプリアンプ等の通常の前置処理の後、A
/D変換器4でA/D変換され、カメラ回路5に供給さ
れると共にフィルタリング手段8に供給される。
【0039】本実施例ではフィルタリング手段として直
交変換を用いたものを示す。カメラ出力信号をA/D変
換後信号プロセッサに入力する。信号プロセッサーでは
撮像素子8画素を一組として離散コサイン変換する。
【0040】即ち、撮像素子出力信号のN番目の組をI
n(i0 …i7 )、〔D〕を8×8離散コサイン変換行
列だとすると、変換出力On(o0 …o7 )は On=〔D〕t ・Int は転置の意味 変換出力は絶対値化された後、同一フィールドの画面の
所定領域で項別に積算されピント評価ベクトルP(p0
…p7 )となる。
【0041】即ち、
【数2】
【0042】この信号はマイクロコンピュータ7に供給
され、後述する処理手段によってフォーカスレンズ制御
信号を発生しステッピングモータ1に供給する。そして
ステッピングモータによってフォーカスレンズが光軸方
向に移動する。
【0043】以上の構成でオートフォーカス動作が行わ
れる。
【0044】以下にマイクロコンピュータでの処理につ
いて詳しく述べる。図6に本実施例におけるマイクロコ
ンピュータでの処理のフローチャートを示す。
【0045】マイクロコンピュータでは、供給された現
フィールドのピント評価ベクトルP(p0 …p7 )と1
フィールド前(即ち、フォーカスレンズの微小移動が行
われる前の状態)のピント評価ベクトルPd(pd0
pd7 )との要素別の比をとり、ピント評価比ベクトル
Q(q0 …q7 )を生成する。そして、1フィールド前
のピント評価ベクトルPdは現フィールドのピント評価
ベクトルPで置換・更新される。
【0046】前述したように、ピント評価ベクトルには
被写体スペクトラムの要素が含まれる。即ち、被写体ス
ペクトラムをS(s0 …s7 )、ピントずれによるボケ
特性をT(t0 …t7 )とすればピント評価ベクトルP
はSとTの内積として表せる。 P=S・T=(s0 ・t0 …s7 ・t7
【0047】1フィールド前のピント評価ベクトルPd
(pd0 …pd7 )もピントずれによるボケ特性をT
(td0 …td7 )とすれば同様に、 Pd=S・Td =(s0 ・td0 …s7 ・td7
【0048】従って、PとPdの要素別の比をとれば、
被写体スペクトラムS(s0 …s7)の要因が除去で
き、 Q=(t0 /td0 …t7 /td7 ) となる。
【0049】ピント評価比ベクトルQの各要素q0 …q
7 をそれに対応する周波数帯域f0…f7 の昇順に並べ
た差分パターンを図7に示す。
【0050】今、フォーカスレンズの微小移動の向きが
図1において左向き(即ち、撮像素子から遠ざかる方向
に)だとすれば、 ・合焦位置が現フォーカスレンズの左側(即ち、撮像素
子から遠ざかる側)の場合は、比パターンは右上がりの
鋸歯状パターン ・合焦位置が現フォーカスレンズの右側(即ち、撮像素
子から近付く側)の場合は、比パターンは右下がりの鋸
歯状パターン になる。
【0051】フォーカスレンズの微小移動の向きが図1
において右向き(即ち、撮像素子から遠ざかる方向に)
の場合は上記パターンが上下反転する。従って、上記比
パターンが右上がりの鋸歯状パターン、または右下がり
の鋸歯状パターンのどちらに属するかを判別すればフォ
ーカスレンズの動くべき方向が判断できる。
【0052】これらの比パターンを判別する方法とし
て、本実施例では上記比パターンの傾斜のばらつきによ
る判別法を示す。
【0053】上述ピント評価比ベクトルQ(q0
7 )の各要素は離散コサイン変換行列〔D〕を適切に
選べば周波数順に配列される。今、各要素の増加分を与
える増分ベクトルR(r0 …r6 )、即ち、 R(r0 …r6 )=(q1 −q0 …q7 −q6 ) このベクトルの度数分布を図8に示す。
【0054】今、フォーカスレンズの微小移動の向きが
図1において左向き(即ち、撮像素子から遠ざかる方向
に)だとすれば、 ・合焦位置が現フォーカスレンズの左側(即ち、撮像素
子から遠ざかる側)の場合は、比パターンは右上がりの
鋸歯状状パターンであるから、不連続な点を除いて増分
ベクトルの要素rn はプラス。従って度数分布の殆どが
プラス ・合焦位置が現フォーカスレンズの右側(即ち、撮像素
子から近付く側)の場合は、比パターンは右下がりの鋸
歯状パターンであるから、不連続な点を除いて増分ベク
トルの要素rn はマイナス。従って度数分布の殆どがマ
イナス になる。
【0055】従って、上記増分ベクトルの正負の分布数
を数えれば、上記比パターンが右上がりの鋸歯状パター
ン、または右下がりの鋸歯状パターンのどちらに属する
かが判り、合焦方向が判る。
【0056】即ち、増分ベクトルの正の度数をNP、負
の度数をNMとすると、n=0…6に対して、 |・rn >0の時:NP←NP+1 |・rn <0の時:NM←NM+1 の処理を行い、以下の判別を行う(但し、フォーカスレ
ンズの微小移動の向きが左向きの時)、 |・NP>NMの時:合焦位置が現フォーカスレンズの
左側である。 |・NP>NMの時:合焦位置が現フォーカスレンズの
右側である。 |・NP=NMの時:合焦位置は判らない。
【0057】この結果をもとに、上述したようにフォー
カスレンズの移動すべき方向を判定しステッピングモー
タ制御信号を生成する。
【0058】本発明の第三実施例のブロック図は第一実
施例のブロック図と同じである。
【0059】撮像被写体からのカメラ入射光線はステッ
ピングモータ1で駆動されるフォーカスレンズ2を含む
光学系で結像され撮像素子3に入来する。撮像素子の出
力は図示しないプリアンプ等の通常の前置処理の後、A
/D変換器4でA/D変換され、カメラ回路5に供給さ
れると共にフィルタリング回路6に供給される。
【0060】フィルタリング回路では入力信号を図2に
示すような8つの帯域f0 …f7 に分割し各々出力す
る。各フィルタリング出力は整流・積算器にて整流され
た後、同一フィールドの画面の所定領域で積算されピン
ト評価ベクトルP(p0 …p7)に変換されマイクロコ
ンピュータ7に供給される。
【0061】マイクロコンピュータではピント評価ベク
トルPをもとに後述する処理手段によってフォーカスレ
ンズ制御信号を発生しステッピングモータ1に供給す
る。そしてステッピングモータ1によってフォーカスレ
ンズ2が光軸方向に移動する。
【0062】以上の構成でオートフォーカス動作が行わ
れる。
【0063】以下にマイクロコンピュータでの処理につ
いて詳しく述べる。図9に本実施例におけるマイクロコ
ンピュータでの処理のフローチャートを示す。
【0064】マイクロコンピュータでは、まず、供給さ
れた現フィールドのピント評価ベクトルP(p0
7 )を要素別に対数変換し対数化ピント評価ベクトル
LP(lp0 …lp7 )を生成する。即ち、 LP(lp0 …lp7 )=(log 〔p0 〕…log 〔p7 〕)
【0065】次に、このベクトルと1フィールド前(即
ち、フォーカスレンズの微小移動が行われる前の状態)
の対数化ピント評価ベクトルLPd(lpd0 …lpd
7 )との差分をとり、ピント評価差分ベクトルQ(q0
…q7 )を生成する。即ち、 Q(q0 …q7 )=LP−LPd =(lp0 −lpd0 …lp7 −lpd7
【0066】そして、1フィールド前の対数化ピント評
価ベクトルLPd は現フィールドの対数化ピント評価ベ
クトルLPで置換・更新される。
【0067】ピント評価差分ベクトルQの各要素q0
7 をそれに対応する周波数帯域f 0 …f7 の昇順に並
べた差分パターンを図10に示す。
【0068】今、フォーカスレンズの微小移動の向きが
図1において左向き(即ち、撮像素子から遠ざかる方向
に)だとすれば、 ・合焦位置が現フォーカスレンズの左側(即ち、撮像素
子から遠ざかる側)の場合は、差分パターンは右上がり
正接関数状パターン ・合焦位置が現フォーカスレンズの右側(即ち、撮像素
子から近付く側)の場合は、差分パターンは右下がり正
接関数状パターン になる。
【0069】フォーカスレンズの微小移動の向きが図1
において右向き(即ち、撮像素子から遠ざかる方向に)
の場合は上記パターンが上下反転する。従って、上記差
分パターンが右上がり正接関数状パターン、または右下
がり正接関数状パターンのどちらに属するかを判別すれ
ばフォーカスレンズの動くべき方向が判断できる。
【0070】上記差分パターンが右上がり正接関数状パ
ターン、または右下がり正接関数状パターンのどちらに
属するかの判別には上記第一、第二実施例で示した方法
を用いることが出来る。
【0071】なお本実施例で示したフィルタリング手段
の方向は水平方向に限らず、任意の方向で良いし、フィ
ルタリングの次元を二次元に拡張することも可能であ
る。また、第三実施例において積算回路と対数変換回路
の順番は反対でも構わない、部分的積算後対数変換しそ
の出力を積算しても構わない。
【0072】
【発明の効果】この発明によれば、従来AFでは動作不
能であった光学系が大きくボケた場合であっても良好な
AF動作が行うことができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一実施例のブロック図である。
【図2】フィルタリング回路のフィルタリング特性図で
ある。
【図3】本発明の第一実施例のソフト処理のフローチャ
ート図である。
【図4】本発明の第一実施例で得られる差分パターン図
である。
【図5】本発明の第二実施例のブロック図である。
【図6】本発明の第二実施例のソフト処理のフローチャ
ート図である。
【図7】本発明の第二実施例で得られる差分パターン図
である。
【図8】本発明の第一実施例で得られる増分ベクトルの
度数分布図である。
【図9】本発明の第三実施例のソフト処理のフローチャ
ート図である。
【図10】本発明の第三実施例で得られる差分パターン
図である。
【図11】従来の山登りAFのブロック図である。
【図12】従来の山登りAFのソフト処理を示すフロー
チャート図である。
【図13】一般的な山登り曲線図である。
【符号の説明】
1 ステッピングモータ 2 フォーカスレンズ 3 撮像素子 4 A/D変換器 5 カメラ回路 6 フィルタリング回路 7 マイクロコンピュータ

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 撮像素子の相対的結像位置を外部制御信
    号により変化できる光学系と、 上記撮像素子の出力を複数の周波数帯域に分割する手段
    と、 上記光学系で上記撮像素子の相対的結像位置を所定量変
    化させた前後で、上記撮像素子の出力を複数の周波数帯
    域に分割した各成分のレベル変動を各々検出し変動パタ
    ーンを生成する手段と、 上記変動パターンより合焦点位置を推定する手段とを有
    するオートフォーカス装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の上記変動パターンより合
    焦点位置を推定する手段の出力をもとに、上記撮像素子
    の相対的結像位置を外部制御信号により変化できる光学
    系を駆動して合焦動作を行うオートフォーカス装置。
  3. 【請求項3】 上記変動パターンは、上記光学系で撮像
    素子の相対的結像位置を所定量変化させた前後で、上記
    撮像素子の出力を複数の周波数帯域に分割した各成分の
    差分から作られることを特徴とする、上記請求項1記載
    のオートフォーカス装置。
  4. 【請求項4】 上記変動パターンは、上記光学系で撮像
    素子の相対的結像位置を所定量変化させた前後で、上記
    撮像素子の出力を複数の周波数帯域に分割した各成分の
    比から作られることを特徴とする、上記請求項1記載の
    オートフォーカス装置。
  5. 【請求項5】 上記撮像素子の出力を複数の周波数帯域
    に分割した各成分は、上記撮像素子の出力を複数の周波
    数帯域に分割した信号を検波・対数変換したものを用い
    ることを特徴とする、上記請求項3記載のオートフォー
    カス装置。
  6. 【請求項6】 上記変動パターンより合焦点位置を推定
    する手段は、基準パターンとの類似度をもとに推定を行
    うことを特徴とする、上記請求項1記載のオートフォー
    カス装置。
  7. 【請求項7】 上記該変動パターンより合焦点位置を推
    定する手段は、上記変動パターンの周波数軸方向の傾斜
    をもとに推定を行うことを特徴とする、上記請求項1記
    載のオートフォーカス装置。
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