JPS5924811A - 自動合焦装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動合焦装置、すなわち結像光学系のピント合
わせを目視に依らず自動的に行う装置に関するものであ
る。

第１図に示すのは従来技術に基づく自動合焦装置の一例
である。レンズ１の一端ＩＡを通過する被写体からの光
線２人は、小反射鏡４Ｃを経て。

ＣＣＤ　などから成る一次元固体イメージセンサ（以下
単にセンサという）３の一端３Ａに結像する。この像を
Ａ像と呼ぶことにする。ここでセンサとは空間画像を電
気的映像信号に変換する光電素子である。レンズ１の他
端ＩＢを通過する光線２Ｂは、小反射鏡４Ｄを経て、セ
ンサ３の他端３Ｂに結像する。この像をＢ　ｆｌと呼ぶ
ことにする。

上記センサ３は撮像面１２と光学的に等価な位置に配置
されている。レンズ１が正しい合焦位置より前方に繰り
出されると、第１図の点線で示すように光路が変化し、
従ってセンサ３の一部３Ａと３Ｂ上の二像も移動する。

その移動方向は、レンズ１が前方に繰り出された時には
二像が互いに接近する方向であり、レンズ１が後方に引
き込まれた時には、二像が互いに遠ざかる方向である。

従って二像（Ａ像とＢ像）の間隔ｄを検出し。

その間隔が正しい合焦時における値と合致するようにレ
ンズ位置を制御すれば、レンズ１を正しい合焦位置に保
つことができる。駆動回路７によってセンサ３を駆動す
ると、センサ３上の光学像（Ａ像、Ｂ像）は時系列的電
気映像信号に変換される。発生する映像信号は二値化器
５１分配器６によって、二値化された二つの映像信号に
変換される。その一つは光線２Ａによってセンサ３の一
部分３Ａに結像した映像即ちＡ像から得られたものであ
り、これを二値映像信号Ａと呼ぶ。他の一つは同じく：
３Ｂに結像したＢ像から得られたもので、これを二値映
像信号Ｂと呼ぶ。両者はそれぞれ信号線８Ａと８Ｂを経
て相関器９に人力される。

相関器９からは、Ａ像とＢ像間の距離に関係した信号が
得られる。この信号はレンズ制御装置１０に人力される
。レンズ制御装置１０は、上記二像間の距離の信号が正
しい合焦時の値に合致するように。

レンズ駆動部１１を制御する。

第２図を用いて相関器９について説明する。二つの二値
映像信号Ａ、　　Ｂは最初、シフトレジスタ９−１ａと
９−１　ｂに人力される。ここで論理回路が各シフトレ
ジスタ９−１ａ、９−１ｂに付属して設けられており、
最初の印加後つまり二値映像信号Ａ、　　Ｂのシフトレ
ジスタ９−１ａ、　９−１ｂへの人力完了後は、このシ
フトレジスタ９−１ａ、　９−１ｂを循環モードにする
。

これらの論理回路は、アンドゲート９−２ａ、　　９−
２ｂおよび９−３ａ　、９−３ｂ　、インバータ９−４
ａ　、　　９−４ｂ。

オアゲート９−５ａ　、　　９−５ｂを含む。二つの二
値映像信号Ａ、　　Ｂはアントゲ−）　９−３ａ　、　
９−３ｂで受ける。制御信号発生回路９−７からの制御
信号はアントゲート９−３ａ、　９−３ｂの一方の人力
となり。

またインバータ９−４ａ、　９−４ｂで反転されてアン
トゲ−ｌ・９−２ａ、　９−２ｂの一方の人力となる。

またシフトレジスタ９−１ａ、　９−１ｂの出力は、そ
れぞれアンドゲート９−２ａ、　９−２ｂの他方の人力
となる。アントゲ−）９−２ａ、　９−２ｂの出力は、
それぞれオアゲー）９−５ａ　。

９−５ｂの一方の人力となる。

動作について述べる。制御信号発生回路９−７からの論
理信号”　ｌ　”は、アンドゲート９−３ａ、９−３ｂ
を使用可能状態にし、新しい二値映像信号Ａ、　　Ｂが
シフトレジスタ９−１ａ、９−１ｂに人力され得る状態
にする。この論理信号°゛１°゛は、アンドゲート９−
２ａ。

９−２ｂを使用不可状態にする結果、以前シフトレジス
タ９−１ａ　、９−１ｂにストアされていた情報は、再
人力されない。新しい二値映像信号Ａ、Ｂが、クロック
信号ＣＬＫＡ、ＣＬＫＢに同期してシフトレジスタ９−
１ａと９−１ｂに人力された後は、制御信号発生回路９
−７からの制御信号は、論理信号°゛０°°に変わる。

これによりアンドゲート９−２ａと９−２ｂを使用可能
状態にし、アントゲ−）９−３ａと９−３ｂを使用不可
状態にする。従ってシフトレジスタ９−１ａト９−１ｂ
は循環モードになる。シフトレジスタ９−１ａと９−１
ｂの内容は、制御信号発生回路９−７から与えられろ二
つのクロック信号ＣＬＫＡとＣＬＫＢに応答してシフト
される。／ストレジスタ９−１ａと９−１ｂの出力に論
理信号ＩＩ、Ｉｌ＋と論理信号”　１　”が、また論理
信号ＩＩ　Ｏ＋＋と論理信号ＩＩ　Ｏ＋＋が生じる度に
、つまり二つのシフトレジスタの出力に等しい論理信号
が生じた場合、排他的否定論理和（以下ＥＸ−ＮＯＲ）
ゲート９−６は、論理信号＋＋　１　＋＋を出力する。

そしてこの出力パルス列の中から制御信号発生回路９−
７より発生されるストローブパルスＳＴＲと同期した出
力をアンドゲート９−９により取出す。

アンドゲート９−９の出力パルスは、２進カウンタ９−
１０により計数される。

ここで゛、多敬のクロックパルスＣＬＫＡとＣＬＫＢは
正確にシフトレジスタ９−１ａと９−１ｂのビット数と
調和する。−回の循環シフトが完全に終了すると。

カウンタ９−１０に累積された計数値は、アドレスカウ
ンタ９−８のその時の状態での、その循環シフト（比較
サイクル）期間における二値映像信号ＡとＢの類似度を
表わす。

シフトレジスタ９−１ａと９−１ｂのある時期での内容
におけろ最初の循環／フトが完了すると（最初の比較サ
イクルか完了すると）、−個の特別なりロックパルスが
制御信号発生回路９−７からシフトレジスタ９−１ｂの
クロック人力に発生する。これは。

／ストレジスタ９−１ａの内容に対して、シフトレジス
タ９−１ｂの内容を１ビツトずつシフトさせろ。同時に
アドレスカウンタ９−８の計数値は１だけ増加する。そ
してカウンタ９−１０はクリアされ、第二の比較サイク
ルが開始し、アンドゲート９−９の出力パルスは、再び
カウンタ９−１０でカウントされる。このシーケンスは
循環シフトの数が考慮されるべき°ｎ°°という最大値
に等しくなるまで続く。

以後、各比較サイクルが終る度にカウンタ９−１０の内
容は、各比較サイクルの終了の都度、ｌだけアドレスカ
ウンタ９−８の計数値を増やし、アドレスカウンタ９−
８の内容とともに出力され、二値映像信号Ａ、　　Ｂの
類似度、つまり相関出力が。

順次出力される。ピーク位置検出器９−１１は、この類
°似度の最も高い時のアドレスを検出するものである。

すなわち、二値間の間隔ｄに関係した信号ｄＸ　を出力
するものである。二値の間隔を相関器によって検出する
技術は２例えば特開昭５６−１０１１１１号公報によっ
て公知である。

次にレンズ制御装置１ｏについて説明する。第３力によ
って、レンズ駆動方向と駆動量を演算する演算器１０Ａ
とその演算結果によってレンズ駆動部１１のモータを駆
動するためのモータ駆動回路１０Ｂから成る。モータ駆
動回路１０Ｂは周知の従来技術によって容易に構成する
ことができるので、ここでは説明を省略し、演算器１０
Ａについて説明する。

相関器９は検出が完了する度、検出完了パルスをアップ
ダウンカウンタ１０−１４に送る。相関器９の出力ｄｘ
はアップダウンカウンタ１０−１４の七ノド端子Ｓへ供
給（遂。コンバレー、Ｊ　１０−９は、相関器９からの
出力ｄｘと、プリセットされている合焦時の基ｒｌ〜値
゛Ｆ′″を比べて、「大」、「小」、「等しい」を判定
する。０８ＣＩＯ−１１は低周波の発振器であり、アン
゛トゲート１０−１２を通してアップダウンカウンタ１
０−１４にクロックパルスを供給する。アップダウンカ
ウンタ１０−１４は、アップ・ダウン端子Ｕ／Ｄに論理
レベル゛°１パが入力されるとアンプカウント、論理レ
ベル°゛０゛°が入力されるとダウンカウントを、クロ
ック入力端子Ｃに加えられるクロックパルスと同期して
行う。またパルス入力端子Ｐに論理レベル°°１°°が
相関器９から入力されると。

カウンタ１０−１４の状態を端子Ｓに印加されている二
値信号の内容にセットする。マトリクス１０−１５は、
アップダウンカウンタ１０−１４があらかじめ設定した
値”Ｆ”　（合焦時のｄｘの値に対応）になると。

論理レベルＩＩ　ＯＩ＋を出力・するものである。アン
ドゲート１０−１２はマトリクス１０−１５と０８ＣＩ
Ｏ−１１の出力の論理積をとり、アップダウンカウンタ
１０−１４が設定した値＋＋Ｆ“に到達すると端子Ｃへ
のクロックパルスの人力を禁止する。インバータ１０−
１７はマトリクス１０−１５の出力を反転する。またオ
アゲ−ト１０−１６は前述コンパレータ１０−９から発
生する判定信号「等しい」の出力（論理レベル゛’ｌ”
）とマトリクス１０−１５からの信号の論理和をとるも
のである。インバータ１０−１８．　　アンドゲート１
０−１９はオアゲー）　１０−１６の出力とコンパレー
タ１０−９の判定信号「太」、「小コの出力の論理積を
とるものである。

次に動作について説明する。相関器９の検出出力内容ｄ
ｘが設定値Ｆ（合焦時のｄｘＯ値）より小さい場合、ア
ップダウンカウンタ１０−１４の端子Ｕ／Ｄに、コンパ
レータ１Ｏ−９の判定信号「小」の出力端子から論理レ
ベル゛１°゛が出力されアップダウンカウンタ１０−１
４はアップカウント状態となる。また同時に、検出完了
パルスによって、ｄｘＯ値はアップダウンカウンタ１０
−１４の端子Ｓからセットされる。

そして主レンズ１（第１図）の移動速度に応じて後述の
様に設定された周波数ｆのクロックパルスを出力するＯ
８Ｃ１０−１１により、　　１ｄｘ−Ｆｌの値だけアッ
プカウントを行ない、カウンタ１０−１４の出力がＦに
達するまでの時間、コンパレータ１０−９の判定信号「
小」によって、モータ１駆動回路１０Ｂが動作し、主レ
ンズ１を１駆動する。そしてカウンタ１０−１４の出力
がＦとなると、マトリクス１０−１５の出力が論理レベ
ル°°０”になるため、アントゲ−目０−１２を通して
、端子Ｃに人力されていたクロックパルスが止まり、そ
れとともにインバータ１０−１７の出力が論理レベル°
°１゛となり、オアゲート１０−１６を通して論理レベ
ル°°１゛°が出力され、一方インハータ１０−１８　
、　アンドゲート１０−１９によってコンパレータ１０
−９の判定信号「小」が論理レベル°°０”となり。

これによってモータ駆動回路１０Ｂへのレンズ駆動停止
の指示信号が発生し、主レンズ１は停止する。

ここでレンズ移動量は、レンズ移動速度（一定）×レン
ズ駆動時間（ｌ　ｄｘ−Ｆ　Ｉ　Ｘ　１／ｆ　　）で表
わされる。したがってクロック周波数ｆを、レンズ移動
速度を考慮して適正な周波数値に設定することにより、
レンズ移動量を調節する。

例えば主レンズ１が合焦位置がら遠い位置にある場合、
仮にある時点における検出出力ＩＩ　ｄＸｕを１、Ｆを
３２とすると、アップダウンカウンタ１０−１４は端子
Ｓから１にセットされ、　ｄｘ−Ｆの絶対値である３１
だけカウントアツプすることになる。これをレンズ駆動
時間で表わせば、　　１／ｒ　Ｘ３１秒間主レンズ１が
駆動され、その後停止し、主レンズ１は合焦位置にて合
焦状態となる。

次に相関器９からの出力内容ｄｘが設定値Ｆより大きい
場合は、コンパレータ１ｏ−９の判定信州小」の出力端
子が論理レベル゛０゛になるため、カウンタ１０−１４
の端子Ｕ／Ｄに論理レベルＩＴ　ＯＩ＋が人力され。

カウンタ１０−１４は、ダウンカウント状態となる。

そしてこの時のｄｘの値がカウンタ１０−１４にセット
される。

今ある時点における。ｄｘの値が６２の時、カウンタ１
０−１４には６２がセットされ、設定値Ｆ（＝３２）に
向けてダウンカウントを始める。そして、１ｄｘ−Ｆ　
ｌ　＝６２−３２　＝３０のダウンカウントを行うと、
カウンタ１０−１４の出力は設定値Ｆ−３２となり、マ
トリクス１０−１５の出力がロジックレベル゛°０″に
なるため、アントゲ−）１０１２を通して人力されてい
たクロックパルスが止まり、それとともに、インバータ
１０−１７の出力がロジックレベル゛１°′となり。

オアゲート１０−１６を通してロジックレベル゛１°“
が出力され、モータ駆動回路１０Ｂへのレンズ、駆動停
止指示信号となり主レンズ１を停止する。つまり１／ｆ
×３０秒主レンズ１を動かす。

上述の従来技術には次のような欠点がある。上述の従来
技術においては、レンズ１０合焦位置までの駆動量Ｗは
センサ３の一部分３Ａと３Ｂの上の二像間の距離ｄの、
ある基準値からのずれｘ−ｄｘ−Ｆに比例する。即ち比
例定数ａによって。

Ｗ”ａｘ　　・・・・・・・・・・・・・・・・・・　
（１）と表わすことができる。

ところで一般に被写体が無限遠の距離にあるときを基準
にと−ると、被写体がレンズの前側焦点からＬの距離ま
で近づいたとき、像点は次の式にュートンの式）で与え
られる距離２だけ移動する。

Ｚ　＝　ｆ２／Ｌ ここでｆはレンズの焦点距離である。この式から明らか
なように、焦点距離ｆの小さいレンズになる程、被写体
の一定距離の移動に対する像点の移動は少ない。像点の
移動が少なければセンサ３上の二像間の距離ｄの変化量
Ｘも小さくなり、従って上記（１）式で与えられる駆動
量Ｗも小さくなる。

このことから次のような問題が発生する。即ちズームレ
ンズのように焦点距離可変のレンズに従来の自動合焦装
置を適用すると、レンズの焦点距離が変化するのに伴っ
てレンズ駆動量が変化し。

長焦点側ではレンズは高速で、短焦点側では低速で１駆
動されることになる。したがって高速側で動作が不安定
になるが、又は低速側で応答速度が遅（なるか、いずれ
かの問題が発生するズームレンズでは、ピント合わせは
通常フォーカス・レンズの移動によって行われる。した
がってフォーカスレンズを一定量駆動したときの像点移
動量は、長焦点距離側で大、短焦点距離側で小となる。

本発明は上述のような問題を解決するためのものである
。すなわち、センサ出力から撮像装置の焦点距離情報、
アイリス情報等に対応した情報を得、この情報に応じて
合焦時のレンズ、駆動量を制御するものである。例えば
、ズームレンズのような焦点距離可変のレンズに従来の
ＴＴＬ方式の自動合焦装置を適用した場合に、センサ出
力から焦点距離に対応した情報を得て、この情報を利用
してレンズ、駆動用を調整することによって、長焦点側
と短焦点側とのレンズ（合焦応答速度の差を短縮するこ
とが本発明の目的である。

第４図に本発明の一実施例の構成図を示す。１３は焦点
距離検出器であり、相関器９からのセンサ３上の二像間
の距離に応じた信号をもとに、変倍レンズ系（図示せず
）の焦点距離、即ちズームリングの位置を算出し、その
情報をレンズ制御装置１０へ送る。レンズ制御装置１０
は、この情報をもとにレンズ駆動量を制御する。

すなわち前述（］）式の比例定数αの値を、ズームリン
グの位置に応じて変化させているのである。

その他の第４図の構成および動作は第１図の従来技術と
同じであるので説明を省略する。

第５図に本発明の焦点距離検出器１３の一実施例の具体
的構成図を示す。第４図の相関器９による相関が終了す
ると、即ち循環シフトの数が考慮されるべき最大値ｎに
なると、相関器９内のピーク位置検出器９−１１からの
二像間の距離に関係した二進数出力ｄｘは、第５図のメ
モ１月３−１に人力される。

また、この時、メモ１月３−１にストアされていた内容
は、メモ１月３−２に移さ些る。メモ１月３−１の出力
信号Ｘとメモリ１３−２の出力信号Ｙは、引算器１３−
３に人力される。引算器１３−３は、２つの人力信号Ｘ
とＹの差の絶対値を表わす出力ｃ＝１ｘ−ｙ１と。

Ｘ）Ｙとなった時の出力りを発生するものである。

引算器１３−３からの出力Ｃは、比較器１３−６に人力
される。比較器１３−６では、あらかじめ設定されてい
る基準値艷と９人力信号Ｃとを比較し、Ｃ（Ｅの時に１
つのクロックパルスを出力する。このクロックパルスは
２進カウンタ１３−７に人力される。

一方、引算器１３−３の出力りは、メモ１月３−４へ人
力される。これと同時に、以前メモ１月３−４にストア
されていた内容は、メモリ１３−５に移される。メモ１
月３−４．メモ１月３−５の出力は、各々排他的論理和
（ＥＸ−ＯＲ）ゲート１３−８の人力となる。ＥＸ−Ｏ
Ｒゲート１３−８の出力は論理和（ＯＲ）ゲー目３−９
の一方の人力を介してカウンタ１３−７のリセット端子
となる。また、レンズ制御装置１０内のレンズ駆動停止
信号即ち被写体に焦点が合ったことを示す信号が、ＯＲ
ゲー目３−９の他方の人力を介してカウンタ１３−７の
り七ノド人力となる。

動作について説明する。

相関器９内での相関が終了すると、ピーク位置検出器９
−１１からの被写体に対する焦点の合い具合を示す信号
ｄｘがメモ１月３−１にストアされる。またこの時、焦
点の合い具合に応じてレンズｌのフォーカス・レンズ系
が１駆動される。次にフォーカス・レンズ系がある量駆
動された後の相関出力ｄｘが前回と同様にメモ１月３−
１にストアされる。この時以前にメモ１月３−１にスト
アされていた内容はメモリ１３−２に移される。この２
つのメモ１月３−１．１３−２の内容の差の絶対値を引
算器１３−３によって得、その値が１１：較器１３−５
の設定値”　Ｅ　”より小さい時、カウンタ１３−７を
１つカウントアツプする。即ち一定距離だけフォーカス
・レンズ系が移動したとき。

それに対応する前述像点の移動が少ない時（引算器１３
−３の出力ＩＸ−Ｙｌが小さい時）に、カウンタ１３−
７はカウントしているのである。カウンタ１３−７　が
ある設定数９例えば１０をカウントするとカウンタ１３
−７から信号が出力され、レンズ１の変倍レンズ系の焦
点距離が小さい状態にあることが判る。なお、焦点の合
い具合が合焦状態に近づいた時も一定甲離のフォーカス
・レンズ系の移動に対する像点の移動が少なくなる。こ
の状態と、焦点距゛離が小さいために像点の移動が少な
くなる状態とを区別するため、カウンタ１３−７を設け
である。

すなわち９．像点の移動が少ない状態が長い間続いた時
、焦点距離が小さいと判断して、レンズ駆動量を増すた
めの信号をカウンタ１３−７からレンズ制御装置１０に
出力するのである。合焦状態に近いために像の移動量が
少ない場合は９合焦位置までのレンズ移動量も少ないた
め短時間に合焦状態に達する。このためレンズ駆動量を
坩す必要はない。

この時１合焦状態を示す信号が後述のようにＯＲゲーＨ
３−９を介してカウンタ１３−７のリセット端子に入力
される。その結果、カウンタ１３−７はりセットされて
１駆動晴を増すための信号はカウンタ１３−７から出力
されない。

上記シーケンスの結果、レンズ制御装置１０にてレンズ
１駆動量が増加され、レンズ１が合焦状態に達すると前
述従来技術による制御によってレンズｌが停止されると
同時に、カウンタ】３−７がりセントされる。

また、レンズ、駆動量が増加されたためにレンズ１が合
焦点で停止せず通過してしまうことがある。

この場合は、引算器１３−３からのＤ出力が合焦点を通
過する以前とは逆の値を示す。合焦点を通過する以前の
Ｄ出力が論理レベル゛′ｌ″であれば合焦点通過後は゛
ＩＱＩ＋１合焦点通過以前のＤ出力が論理レベル゛０゛
であれば合焦点通過後は′１゛になる。

合焦点通過直後には、メモ１月３−４には合焦点通過直
後のＤの値がストアされていて、メモＩＪ　　１３−５
には一つ前の状態のＤの値、即ち９合焦点通過以前のＤ
の値がストアされている。その結果、ＥＸ−ＯＲゲーロ
３−８の出力は論理レベル゛°１′°となり。

ＯＲゲート１３−９を介してカウンタ１３−７をリセッ
トする。そのため、レンズＩがいったん合焦点を通過後
は、レンズ駆動量は小さくなり、ハンティングを起こさ
ずに合焦状態に達することができる。

焦点距離検出器１３内の力゛ウンタ１３−７の出力は。

レンズ制御装置１０へ送られて、レンズ駆動量を制御す
る。その具体的一実施例を第６図に示す。本実施例では
焦点距離検出器１３からの出力を利用して、電源からレ
ンズ駆動用モータへ供給する電流量を制御する場合につ
いて述べる。

接続は、トランジスタＴｒ２のエミッタとトランジスタ
Ｔｒ３のエミッタ、トランジスタＴｒ２のベーストトラ
ンジスタＴｒ３のベース、トランジスタＴｒ４のエミッ
タとトランジスタＴｒ５のエミッタ、トランジスタＴｒ
４のベースとトランジスタＴｒ５のベース、トランジス
タＴｒ５のベース、トランジスタＴｒ２のコレクタとト
ランジスタＴｒ４のコレクタ、トランジスタＴｒ３のコ
レクタとトランジスタＴｒ５のコレクタが接続されてい
る。また、トランジスタＴｒ２とトランジスタＴｒ４の
コレクタは電源１０−１へ接続されている。トランジス
タＴｒ３とトランジスタＴｒ５のコレクタは抵抗Ｒを介
してアースされ。

またトランジスタＴｒｉのコレクタにモ接、ｆｆｌされ
ている。トランジスタＴｒｌのエミッタはアースされて
いて、ベースには焦点距離検出器１３の出力が人力され
ている。トランジスタＴｒ２とＴｒ３のベース及びトラ
ンジスタＴｒ４とＴｒ５のベースには、第３図にて説明
したよりなモータ６駆動量演算器１０Ａからの出力が入
力されている。この出力は、レンズくり出しの時には一
方が“１°′他方が°０°゛となり。

レンズ引き込みの時には、１”と０°゛の端子出力この
様な構成において、焦点距離検出器１３がもの信号が０
゛の時は、トランジスタＴｒｉはカットオフとなりモー
タ、駆動用電流は抵抗Ｒを介して流れる。しかし、焦点
距離検出器１３からの信号が１゛′の時はトランジスタ
Ｔｒｉが導通の状態になるため。

モータ、駆動用電流は抵抗Ｒを介さずにトランジスタＴ
ｒｌを介してアースに流れる。そのため、焦点距離検出
器１３から１°′の信号が出力されている時。

即ち焦点距離が小さいために像移動量の少ないことを示
す信号が出力されている時には、モータ駆動用電流が増
え、レンズ駆動部１１の１駆動量が増すのである。

なお、トランジスタＴｒ２　、　Ｔｒ３　、Ｔｒ４　、
Ｔｒ５の回路動作は一般的な周知回路なので、その説明
を省く。

また、モータ駆動量演算器１０Ａは、従来技術と同じで
あるので説明を省略する。

以上説明した如（、焦点距離ｆが短い時は、前述のよう
に（１）式のｒ（−ｄｘＦ）の変化量が少なくなる。し
かし９本発明では上記のようにしてモータ、駆動用電流
が増え、即ち前述（１）式のαの値が１太き（なり、ａ
とＸの積であるレンズ駆動量Ｗの値は従来技術による場
合よりも太き（なる。逆に焦点距離ｆが長い時は、前述
（１）式のｘ（＝ｄｘ　　Ｆ）の変化量は多（なるが、
モータ５駆動用電流が減り。

前述（１）式のａの値が小さくなる。この結果レンズ１
駆動ｉＷの値は従来技術による場合よりも小さくなる。

すなわち１本発明によると、焦点距離ｆの変化に伴うレ
ンズ、駆動量Ｗの変化の幅が、従来技術による場合より
も小さくなる。

上記実施例では撮像レンズの結像面における合焦状態を
判定する手段として、二像の分離距離を相関器によって
検出する手段を用いていた。しがし合焦状態の判定法と
しては、このほかに、コントラスト法も知られている。

コントラスト法では。

正しい合焦面の光学的に前方と後方にイメージセンサを
配置し、これら二つの位置における像の鮮明度（コント
ラスト）を比較し９両者が等しくなるようにレンズ位置
を制御する。この方式では。

二つのセンサの出力映像信号のコントラス）　ＫＡとＫ
Ｂの差ＫＡ−ＫＢが、上記実施例における１ｄｘ−Ｆｌ
に相当する。したがってコントラスト法に対しても本発
明を適用できる。

この動作を簡単のために被写体が点光源の場合について
説明する。コントラストは１点光源による像の錯乱円径
に依存する。すなわち錯乱円径が大きくなるとコントラ
ストが低下する。

点光源の物体を映した時、像側焦点から像点まｂ離Ｚが
一定の場合、レンズの焦点距離なｆ。

すなわち。

（像）錯乱円径）”　（Ｄ／、ｆ）−ｚ＝（ｐ／、ｆ）
−（ｆＡ）＝（”−９ｔとなる。、（ただしＬは点光源
側焦点から点光源までの距離）３、 つまり、像の錯乱円径は、射出瞳の径とレンズの焦点距
離に依存している。従って、コントラスト法による自動
合焦装置において焦点距離が一定の時には、射出瞳の径
が変化した場合に、前述実施例における焦点距離の変化
による駆動量の変化に相当する変化が生じる。射出瞳の
径が大きい時は、レンズの単位距離の移動に対して像の
錯乱円径が大きくなり、その結果高速でレンズが駆動さ
れる。射出瞳の径が小さい時は、レンズの単位距離の移
動に対して像の錯乱円径は小さくなり、低速でレンズが
駆動されることになる。

このような場合でも１本発明を用いれば、射出瞳の大小
によるレンズ、駆動量の変化が軽減されるのである。

以上説明したごとく本発明によれば、センサ出力より撮
像装置の各種情報を１％、ｊｉＫ基づきレンズ駆動量を
制御しているため９例えば焦点距離可変レンズをＴＴＬ
方式の自動合焦装置に用いた場合でも、レンズの焦点距
離の変化に伴うレンズ駆動量の変化量が、従来技術によ
る場合よりも軽減される。その結果、長焦点側でもレン
ズは高速で駆動されることなく安定に動作する。また、
短焦点側でもレンズは低速で、駆動されることな（。

応答時間も遅、くならない。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の自動合焦装置のブロック図、第２図は相
関器９のブロック図、第３図はレンズ制御装置１０のブ
ロック図、第４図は本発明の自動合焦装置の一例を示す
ブロック図、第５図は本発明の焦点距離検出器１３の一
例を示すブロック図、第６図は本発明のレンズ制御装置
の一例を示すブロック図である。 １：撮像レンズ、３：イメージセンサ、５：二値化器、
６：分配器、７：駆動回路、９：相関器。 １０：レンズ制御装置、１１：レンズ駆動部、１３：焦
点距離検出器。 第１区 第３図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 撮像レンズと、該撮像レンズの結像面における合焦状態
   を判別する手段と、該判別結果に基づいて前記撮像レン
   ズの前記結像面における合焦状態を制御する手段とから
   成る自動合焦装置において。 前記合焦状態判別手段からの情報に基づいてレンズ駆動
   量を制御する手段を有することを特徴とする自動合焦装
   置。