JPS616612A

JPS616612A - Ａｆ情報抽出方法

Info

Publication number: JPS616612A
Application number: JP59126817A
Authority: JP
Inventors: Shinichiro Koshiishi; 新一郎輿石
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1984-06-20
Filing date: 1984-06-20
Publication date: 1986-01-13
Also published as: US4615598A

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】（技術分野）この発明は、カメラやビデオカメラにおいて、結像レン
ズの自動合焦な行うためのＡＦ情報を得ろための、ＡＰ
情報抽出方法に関する。

（従来技術）撮１象手段からの映像１６号からＡＦ情報を抽出し、抽
出されたＡＦ情報により結像レンズの繰出量を調整して
自動的にピント合せを行なう、所謂ＡＦ方式は良く知ら
れている。

ＡＦ情報は通常、撮像手段からの１ライン分の出力信号
から抽出されろが、この出力信号の振幅は被写体の粂件
によって変化し、上記出力信号が常に十分な振幅を有す
るとは限らない。振幅の小さい出力信号を、そのままＡ
Ｄ変換してデジタル化しても、含まれている情報が少い
ため、自動合焦のための演痺に不確定なものが多く含ま
れることとなって、誤動作の原因となったりする。

ＡＦ情報を抽出するべきｌライフ分の出力信号の振幅が
小さい場合に対処する従来の方法としては、情報を抽出
するライン乞増加させ、１本１本の持っている情報をア
ナログ的に加算する方法が知られている。

この方法では、被写体のコントラストが低下して、出力
信号の振幅が低下した場合に、ＡＰ情報を抽出するライ
ンの数を増加させ、焦点信号を蓄積している。この場合
、ＡＦ情報を抽出するエリアシす、面積的な広がりが必
要になり、エリア内の面積の大きい被写体の影ｔ＃を受
けやすくなり、小さい被写体にピントがあいにくくなる
。すなわち、エリア内の面積が太きいものシま、小さい
ものよりＡＦ情報を多く与えることになり、距離的に、
ある程度漆近して大小の被写体があるときは、どうして
も、大きい方にピントがあってしまうことになる。

このため、この方法を実施するには、撮像手段の相当の
面積領域をＡＦ処理に使用することとなり、小型の被写
体に不向きであり、撮像面内で大きな面積をしめている
被写体の影響を受けやすい。

また、この方法は撮像手段が１次元撮像手段である場合
には適用できない。

（目　　的）本発明１工、撮像手段からの１ラインの出力信号からＡ
Ｐ情報を抽出する場合に、出力信号の振幅が小さくても
、有効にｋＦ情報を抽出できろ。新規なＡＦ情報抽出方
法の提供を目的とする。

（構　成）以下、本発明を説明する。本発明の目的は、以下の如く
して達成される。

すなわち、撮像手段からの１ライン分の出力信号の一部
又は全部が遅延線に記憶され、これと同時に、上記出力
信号の最大値と最小値とが検出されろ。

電像手段としては、工・リアセンサー、撮像管等の２次
元的な撮像手段や、ＣＯＤ、ＢＢＤ　等の１次元的な固
体撮像素子を用いることができろ。

また遅延線は、所謂アナログ遅延線であって、ＣＣＤや
ＢＢＤ　を用いることができる。

さて、上記の如く検出された最大値、最小［直のうち、
最小値をＡＤ変換器のＬ　Ｓ　Ｂ　（ＩＪ−スト。

シグニフィカント　ビット）へ、また最大値をＭＳＢ　
　（モスト　シグニフィカント　ピット）へとずらすた
めの係数Ｋが算出されろ。

ついで、運蝋線に記憶された信号が読み出され、上記算
出された係数Ｋにもとづいて、増幅される。

こりように増幅された信号が、つづいてＡＤ変換され、
ＡＦ倍信号される。

このように、撮像手段からの１ライン分の出力信号の一
部又は全部が、ＡＤ変換器のＬＳＢ、ＭＳＢに適合する
ように増幅されてからＡＤ変換されるので、出力信号の
眼・鳴が小さくても、適確なＡＦ倍信号得ろことができ
ろ。

以下、具体的な例に即して説明する。

第１図は、本発明を、ビデオカメラに適用した例を示し
ている。

図中、符号１０は２次元的な撮像手段の撮像画面を示す
。撮像手段としては、撮像管、エリアセンサー等を用い
ることができるが、説明の具体性のため、ここで１！、
エリアセンサーとして説明する。符号ｌｉｔ工、ＡＰ倍
信号得ろための１ライン、すなわち、エリアセンサーの
、受光素子列のひとつであって、撮は画面１０の略中央
部の１列が選択されている。被写体の像は通常、撮像画
面１０の中央部に位置するからである。

このライン１１からの出力信号（電圧信号であろ）、こ
れを以下信号Ｅというが、この信号Ｅは、ラインｌｌ上
の光強度分布に対応している。信号Ｅは、出力されろと
、遅延線Ｉ２とピークホールド回路１４とに印加される
。遅延線１２’ｔＺ、この例でシ″１．ＣＣＤが用いら
れている。４！延線１２に印加された信号Ｅは、そのま
ま、遅延線１２に記憶される。

一方、ピークホールド回路１４に、信号Ｅが印加されろ
と、ピークホールド回路１４は、信号Ｅの最大値Ｅ（Ｍ
ＡＸ）と最小値Ｅ（ＭＩＮ）をピークホルトする。

これによって信号Ｅの最大値、最小値が検出される。換
言すれば、遅延線１２による信号Ｅの記憶と、信号Ｅの
最大値、最小値の検出が同時に行なわれろ。

検出された最大値Ｅ　（ＭＡＸ）、　　最小値Ｅ（ＭＩ
Ｎ）は、演算回路１６に印ノｊｔ＋されろとともに、Ａ
、　Ｄ変換器２０に印加されろ。ＡＤ変換器２０１ま印
加された電圧信号Ｅ　（ＭＡＸ）、Ｅ（ＭＩＮ）をＡＤ
変換によりデジタル信号に変換し、ＣＰＵ２２に送って
、ＣＰＩＪ２２に、Ｅ（ＭＡＸ）、Ｂ（＋ｎＩＮ）を記
憶させろ。

一方、演算回路１６は、以下の要領で係数にを算出する
。すなわち、ＡＤ変換器２０のＬ　Ｓ　Ｂ　のｄ圧をＥ
ＬＳＥ、ＭＳＢの電圧をＥＭＳＢとすると、なる演算で
、係数Ｋｙ算出し、この係数を回路１８へ送る。

回路１８は、遅延線１２に記憶された信号Ｅを読み出す
機能と、増幅演算機能とを有する。

回路１８は上記１糸数ｋを印加されろと、まず、その読
出機能により、遅延＋Ｊ　ｌ　２に記憶されている信号
Ｅを読み出し、つづいて、増幅演算機能によって、信号
Ｅを次の式に従って信号処理する。

Ｋ　（Ｅ−Ｂ　（ＭＩＮ））＋ＢＬＳＢ＝ｇ。

右辺のＥｏ　は、回路１８の出力である。この出力ＥＯ
は、信号Ｅが、Ｅ（ＭＡＸ）、Ｂ（ＭＩＮ）のときは、
それぞれ、ＢＭＳＢ、　ＥＬｓＢ　を与えろ。換言すれ
ば、演算回路１６で算出さイしろ係数には、Ｅ（ＭＩ’
Ｎ）をＥｌ、ＳＢ　へ、Ｅ　ＣＭＡＸ　）　　乞ｇＭｓ
Ｂ　へと、それぞれずらすための係数であって、回路１
８における増幅係数である。

かくして得られるＡＩ”信号Ｅ。ｌま、ＡＤ変換器２０
にもっともよく適合するように増幅されており、ＡＤ変
換苓２０においてデジタル信号に変換され、ＣＰＵ２２
に送られ、このＣＰＵ２２において自動合焦に必要な演
算が行なわれろ。

第１図におけろ演算回路１６、回路１８におけろ、具体
的な演算り方法の１例を、第２図に示す。

第２図において、定数器２４はＶＲ等であって、Ｅ　Ｍ
　Ｓ　ｆ３とＥＬＳＢ　を出力し、これらを減算器２４
１に印加する。減算器２４１は印加されろＥＭＳＢ。

１うＬ　Ｓ　１３　　に従って、（ＥＭＳ　Ｂ−ＥＬＳ
　Ｂ　）を′眸出する。

一方、ピークホールド回路１４は、Ｅ（ＭＡＸ）。

Ｅ（＋［Ｎ）＆＋ｆｆｌ＄６ｔ６ｘ　　へ、Ｅ（ＭＩＮ
）＆減算器１８１　　に印加する。減算器１８１　へは
、遅延線■２から信号Ｅが印加されろ。

従って、減算器１６１，１８１　　では、それぞれ（Ｅ
（ＭＡＸ）−Ｅ（ＭＩＮ））、（Ｅ−Ｅ（ＭＩＮ））が
算出されろ。

減算機１８１．１６１．２４１　　の出力、すなわち、
（Ｅ−Ｅ（ＭＩＮ）、（Ｅ（ＭＡＸ）−Ｅ（ＭＩＮ））
、（ＥＭＳＢ−ＥＬＳＢ）シマ、Ｌｏｇ回路１１３２，
１６２゜２４２　へそれぞれ印加されて、それぞれｌｏ
ｇ（Ｅ−Ｅ（ＭＩＮ））、ｔｏｇ（Ｅ（ＭＡＸ）−Ｅ（
ＭＩＮ））。

ｌｏｇ（ＥＭＳＢ−ＥＬＳＢ）に変換され、減算器１６
３、加算器１６４　で加減算処理されると、となり、つ
いで逆Ｌｏｇ回路１６５でそして加算器１６６　で、ＥＬＳＢ　を加えられて、出
力Ｅｏ　となるのである。

なお、上記説明では、ＡＦｖｔ報の抽出にライン１１の
１ライン分の信号を用いたが、例えば、第１図に符号Ａ
をもって示すライン部分の信号から、Ａ、　Ｆ情報を抽
出するようにしてもよく、このようにする場合には、上
記ライン部分への出力信号のみを、遅延線１２、ピーク
ホールド回路１４に印加すればよい。

第３図１よ、本発明をビデオカメラに適用した他の例を
示している。繁雑を避けろため、混同の虞れがないと思
われろものについては、第１図におけろと同一の符号を
用いた。

この例で、回路１８１　は、演算増幅機能と読出し機能
とを有しでいろ。

ピークホールド回路１４で検出されたＢ（ＭＡＸ）。

Ｅ（ＭＩＮ）　　は、ＡＤ変換器２０でデジタル信号化
されろ。ＡＤ変換器２０にシマ、第４図に示すよ５に、
、ＶＲ等の定数器２４’　　からＢＬＡＢ、ＥＭＳＢが
入力される。これらＥ　（ｉＶＡＸ）、Ｅ（ＭＩＮ）、
ＥＬＳＢ　、　ＥｔＶ　Ｓ　Ｂ　　ｉまＣＰＵ２２に入
力され、ＣＰＵ２２　　は、これらから、係数Ｋ、ンス
ト量Ｓを、に従って算出する。

この結果は、ＤＡ変換器２６に印加される。すなわち、
第４図に示すように、ＤＡ変換器２６は係数器２６２　
とＤＡ変換回路２６１　　とを有し、係数には、係数器
２６２　を介して回路１８１に印加され、シフト量Ｓは
、ＤＡ変換回路２６１　　でアナログ信号化されて回路
１８１　に印加される。

回路１８”ｔま、これらを入力されると、遷延線１２中
の記憶内容、すなわち信号Ｅを読み出し、係数にを増幅
係数として増幅してＫＥとし、さらにこのＫＥにシフト
量Ｓを加えて、ｉ（Ｅ−１−Ｓ　＝　Ｅ　’。

を出力する。Ｓ；ＥＬＳＢ−Ｋｇ（ｉ可ＩＮ）であるか
ら、Ｂｏ’　　）ｔ、Ｋ　（Ｅ−Ｅ　（ＭＩＮ））＋Ｅ
ＬＳＢ　　であって、第１図の例におけろ回路１８の出
力Ｅ。と同一である。

かくして得られる出力Ｅ。１すなわちＡ　Ｆ信号はＡＤ
ｉ換器２０でデジタル信号化され、ＣＰＵ２２に入力さ
れ、ＣＰＵ２２は、このＡＦ倍信号もとづきＡＦ処理に
必要な演算を行う。

なお、第３図に示す例における回路１８’の演算増幅ヶ
行う回路の具体的な１例を第５図に示す。

符号１８”　　が回路１８１　の演算増幅を行う回路部
分であり、符号１８Ａで示す部分が増幅を、符号１８Ｂ
　で示す部分がシフト量Ｓの加算を行なう。

（効　果）以上、本発明によれば、新規なＡＰ情報抽出方法を提供
できる。この方法では、撮像手段からの出力信号を、Ａ
Ｄ変換器に適合するように増幅してかもＡＤ変換を行う
ので、撮像手段からの信号の振幅が小さくても、常に適
正なＡＦ情報を抽出できる。また、ＡＦ情報の抽出には
、撮像手段からの１ライン分の出力信号の一部または全
部でことたりるから、１次元的な撮像手段を用いる場合
にも適用できる。

なお、増幅係数には、Ｅ（ＭＡＸ）−Ｅ（ＭＩＮ　）が
小さくなるに従って、大きくなる。しかるに、増幅器の
増幅能力には自と限度がある。そこで増幅係数の最大値
をＫＭＡ　Ｘとするとき、係数Ｋが、ＫＭＡＸより大き
くなったときは、ＡＦ処理不能として、ＡＦ処理を中止
する。

また、遅延線を駆動するクロック周波数を、記憶時には
、撮像手段の走査周期と同じにし、読出し時にはＡＤ変
換器の変換速度に応じた比較的低い周波数とｊること罠
より、ＡＤ変換器、ＣＰＵを含′ｏＡＦ演算系全体をコ
ンノζクトかつ低消費電力とすることが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１（２）は、本発明を実施するための装置の１例を示
すブロック回路図、第２図は、上記装置例をより詳細に
説明するための図、第３図１家、本発日月を実施するた
めの装置の別の例を示すフ゛ロック回路図、第４図およ
び第５図は、第３図に示す例をより詳細に説明するため
の図である。

Claims

【特許請求の範囲】撮像手段からの１ライン分の出力信号の一部または全部
を遅延線に記憶させつつ、同時に、上記出力信号の最大
値と最小値とを検出し、上記最小値をＡＤ変換器のＬＳＢ（リースト　シグニフ
ィカント　ビット）へ、上記最大値をＭＳＢ（モセト　
シグニフィカント　ビット）へとずらすための係数にを
算出し、ついで、上記遅延線に記憶された信号を読み出し、上記
係数Ｋにもとづき、上記信号を増幅し、しかるのちＡＤ
変換して、ＡＦ信号を得ることを特徴とする、ＡＦ信号
抽出方法。