JP2886882B2 - Autofocus device - Google Patents
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Landscapes
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
- Focusing (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、たとえばカメラにおける自動焦点装置に係
り、特に移動する被写体に対してもリアルタイムに焦点
調整を可能にした自動焦点装置に関する。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic focusing device in a camera, for example, and more particularly to an automatic focusing device that enables real-time focus adjustment even for a moving subject.
[従来の技術] 従来、自動焦点(オートフォーカス、以下AFと略称す
る)装置を備えたカメラにあっては、まず焦点検出用の
受光素子の出力を積分することにより、焦点状態に対応
したデータを得る。このデータは、A/D変換した後、マ
イクロコンピュータに入力し、このマイクロコンピュー
タにより被写体に対するデフォーカス量を演算する。そ
して、このデフォーカス量を打ち消す方向に撮影レンズ
を駆動することにより、焦点を合わせる。[Prior art] Conventionally, in a camera equipped with an automatic focusing (AF) device, data corresponding to a focus state is obtained by first integrating an output of a light receiving element for focus detection. Get. This data is input to a microcomputer after A / D conversion, and the microcomputer calculates a defocus amount for the subject. Then, the photographing lens is driven in such a direction as to cancel the defocus amount, thereby achieving focusing.
ところが、AF動作の開始から撮影レンズの駆動終了ま
でには、時間的な遅れがあるため、被写体の移動により
デフォーカス量に時間的に変化があると、レンズ駆動の
終了時点において被写体に焦点がかならずしも合わな
い。したがって、被写体を合焦状態に保つためには、デ
フォーカス量の検出およびレンズ駆動を繰返してデフォ
ーカス量の変化に追従させ必要がある。このようなAFの
制御方法は、たとえば特開昭60−214325に述べられてい
る。However, since there is a time delay between the start of the AF operation and the end of driving of the taking lens, if the amount of defocus changes over time due to the movement of the subject, the focus on the subject at the end of driving the lens. Not always. Therefore, in order to keep the subject in focus, it is necessary to repeatedly detect the defocus amount and drive the lens to follow the change in the defocus amount. Such an AF control method is described in, for example, JP-A-60-214325.
また、特開昭63−2010、特開昭63−148218などには、
時間を隔てた2回のデフォーカス量の検出動作からデフ
ォーカス量の時間的変化率を求めて、この変化率も考慮
した制御方法が述べられている。Also, JP-A-63-2010, JP-A-63-148218, etc.
A control method is described in which a temporal change rate of the defocus amount is obtained from two defocus amount detection operations separated by time, and this change rate is also considered.
[発明が解決しようとする課題] 以上述べた従来技術は、現在主に使用されているAFセ
ンサ、レンズ駆動用モータの応答性などを考慮すると、
ほぼ完成に近いAFの制御方法とみることができる。しか
し、AFの目的であるところの被写体に対して常に合焦状
態に光学系を調整するということを考えると、まだ不充
分な制御方法といえる。理想を言えば、リアルタイムに
焦点状態を検出して、その結果をレンズ駆動用のアクチ
ェータへフィードバックをかけることである。[Problems to be Solved by the Invention] The above-described conventional technology takes into consideration the responsiveness of an AF sensor and a lens driving motor which are mainly used at present, and
It can be regarded as an almost complete AF control method. However, considering that the objective of AF is to always adjust the optical system so that the subject is in focus, it can be said that the control method is still insufficient. Ideally, the focus state is detected in real time, and the result is fed back to the lens driving actuator.
現在、AFセンサおよびレンズ駆動用モータの制御は、
マイクロコンピュータで行なうことが主流となってい
る。しかし、AFセンサの性能が向上し、従来よりも焦点
状態の検出が高速に実行できるようになったときや、新
しい素子の出現により、リアルタイムに焦点状態を検出
できるようになったときは、マイクロコンピュータを用
いた制御方法では、制御スピードの問題によりAFセンサ
の能力を充分に生かすことができない。Currently, AF sensor and lens drive motor control
The mainstream is to use a microcomputer. However, when the performance of the AF sensor has improved and the focus state can be detected faster than before, or when the focus state can be detected in real time due to the emergence of a new element, In a control method using a computer, the ability of the AF sensor cannot be fully utilized due to a control speed problem.
また、レンズ駆動用のアクチェータに関して言えば、
現在主流の直流モータの制御であれば、マイクロコンピ
ュータでも充分である。しかし、最近、実用化された超
音波モータなどをアクチェータとして用いる場合は、直
流モータに比べて応答性が著しく向上しているためと、
その制御において非線形性を有するために、マイクロコ
ンピュータによる制御方法では、その能力を充分に生か
すことは困難である。特に、制御対象に非線形性がある
場合は、その非線形を方程式で近似的に演算することに
なるが、正確に制御を行なおうとすると、その演算が非
常に複雑化してしまい、マイクロコンピュータによる制
御は、その制御スピードが低下してしまう。As for the lens driving actuator,
A microcomputer is sufficient for controlling a DC motor that is currently mainstream. However, when an ultrasonic motor that has been put into practical use recently is used as an actuator, the responsiveness is significantly improved as compared with a DC motor.
Due to the non-linearity of the control, it is difficult for the control method using a microcomputer to make full use of its capabilities. In particular, when the controlled object has nonlinearity, the nonlinearity is approximately calculated by an equation. However, if accurate control is performed, the calculation becomes very complicated, and the control by the microcomputer is performed. In this case, the control speed is reduced.
本発明は、このような課題に着目してなされたもので
あり、その目的とするところは、高速に撮影レンズ駆動
用の制御信号を生成でき、よって移動する被写体に対し
てもリアルタイムに高速かつ正確な焦点調整が可能とな
る自動焦点装置を提供することにある。The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to generate a control signal for driving a photographing lens at high speed, so that a moving object can be generated at high speed in real time. It is an object of the present invention to provide an automatic focusing device that enables accurate focus adjustment.
[課題を解決するための手段] 第1の発明に係る自動焦点装置は、第1図に示すよう
に、撮影レンズ1のデフォーカス量を検出するデフォー
カス量検出手段2と、このデフォーカス量検出手段で検
出されたデフォーカス量を微分し、その微分値を求める
微分手段3と、前記デフォーカス量検出手段2で検出さ
れたデフォーカス量と前記微分手段3から出力される微
分値とから、前記撮影レンズ1を駆動するレンズ駆動用
アクチェータ4の制御信号をファジィ量として求めるフ
ァジィ推論手段5と、このファジィ推論手段5から得ら
れる制御信号に基づいて前記レンズ駆動用アクチェータ
4を駆動制御する駆動制御手段6とを具備している。[Means for Solving the Problems] As shown in FIG. 1, an automatic focusing apparatus according to a first aspect of the present invention includes a defocus amount detecting means 2 for detecting a defocus amount of a photographing lens 1 and a defocus amount. Differentiating means 3 for differentiating the defocus amount detected by the detecting means to obtain the differential value, and calculating the differential value from the defocus amount detected by the defocus amount detecting means 2 and the differential value output from the differentiating means 3. Fuzzy inference means 5 for obtaining a control signal of a lens drive actuator 4 for driving the photographing lens 1 as a fuzzy amount, and driving control of the lens drive actuator 4 based on a control signal obtained from the fuzzy inference means 5 Drive control means 6.
第2の発明に係る自動焦点装置は、第2図に示すよう
に、撮影レンズ1のデフォーカス量を検出するデフォー
カス量検出手段2と、このデフォーカス量検出手段で検
出されたデフォーカス量を微分し、その微分値を求める
微分手段3と、前記デフォーカス量検出手段2で検出さ
れたデフォーカス量と前記微分手段3から出力される微
分値とから、前記撮影レンズ1の移動速度の変化量をフ
ァジィ量として求めるファジィ推論手段7と、前記撮影
レンズ1の初速度を演算する初速演算手段8と、前記フ
ァジィ推論手段7の出力と前記初速演算手段8で求めら
れた初速度から、前記撮影レンズ1の移動速度を演算す
る速度演算手段9と、この速度演算手段9の出力に基づ
いて前記撮影レンズ1を駆動制御するレンズ駆動制御手
段10とを具備している。As shown in FIG. 2, the automatic focusing device according to the second invention has a defocus amount detecting means 2 for detecting a defocus amount of the photographing lens 1, and a defocus amount detected by the defocus amount detecting means. From the defocus amount detected by the defocus amount detecting means 2 and the differential value output from the differentiating means 3 to determine the moving speed of the photographic lens 1. Fuzzy inference means 7 for obtaining the amount of change as a fuzzy amount; initial speed calculation means 8 for calculating the initial speed of the photographing lens 1; and the output of the fuzzy inference means 7 and the initial speed obtained by the initial speed calculation means 8, A speed calculating means 9 for calculating the moving speed of the taking lens 1 and a lens drive controlling means 10 for controlling the driving of the taking lens 1 based on the output of the speed calculating means 9 are provided. .
第3の発明に係る自動焦点装置は、異なる瞳を通る被
写体像からの光をそれぞれ受光する複数の受光素子と、
この受光素子の出力から評価量Fを検出する評価量検出
手段と、前記受光素子の出力からの被写体コントラスト
量Cを検出するコントラスト量検出手段と、これら両検
出手段の各出力に基づきF/C値を演算する演算手段と、
この演算手段で演算されたF/C値を微分し、その微分値
を求める微分手段と、前記演算手段で演算されたF/C値
と前記微分手段から出力される微分値を入力とし、ファ
ジィ推論により撮影レンズを駆動するレンズ駆動用アク
チュエータの制御信号をファジィ量として算出するファ
ジィ推論手段と、このファジィ推論手段から得られる制
御信号に基づいて前記レンズ駆動用アクチュエータを駆
動制御する駆動制御手段とを具備する。An automatic focusing device according to a third aspect of the present invention includes a plurality of light receiving elements that respectively receive light from a subject image passing through different pupils,
Evaluation amount detecting means for detecting the evaluation amount F from the output of the light receiving element, contrast amount detecting means for detecting the subject contrast amount C from the output of the light receiving element, and F / C based on each output of these two detecting means. Calculating means for calculating the value;
Differentiating the F / C value calculated by the calculating means and obtaining the differentiated value; and inputting the F / C value calculated by the calculating means and the differential value output from the differentiating means, Fuzzy inference means for calculating a control signal of a lens driving actuator for driving a photographing lens by inference as a fuzzy amount, and drive control means for driving and controlling the lens driving actuator based on a control signal obtained from the fuzzy inference means; Is provided.
[作用] 第1の発明に係る自動焦点装置は、撮影レンズのデフ
ォーカス量を検出するとともに、そのデフォーカス量の
微分値を求め、これら検出したデフォーカス量と算出し
た微分値を前件部の入力としてファジィ推論を行なうこ
とにより、レンズ駆動用アクチェータの制御信号をファ
ジィ量として演算し、その制御信号に基づきレンズ駆動
用アクチェータを駆動制御するものである。[Operation] The automatic focusing apparatus according to the first aspect of the present invention detects a defocus amount of the photographing lens, obtains a differential value of the defocus amount, and compares the detected defocus amount and the calculated differential value with the antecedent part. The fuzzy inference is performed as an input to calculate the control signal of the lens driving actuator as a fuzzy quantity, and the lens driving actuator is driven and controlled based on the control signal.
第2の発明に係る自動焦点装置は、撮影レンズのデフ
ォーカス量を検出するとともに、そのデフォーカス量の
微分値を求め、これら検出したデフォーカス量と算出し
た微分値を前件部の入力としてファジィ推論を行なうこ
とにより、撮影レンズの移動速度の変化量をファジィ量
として演算するとともに、撮影レンズの初速度を演算
し、これら演算した移動速度の変化量と初速度から撮影
レンズの移動速度を演算し、この演算された移動速度に
基づいて撮影レンズを駆動制御するものである。An automatic focusing device according to a second aspect of the present invention detects a defocus amount of a photographing lens, obtains a differential value of the defocus amount, and uses the detected defocus amount and the calculated differential value as inputs to the antecedent. By performing fuzzy inference, the amount of change in the moving speed of the taking lens is calculated as a fuzzy amount, the initial speed of the taking lens is calculated, and the moving speed of the taking lens is calculated from the calculated amount of change in moving speed and the initial speed. This is to calculate and drive control the photographing lens based on the calculated moving speed.
第3の発明に係る自動焦点装置は、異なる瞳を通る被
写体像からの光をそれぞれ複数の受光素子により受光
し、この受光素子の出力から評価量Fを検出するととも
に、前記受光素子の出力からの被写体コントラスト量C
を検出して、これら検出した評価量Fと被写体コントラ
スト量Cから、F/C値を演算する。そして、この演算さ
れたF/C値を微分してその微分値を求めた後、前記演算
されたF/C値と当該微分値を入力として、ファジィ推論
により撮影レンズを駆動するレンズ駆動用アクチュエー
タ制御信号をファジィ量として算出し、この制御信号に
基づいて前記レンズ駆動用アクチュエータを駆動制御す
るものである。An automatic focusing apparatus according to a third aspect of the present invention receives light from a subject image passing through different pupils by a plurality of light receiving elements, detects an evaluation value F from an output of the light receiving element, and detects an evaluation amount F from an output of the light receiving element. Subject contrast amount C
Is calculated, and an F / C value is calculated from the detected evaluation value F and subject contrast value C. Then, after differentiating the calculated F / C value to obtain the differential value, a lens driving actuator that drives the photographing lens by fuzzy inference using the calculated F / C value and the differential value as inputs. The control signal is calculated as a fuzzy amount, and the drive of the lens driving actuator is controlled based on the control signal.
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
まず、本発明の実施例を説明するに先立って、第12図
を参照してファジィ推論の概要について説明しておく。
ファジィ推論とは、人間が日常の中で使用するあいまい
な言葉で表現したファジィ・ルール(ファジィ推論規
則)を用いた推論である。ファジィ・ルールは「if A=
BIG and B=NORMAL then X=SMALL」のように記述でき
る。First, before describing the embodiment of the present invention, an outline of fuzzy inference will be described with reference to FIG.
Fuzzy inference is inference using fuzzy rules (fuzzy inference rules) expressed in ambiguous words used by humans in everyday life. The fuzzy rule is "if A =
BIG and B = NORMAL then X = SMALL ".
第12図において、A,Bは入力変数、Xは出力変数であ
る。ルールが成立するための条件を書いた部分である
「A=BIG and B=NORMAL」を前件部、その結論部分で
ある「X=SMALL」を後件部という。ファジィ推論で
は、各入力変数を0〜1の値に変換して演算するが、こ
の変換を定義するのがメンバシップ関数(前件部メンバ
シップ関数)である。In FIG. 12, A and B are input variables, and X is an output variable. “A = BIG and B = NORMAL”, which is the part where the conditions for establishing the rule are written, is called the antecedent part, and “X = SMALL”, the concluding part, is called the consequent part. In the fuzzy inference, each input variable is converted into a value of 0 to 1 for calculation, and this conversion is defined by a membership function (antecedent membership function).
メンバシップ関数は、ファジィ・ルールで取扱う命題
(BIG,NORMAL,SMALLなど)ごとに定義されている。メン
バシップ関数を参照して入力変数が各命題を満足する度
合いを計算する。前件部に命題が複数ある場合は、その
うちの最小値を求める。これを最小値(MIN)演算とい
う。次に、各ルールごとのメンバシップ値を合成する。
これは、各ルールの後件部を比べ、その最大値をとり、
新しいメンバシップ関数を作ることにより行なわれる。
これを最大値(MAX)演算という。この合成されたメン
バシップ関数の重心値が推論結果(出力値)となり、こ
れに基づいて後段の制御が行なわれる。Membership functions are defined for each proposition (BIG, NORMAL, SMALL, etc.) handled by fuzzy rules. The degree to which the input variable satisfies each proposition is calculated with reference to the membership function. If there are multiple propositions in the antecedent, find the minimum value. This is called minimum value (MIN) operation. Next, the membership values for each rule are combined.
This compares the consequent part of each rule, takes its maximum value,
This is done by creating a new membership function.
This is called a maximum value (MAX) operation. The center of gravity value of the combined membership function becomes the inference result (output value), and the subsequent control is performed based on the result.
なお、第12図にはファジィ推論方式の代表的な例を示
したが、他にも様々なファジィ推論方式が提案されてい
る。FIG. 12 shows a typical example of the fuzzy inference method, but various other fuzzy inference methods have been proposed.
第3図は本発明の第1実施例を示している。この実施
例は、たとえばTTL式AFカメラにおいて、一般的に用い
られている射出瞳分割方式の焦点検出方法を用いた場合
を示している。すなわち、瞳分割光学系14は、被写体11
からの光を撮影レンズ12およびハーフミラー13を介して
受光することにより、撮影レンズ12の射出瞳の光束を分
割し、それぞれの光束による像を第1ラインセンサ151
および第2ラインセンサ152へ導く。FIG. 3 shows a first embodiment of the present invention. This embodiment shows a case where a focus detection method of a generally used exit pupil division method is used in a TTL AF camera, for example. That is, the pupil division optical system 14
By receiving via a photographing lens 12 and a half mirror 13 the light from splits the light beam of the exit pupil of the taking lens 12, each of the light beams first line sensor 15 an image by 1
And directing the second to the line sensor 15 2.
各ラインセンサ151,152からのデータは、それぞれデ
フォーカス量算出手段16に送られる。デフォーカス量算
出手段16は、各ラインセンサ151,152からのデータに基
づき、第1ラインセンサ151上の像と第2ラインセンサ1
52上の像との相対的なずれを算出することにより、撮影
レンズ12のデフォーカス量(D)を出力する。このデフ
ォーカス量算出方式については、たとえば特開昭59−12
517公報に詳しく述べられているので、それを参照され
たい。Data from the line sensor 15 1, 15 2 are respectively sent to the defocus amount calculation unit 16. Defocus amount calculation means 16, the line sensors 15 1, 15 based on the data from the 2, the image and the second line sensor of the first line sensor 15 on a 1
5 by calculating the relative displacement between the 2 on the image, and outputs the defocus amount of the photographing lens 12 (D). This defocus amount calculation method is described in, for example,
Please refer to the publication of 517 publication.
本発明の利点を引き出すためには、デフォーカス量を
リアルタイムもしくは、それとほぼ同等とみなせる速さ
で出力できなければならない。しかし、現在、AF用に用
いられているラインセンサは、CCDなどの電荷蓄積型の
センサであるため、積分時間があり、リアルタイムでデ
ータを取出すことができない。また、取出したデータか
らデフォーカス量を算出するための相関演算は、マイク
ロプロセッサにより逐次処理されるので、リアルタイム
でデフォーカス量を得ることができない。In order to obtain the advantages of the present invention, it is necessary to output the defocus amount in real time or at a speed that can be regarded as substantially equivalent thereto. However, since the line sensor used for AF at present is a charge accumulation type sensor such as a CCD, there is an integration time, and data cannot be extracted in real time. Further, since the correlation calculation for calculating the defocus amount from the extracted data is sequentially performed by the microprocessor, the defocus amount cannot be obtained in real time.
したがって、ラインセンサには、SPD(シリコンフォ
トダイオード)などの光電変換素子を配列し、リアルタ
イムでデータが読出せるものが望ましい。しかし、SPD
などを用いてリアルタイムで読出そうとすると、感度を
高めるために素子の面積を広げる必要があり、CCDなど
のラインセンサに比べると分解能が小さいという問題が
ある。Therefore, it is desirable that the line sensor has an array of photoelectric conversion elements such as SPD (silicon photodiode) and can read data in real time. But SPD
If it is attempted to read data in real time using such a method, it is necessary to increase the area of the element in order to increase the sensitivity, and there is a problem that the resolution is smaller than that of a line sensor such as a CCD.
分解能の問題でCCDなどを使用せざるを得ないとき
は、分解能は必要最小限にして感度を向上させる、光学
系を明るいものとする、などの工夫を行ない、リアルタ
イムに近づける必要がある。When a CCD or the like has to be used due to the problem of resolution, it is necessary to improve the sensitivity by minimizing the resolution and to make the optical system brighter, and to approach the real time.
また、デフォーカス量の算出においても、演算時間を
短縮するために、データを並列で読出して一括して処理
を行なう専用のハードウェアを用いる、マイクロプロセ
ッサを使用せざるを得ないときは高速の専用のプロセッ
サを使用する、などの工夫が必要である。Also, in calculating the defocus amount, dedicated hardware for reading data in parallel and performing collective processing is used in order to reduce the calculation time, and when a microprocessor must be used, high-speed processing is required. A device such as using a dedicated processor is required.
できることであれば、センサと演算手段はデジタル処
理ではなく、リアルタイムに処理ができるアナログ回路
が望ましいだろう。また、デフォーカス量を時間で微分
する微分手段17においても上述したような考慮が必要と
なる。If possible, it would be desirable for the sensor and the arithmetic means to be an analog circuit capable of real-time processing instead of digital processing. Also, the above-described consideration is necessary for the differentiating means 17 for differentiating the defocus amount with respect to time.
以下、デフォーカス量Dとその微分値=dD/dtが必
要充分なる速さで得られたとして説明を続ける。ファジ
ィ推論手段18は、デフォーカス量検出手段16の出力D
と、その微分値を求める微分手段17の出力dD/dtを前件
部の入力としてファジィ推論を行なうことにより、撮影
レンズ12を駆動するモータ(レンズ駆動用アクチェー
タ)の駆動速度(撮影レンズ12の移動速度)の変化量と
駆動方向を算出する。なお、ファジィ推論手段18につい
ては後で詳細を説明することとし、以下ではファジィ推
論手段18の出力に基づいて超音波モータ(以下USMと略
称する)を制御する例を説明する。Hereinafter, the description will be continued on the assumption that the defocus amount D and its differential value = dD / dt are obtained at a necessary and sufficient speed. The fuzzy inference means 18 outputs the output D of the defocus amount detection means 16.
And the output dD / dt of the differentiating means 17 for obtaining the differential value is used as an input to the antecedent part to perform fuzzy inference, thereby driving the motor (lens driving actuator) for driving the taking lens 12 (the driving speed of the taking lens 12). The amount of change in (moving speed) and the driving direction are calculated. The fuzzy inference means 18 will be described later in detail, and an example in which an ultrasonic motor (hereinafter abbreviated as USM) is controlled based on the output of the fuzzy inference means 18 will be described below.
ファジィ推論手段18が出力したデジタル値の速度変化
量信号Δvは、速度演算手段19に送られる。速度演算手
段19は、現在の撮影レンズ12の移動速度vに上記変化量
Δvを加えることにより、新たにv=v+ΔvとしてD/
A変換器31に出力する。D/A変換器31は、速度演算手段19
の出力をアナログ電圧に変換して差動増幅器32の一方の
入力端子に入力する。The speed change signal Δv of the digital value output from the fuzzy inference means 18 is sent to the speed calculation means 19. The speed calculating means 19 newly adds D = v + Δv to the current moving speed v of the photographing lens 12 by adding the change amount Δv to D / D /
Output to A converter 31. The D / A converter 31 is a
Is converted to an analog voltage and input to one input terminal of the differential amplifier 32.
一方、撮影レンズ12を駆動するレンズ駆動用アクチェ
ータとしてのUSM33の回転数は、エンコーダ34によって
検出され、その出力はf/v変換器(周波数・電圧変換
器)35でアナログ電圧に変換されて差動増幅器32の他方
の入力端子に入力される。差動増幅器32は、D/A変換器3
1の出力とf/v変換器35の出力との差、つまり速度の誤差
信号を比較器36に供給する。On the other hand, the rotational speed of the USM 33 as a lens driving actuator for driving the photographing lens 12 is detected by an encoder 34, and the output thereof is converted to an analog voltage by an f / v converter (frequency / voltage converter) 35, and the difference is output. The other input terminal of the dynamic amplifier 32 is input. The differential amplifier 32 is a D / A converter 3
The difference between the output of 1 and the output of the f / v converter 35, that is, the speed error signal is supplied to the comparator 36.
比較器36は、差動増幅器32からの誤差信号を判定レベ
ルとして、三角波発振器37の出力と比較することによ
り、PWM(パルス幅変調)信号を生成し、そのPWM信号で
トランジスタ38をオン,オフ制御する。そして、トラン
ジスタ38を通って電池電源39から供給される電圧が、ダ
イオード40、チョークコイル41、コンデンサ42からなる
平滑回路を通ってトランジスタ38のオン,オフ比に比例
した電圧としてトランジスタ43,44の1次コイルに印加
される。The comparator 36 generates a PWM (pulse width modulation) signal by comparing the error signal from the differential amplifier 32 with the output of the triangular wave oscillator 37 as a judgment level, and turns the transistor 38 on and off with the PWM signal. Control. Then, the voltage supplied from the battery power supply 39 through the transistor 38 passes through a smoothing circuit including the diode 40, the choke coil 41, and the capacitor 42, and as a voltage proportional to the on / off ratio of the transistor 38, Applied to the primary coil.
トランジスタ43,44は、USM33に必要な電圧まで電池電
源39の電圧を昇圧するもので、その制御はプリドライバ
45とトランジスタ46〜49によって行なわれる。プリドラ
イバ45は、電圧制御発振器51から供給されるパルスをト
ランジスタ46〜49へ90°位相をシフトした交流が発生す
るように分配するとともに、ファジィ推論手段18から出
力される方向信号CCW/CWに応じて位相の関係を反転させ
る。The transistors 43 and 44 boost the voltage of the battery power supply 39 to the voltage required for the USM 33.
45 and transistors 46-49. The pre-driver 45 distributes the pulse supplied from the voltage controlled oscillator 51 to the transistors 46 to 49 so that an alternating current having a phase shifted by 90 degrees is generated, and also outputs the direction signal CCW / CW output from the fuzzy inference means 18. The phase relationship is reversed accordingly.
そして、トランジスタ43,44で昇圧された90°位相を
シフトされた交流が共振周波数でUSM33の電極331,332
に供給されると、USM33はその共振周波数で回転する。U
SM33の共振状態は電極333でモニタされ、そのモニタ信
号は周波数追尾回路50に供給される。周波数追尾回路50
は、電圧制御発振器51の発振周波数が適正になるように
制御する。Then, the alternating current shifted by 90 ° phase shifted by the transistors 43 and 44 is applied to the electrodes 33 1 and 33 2 of the USM 33 at the resonance frequency.
, The USM 33 rotates at its resonant frequency. U
SM33 resonant state of being monitored by the electrodes 33 3, the monitoring signal is supplied to the frequency tracking circuit 50. Frequency tracking circuit 50
Controls the oscillation frequency of the voltage controlled oscillator 51 to be appropriate.
したがって、USM33は、フィードバックループにより
ファジィ推論手段18の演算結果に応じた速度で回転する
ことになる。なお、USM33の回転運動は、図示されてい
ない機構により撮影レンズ12の光軸上の往復移動運動に
変換されることになる。Therefore, the USM 33 rotates at a speed according to the calculation result of the fuzzy inference means 18 by the feedback loop. The rotational movement of the USM 33 is converted into a reciprocating movement on the optical axis of the taking lens 12 by a mechanism not shown.
上述のリアルタイムAFを実現させるためには、検出
系,演算系,駆動系の高速制御が要求される。また、リ
アルタイムであるために急激な被写体の変化に対して追
従していくためにも高速化が要求される。従来の2値理
論による制御では、高速化を行なうためにはその制御規
則を少くなくしなければならない。けれども制御規則を
少なくすると、円滑な制御動作が行なえなかったり、ひ
いては制御不可能となってしまう。このような、矛盾が
従来の方法では存在する。In order to realize the above-described real-time AF, high-speed control of a detection system, a calculation system, and a drive system is required. In addition, high speed is required in order to follow a sudden change of the subject because of real time. In the control based on the conventional binary theory, the control rule must be reduced to increase the speed. However, if the number of control rules is reduced, smooth control operations cannot be performed, and control becomes impossible. Such contradictions exist in conventional methods.
ファジィ理論による制御の特徴として、簡易な制御規
則があげられる。ファジィ理論がある量の判断を行なう
ときには、その判断基準に分布を持たせ、異なる判断が
互いにオーバーラップすることにより、規則のない部分
の補間を行なっているために制御規則の簡易化が実現で
きる。また、最近出現したファジィ制御による列車自動
運転で言われているように、ファジィの制御動作は人間
的感性のある円滑な挙動を示す。A feature of the control based on the fuzzy theory is a simple control rule. When the fuzzy theory makes a certain amount of judgment, the judgment criteria have a distribution and the different judgments overlap each other, so that the interpolation of the ruleless part can be performed, so that the control rule can be simplified. . In addition, as described in the automatic train operation by fuzzy control which has recently appeared, the fuzzy control operation shows a smooth behavior with human feeling.
以上のことより、ファジィ制御は制御規則の簡易性か
ら高速化が可能になり、しかも円滑な制御ができる。こ
れらの理由により、ファジィ制御はリアルタイムAFの演
算制御系に適している。As described above, the fuzzy control can be sped up due to the simplicity of the control rules, and can perform smooth control. For these reasons, fuzzy control is suitable for an arithmetic control system of real-time AF.
本実施例では、ファジィ推論手段18の入力としてデフ
ォーカス量検出手段16からのデフォーカス量と、微分手
段17からのデフォーカス量の時間微分値とをとり、演算
後、モータ駆動の速さの変化量とその回転方向を出力さ
せる。In the present embodiment, the defocus amount from the defocus amount detecting means 16 and the time differential value of the defocus amount from the differentiating means 17 are taken as inputs to the fuzzy inference means 18, and after the calculation, the speed of the motor drive is calculated. The change amount and its rotation direction are output.
ここで、本実施例でのメンバシップ関数とそのルール
(規則)を第4図に示す。第4図に示されているルール
を「if(前件部) then(後件部)」という言語表現に
直すと、以下のようになる。Here, FIG. 4 shows the membership function and its rules in the present embodiment. When the rule shown in FIG. 4 is converted into a linguistic expression “if (consequent part) then (consequent part)”, the following is obtained.
ルール(1):if Dが正に大きく、が零に近いと
きは then 速度変化を正に大きくする。Rule (1): If if D is positively large and is close to zero, then speed change is positively increased.
ルール(2):if Dが正にやや大きく、が正に大
きいときは then 速度変化を正に大きくする。Rule (2): If if D is slightly larger and is larger, then the speed change is made larger.
ルール(3):if Dが正にやや大きく、が負に大
きいときは then 速度変化を負にやや大きくする。Rule (3): If if D is slightly larger and is larger than negative, then the speed change is made slightly larger.
ルール(4):if Dが負にやや大きく、が負に大
きいときは then 速度変化を負にやや大きくする。Rule (4): When if D is slightly large in the negative direction and is large in the negative direction, then the speed change is slightly increased in the negative direction.
ルール(5):if Dが負にやや大きく、が正に大
きいときは then 速度変化を正にやや大きくする。Rule (5): If if D is slightly large in the negative direction and is large, then the speed change is slightly increased in the positive direction.
ルール(6):if Dが零に近く、が零に近いとき
は then 速度変化を零に近くする。Rule (6): When if D is close to zero and is close to zero, then make the speed change close to zero.
ルール(7):if Dが負に大きく、が零に近いと
きは then 速度変化を負に大きくする。Rule (7): If if D is negatively large and is close to zero, then speed change is made negatively large.
第4図の前件部から後件部への演算は最小値演算と言
い、入力D,に対するそれぞれのグレードの小さい方を
取る。その値により、後件部のメンバシップ関数は第4
図に示すように頭を切られ、斜線で示した面積が求めら
れる。これらのことをルールごとに行なう。次に、最大
値演算と言われる、各ルールごとに求めた後件部メンバ
シップ関数の面積の和を取る。最後に、デファジィ化と
言われる、最大値演算の結果から求まった面積の重心点
を求める演算を行なう。その重心点の値をモータ回転の
速度変化量として出力する。なお、一連の演算のフロー
を第5図に示す。The operation from the antecedent part to the consequent part in FIG. 4 is called a minimum value operation, and the smaller of each grade for the input D is taken. According to the value, the membership function of the consequent is the fourth
The head is cut off as shown in the figure, and the area indicated by oblique lines is obtained. Do this for each rule. Next, the sum of the areas of the consequent part membership functions obtained for each rule, which is called a maximum value calculation, is calculated. Finally, an operation called defuzzification is performed to find the center of gravity of the area obtained from the result of the maximum value operation. The value of the center of gravity is output as the speed change amount of the motor rotation. FIG. 5 shows a flow of a series of calculations.
以上述べたファジィ推論を実行する手段としては、た
とえば特開平2−224029号公報に示めされているデジタ
ルファジィ回路が使用可能である。その場合、デフォー
カス量算出手段と微分手段の出力をデジタル量としてフ
ァジィ回路へ入力し、メンバシップ関数定義パラメータ
もデジタル量としてファジィ回路を制御するマイクロコ
ンピュータから入力すれば、推論結果が得られる。メン
バシップ関数定義パラメータは、必ずしも固定である必
要はなく、レンズ交換式のカメラであるならば、そのレ
ンズ個々にそのレンズ特有のパラメータを記憶しておい
て、その記憶値を読出してパラメータとして入力しても
よい。また、ズームレンズの場合は、焦点距離の変化に
応じてパラメータを変化させてもよい。As a means for executing the above-described fuzzy inference, for example, a digital fuzzy circuit disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H2-224029 can be used. In this case, if the outputs of the defocus amount calculating means and the differentiating means are input as digital quantities to the fuzzy circuit, and the membership function definition parameters are also input as digital quantities from the microcomputer which controls the fuzzy circuit, an inference result can be obtained. The membership function definition parameters do not necessarily have to be fixed. If the camera is of an interchangeable lens type, parameters unique to the lens are stored for each lens, and the stored values are read out and input as parameters. May be. In the case of a zoom lens, the parameter may be changed according to a change in the focal length.
また、DSP(デジタル・シグナル・プロセッサ)とマ
イクロコンピュータとの組合わせによりデジタルファジ
ィ回路の代用としてもよい。Further, a combination of a DSP (digital signal processor) and a microcomputer may be used as a substitute for a digital fuzzy circuit.
第6図は本発明の第2実施例を示している。この実施
例は、たとえば非TTL式AFカメラにおいて、半導体位置
検出素子(以下PSDと略称する)と投光素子とによるア
クティブタイプの距離検出方法を用いた場合を示してい
る。すなわち、距離検出手段21において、投光素子22が
出力した光は、投光レンズ23により焦光されて被写体11
に照射され、その反射光は受光レンズ24によってPSD25
の受光面に結像される。PSD25は、受光レンズ24の光軸
に中心を合わせて配設されている。無限大(∞)の被写
体からの反射光による結像点の重心とPSD25の中心とが
一致している場合、基線長をL、結像点の光軸からのず
れをX、受光レンズ24の焦点距離をfJ、被写体との距離
をl0とすると、 となる。FIG. 6 shows a second embodiment of the present invention. This embodiment shows a case in which an active type distance detection method using a semiconductor position detecting element (hereinafter abbreviated as PSD) and a light emitting element is used in a non-TTL AF camera, for example. That is, in the distance detecting means 21, the light output from the light projecting element 22 is focused by the light projecting lens
The reflected light is received by the PSD 25
Is formed on the light receiving surface of The PSD 25 is disposed so as to be centered on the optical axis of the light receiving lens 24. When the center of gravity of the imaging point due to the reflected light from the infinite (∞) subject coincides with the center of the PSD 25, the base line length is L, the deviation of the imaging point from the optical axis is X, Assuming that the focal length is f J and the distance to the subject is l 0 , Becomes
また、PSD25の全光電流をI0、PSD25の全長を2tとする
と、被写体11からの反射光による光電流I1,I2は、 となる。If the total photocurrent of the PSD 25 is I 0 and the total length of the PSD 25 is 2t, the photo currents I 1 and I 2 due to the reflected light from the subject 11 are Becomes
上式から光電流I1,I2には距離情報1/l0が含まれてい
る。そこで、距離演算手段26によって、上記光電流I1,
I2から被写体までの距離l0が演算される。被写体までの
距離l0の演算方法は、たとえば特願昭62−310689号に詳
しく述べられているので、それを参照されたい。From the above equation, the photocurrents I 1 and I 2 include the distance information 1 / l 0 . Then, the distance calculating means 26 uses the photocurrents I 1 ,
Distance l 0 from I 2 to the subject is calculated. Method of calculating the distance l 0 to the subject, for example so are described in detail in Japanese Patent Application Sho 62-310689, see it.
距離演算手段26で算出された距離l0とレンズ位置信号
l1は引算器27へ入力され、それらの差信号lが出力され
る。レンズ位置信号l1は、レンズ位置検出手段28が撮影
レンズ12の位置に対応して出力する信号である。また、
引算器27から出力される差信号lは、撮影レンズ12の合
焦位置に対するずれ量を表わしている。したがって、差
信号lが零になるように撮影レンズ12を駆動すればよ
い。The distance l 0 calculated by the distance calculating means 26 and the lens position signal
l 1 is input to the subtracter 27, and the difference signal 1 between them is output. The lens position signal l 1 is a signal output by the lens position detecting means 28 in accordance with the position of the taking lens 12. Also,
The difference signal 1 output from the subtracter 27 indicates the amount of deviation of the taking lens 12 from the in-focus position. Therefore, the photographing lens 12 may be driven so that the difference signal 1 becomes zero.
さて、引算器27から出力される差信号lは、ファジィ
推論手段30と微分手段29へ入力される。微分手段29は、
入力される差信号lを時間で微分し、その手段dl/dtを
ファジィ推論手段30へ送る。ファジィ推論手段30は、入
力される2つの信号lとdl/dtを前件部の入力としてフ
ァジィ推論を行なうことにより、撮影レンズ12を駆動す
るUSM33の駆動速度および駆動方向を算出する。一方、U
SM33は、その駆動速度および駆動方向信号により撮影レ
ンズ12を駆動する。なお、USM33の制御ブロックは第1
実施例に示したものと同じであるので説明は省略する。The difference signal 1 output from the subtracter 27 is input to the fuzzy inference means 30 and the differentiation means 29. Differentiating means 29 is
The input difference signal 1 is differentiated with time, and the means dl / dt is sent to the fuzzy inference means 30. The fuzzy inference means 30 calculates the drive speed and drive direction of the USM 33 that drives the photographing lens 12 by performing fuzzy inference using the two input signals l and dl / dt as inputs to the antecedent part. Meanwhile, U
The SM 33 drives the taking lens 12 based on the driving speed and the driving direction signal. The USM33 control block is the first
The description is omitted because it is the same as that shown in the embodiment.
上記したようなAFの方式以外に、超音波の反射時間か
ら測距する方法や、二重像合致方式などを使用してもよ
い。In addition to the AF method as described above, a method of measuring the distance from the reflection time of the ultrasonic wave, a double image matching method, or the like may be used.
次に、TTL式AFのデフォーカス量を高速に演算する方
法について述べる。第1ラインセンサ151上の像と第2
ラインセンサ152上の像との相対的なずれを算出するに
は、一般的には次の2式が採用されている。Next, a method of calculating the defocus amount of TTL AF at high speed will be described. The first image and the second line sensor 15 on 1
To calculate the relative displacement between the image of the line sensor 15 on 2 are generally the following two expressions are employed.
ただし、この評価式のみでは、ずれを正確に求めるこ
とはできない。そこで、(1)式と(2)式の添え字の
関係を1つづつずらしてF(評価量)を求め、これをず
らす量Sの関数F(s)として、(1)式ではF(s)
=0となるSを、(2)式ではF(s)=最小値となる
Sを求めて、ずれ量Sを算出することになる。ここで、
Sについては補間計算を行なって小数点まで求め、極力
誤差を小さくしている。この場合、仮にN=24、S=1
〜24とすると、上記(1)式,(2)式の( )内の計
算を(24−1)×24回行なわなければならない((1)
式の場合)。これが、マイクロプロセッサによる演算時
間が大きくなる理由である。 However, it is not possible to accurately determine the deviation only with this evaluation formula. Therefore, F (evaluation amount) is obtained by shifting the relationship between the suffixes of Expressions (1) and (2) one by one, and as a function F (s) of the shift amount S, F ( s)
Then, the shift amount S is calculated by finding S that satisfies = 0 and S that satisfies F (s) = minimum value in equation (2). here,
For S, interpolation calculation is performed to find the decimal point, and the error is reduced as much as possible. In this case, if N = 24 and S = 1
If と 24, the calculation in parentheses in the above equations (1) and (2) must be performed (24-1) × 24 times ((1)
Expression). This is the reason why the operation time by the microprocessor becomes longer.
ここで、(1)式のF(評価量)とデフォーカスの関
係についてみると、第7図に斜線部で示すようにある幅
を持つことになる。その原因は、被写体のコントラスト
および空間周波数に影響されることであり、またデフォ
ーカスが大のとき、すなわち大ボケのときは、ラインセ
ンサ上の像のコントラストが小さくなることによる。し
たがって、このFを総コントラスト、たとえば隣り合う
センサの差の総和Cで正規化することによって、かなり
幅は小さくなり、また直線に近づく。これによっても、
その数値F/Cから正確にデフォーカス量を得られるわけ
ではない。Here, looking at the relationship between F (evaluation amount) and the defocus in the expression (1), it has a certain width as shown by the hatched portion in FIG. The cause is that it is affected by the contrast and the spatial frequency of the subject, and when the defocus is large, that is, when the image is largely blurred, the contrast of the image on the line sensor becomes small. Therefore, by normalizing this F with the total contrast, for example, the sum C of the differences between adjacent sensors, the width becomes considerably small and approaches a straight line. This also
The defocus amount cannot be obtained accurately from the numerical value F / C.
ところで、ファジィ推論は、前述のようにある程度の
信号が得られれば、フィードバックによって最終的には
一定値におさまるので、それほどの正確さは必要でな
い。したがって、ファジィ推論を利用する場合はディフ
ォーカス量の代わりにF/C量でも充分となる。この場合
の演算回数はSをふる必要がないので、「(24−1)+
総コントラスト量」となる。総コントラスト量を求める
式を とすれば、基本構成は(1)式と同じになるので、
(1)式に換算した演算回数は(24−1)×2であり、
前述の例に比して1/12となる。さらに、Sをふる必要が
ないので、センサも、いわゆる参照部だけでよく、演算
部をパラレル処理のハードで構成することも、より容易
となる。その場合のブロック図の一例を第8図に示す。By the way, in the fuzzy inference, if a certain amount of signal is obtained as described above, the feedback will eventually be reduced to a constant value, so that not much accuracy is required. Therefore, when fuzzy inference is used, the F / C amount is sufficient instead of the defocus amount. In this case, the number of operations does not need to be S, so "(24-1) +
Total contrast amount ". The formula for calculating the total contrast is Then, since the basic configuration is the same as the equation (1),
The number of operations converted to equation (1) is (24-1) × 2,
This is 1/12 of the above example. Further, since it is not necessary to perform S, it is only necessary to use a so-called reference unit for the sensor, and it is easier to configure the arithmetic unit with hardware for parallel processing. An example of a block diagram in that case is shown in FIG.
以上説明した構成によれば、被写体の動きに速応した
高速かつ正確なAF制御が可能となる。According to the configuration described above, high-speed and accurate AF control that responds to the movement of the subject can be performed.
ところで、初期状態、たとえば被写体および撮影レン
ズとも停止していて、デフォーカスしている状態からの
合焦への変化を考えると、撮影レンズの移動速度は、第
9図(a)に示す実線のようになり、また撮影レンズの
変位量は第9図(b)に示す実線のようになる。スチー
ルカメラの場合は、初期状態からの合焦時間も重要であ
る。したがって、適当な初速度を与えて第9図に示す点
線のようにすることが望まれる。By the way, in consideration of a change from an initial state, for example, a state in which both the subject and the photographing lens are stopped and a state of being defocused to focusing, the moving speed of the photographing lens is represented by a solid line shown in FIG. The displacement of the taking lens is as shown by the solid line in FIG. 9 (b). In the case of a still camera, the focusing time from the initial state is also important. Therefore, it is desired to give an appropriate initial speed to make it as shown by the dotted line in FIG.
第10図は、上記の点を考慮した第3実施例を示してい
る。この実施例の第1実施例と異なる点は、速度変化量
Δvを出力するファジィ推論手段18を第1ファジィ推論
手段181とし、新たに、デフォーカス量とその微分値か
ら初速v0を演算する第2ファジィ推論手段182を設けた
こと、および、速度演算手段19は、初速として第2ファ
ジィ推論手段182の出力v0を、以降は現速度vに第1フ
ァジィ推論手段181の出力Δvを加えた速度、すなわち
v=v+Δvを出力するようにしたことである。FIG. 10 shows a third embodiment in consideration of the above points. The difference of this embodiment from the first embodiment is that the fuzzy inference means 18 for outputting the speed change amount Δv is the first fuzzy inference means 18 1 and the initial speed v 0 is newly calculated from the defocus amount and its differential value. second fuzzy inference means 18 2 to the provided to, and speed calculating means 19, the output v 0 of the second fuzzy inference means 18 2 as the initial velocity, since the first fuzzy inference means 18 1 to the current speed v That is, a speed obtained by adding the output Δv, that is, v = v + Δv is output.
第2ファジィ推論手段182の演算は、第1ファジィ推
論手段181と同じでもよく、その出力をΔvでなくv0と
すればよい。ただし、スケールは異る。したがって、第
1ファジィ推論手段181の出力に係数を掛けて初速v0と
してもよい。Second operation of the fuzzy inference means 182 may be the same as the first fuzzy inference means 18 1 may be the output v 0 not Delta] v. However, the scale is different. Therefore, it may be the initial speed v 0 is multiplied by a coefficient to the output of the first fuzzy inference means 18 1.
また、第2ファジィ推論手段182の入力は、デフォー
カス量とその微分値でなく、デフォーカス量と被写体速
度とすることも考えられる。その場合、モータ(USM3
3)の速度とデフォーカス量の微分値とから被写体速度
を演算することになる。The second input of the fuzzy inference means 18 2 is not the defocus amount and the differential value, it is also conceivable to defocus amount and the object speed. In that case, the motor (USM3
The object speed is calculated from the speed of 3) and the differential value of the defocus amount.
ここで、初速とは、厳密なものではなく、ごく初期段
階で現速度に加えてもよい。さらに、初期状態では、デ
フォーカス量の微分値=0の場合も、シーケンスによっ
ては考えられるが、この場合は初速ファジィ推論によら
ず、第11図に示す第4実施例のように、デフォーカス量
のみから初速v0を演算する初速演算手段20を設け、その
出力を速度演算手段19に入力する方法でもよい。その場
合、演算方法としてはデフォーカス量に対して速度を比
例させればよい。Here, the initial speed is not strict, and may be added to the current speed at a very early stage. Further, in the initial state, the case where the differential value of the defocus amount = 0 may be considered depending on the sequence. In this case, the defocus amount does not depend on the initial speed fuzzy inference, as in the fourth embodiment shown in FIG. A method may be used in which the initial speed calculating means 20 for calculating the initial speed v 0 only from the amount is provided, and the output thereof is input to the speed calculating means 19. In this case, the calculation method may be to make the speed proportional to the defocus amount.
上述した第3実施例(第4実施例)によれば、第1実
施例および第2実施例に比べ、撮影レンズの駆動開始時
にデフォーカス量に応じた初速を与えることができるの
で、撮影レンズの駆動開始時における立上がり特性を著
しく向上できる。According to the third embodiment (fourth embodiment) described above, an initial speed corresponding to the defocus amount can be given at the start of driving of the photographing lens, as compared with the first embodiment and the second embodiment. Can be remarkably improved in the start-up characteristic at the start of driving.
[発明の効果] 以上詳述したように本発明によれば、撮影レンズのデ
フォーカス量とその微分値に基づき高速に撮影レンズ駆
動用の制御信号を生成することができ、よって移動する
被写体に対してもリアルタイムに高速かつ正確な焦点調
整が可能となる自動焦点装置を提供できる。[Effects of the Invention] As described above in detail, according to the present invention, a control signal for driving a photographing lens can be generated at a high speed based on the defocus amount of the photographing lens and its differential value, and therefore, a moving subject can be generated. On the other hand, it is possible to provide an automatic focusing device that enables high-speed and accurate focus adjustment in real time.
第1図および第2図は本発明を説明するブロック図、第
3図は本発明の第1実施例を説明する構成図、第4図は
ファジィ推論に用いるメンバシップ関数の一例を示す
図、第5図はファジィ推論手段の演算手順を説明するフ
ローチャート、第6図は本発明の第2実施例を説明する
構成図、第7図は2つのセンサ上における像の相対的な
ずれとデフォーカスとの関係を示す図、第8図はデフォ
ーカス量を高速に演算するハード構成の一例を示すブロ
ック図、第9図は撮影レンズの駆動開始時における移動
速度および変位量の変化状態を示す図、第10図は本発明
の第3実施例を説明する構成図、第11図は本発明の第4
実施例を説明する構成図、第12図はファジィ推論の概要
を説明する図である。 1…撮影レンズ、2…デフォーカス量検出手段、3…微
分手段、4…レンズ駆動用アクチェータ、5,7…ファジ
ィ推論手段、6…駆動制御手段、8…初速演算手段、9
…速度演算手段、10…レンズ駆動制御手段。1 and 2 are block diagrams illustrating the present invention, FIG. 3 is a configuration diagram illustrating a first embodiment of the present invention, FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a membership function used for fuzzy inference, FIG. 5 is a flowchart for explaining the operation procedure of the fuzzy inference means, FIG. 6 is a block diagram for explaining a second embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a diagram showing relative displacement and defocus of images on two sensors. FIG. 8 is a block diagram showing an example of a hardware configuration for calculating a defocus amount at high speed, and FIG. 9 is a diagram showing a change state of a moving speed and a displacement amount at the start of driving of a photographing lens. FIG. 10 is a block diagram illustrating a third embodiment of the present invention, and FIG. 11 is a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a configuration diagram illustrating an embodiment, and FIG. 12 is a diagram illustrating an outline of fuzzy inference. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Photographing lens, 2 ... Defocus amount detecting means, 3 ... Differentiating means, 4 ... Lens driving actuator, 5, 7 ... Fuzzy inference means, 6 ... Drive control means, 8 ... Initial speed calculating means, 9
... speed calculation means, 10 ... lens drive control means.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−205324(JP,A) 特開 昭56−78824(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G02B 7/28 G02B 7/08 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-62-205324 (JP, A) JP-A-56-78824 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) G02B 7/28 G02B 7/08
Claims (2)
れ受光する複数の受光素子と、 この受光素子の出力から評価量Fを検出する評価量検出
手段と、 前記受光素子の出力からの被写体コントラスト量Cを検
出するコントラスト量検出手段と、 これら両検出手段の各出力に基づきF/C値を演算する演
算手段と、 この演算手段で演算されたF/C値を微分し、その微分値
を求める微分手段と、 前記演算手段で演算されたF/C値と前記微分手段から出
力される微分値を入力とし、ファジィ推論により撮影レ
ンズを駆動するレンズ駆動用アクチュエータの制御信号
をファジィ量として算出するファジィ推論手段と、 このファジィ推論手段から得られる制御信号に基づいて
前記レンズ駆動用アクチュエータを駆動制御する駆動制
御手段と、 を具備したことを特徴とする自動焦点装置。1. A plurality of light receiving elements for respectively receiving light from a subject image passing through different pupils, an evaluation amount detecting means for detecting an evaluation amount F from an output of the light receiving element, and an object from an output of the light receiving element A contrast amount detecting means for detecting a contrast amount C; a calculating means for calculating an F / C value based on each output of the two detecting means; a differential value of the F / C value calculated by the calculating means; Differentiating means for obtaining the F / C value calculated by the calculating means and the differential value output from the differentiating means as inputs, and a control signal of a lens driving actuator for driving a photographing lens by fuzzy inference as a fuzzy amount. Fuzzy inference means for calculating; and drive control means for driving and controlling the lens driving actuator based on a control signal obtained from the fuzzy inference means. An automatic focusing device characterized by the above-mentioned.
クチュエータの駆動速度及び駆動方向をファジィ量とし
て算出することを特徴とする請求項(1)記載の自動焦
点装置。2. The automatic focusing apparatus according to claim 1, wherein said fuzzy inference means calculates a driving speed and a driving direction of the lens driving actuator as a fuzzy amount.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1090419A JP2886882B2 (en) | 1989-04-10 | 1989-04-10 | Autofocus device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1090419A JP2886882B2 (en) | 1989-04-10 | 1989-04-10 | Autofocus device |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9316098A Division JP3140730B2 (en) | 1998-04-06 | 1998-04-06 | Autofocus device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02267504A JPH02267504A (en) | 1990-11-01 |
| JP2886882B2 true JP2886882B2 (en) | 1999-04-26 |
Family
ID=13998078
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1090419A Expired - Fee Related JP2886882B2 (en) | 1989-04-10 | 1989-04-10 | Autofocus device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2886882B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2765761B2 (en) * | 1991-02-12 | 1998-06-18 | キヤノン株式会社 | Lens position control device |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5678824A (en) * | 1979-12-03 | 1981-06-29 | Ricoh Co Ltd | Automatic focus detecting device |
| JPS62205324A (en) * | 1986-03-05 | 1987-09-09 | Minolta Camera Co Ltd | Automatic focus detector for camera |
-
1989
- 1989-04-10 JP JP1090419A patent/JP2886882B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02267504A (en) | 1990-11-01 |
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