JP2001208963A - 自動焦点調整機能付き撮像装置 - Google Patents

自動焦点調整機能付き撮像装置

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JP2001208963A
JP2001208963A JP2000023288A JP2000023288A JP2001208963A JP 2001208963 A JP2001208963 A JP 2001208963A JP 2000023288 A JP2000023288 A JP 2000023288A JP 2000023288 A JP2000023288 A JP 2000023288A JP 2001208963 A JP2001208963 A JP 2001208963A
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focus
focus adjustment
lens
signal
range
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Toshiyuki Yokoyama
敏之 横山
Takahiro Nakano
孝洋 中野
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Hitachi Ltd
Hitachi Advanced Digital Inc
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Hitachi Ltd
Hitachi Video and Information System Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】自動焦点調整動作で意図した被写体と異なる被
写体に合焦した場合、煩雑な操作を行って所望の被写体
に合焦させていたが、これを簡単な操作で実現する。 【解決手段】被写体を撮像する撮像レンズ、レンズから
得られる被写体像の光信号を光電変換する撮像素子、撮
像素子出力に所定の信号処理を行って映像信号を出力す
るカメラ制御回路、その映像信号から所定の周波数成分
を抽出し、レンズの合焦状態に対応した焦点信号を生成
する焦点信号検出手段、焦点信号を監視しその変化等を
判断してレンズの焦点調整機構を自動的に合焦点に制御
する焦点制御手段を有し、通常は所定の焦点調整範囲で
の自動焦点調整を行い、撮影者が焦点調整の範囲または
焦点調整の初期位置または範囲・初期位置の両方を可変
して設定できる手段を有し、設定が行われた場合はその
設定に従って自動焦点調整を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、ビデオカメラや
電子スチルカメラなどの焦点調整機能付き撮像装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】ビデオカメラ等に適用される自動焦点調
整(AF)方法として、山登り方式によるものが良く知
られている。この方式では映像信号から所定の周波数成
分を抽出して焦点信号を得ており、焦点信号は図1に示
すように焦点調整用のレンズ位置に対して合焦点が最大
値となる山状の特性を有している。この特性を利用して
前記レンズを焦点信号が大きくなる方向へ順次移動さ
せ、それと共に検出される焦点信号の傾斜を監視して、
傾斜がゼロまたは所定レベル以下となる山頂位置にレン
ズを制御する事によってAF動作が実現される。
【0003】ところが、撮影条件によっては山特性が図
2の様に複数の合焦点を持つ場合があり、前記の方法で
はAF動作開始位置から最も近い合焦位置にレンズを制
御するので、例えば図2のA点からAF動作を開始した
場合は合焦点1の位置へレンズが制御され、B点から開
始した場合は合焦点2の位置へレンズが制御される事と
なる。以上のように前記AF制御においては、複数の合
焦点を持つ被写体では撮影者が意図した合焦位置にレン
ズ位置を制御できないことが有った。これに対する一つ
の解決策として、複数の焦点検出エリアを用いて至近側
に合焦点が有ることを検出し、至近側に被写体が有ると
きはこれを優先してAF動作を行うようにした方法(特
開平9−197252号)がある。しかし、この方法で
は至近側を優先するため撮影者が無限遠側に合焦させた
いときには効果が期待できず、複数の焦点検出エリアを
用いるため回路規模が増大する問題を含んでいる。よっ
て、一般的な解決策としては撮影者が以下のような操作
を行って、レンズを所望の合焦点に移動させていた。
【0004】第一の方法は、焦点調整を手動で行うこと
が出来る撮像装置において、焦点調整モードを手動モー
ドに切り替えて手動での焦点調整を行う方法である。こ
の時、焦点位置の微調整まで手動で行っても良いが、手
動で大まかな焦点調整を行ったあと調整モードを再びA
Fモードにすると、より精度良く所望の位置に焦点調整
を行うことが出来る。第二の方法は、画面内の焦点信号
を生成するエリアに、焦点合わせを行いたい被写体のみ
が入るようにフレーミングをずらしてAF動作を行わ
せ、所望の被写体距離にあらかじめ合焦させた状態で再
びもとのフレーミングに戻す方法である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】合焦点が複数有り、A
F動作で撮影者の意図した被写体とは異なる被写体に合
焦してしまう場合、一般的な方法としては上述のように
意図した被写体に合焦させる事が出来る。しかし、これ
らの方法は操作が煩雑であったり、一定の撮影技術また
は知識が必要であり、特に不慣れな撮影者には使いにく
い方法であった。
【0006】このような事情に鑑みて、本発明ではAF
動作で撮影者の意図した被写体とは異なる被写体に合焦
してしまう条件においても、簡単な操作で所望の被写体
に合焦させることが可能な撮像装置を提供する事を目的
とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明では被写体を撮像する撮像レンズと、前記レ
ンズから得られる被写体像の光信号を光電変換する撮像
素子と、前記撮像素子出力に所定の信号処理を行って映
像信号を出力するカメラ制御回路と、その映像信号から
所定の周波数成分を抽出し、前記レンズの合焦状態に対
応した焦点信号を生成する焦点信号検出手段と、前記焦
点信号を監視しその変化等を判断して前記レンズの焦点
調整機構を自動的に合焦点に制御する焦点制御手段とを
有する撮像装置であって、通常は所定の焦点調整範囲で
自動焦点調整を行い、撮影者が焦点調整の範囲または焦
点調整の初期位置または範囲・初期位置の両方を可変し
て設定できる手段を有し、設定が行われた場合はその設
定に従って自動焦点調整を行う事を特徴とする。
【0008】また、前述の構成において撮影者の設定操
作をより簡単にするため、焦点調整の範囲設定手段を撮
影者が至近側または無限遠側の方向を選択する構成と
し、選択された方向に応じて焦点調整範囲を現在位置か
ら至近端または無限遠端の間に設定する手段を有し、前
記設定後に現在位置から撮影者が選択した方向に向かっ
て焦点調整用レンズの駆動を開始し、前記駆動中の焦点
信号を監視して所定の傾斜変化を検出するまではその駆
動方向を保持し、傾斜変化を検出したのち焦点調整動作
を行うようにした事を特徴とする。
【0009】ここで、傾斜変化が検出されない状態で端
点に到達した場合は駆動方向を反転して傾斜変化の検出
を継続し、傾斜変化の検出開始位置までの間に所定の変
化を検出したときはその位置で焦点調整動作を行い、前
記開始位置までレンズが戻っても所定変化が検出されな
い場合は検出開始位置で焦点調整動作を終了する事を特
徴とする。
【0010】さらに、前記の焦点調整範囲は最至近から
無限遠の全範囲を標準状態とし、撮影者の設定による焦
点調整範囲での焦点調整が終了した時または同調整範囲
で所定の焦点信号の傾斜変化を検出した時、自動的に焦
点調整範囲を標準状態へ戻す事を特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
による実施例について説明する。
【0012】図3に本発明による実施例の構成を示す。
同図において撮影された被写体像は、焦点調整用レンズ
1と図示はしていないがその他複数のレンズおよび絞り
などで構成される光学系によって撮像素子2の受光面に
結像され、ここで光電変換されてカメラ制御回路3に出
力される。カメラ制御回路3では映像信号を生成し、こ
れを画像確認用の映像表示装置や映像記録装置等へ出力
すると共に焦点信号検出回路4へも出力する。焦点信号
検出回路4では映像信号の輝度信号から所定の周波数帯
域の成分を抽出し、合焦点で最大になる山状の特性の焦
点信号を生成して焦点制御回路5へ出力する。焦点制御
回路5は、焦点信号監視部6とAF制御部7と焦点調整
範囲選択部8で構成しており、焦点信号監視部6では焦
点信号の傾斜レベルや傾斜極性および焦点信号の絶対レ
ベル等を検出してAF制御部7と焦点調整範囲選択部8
へ出力する。焦点調整範囲選択部8では、撮影者が駆動
方向等を指示するための方向指示部10と焦点信号監視
部6からの入力を判定して焦点調整の範囲を選択し、A
F制御部7に指示する。AF制御部7では、焦点信号監
視部6と焦点調整範囲選択部8からの各入力を判定し、
焦点調整用レンズ1を駆動すべき方向や速度を決定し
て、それに応じた駆動信号を生成する。この駆動信号を
駆動回路9を介して焦点調整用レンズ1に出力する事で
焦点調整が行われる。
【0013】上記の構成において、撮影者の操作が無い
時は通常のAF動作を、操作が有る時は第二のAF動作
を行わせる。以下ではこれらのAF動作について説明す
る。
【0014】まず、図2におけるA点から通常のAF動
作を開始した時について説明する。AFが開始される
と、AF制御部7は図4に示すようにまず方向判定状態
となり、焦点調整レンズ1を微振動する。これによって
焦点信号監視部6では焦点信号の増減(傾斜)が観測さ
れる。AF制御部7では前記の傾斜を判別し、傾斜が正
となる方向すなわち合焦点の方向を決定して合焦検出状
態に移行する。合焦検出状態では先に決定した方向にレ
ンズを駆動して行き、これによって焦点信号監視部6で
図5に示すようなに傾斜レベルの変化が検出される。A
F制御部7では、前記の傾斜レベルがゼロまたは図5に
示すような所定のしきい値1以下となった事を検出して
合焦点1への到達を判定する。合焦点が検出されると、
AF制御部7はAF終了状態となり駆動を停止して次の
AF起動に備える。尚、特に図示はしないが、合焦検出
状態で傾斜極性が負になった場合は、合焦点を行き過ぎ
たと考えられるので、方向を反転して焦点信号が最大と
なる位置へレンズを移動してからAF制御部7をAF終
了状態とする。以上が図2A点から合焦点1へ合焦させ
る場合の通常のAF動作である。
【0015】次に図2の合焦点1から至近方向へ撮影者
の操作による方向指示を行った場合の第二のAF動作に
ついて説明する。図3に示す焦点調整範囲選択部8で
は、通常のAF動作の場合あらゆる被写体距離に対応可
能なように調整範囲を至近端から無限遠端に設定する。
しかし、方向指示手段10から撮影者が至近または無限
遠方向を指示すると、調整範囲を現在の位置から端点位
置の間に変更する。これにより、第二のAF動作におい
て、後述する不要な動作を防止する事ができるためであ
る。本例では焦点調整範囲が合焦点1の位置から至近端
の間に変更される。
【0016】前記の調整範囲の変更と撮影者による指示
方向をAF制御部7が検出すると、AF制御部7は図6
に示す合焦検出開始判定状態となり、撮影者による指示
方向に向かってレンズを駆動する。これにより焦点信号
監視部6では、レンズ位置に応じて図6に示すような傾
斜レベル変化が観測される。本実施例における合焦検出
開始判定状態では、AF制御部7で前記の傾斜レベルが
正極性でかつ図6に示す所定のしきい値2より大となる
事を検出し、この検出位置で通常のAF動作で述べた合
焦検出状態に移行させる。図6の例ではC点で合焦検出
状態に移行する。
【0017】以降は、通常のAF動作と同様に、傾斜レ
ベルがしきい値1以下になる位置でAF終了状態に移行
させてAF動作を完了する。
【0018】尚、上述の第二のAF動作において、合焦
検出開始判定から合焦検出状態に移行する時、または合
焦検出からAF終了状態に移行する時のいずれかで、焦
点調整範囲を通常の全範囲に自動的に変更する。これに
より、第二のAF動作終了後に焦点調整範囲を通常の無
限遠端から至近端に変更する撮影者の操作を省くことが
できる。
【0019】ところで、上記した第二のAF動作におい
て、被写体によっては合焦検出開始判定状態における前
述のしきい値2条件が成立せず、端点までレンズが移動
しても合焦検出状態に移行できない場合がある。このよ
うな場合は、端点に到達したときに駆動方向を反転して
合焦検出開始判定状態を継続する。さらに、調整範囲の
決定時に現在位置を設定した位置までレンズが戻っても
しきい値2の条件が不成立である時は、その位置でAF
終了状態に移行させてAF動作を完了する。以上によ
り、合焦点が検出できない条件での第二のAF動作が、
撮影者の指定による方向側での往復移動に制限される。
この制限がない場合、第二のAF動作中に撮影者が指定
した方向と逆の範囲でも合焦点検出を行う可能性があ
る。これは、撮影者の意図と異なる不要な動作となりや
すいため前記の制限で防止する。
【0020】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、簡単な操
作で焦点調整範囲や焦点調整方向などを撮影者が意図し
た被写体に対応する設定に変更して、再度AF動作を行
わせることができる。これにより、AF制御で撮影者が
意図しない被写体に合焦してしまう条件においても、他
の合焦点へ簡単な操作でAF動作を行わせることが出来
るようになる。また、前記操作によるAF動作では、撮
影者の指示による焦点調整範囲内に動作を制限する事に
より、撮影者の意図しない不要な動作が防止される。さ
らに、前記の変更した設定は撮影者による特別な操作な
しに自動的に標準状態に戻すことができ、これも操作の
簡略化に寄与している。
【0021】このように、本発明によりAF動作におい
て撮影者の意図を簡単に反映することが可能な撮像装置
を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】焦点調整用レンズの位置と焦点信号の関係を示
す図。
【図2】合焦点が二つある被写体条件での焦点調整用レ
ンズの位置と焦点信号の関係を示す図。
【図3】本発明の一実施例を説明するための撮像装置の
ブロック図。
【図4】本実施例の自動焦点調整動作を説明する図。
【図5】図4の自動焦点調整動作における焦点調整用レ
ンズの位置と焦点信号の傾斜との関係を示す図。
【図6】本実施例の第二の自動焦点調整動作を説明する
と共に、調整動作中の焦点調整用レンズの位置と焦点信
号の傾斜との関係を示す図。
【符号の説明】
1…焦点調整用レンズ、2…撮像素子、3…カメラ制御
回路、4…焦点信号検出回路、5…焦点制御回路、6…
焦点信号監視部、7…AF制御部、8…焦点調整範囲選
択部、9…レンズ駆動回路、10…撮影者の操作による
方向指示部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中野 孝洋 茨城県ひたちなか市大字稲田1410番地 株 式会社日立製作所デジタルメディア製品事 業部内 Fターム(参考) 2H011 AA03 BA31 BB04 CA21 CA29 2H051 AA00 AA08 BA47 CE14 CE26 DA18 DA19 DB02 DD20 FA38 FA42 FA48 5C022 AA11 AA13 AB28 AC41 AC69

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被写体を撮像する撮像レンズと、前記レ
    ンズから得られる被写体像の光信号を光電変換する撮像
    素子と、前記撮像素子出力に所定の信号処理を行って映
    像信号を出力するカメラ制御回路と、その映像信号から
    所定の周波数成分を抽出し、前記レンズの合焦状態に対
    応した焦点信号を生成する焦点信号検出手段と、前記焦
    点信号を監視しその変化等を判断して前記レンズの焦点
    調整機構を自動的に合焦点に制御する焦点制御手段とを
    有する撮像装置であって、通常は所定の焦点調整範囲で
    の自動焦点調整を行い、撮影者が焦点調整の範囲または
    焦点調整の初期位置または範囲・初期位置の両方を可変
    して設定できる手段を有し、設定が行われた場合はその
    設定に従って自動焦点調整を行う事を特徴とした撮像装
    置。
  2. 【請求項2】 前記焦点調整の範囲設定手段を撮影者が
    至近側か無限遠側の方向を選択する構成とし、至近側が
    選択された場合は現在位置から至近端の間を焦点調整範
    囲とし、無限遠側が選択された場合は現在位置から無限
    遠端の間を焦点調整範囲に設定する手段を有し、前記設
    定後に現在位置から撮影者が選択した方向に向かって焦
    点調整用レンズの駆動を開始し、前記駆動中の焦点信号
    から所定の傾斜変化を検出するまではその駆動方向を保
    持し、前記所定変化を検出したのち焦点調整動作を行う
    ようにした事を特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
  3. 【請求項3】 前記の撮影者が選択した方向への焦点調
    整用レンズの駆動中、無限端または至近端まで移動する
    間に所定の傾斜変化を検出できない場合は焦点調整用レ
    ンズの方向を反転して傾斜変化の検出を継続し、この
    後、傾斜変化検出の開始位置までの間に傾斜変化を検出
    できない場合はその位置で焦点調整動作を終了する事を
    特徴とした請求項2に記載の撮像装置。
  4. 【請求項4】 前記の焦点調整範囲は最至近から無限遠
    の全範囲を標準状態とし、撮影者の設定による焦点調整
    範囲での焦点調整が終了した時または同調整範囲で所定
    の焦点信号の傾斜変化を検出した時に、自動的に焦点調
    整範囲を標準状態へ戻す事を特徴とする請求項1、2、
    3記載の撮像装置。
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002107609A (ja) * 2000-09-29 2002-04-10 Fuji Photo Optical Co Ltd レンズ装置
JP2006243636A (ja) * 2005-03-07 2006-09-14 Casio Comput Co Ltd 撮像装置、オートフォーカス制御方法、及びオートフォーカス制御プログラム
KR100677229B1 (ko) 2005-02-03 2007-02-02 엘지전자 주식회사 카메라의 자동 초점 제어 장치 및 방법
KR100773160B1 (ko) 2006-06-19 2007-11-02 하이쎌(주) 오토포커스용 렌즈 구동시스템 및 그 제어방법
JP2009053721A (ja) * 2001-08-10 2009-03-12 Canon Inc レンズ鏡筒
JP2010175973A (ja) * 2009-01-30 2010-08-12 Canon Inc 撮像装置、撮像方法及びプログラム
CN103776831A (zh) * 2012-10-18 2014-05-07 苏州惠生电子科技有限公司 一种显微影像检测仪器及其自动调焦方法
US11283988B2 (en) 2019-06-27 2022-03-22 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Imaging apparatus
US11483466B2 (en) 2019-06-27 2022-10-25 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Imaging apparatus capable of displaying a focusing graph to assist user during focusing operation
US11924549B2 (en) 2019-06-27 2024-03-05 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Imaging apparatus

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002107609A (ja) * 2000-09-29 2002-04-10 Fuji Photo Optical Co Ltd レンズ装置
JP4577599B2 (ja) * 2000-09-29 2010-11-10 富士フイルム株式会社 レンズ装置
JP2009053721A (ja) * 2001-08-10 2009-03-12 Canon Inc レンズ鏡筒
US7515200B2 (en) 2001-08-10 2009-04-07 Canon Kabushiki Kaisha Image sensing apparatus, focus adjustment method, and focus adjustment computer control program
JP4630927B2 (ja) * 2001-08-10 2011-02-09 キヤノン株式会社 レンズ鏡筒
KR100677229B1 (ko) 2005-02-03 2007-02-02 엘지전자 주식회사 카메라의 자동 초점 제어 장치 및 방법
JP4591120B2 (ja) * 2005-03-07 2010-12-01 カシオ計算機株式会社 撮像装置、オートフォーカス制御方法、及びオートフォーカス制御プログラム
JP2006243636A (ja) * 2005-03-07 2006-09-14 Casio Comput Co Ltd 撮像装置、オートフォーカス制御方法、及びオートフォーカス制御プログラム
KR100773160B1 (ko) 2006-06-19 2007-11-02 하이쎌(주) 오토포커스용 렌즈 구동시스템 및 그 제어방법
JP2010175973A (ja) * 2009-01-30 2010-08-12 Canon Inc 撮像装置、撮像方法及びプログラム
CN103776831A (zh) * 2012-10-18 2014-05-07 苏州惠生电子科技有限公司 一种显微影像检测仪器及其自动调焦方法
CN103776831B (zh) * 2012-10-18 2016-12-21 苏州惠生电子科技有限公司 一种显微影像检测仪器及其自动调焦方法
US11283988B2 (en) 2019-06-27 2022-03-22 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Imaging apparatus
US11483466B2 (en) 2019-06-27 2022-10-25 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Imaging apparatus capable of displaying a focusing graph to assist user during focusing operation
US11924549B2 (en) 2019-06-27 2024-03-05 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Imaging apparatus

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