JP2001324670A

JP2001324670A - 自動的に焦点を検出する装置及びこの装置を備えたカメラ

Info

Publication number: JP2001324670A
Application number: JP2001066983A
Authority: JP
Inventors: Kazuya Kobayashi; 一也小林
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2000-03-10
Filing date: 2001-03-09
Publication date: 2001-11-22

Abstract

(57)【要約】【課題】蛍光灯等のフリッカの影響を取り除くことが
でき、且つ合焦動作を遅くすることなく、低照度下でも
正確な焦点検出を行うことができる。【解決手段】自動焦点検出装置においては、撮影レン
ズ系によって撮像素子上に光学像が結像され、この光学
像が撮像素子によって映像信号に変換される。この映像
信号は、撮影レンズ系のレンズ位置に応じて変化する高
周波成分を含み、この高周波成分に基づいて撮影レンズ
系の焦点位置が検出される。撮像素子上の結像状態を変
化させながら、フィールド周期ＶＤ毎に映像信号が読み
出され、映像信号分離回路１０において、映像信号が光
源のフリッカ周期（1/100秒）とフィールド周期ＶＤ（1
/60秒）の最小公倍数である３ＶＤ周期でサンプリング
された３つの映像信号に分離される。各映像信号に含ま
れる高周波成分のピーク位置がピーク位置検出回路２０
で検出され、補間演算回路３０において、各ピーク位置
に基づいて補間演算によってコントラスト値のカーブが
決定されて合焦位置が検出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、撮像素子からの撮
像信号に基づいて自動的に焦点を検出することができる
自動焦点検出装置に係り、特に、蛍光灯のように点滅す
る照明器具からのフリッカの影響を受けることなしに撮
像素子の撮像信号に基づいて自動的に焦点を検出するこ
とができる自動焦点検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＣＣＤ等の撮像素子で画像を撮影
する撮像装置において、撮像素子からの映像信号に基づ
いて撮影レンズ系のレンズの焦点を調節する「山登り方
式」と称される自動合焦方式が知られている（ＮＨＫ技
術研究報告：昭和４０年、第１７巻、第１号、通算８６
号、第２１頁〜第３７頁）。この方式では、図１に示す
ように、合焦用レンズが駆動されて、その位置が変化さ
れ、各レンズ位置に対する映像信号が検出され、レンズ
位置に対する合焦の度合いを示す被写体画像の高周波成
分量、即ち、コントラスト値が得られる。そして、この
高周波成分量がピークとなる位置、即ち、最大コントラ
スト位置に合焦用レンズが駆動されることにより、レン
ズが合焦位置に合わされることとなる。

【０００３】しかしながら、この種の方式にあっては、
次のような問題がある。ＮＴＳＣ方式（フィールド周波
数６０Ｈｚ）でサンプリングするビデオカメラ等の撮影
装置では、商用周波数が５０Ｈｚの蛍光灯では、１００
Ｈｚで明滅され、この蛍光灯からの光線で被写体が撮影
されると、映像信号には、２０Ｈｚのフリッカ成分が高
周波成分量に重畳される。このフリッカ成分が重畳され
た高周波成分量のグラフが図２に示されている。この図
２においては、フィールド周期の３倍の周期（３ＶＤ）
でフリッカが発生していることになる。これでは、正確
なコントラスト値の最大値を求めることができず、フリ
ッカの影響で偽合焦することがある。

【０００４】このフリッカの影響をキャンセルするため
の方式として、３ＶＤ周期でコントラスト値がサンプリングされれ
ば、フリッカがキャンセルされて適切に撮影レンズを合
焦させる動作を行うことができる。より具体的には、３
ＶＤ周期で映像信号が読み出され、繰り返し読み出され
る映像信号の高周波成分が検出され、その高周波成分が
ピーク位置を示す位置に撮影レンズが駆動される。

【０００５】シャッタ速度が蛍光灯等のフリッカ周
期と同一又はその整数倍に設定されて映像信号が読み出
される。そして、繰り返し読み出される映像信号の高周
波成分が検出され、その高周波成分がピークを示す位置
に撮影レンズが駆動される。例えば、シャッタ速度を１
／１００秒（１００Ｈｚ）として撮影レンズを合焦動作
させれば、フリッカの影響を受けずに合焦動作を行うこ
とができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記及び
の方式を採用すると、次のような問題がある。即ち、
の方式では、コントラスト値が３ＶＤ周期毎にしかサ
ンプリングされないことから、毎ＶＤサンプリングされ
る合焦装置より、約３倍程度合焦動作が遅くなる。ま
た、の方式では、シャッタ速度が固定されてしまうた
め、特定の撮影環境下、例えば、低照度下での合焦動作
する場合、十分なコントラスト値が得られず、最悪の場
合は合焦不能となる問題がある。

【０００７】この発明は、上述したような事情に鑑みな
されたものであって、その目的は、蛍光灯等の照明装置
からのフリッカの影響を受けることなく、且つ合焦動作
を遅くすることなく、低照度下でも正確な撮影レンズ系
の焦点位置を検出することができる自動焦点検出装置を
提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明によれば、撮影
レンズ系によって撮像素子上に結像された光学像の映像
信号が得られ、この映像信号の高周波成分に基づいて前
記撮影レンズ系の焦点位置を検出する自動焦点検出装置
において、前記撮像素子上の結像状態を変化させなが
ら、所定時間間隔で映像信号を読み出すための撮像手段
と、前記映像信号を、光源のフリッカ周期の整数倍で且
つ映像信号の読み出し周期の整数倍に等しい時間間隔で
読み出された複数成分に分離し、該分離されたそれぞれ
映像信号成分に含まれる高周波成分のピーク位置を検出
する検出手段と、前記検出手段によって求められた複数
のピーク位置に基づいて補間演算して合焦位置を検出す
るための演算手段と、を備えた自動焦点検出装置が提供
される。

【０００９】ここで、この発明の自動焦点検出装置の望
ましい実施態様としては、次のものが挙げられる。

【００１０】(1) 演算手段は、複数のピーク位置の算術
平均値を求めるものであること。

【００１１】(2) 演算手段は、複数のピーク位置の加重
平均補間演算を行うものであること。

【００１２】(3) 加重平均補間演算において、ピーク位
置に乗じる係数は２ⁿ（ｎは整数）であること。

【００１３】(4) 検出手段は、フリッカ周期が１／１０
０秒で、読み出し周期が１／６０秒の場合、これらの最
小公倍数である１／２０秒の周期（３ＶＤ周期）で読み
出された３つの成分に映像信号を分けるものであるこ
と。

【００１４】(5) 検出手段で、映像信号を３ＶＤ周期で
読み出された３つの成分に分離する場合、演算手段は、
検出手段によって求められた３つのピーク位置の内で中
間位置の重み付けを最も大きくして加重平均補間演算す
ること。

【００１５】本発明によれば、映像信号を、光源のフリ
ッカ周期の整数倍で且つ映像信号の読み出し周期の整数
倍に等しい時間間隔で読み出された複数の成分に分離す
ることにより、フリッカの影響を取り除くことができ
る。そしてこの場合、単に３ＶＤ周期でコントラスト情
報を得るのではなく、コントラスト情報は毎フィールド
毎に取っているので、合焦動作が遅くなる等の不都合は
ない。さらに、シャッタ速度を１／１００秒等に固定す
るものではなく、シャッタ速度は映像信号の読み出し周
期の範囲で任意に可変できるため、低照度下においても
正確な焦点検出が可能である。また、複数成分のピーク
位置に基づいて補間演算を行うことによって、より正確
な焦点検出が可能となる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の自動焦点調節装置に係る実施例を説明する。

【００１７】図３は、本発明の実施形態に係わる自動焦
点調節装置の主要ブロック構成を示している。

【００１８】図３に示される撮影装置、例えば、ディジ
タル・カメラは、撮影レンズ系１及びこの撮影レンズ系
１のレンズを駆動するレンズ駆動モータ８を備えてい
る。撮影レンズ系１は、このレンズ駆動モータ８により
駆動されて撮影レンズ系１のレンズ位置が変化されて合
焦に位置された時点で被写体が撮影される。撮影レンズ
系１を介して被写体からの光線が取り込まれ、被写体像
が撮像素子２、例えば、ＣＣＤに結像される。この被写
体像は、撮像装置１によって電気信号に変換され、撮像
処理回路３に入力される。撮像処理回路３においては、
撮像信号が増幅され、また、サンプルホールドされる。
また、撮像処理回路３においては、撮像信号は、Ａ／Ｄ
変換され、輝度／色の変換処理がなされてディジタル撮
像信号として出力される。図３に示される撮影装置は、
映像信号処理に必要な基準信号（水平，垂直同期信号等
の各種パルス）を発生させるＳＧ回路、即ちパルス発生
回路４及び図示しない映像記録再生系に映像信号を出力
する出力端子部５を備えている。撮像処理回路３から出
力された撮像信号は、ＢＰＦ回路（バンドパスフィル
タ）６に出力され、このＢＰＦ回路（バンドパスフィル
タ）６において、合焦の程度を評価するための高周波成
分が撮像信号の輝度信号から抽出される。撮影装置は、
更にＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，タイマなどで構成される
演算処理回路７及びレンズ駆動モータ８のためのモータ
ドライブ回路９を備えている。

【００１９】この撮影装置においては、まず、被写体光
線が撮影レンズ系１を介して取り込まれ、撮像素子２の
受光面上に被写体像として結像される。撮像素子２の出
力信号は、撮像処理回路３において撮像信号増幅、サン
プルホールド、Ａ／Ｄ変換、輝度／色変換処理等が行わ
れて、出力端子部５に出力されると共にＢＰＦ回路６を
介して演算処理回路７に出力される。そして、出力端子
部５から記録再生系の回路（図示せず）へと出力され
る。また、ＢＰＦ回路６において、輝度（Ｙ）信号より
高周波成分の量（以下、コントラスト値）が抽出され
る。

【００２０】演算処理回路７においては、撮像処理回路
３から出力された輝度（Ｙ）信号が積分されて測光（Ａ
Ｅ）処理が実行され、色（Ｃ）信号によりホワイトバラ
ンス（ＷＢ）の処理が実行される。また、ＢＰＦ回路５
において、コントラスト値が積分されて自動合焦（Ａ
Ｆ）処理が実行される。このとき、垂直同期信号（Ｖ
Ｄ）、水平同期信号（ＨＤ）を利用してコントラスト値
の積分エリアが複数設定され、また、その積分エリアを
可変することが可能である。同様に、ＡＥ／ＷＢのエリ
アを複数設定、可変することも可能となる。垂直同期信
号（ＶＤ）及び水平同期信号（ＨＤ）は、割込端子に接
続され、自動合焦（ＡＦ）、測光（ＡＥ）、ホワイトバ
ランス（ＷＢ）等の処理に利用される。

【００２１】また、演算処理回路は、合焦判別及び合焦
用レンズ位置を管理し、更に合焦位置検出処理に加え
て、ＡＦ動作時にモータドライブ回路９を介してレンズ
駆動モータ８を駆動し、撮影レンズ系１のレンズを所定
の位置に移動せしめる制御機能、測光（ＡＥ）による撮
像素子２の蓄積積分時間を可変（以下、素子シャッタ）
する機能を有している。そして、これらの各機能を働か
せることにより、焦点検出、更には合焦動作が行われ
る。合焦位置であるピーク位置（頂点）予測は、ラグラ
ンジュ補間，スプライン補間，２次近似補間等で行えば
よい。

【００２２】ここで、演算処理回路７による焦点を検出
する動作は、図４に示すような回路機能又はソフトウェ
アによって実現される。映像信号、即ち、Ｙ映像成分
は、フィールド周期ＶＤ（１／６０秒）で読み出される
が、これを映像信号分離部１０により３ＶＤ（１／２０
秒）間隔で読み出された３つの成分に分離される。即
ち、撮像素子２で得られる映像信号が光源のフリッカ周
期（１／１００秒）と映像信号の読み出し周期（１／６
０秒）の最小公倍数に相当する周期（１／２０秒）でサ
ンプリングされて３つの成分に分離される。分離された
３つの映像信号成分は、対応するピーク位置を検出する
ブロック２０の各部２１，２２，２３に入力される。各
々のピーク位置検出部では、レンズ位置に対する被写体
の高周波成分のピーク位置が検出される。

【００２３】３つのピーク位置検出部２１，２２，２３
から得られる、レンズ位置に対する高周波成分は、図５
に示すようになる。ここで、記号○，△、□がそれぞれ
の検出部２１，２２，２３からの出力に対応している。
記号○同士、△同士、□同士を繋ぐと、前記図２とは異
なりフリッカの影響を除いた３つの特性曲線Ｉ、II、II
Iが得られる。

【００２４】次に、補間演算部３０により、３つのピー
ク位置検出部２１，２２，２３によって求められた複数
のピーク位置に基づいて補間演算を行い、以下に述べる
ようにして合焦位置が求められる。

【００２５】図６には、フリッカ環境での各レンズ位置
でのコントラスト値が示されている。この図６に示され
るように、フリッカの影響では、コントラストカーブは
凹凸を示している。この状態で、３グループ（１Ｇ(L7,
L10,L13)，２Ｇ(L5,L8,L11)，３Ｇ(L6,L9,L12)）に分け
て、予測した合焦点がそれぞれ、Ｌ8.4，Ｌ8.5，Ｌ8.9
になったとする。その後、例えば重み付けを均等にして
合焦点が求められる。

【００２６】（Ｌ8.4＋Ｌ8.5＋Ｌ8.9）／３＝Ｌ8.6 …(1) 或いは、３予測点の中間位置の重み付けを大きくして合
焦点を求めること等が考えられる。

【００２７】（Ｌ8.4×１＋Ｌ8.5×２＋Ｌ8.9×１）／４＝Ｌ8.56 …(2) その他に、３予測点の位置によって重みを付ける。これ
は、３予測点の中間位置の重み付けを１番大きくし、そ
の中間に近い方を２番目に大きくする。上記例では、（Ｌ8.4×２＋Ｌ8.5×４＋Ｌ8.9×１）／７＝Ｌ8.53 …(3) となる。

【００２８】また、重み付けは必ずしも２のｎ乗に限る
ものではなく、(2) (3) 式を（Ｌ8.4×１＋Ｌ8.5×３＋Ｌ8.9×１）／５＝Ｌ8.56 (2)’ （Ｌ8.4×２＋Ｌ8.5×３＋Ｌ8.9×１）／６＝Ｌ8.53 (3)’ としてもよい。

【００２９】このように本実施形態によれば、映像信号
をフィールド周期（１／６０秒）の３倍である（１／２
０秒）の時間間隔で読み出された３つの成分に分離し、
該分離されたそれぞれの成分の映像信号に含まれる高周
波成分のピーク位置を基に補間演算によってコントラス
ト値が求められ、撮影レンズ系１の焦点を検出すること
ができる。そして、この場合、１／２０秒という周期
は、蛍光灯のフリッカ周期（１／１００秒）とフィール
ド周期（１／６０秒）の最小公倍数であるため、蛍光灯
によるフリッカの影響を取り除くことができる。

【００３０】しかも、コントラスト情報は、毎フィール
ド毎に取っているので、合焦動作が遅くなる等の不都合
を避けることができる。また、シャッタ速度を１／１０
０秒等に固定するものではなく、シャッタ速度は映像信
号の読み出し周期の範囲で任意に可変できるため、低照
度下においても正確な焦点検出が可能である。さらに、
複数成分のピーク位置に基づいて補間演算を行うことに
よって、より正確な焦点検出が可能となる。

【００３１】演算処理回路７における焦点を検出する動
作を図７及び８を参照してより詳細に説明する。

【００３２】合焦点を検出する動作がステップＳ１０１
で開始されると、撮影レンズの位置でのコントラスト値
の測定が開始される。ここで、ステップＳ１０１におい
て、撮影レンズ系１のレンズは、無限遠の位置よりも光
学的に遠い位置に位置されるように駆動されても良く、
或いは、撮影レンズが現在位置されているその位置を維
持するままでも良い。焦点検出が開始されると、ステッ
プ１０２で示すように垂直同期信号ＶＤが撮像処理回路
３に入力されたかが確認される。垂直同期信号ＶＤが撮
像処理回路３に入力されていない場合には、その垂直同
期信号ＶＤの入力を待つこととなる。垂直同期信号ＶＤ
が撮像処理回路３に入力されると、Ｙ映像信号成分がＢ
ＰＦ６に入力され、そのコントラスト成分がＢＰＦ６か
ら演算処理会と７に出力される。このコントラスト成分
は、演算処理回路７において積分され、ステップＳ１０
３に示すように第１グループのコントラスト値Ｃ０とし
て演算処理回路７内のメモリ（図示せず）に撮影レンズ
の位置に対応するアドレスで格納される。撮影レンズ系
１のレンズは、ステップＳ１０４に示すように時計方向
にレンズ駆動モータ８が回転されて微少距離前進され
る。ステップＳ１０２で垂直同期信号ＶＤが発生されて
から、ステップ１０５に示すように１／６０秒の経過を
待ち、この１／６０秒の経過の時点で次の垂直同期信号
ＶＤが発生されると、同様にＹ映像信号成分がＢＰＦ６
に入力され、そのコントラスト成分がＢＰＦ６から演算
処理会と７に出力される。そして、このコントラスト成
分は、演算処理回路７において積分され、ステップＳ１
０６に示すように第２グループのコントラスト値Ｃ１と
して演算処理回路７内のメモリ（図示せず）に撮影レン
ズ系１のレンズ位置に対応するアドレスで格納される。
同様に、撮影レンズ系１のレンズは、ステップＳ１０７
に示すように時計方向にレンズ駆動モータ８が回転され
て微少距離前進される。更に、ステップＳ１０６で垂直
同期信号ＶＤが発生されてから、ステップ１０８に示す
ように１／６０秒の経過を待ち、この１／６０秒の経過
の時点で次の垂直同期信号ＶＤが発生されると、同様に
Ｙ映像信号成分がＢＰＦ６に入力され、そのコントラス
ト成分がＢＰＦ６から演算処理会と７に出力される。そ
して、このコントラスト成分は、演算処理回路７におい
て積分され、ステップＳ１０９に示すように第３グルー
プのコントラスト値Ｃ２として演算処理回路７内のメモ
リ（図示せず）に撮影レンズ系１のレンズ位置に対応す
るアドレスで格納される。

【００３３】ステップＳ１１０で変数ｎが３に設定さ
れ、フラグPi, Pj, Pkが”０”に初期化され、ステップ
Ｓ１１１に示すように対物レンズ系１のレンズが至近方
向（ＣＷ方向）に向かって駆動される。ステップ１３０
で垂直同期信号ＶＤが発生されるのを待ち、ステップＳ
１３１に示すようにこの垂直同期信号ＶＤに同期して既
に説明したと同様に第１から第３グループのいずれかの
コントラスト値Ｃｎとして演算処理回路７内のメモリ
（図示せず）に撮影レンズ系１のレンズ位置に対応する
アドレスで格納される。

【００３４】次に、ステップＳ１１２において、コント
ラスト値Ｃｎが第１から第３グループのいずれに属する
かが判断される。即ち、コントラスト値Ｃｎの変数ｎが
３で割られ、その余りが求められる。コントラスト値Ｃ
ｎが第４番目のコントラスト値Ｃ３（ｎ＝３）であれ
ば、その余りは、ゼロであり、この第４番目のコントラ
スト値Ｃ３は、第１のグループに属することとなる。従
って、第４番目のコントラスト値Ｃ３（ｎ＝３）は、ス
テップＳ１１３において、第１番目のコントラスト値Ｃ
０（ｎ−３＝０）とその大小が比較される。第１番目の
コントラスト値Ｃ０よりも第４番目のコントラスト値Ｃ
３が大きければ、コントラスト値は、未だにピークに至
っていないとしてステップＳ１１９で次の第１のグルー
プに属するコントラスト値Ｃ６を求めるために変数ｎが
インクリメントされてステップＳ１１１に戻される。ま
た、コントラスト値Ｃｎが第５番目のコントラスト値Ｃ
４（ｎ＝４）であれば、ステップＳ１１２において、そ
の余りは、１であり、この第５番目のコントラスト値Ｃ
４は、第２のグループに属することとなる。従って、第
５番目のコントラスト値Ｃ４（ｎ＝４）は、ステップＳ
１１４において、第２番目のコントラスト値Ｃ１（ｎ−
３＝１）とその大小が比較される。第２番目のコントラ
スト値Ｃ１よりも第５番目のコントラスト値Ｃ４が大き
ければ、コントラスト値は、未だにピークに至っていな
いとしてステップＳ１１９で次の第２のグループに属す
るコントラスト値Ｃ７を求めるために変数ｎがインクリ
メントされてステップＳ１１１に戻される。更に、コン
トラスト値Ｃｎが第６番目のコントラスト値Ｃ５（ｎ＝
５）であれば、ステップＳ１１２において、その余り
は、２であり、この第６番目のコントラスト値Ｃ５は、
第３のグループに属することとなる。従って、第６番目
のコントラスト値Ｃ５（ｎ＝５）は、ステップＳ１１５
において、第３番目のコントラスト値Ｃ２（ｎ−３＝
２）とその大小が比較される。第３番目のコントラスト
値Ｃ２よりも第６番目のコントラスト値Ｃ５が大きけれ
ば、コントラスト値は、未だにピークに至っていないと
してステップＳ１１９で次の第３のグループに属するコ
ントラスト値Ｃ８を求めるために変数ｎがインクリメン
トされてステップＳ１１１に戻される。

【００３５】ステップＳ１１３において、第４番目のコ
ントラスト値Ｃ３（ｎ＝３）が第１番目のコントラスト
値Ｃ０（ｎ−３＝０）よりも小さければ、コントラスト
値は、既にピークを通過したとして、ステップＳ１１６
において、フラグPiは、”１”に設定され、同様に、ス
テップＳ１１４において、第５番目のコントラスト値Ｃ
４（ｎ＝４）が第２番目のコントラスト値Ｃ１（ｎ−３
＝１）よりも小さければ、コントラスト値は、既にピー
クを通過したとして、ステップＳ１１７において、フラ
グPjは、”１”に設定され、また、ステップＳ１１５に
おいて、第６番目のコントラスト値Ｃ５（ｎ＝５）が第
３番目のコントラスト値Ｃ２（ｎ−３＝２）よりも小さ
ければ、コントラスト値は、既にピークを通過したとし
て、ステップＳ１１８において、フラグPkは、”１”に
設定される。

【００３６】ステップＳ１２０にフラグPi, Pj, Pkの全
てが”１”である場合には、ステップＳ１２１に進み、
フラグPi, Pj, Pkの１つが”０”である場合には、ステ
ップＳ１１９において変数ｎがインクリメントされてス
テップＳ１１１に戻されてステップＳ１１１からステッ
プ１１８が繰り返される。ステップＳ１２１において、
第１、第２及び第３グループ毎にコントラスト値のピー
クが算出される。

【００３７】この第１、第２及び第３グループのコント
ラスト値から求められた３つのピークからステップＳ１
２３に示すように撮影レンズ系１のレンズの合焦位置が
算出される。この合焦位置は、既に述べたような重み付
けを与えた補間計算で算出される。合焦位置が定まる
と、演算処理回路７からモータドライブ回路９に撮影レ
ンズ系１のレンズを合焦位置に位置させる為の移動方向
及び移動量の指示が与えられ、この移動指示に従ってモ
ータドライブ回路９がレンズ駆動モータを駆動して、ス
テップＳ１２３に示すように撮影レンズ系１のレンズを
合焦位置に移動させる。撮影レンズ系１のレンズが合焦
位置に移動されると、ステップＳ１２４に示すように一
連の合焦動作が終了される。

【００３８】尚、図７及び図８を参照して説明した実施
例では、サンプリング数ｎ＝３（１／６０秒×３＝１／
２０秒）の場合について説明したが、サンプリング数ｎ
＝６（１／６０秒×６＝１／１０秒）等にも容易に適用
することができることは明らかである。

【００３９】なお、本発明は上述した実施形態に限定さ
れるものではない。本発明は、ビデオカメラ等の動画を
撮影するものやディジタル・カメラ等の静止画を撮影す
るものに限らず、撮像素子で得られる映像信号を基に焦
点検出を行うものに適用できる。

【００４０】その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲
で、種々変形して実施することができる。

【００４１】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、映
像信号を、光源のフリッカ周期の整数倍で且つ映像信号
の読み出し周期の整数倍に等しい時間間隔で読み出され
た複数成分に分離し、該分離されたそれぞれの成分の映
像信号の高周波成分のピーク位置を検出し、演算手段に
より、検出手段によって求められた複数のピーク位置に
基づいて補間演算を行い合焦位置を検出することによ
り、蛍光灯等のフリッカの影響を取り除くことができ、
且つ合焦動作を遅くすることなく、低照度下でも正確な
焦点検出を行うことができる自動焦点検出装置を実現す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】山登り方式と称せられる焦点検出方式に係る撮
影レンズ系を介して獲得された高周波成分量、即ち、コ
ントラスト値とその撮影レンズ系のレンズ位置との関係
を示すグラフである。

【図２】蛍光灯等の照明器具から照射されるフリッカを
照明下で影響を受ける撮影レンズ系を介して獲得された
コントラスト値とその撮影レンズ系のレンズ位置との関
係を示すグラフである。

【図３】この発明の第１の実施形態に係わる自動的に撮
影レンズ系の焦点を調整する自動焦点調節装置を示すブ
ロック図である。

【図４】演算処理回路による焦点検出動作の機能を説明
するための機能ブロック図である。

【図５】フィールド周期（ＶＤ周期）の３倍の周期でフ
リッカが発生している様子を示すグラフである。

【図６】フリッカを有する照明下でのコントラスト値と
その撮影レンズ系のレンズ位置との関係を示すグラフで
ある。

【図７】図３に示される自動焦点調節装置で焦点検出の
為に実行される動作のフローチャートを示している

【図８】図３に示される自動焦点調節装置で焦点検出の
為に実行される動作のフローチャートを示している

【符号の説明】

１…撮影レンズ系２…撮像素子３…撮像処理回路４…パルス発生回路（ＳＧ）５…出力端子部６…バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）７…演算処理回路８…レンズ駆動モータ９…モータドライブ回路１０…映像信号分離部２０（２１，２２，２３）…ピーク位置検出部３０…補間演算部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】撮影レンズ系を介して光学像が撮像素子上
に結像され、この撮像素子から出力される映像信号に含
まれる高周波成分に基づいてあるフリッカ周期で点滅さ
れる光源下においても前記撮影レンズ系の焦点位置を検
出することができる自動焦点検出装置において、前記撮像素子上の結像状態を変化させながら、所定時間
間隔で出力される映像信号を、前記フリッカ周期の整数
倍で、且つ、映像信号の読み出し周期の整数倍に等しい
時間間隔でサンプリングして複数の映像信号成分に分離
し、該分離されたそれぞれの映像信号成分に含まれる高
周波成分のピーク位置を検出する検出手段と、前記検出手段によって求められた複数のピーク位置に基
づいて補間演算して撮影レンズ系の合焦位置を演算する
ための演算手段と、を具備することを特徴とする自動焦点検出装置。
【請求項２】前記演算手段は、前記複数のピーク位置の
算術平均値を求めることを特徴とする請求項１記載の自
動焦点検出装置。
【請求項３】前記演算手段は、前記複数のピーク位置の
加重平均補間演算することを特徴とする請求項１記載の
自動焦点検出装置。
【請求項４】前記加重平均補間演算において、前記ピー
ク位置に乗じる係数は２ⁿ（ｎは整数）であることを特
徴とする請求項３記載の自動焦点検出装置。
【請求項５】前記検出手段は、読み出し周期の３倍の周
期で読み出された前記映像信号を３つの成分に分離し、
前記演算手段は、前記検出手段によって求められた３つ
のピーク位置の内で中間位置の重み付けを最も大きくす
る加重平均補間演算することを特徴とする請求項１記載
の自動焦点検出装置。
【請求項６】あるフリッカ周期で点滅される光源下にお
いても被写体に焦点を合わせてこの被写体を電子的画像
として撮影することができる電子カメラにおいて、焦点調整の為に移動可能なレンズを含む撮影レンズ系
と、この撮影レンズ系のレンズを駆動するレンズ駆動手段
と、この撮影レンズ系を介して伝達される被写体の光学像が
結像され、その光学像を映像信号に変換する撮像素子
と、撮影レンズ系のレンズを駆動しながら、撮像素子から所
定周期で出力される映像信号を前記フリッカ周期の整数
倍で、且つ、映像信号の所定周期の整数倍に等しい時間
間隔で、映像信号に含まれる高周波信号成分をサンプリ
ングして複数グループに分離し、グループ毎に信号成分
に含まれる高周波成分のピーク位置を検出する検出手段
と、前記検出手段によって求められた複数のピーク位置に基
づいて補間演算して撮影レンズ系の合焦位置を演算する
ための演算手段と、演算された合焦位置に前記撮影レンズ系のレンズが位置
されるようにレンズ駆動手段を制御する制御手段と、を具備することを特徴とする自動焦点検出装置。
【請求項７】前記演算手段は、前記複数のピーク位置の
算術平均値を求めることを特徴とする請求項６記載のカ
メラ。
【請求項８】前記演算手段は、前記複数のピーク位置の
加重平均補間演算することを特徴とする請求項請求項６
記載のカメラ。
【請求項９】前記加重平均補間演算において、前記ピー
ク位置に乗じる係数は２ⁿ（ｎは整数）であることを特
徴とする請求項６記載のカメラ。
【請求項１０】前記検出手段は、読み出し周期の３倍の
周期で読み出された前記映像信号を３つの成分に分離
し、前記演算手段は、前記検出手段によって求められた
３つのピーク位置の内で中間位置の重み付けを最も大き
くする加重平均補間演算することを特徴とする項請求項
６記載のカメラ。