JP2003315661A - カメラのオートフォーカス可否判定装置およびオートフォーカス可否判定方法および撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被写体を照明する補助光源３を備えるととも
にオートフォーカス機能を有したカメラにおいて、簡単
な装置および方法によって、オートフォーカスしたい距
離（Ｄｂ）より短い距離（Ｄａ）の位置でオートフォー
カスの可否を判定することができるようにする。 【解決手段】 カメラ１のレンズ２および補助光源３か
ら距離Ｄａ隔てた位置に測定面４ａが配設されるように
暗箱４を設ける。補助光使用時の測定面４ａの最高輝度
位置（位置Ａ）を求め、距離Ｄｂ隔てた合焦目標位置に
おける前記位置Ａに相当する位置Ｂを求め、前記位置Ｂ
を中心とする円とカメラのコントラスト検出枠の角度に
沿った円とが重なる重なり領域Ｂを求め、前記測定面４
ａにおける前記領域Ｂに相当する換算領域Ａを求め、該
領域Ａの輝度が輝度しきい値Ａｓ以上であればオートフ
ォーカス可能と判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被写体を照明する
補助光源を備えるとともにオートフォーカス機能を有し
たカメラのオートフォーカス可否判定装置およびオート
フォーカス可否判定方法および撮像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、デジタルカメラやビデオカメラに
おいて、ピントを合わせたい位置でオートフォーカスで
きるか否かを確認するためには、ＬＥＤなどの補助光を
発光させて、オートフォーカスする実際の位置での明る
さを測定して判定していた。

【０００３】また製品（カメラ）の出荷時にその補助光
の性能を確認する必要があるが、その場合もオートフォ
ーカスしようとする位置での補助光の輝度を実測して行
っていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のように従来は、
オートフォーカスする距離での明るさをＬＥＤの光軸の
バラツキを測定し、カメラ用ＣＣＤの受光素子で受けた
信号のフィードバックにより、オートフォーカスの可否
を、オートフォーカスしたい距離より短い距離の位置で
判定するシステムは確立されていなかった。

【０００５】このためピントを合わせたい様々な位置で
各々測定しなければならず、非常に不便であり、また様
々な長さの測定治工具が必要であるため測定用の治工具
のコストは高いものであった。

【０００６】また、唯一の撮像装置によって、オートフ
ォーカスしたい距離より短い距離の位置でオートフォー
カスの可否を判定することができる装置は存在せず、そ
の実現が期待されていた。

【０００７】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
その目的は、簡単な装置および方法によって、オートフ
ォーカスしたい距離より短い距離の位置でオートフォー
カスの可否を判定することができるカメラのオートフォ
ーカス可否判定装置およびオートフォーカス可否判定方
法および撮像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】本発明のカメラのオート
フォーカス可否判定装置は、被写体を照明する補助光源
を備えるとともにオートフォーカス機能を有したカメラ
において、前記補助光源から発せられる補助光を使用し
たときの、所定面積を有した合焦目標位置と前記カメラ
の本体との間であって、少なくともカメラの画角範囲内
に配設された測定面を有し、該測定面と前記カメラおよ
び補助光源との間を暗闇に保持する外光遮蔽筺体と、前
記補助光使用時の前記測定面における最高輝度となる第
１の位置を、前記カメラに取り込んだ輝度情報に基づい
て求め、前記カメラの画角に対する補助光の光軸であっ
て、前記合焦目標位置における前記最高輝度となる第１
の位置に相当する第２の位置を演算し、前記合焦目標位
置に描かれる円であって、前記演算された第２の位置を
中心に前記補助光の広がり角度に沿った円と、前記合焦
目標位置に描かれる円であって、前記カメラのレンズの
光軸を中心にカメラのコントラスト検出用の枠の角度に
沿った円とが重なる重なり領域を求め、前記測定面にお
ける前記重なり領域に相当する換算領域を求める演算手
段と、前記カメラに取り込んだ輝度情報に基づいて前記
換算領域における測定輝度を求める輝度測定手段と、前
記輝度測定手段で求められた測定輝度が所定の輝度しき
い値以上であるとき、オートフォーカスが可能であると
判定する判定手段とを備えたことを特徴としている。

【０００９】また前記判定手段は、前記外光遮蔽筺体お
よび演算手段を用いて、前記換算領域と同じ輝度検出用
の枠と、被写体のコントラスト検出用の枠とを設定し、
前記コントラスト検出用の枠のコントラストが必要十分
値となるときの、前記輝度検出用の枠の輝度を輝度しき
い値として判定することを特徴としている。

【００１０】また前記コントラスト検出用の枠は、当該
カメラに一意的に設定された枠を用いることを特徴とし
ている。

【００１１】また本発明のカメラのオートフォーカス可
否判定方法は、被写体を照明する補助光源を備えるとと
もにオートフォーカス機能を有したカメラにおいて、前
記補助光源から発せられる補助光を使用したときの、所
定面積を有した合焦目標位置と前記カメラの本体との間
であって、少なくともカメラの画角範囲内に測定面を設
定する測定面設定処理と、前記測定面と前記カメラおよ
び補助光源との間を暗闇に保持する外光遮蔽処理と、前
記補助光使用時の前記測定面における最高輝度となる第
１の位置を、前記カメラに取り込んだ輝度情報に基づい
て求める処理と、前記カメラの画角に対する補助光の光
軸であって、前記合焦目標位置における前記最高輝度と
なる第１の位置に相当する第２の位置を演算する処理
と、前記合焦目標位置に描かれる円であって、前記演算
された第２の位置を中心に前記補助光の広がり角度に沿
った円と、前記合焦目標位置に描かれる円であって、前
記カメラのレンズの光軸を中心にカメラのコントラスト
検出用の枠の角度に沿った円とが重なる重なり領域を求
める処理と、前記測定面における前記重なり領域に相当
する換算領域を求める処理と、前記カメラに取り込んだ
輝度情報に基づいて前記換算領域における測定輝度を求
める輝度測定処理と、前記輝度測定処理で求められた測
定輝度が所定の輝度しきい値以上であるとき、オートフ
ォーカスが可能であると判定する判定処理とを備えたこ
とを特徴としている。

【００１２】また前記判定処理は、前記換算領域と同じ
輝度検出用の枠と、被写体のコントラスト検出用の枠と
を設定し、前記コントラスト検出用の枠のコントラスト
が必要十分値となるときの、前記輝度検出用の枠の輝度
を輝度しきい値として判定することを特徴としている。

【００１３】また前記コントラスト検出用の枠は、当該
カメラに一意的に設定された枠を用いることを特徴とし
ている。

【００１４】また、本発明の撮像装置は、被写体を照明
する補助光源と、オートフォーカス機能を有したカメラ
と、前記補助光源から発せられる補助光を使用したとき
の、所定面積を有した合焦目標位置と前記カメラの本体
との間であって、少なくともカメラの画角範囲内に位置
する測定面における最高輝度となる第１の位置を、前記
カメラに取り込んだ輝度情報に基づいて求め、前記カメ
ラの画角に対する補助光の光軸であって、前記合焦目標
位置における前記最高輝度となる第１の位置に相当する
第２の位置を演算し、前記合焦目標位置に描かれる円で
あって、前記演算された第２の位置を中心に前記補助光
の広がり角度に沿った円と、前記合焦目標位置に描かれ
る円であって、前記カメラのレンズの光軸を中心にカメ
ラのコントラスト検出用の枠の角度に沿った円とが重な
る重なり領域を求め、前記測定面における前記重なり領
域に相当する換算領域を求める演算手段と、前記カメラ
に取り込んだ輝度情報に基づいて前記換算領域における
測定輝度を求める輝度測定手段と、前記輝度測定手段で
求められた測定輝度が所定の輝度しきい値以上であると
き、オートフォーカスが可能であると判定する判定手段
とを備えたことを特徴としている。

【００１５】また前記コントラスト検出用の枠は、当該
カメラに一意的に設定された枠を用いることを特徴とし
ている。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態例を図面
を参照しながら説明する。図１は本発明の一実施形態例
の要部構成を表し、１はカメラ、２はカメラのレンズ、
３はカメラ１に近設されたオートフォーカス用の、例え
ばＬＥＤから成る補助光源である。Ｄｂはカメラ１のレ
ンズ２から合焦目標位置までの距離を示している。

【００１７】カメラ１（のレンズ２）および補助光源３
に対向して暗箱４（外光遮蔽筺体）が配設され、この暗
箱４のカメラ１側から、前記距離Ｄｂよりも短い距離Ｄ
ａ隔てた部位には、暗箱４の背面板を形成する測定面４
ａが配設されている。

【００１８】補助光源３は、暗箱４内に合焦目標位置に
向けて発光がなされ、カメラ１（のレンズ２）は暗箱４
内の画像情報を、後述するカメラ用ＣＣＤ（図示省略）
に取り込み、該情報は図示しないカメラ信号処理部やマ
イクロコンピュータに送出される。

【００１９】図中、ａはカメラの画角、ｂは補助光源３
からの補助光の広がり角度、ｃはカメラ１のコントラス
ト検出枠の角度を各々示している。

【００２０】前記カメラ１で取り込まれた画像情報は、
例えば図２に示すようなシステムにより本発明のオート
フォーカス可否判定が行われる。

【００２１】すなわち図２において、ＡＦ補助光付きの
カメラレンズからＣＣＤに被写体情報を取り込み、信号
の増幅（ＡＭＰ）を行った後、カメラ信号処理部で画枠
に対して任意の大きさの枠を設定し、その枠の中の輝度
情報とコントラスト情報をマイコンを介して読み込むシ
ステムである。

【００２２】本実施形態例のオートフォーカス可否判定
は、上記のように構成された装置において、図３の判定
用の輝度しきい値を求めるフローチャートおよび図４の
オートフォーカス可否判定の全体のフローチャートに沿
って、次のような手順により行われる。

【００２３】まず図４のステップＳ₁のように距離Ｄｂ
で決まる合焦目標位置を決定し、ステップＳ₂のように
距離Ｄｂよりも短い距離Ｄａとなる測定面４ａを設定す
る。次にＬＥＤなどの補助光源３を発光させ、測定面４
ａ内でカメラの画角に対して十分小さな輝度検出用の枠
を、画面内をスキャンさせて、画面内のどの枠が最高輝
度位置かを調べることにより、測定面４ａにおけるカメ
ラの画角（画角ａ）に対するＬＥＤの最高輝度の位置Ａ
（第１の位置）を図５のように見つけ出す（ステップＳ
₃）。

【００２４】次に前記見つけ出した測定面４ａにおける
カメラの画角に対するＬＥＤの最高輝度の位置Ａが、オ
ートフォーカスを保証する位置（合焦目標位置）でどこ
の位置（位置Ｂ）にくるかを計算する。そしてその位置
Ｂ（第２の位置）を中心にＡＦ補助光の広がり角度ｂを
もとに円を描き、その円と合焦目標位置（距離Ｄｂ）で
のカメラのコントラスト検出枠角度ｃに従い描かれた円
とが重なる部分の重なり領域（図６）の面積Ｂが、測定
面４ａ（距離Ｄａ）の位置でどの領域（換算面積Ａ）に
なるかを計算し、その位置でその換算面積Ａと同じ大き
さの輝度検出用の枠を設定し、その部分の輝度Ａを測定
する（ステップＳ₄，Ｓ₅）。

【００２５】次にステップＳ₇において、前記換算面積
Ａの輝度Ａが、所定の輝度しきい値（Ａｓ）以上である
か否かを判定する。そして輝度Ａが輝度しきい値Ａｓ以
上であればオートフォーカス可能であると判定し（ステ
ップＳ₈）、未満であればオートフォーカス不可である
と判定する（ステップＳ₉）。

【００２６】この輝度しきい値（Ａｓ）は、まず図３の
ステップＳ₁のようにＡＦ補助光の輝度を設定し、ステ
ップＳ₂においてＡＦ補助光の光軸の位置を設定し、ス
テップＳ₃において前記面積Ａと同じ輝度検出用の枠を
設定し、ステップＳ₄において被写体のコントラスト検
出用の枠を設定した後コントラストを検出する（面積Ａ
とは無関係で被写体を検出するための枠）。

【００２７】次にステップＳ₅においてコントラストが
十分であるか否かを判定し、コントラストが十分大きな
値の場合は、その時の面積Ａの輝度を合焦可能とし、判
定値用のしきい値Ａｓとする（ステップＳ₆）。またコ
ントラストが低い場合は、面積Ａの大きさと位置は一定
のまま、輝度をコントラストが十分大きな値になるまで
上げて、しきい値Ａｓを決定する。このコントラストに
より、オートフォーカスが可能か不可能かを判定する。

【００２８】この図３の処理は、大量のカメラを測定す
る場合、最初に判定値（しきい値Ａｓ）を決定するとそ
の後は毎回とる必要はない。

【００２９】なお前記コントラスト検出用の枠は、例え
ばカメラ１自身に一意的に設定されている枠を用いる
（コントラスト検出枠の角度ｃをズームによらず一定と
する）。

【００３０】また図６に示す重なり領域Ｂの大きさは大
きい方が望ましく、そのように各条件を設定するもので
ある。

【００３１】また外光遮蔽筺体は図１の暗箱４に限らず
他の形状に構成されても良い。

【００３２】上記のように本実施形態例では、合焦目標
位置（距離Ｄｂの位置）におけるカメラのコントラスト
検出枠角度ｃ内の明るさがどれだけ有ればよいかの判断
を、コントラストを調べることにより行っている。

【００３３】この合焦目標位置（面積Ｂ）におけるコン
トラストが十分であることがわかれば、そのときの測定
面４ａの面積Ａの輝度はオートフォーカスが十分可能で
あることになるので、その面積Ａの輝度を輝度しきい値
Ａｓとしている。

【００３４】このように最初に輝度しきい値Ａｓを決定
しておくことにより、その後は実際の合焦目標位置（距
離Ｄｂ）で測定する必要はなく、距離Ｄｂより短い距離
Ｄａの測定面４ａにおける面積Ａの距離を調べ、それと
前記輝度しきい値Ａｓとを比較することで容易に判定が
実施できる。

【００３５】また前記コントラスト測定は、ＣＣＤと信
号処理系によって異なる値となるが、最初に１回だけ合
焦目標位置の面積Ｂのコントラストを検出することで、
ＣＣＤと信号処理系のばらつきを吸収したうえでの補助
光の輝度を決定しているので、その後は測定面４ａにお
ける面積Ａの輝度のみで判定することができる。

【００３６】また図１〜図４の構成、機能を搭載した本
発明の撮像装置は、例えば修理サービス時に前記各機能
を起動させることによって、簡単に調整することができ
る。

【００３７】

【発明の効果】（１）以上のように請求項１〜８に記載
の本発明によれば、被写体を照明する補助光源を備える
とともにオートフォーカス機能を有したカメラにおい
て、オートフォーカスを合わせたい距離よりも短い距離
の位置で容易にオートフォーカスの可否を判定すること
ができる。

【００３８】また、例えば製品（カメラ）の出荷時にそ
の補助光の性能を確認する際に、ピントを合わせたい位
置よりも短い測定治工具で測定することができ、治工具
のコスト削減ができる。

【００３９】またピントを合わせたい位置でオートフォ
ーカスできるかを、固定された短い測定治工具で自由に
確認することができ、様々な長さの治工具で個別に測定
するのに比べて、測定治工具の部品削減になる。

【００４０】またピントを合わせたい位置でオートフォ
ーカスできるかを、それよりも短い測定治工具で測定し
ても、実際の長さと同じ治工具で測定した場合と同じ結
果となり、デジカメやビデオカメラの性能の向上につな
がる。 （２）また請求項９、１０に記載の本発明によれば、唯
一の装置によって、オートフォーカスを合わせたい距離
よりも短い距離の位置で容易にオートフォーカスの可否
を判定することができる。また修理サービス時に本発明
の各機能を起動させることによって、簡単に調整するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態例を示す要部構成図。

【図２】本発明の一実施形態例のシステム構成図。

【図３】本発明の一実施形態例を表し、輝度しきい値を
求めるフローチャート。

【図４】本発明の一実施形態例を表し、オートフォーカ
ス可否判定処理のフローチャート。

【図５】本発明の一実施形態例を表し、処理途中の様子
を示す説明図。

【図６】本発明の一実施形態例を表し、処理途中の様子
を示す説明図。

【符号の説明】

１…カメラ、２…レンズ、３…補助光源、４…暗箱、４
ａ…測定面、Ａ…換算領域、Ｂ…重なり領域。

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H011 AA03 BA31 BB04 DA08 2H051 AA00 AA08 BA41 CE14 DA22 DB01 EB19 GB15 GB19 5C022 AA00 AB15 AB22 AC42 AC69

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被写体を照明する補助光源を備えるとと
   もにオートフォーカス機能を有したカメラのオートフォ
   ーカス可否判定装置において、 前記補助光源から発せられる補助光を使用したときの、
   所定面積を有した合焦目標位置と前記カメラの本体との
   間であって、少なくともカメラの画角範囲内に配設され
   た測定面を有し、該測定面と前記カメラおよび補助光源
   との間を暗闇に保持する外光遮蔽筺体と、 前記補助光使用時の前記測定面における最高輝度となる
   第１の位置を、前記カメラに取り込んだ輝度情報に基づ
   いて求め、 前記カメラの画角に対する補助光の光軸であって、前記
   合焦目標位置における前記最高輝度となる第１の位置に
   相当する第２の位置を演算し、 前記合焦目標位置に描かれる円であって、前記演算され
   た第２の位置を中心に前記補助光の広がり角度に沿った
   円と、前記合焦目標位置に描かれる円であって、前記カ
   メラのレンズの光軸を中心にカメラのコントラスト検出
   用の枠の角度に沿った円とが重なる重なり領域を求め、 前記測定面における前記重なり領域に相当する換算領域
   を求める演算手段と、 前記カメラに取り込んだ輝度情報に基づいて前記換算領
   域における測定輝度を求める輝度測定手段と、 前記輝度測定手段で求められた測定輝度が所定の輝度し
   きい値以上であるとき、オートフォーカスが可能である
   と判定する判定手段とを備えたことを特徴とするカメラ
   のオートフォーカス可否判定装置。
2. 【請求項２】 前記判定手段は、前記外光遮蔽筺体およ
   び演算手段を用いて、前記換算領域と同じ輝度検出用の
   枠と、被写体のコントラスト検出用の枠とを設定し、前
   記コントラスト検出用の枠のコントラストが必要十分値
   となるときの、前記輝度検出用の枠の輝度を輝度しきい
   値として判定することを特徴とする請求項１に記載のカ
   メラのオートフォーカス可否判定装置。
3. 【請求項３】 前記コントラスト検出用の枠は、当該カ
   メラに一意的に設定された枠を用いることを特徴とする
   請求項１に記載のカメラのオートフォーカス可否判定装
   置。
4. 【請求項４】 前記コントラスト検出用の枠は、当該カ
   メラに一意的に設定された枠を用いることを特徴とする
   請求項２に記載のカメラのオートフォーカス可否判定装
   置。
5. 【請求項５】 被写体を照明する補助光源を備えるとと
   もにオートフォーカス機能を有したカメラのオートフォ
   ーカス可否判定方法において、 前記補助光源から発せられる補助光を使用したときの、
   所定面積を有した合焦目標位置と前記カメラの本体との
   間であって、少なくともカメラの画角範囲内に測定面を
   設定する測定面設定処理と、 前記測定面と前記カメラおよび補助光源との間を暗闇に
   保持する外光遮蔽処理と、 前記補助光使用時の前記測定面における最高輝度となる
   第１の位置を、前記カメラに取り込んだ輝度情報に基づ
   いて求める処理と、 前記カメラの画角に対する補助光の光軸であって、前記
   合焦目標位置における前記最高輝度となる第１の位置に
   相当する第２の位置を演算する処理と、 前記合焦目標位置に描かれる円であって、前記演算され
   た第２の位置を中心に前記補助光の広がり角度に沿った
   円と、前記合焦目標位置に描かれる円であって、前記カ
   メラのレンズの光軸を中心にカメラのコントラスト検出
   用の枠の角度に沿った円とが重なる重なり領域を求める
   処理と、 前記測定面における前記重なり領域に相当する換算領域
   を求める処理と、 前記カメラに取り込んだ輝度情報に基づいて前記換算領
   域における測定輝度を求める輝度測定処理と、 前記輝度測定処理で求められた測定輝度が所定の輝度し
   きい値以上であるとき、オートフォーカスが可能である
   と判定する判定処理とを備えたことを特徴とするカメラ
   のオートフォーカス可否判定方法。
6. 【請求項６】 前記判定処理は、前記換算領域と同じ輝
   度検出用の枠と、被写体のコントラスト検出用の枠とを
   設定し、前記コントラスト検出用の枠のコントラストが
   必要十分値となるときの、前記輝度検出用の枠の輝度を
   輝度しきい値として判定することを特徴とする請求項５
   に記載のカメラのオートフォーカス可否判定方法。
7. 【請求項７】 前記コントラスト検出用の枠は、当該カ
   メラに一意的に設定された枠を用いることを特徴とする
   請求項５に記載のカメラのオートフォーカス可否判定方
   法。
8. 【請求項８】 前記コントラスト検出用の枠は、当該カ
   メラに一意的に設定された枠を用いることを特徴とする
   請求項６に記載のカメラのオートフォーカス可否判定方
   法。
9. 【請求項９】 被写体を照明する補助光源と、 オートフォーカス機能を有したカメラと、 前記補助光源から発せられる補助光を使用したときの、
   所定面積を有した合焦目標位置と前記カメラの本体との
   間であって、少なくともカメラの画角範囲内に位置する
   測定面における最高輝度となる第１の位置を、前記カメ
   ラに取り込んだ輝度情報に基づいて求め、 前記カメラの画角に対する補助光の光軸であって、前記
   合焦目標位置における前記最高輝度となる第１の位置に
   相当する第２の位置を演算し、 前記合焦目標位置に描かれる円であって、前記演算され
   た第２の位置を中心に前記補助光の広がり角度に沿った
   円と、前記合焦目標位置に描かれる円であって、前記カ
   メラのレンズの光軸を中心にカメラのコントラスト検出
   用の枠の角度に沿った円とが重なる重なり領域を求め、 前記測定面における前記重なり領域に相当する換算領域
   を求める演算手段と、 前記カメラに取り込んだ輝度情報に基づいて前記換算領
   域における測定輝度を求める輝度測定手段と、 前記輝度測定手段で求められた測定輝度が所定の輝度し
   きい値以上であるとき、オートフォーカスが可能である
   と判定する判定手段とを備えたことを特徴とする撮像装
   置。
10. 【請求項１０】 前記コントラスト検出用の枠は、当該
    カメラに一意的に設定された枠を用いることを特徴とす
    る請求項９に記載の撮像装置。