JP2003315663A - 自動合焦装置及び自動合焦方法 - Google Patents
自動合焦装置及び自動合焦方法Info
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- JP2003315663A JP2003315663A JP2002118740A JP2002118740A JP2003315663A JP 2003315663 A JP2003315663 A JP 2003315663A JP 2002118740 A JP2002118740 A JP 2002118740A JP 2002118740 A JP2002118740 A JP 2002118740A JP 2003315663 A JP2003315663 A JP 2003315663A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 画面中央部に設定した初期合焦検出エリアに
おいて映像信号の高周波成分の積算量が所定レベル以下
となる場合に、画面内に設定した複数のエリアでの高周
波成分の積算に基づき特定のエリアを合焦検出エリアと
して選択すると、画面中央部を外れた個所に合焦してし
まうという可能性があるという問題があった。 【解決手段】 初期合焦検出エリアでの映像信号の高周
波成分の積算量が所定レベル以下となる場合、合焦制御
部１０と検出エリア設定部１１とにより、上記エリアを
複数に分割した中の少なくとも１つの分割エリアを合焦
検出エリアとして設定するようにした。
おいて映像信号の高周波成分の積算量が所定レベル以下
となる場合に、画面内に設定した複数のエリアでの高周
波成分の積算に基づき特定のエリアを合焦検出エリアと
して選択すると、画面中央部を外れた個所に合焦してし
まうという可能性があるという問題があった。 【解決手段】 初期合焦検出エリアでの映像信号の高周
波成分の積算量が所定レベル以下となる場合、合焦制御
部１０と検出エリア設定部１１とにより、上記エリアを
複数に分割した中の少なくとも１つの分割エリアを合焦
検出エリアとして設定するようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】 本発明は、自動合焦装置及
び自動合焦方法に関する。
び自動合焦方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】 ビデオカメラにおける自動合焦装置と
して、撮像画像信号から得られる高周波成分に基づき合
焦用レンズの焦点調節を行なう山登り法を用いた装置が
知られている。これは、カメラの焦点が合っているとき
には、画像信号の輝度の高周波成分の積算量が最大とな
り、焦点が外れるに従って上記積算量が減少するという
原理を用い、カメラの合焦用レンズを光軸方向に移動さ
せたときの画像信号の高周波成分に基づく積算量の変化
をもとに、上記積算量（以下、この積算量を合焦状態を
示すものとして合焦評価値と称す）が最大となるように
合焦用レンズを駆動制御するものである。
して、撮像画像信号から得られる高周波成分に基づき合
焦用レンズの焦点調節を行なう山登り法を用いた装置が
知られている。これは、カメラの焦点が合っているとき
には、画像信号の輝度の高周波成分の積算量が最大とな
り、焦点が外れるに従って上記積算量が減少するという
原理を用い、カメラの合焦用レンズを光軸方向に移動さ
せたときの画像信号の高周波成分に基づく積算量の変化
をもとに、上記積算量（以下、この積算量を合焦状態を
示すものとして合焦評価値と称す）が最大となるように
合焦用レンズを駆動制御するものである。
【０００３】上記山登り方式を応用した自動合焦装置と
しては、例えば特開平６−３８０８９号公報に示される
装置がある。この装置は、最初に設定した複数、あるい
は単一の画像エリアにおける合焦評価値にもとづいて、
上記山登り法を用いて自動合焦動作を行なうものであ
る。この装置では、画面中央部に設定した初期合焦検出
エリアにおいて映像信号の高周波成分を積算させる。そ
してコントラストが低く上記積算量が所定レベル以下と
なる自動合焦動作が困難な場合には、複数エリアで同時
に高周波成分の積算を行ない、上記複数エリアの中から
高いコントラストの被写体を含むエリアを選択し、その
エリアを合焦検出エリアとするものである。
しては、例えば特開平６−３８０８９号公報に示される
装置がある。この装置は、最初に設定した複数、あるい
は単一の画像エリアにおける合焦評価値にもとづいて、
上記山登り法を用いて自動合焦動作を行なうものであ
る。この装置では、画面中央部に設定した初期合焦検出
エリアにおいて映像信号の高周波成分を積算させる。そ
してコントラストが低く上記積算量が所定レベル以下と
なる自動合焦動作が困難な場合には、複数エリアで同時
に高周波成分の積算を行ない、上記複数エリアの中から
高いコントラストの被写体を含むエリアを選択し、その
エリアを合焦検出エリアとするものである。
【０００４】ところで、上記装置では、上述したように
コントラストが低く高周波成分の積算量が所定レベル以
下となる場合に複数エリアで同時に高周波成分の積算を
行なうのであるが、複数設定されるエリアのいずれのエ
リアを重視して合焦動作を行なうかの指定がないため、
複数設定されるエリアの設定場所を誤ると、一般にユー
ザーが一番合焦させたいポイントであることが多い画面
中央部を外れた個所に合焦してしまう可能性があるとい
う問題があった。
コントラストが低く高周波成分の積算量が所定レベル以
下となる場合に複数エリアで同時に高周波成分の積算を
行なうのであるが、複数設定されるエリアのいずれのエ
リアを重視して合焦動作を行なうかの指定がないため、
複数設定されるエリアの設定場所を誤ると、一般にユー
ザーが一番合焦させたいポイントであることが多い画面
中央部を外れた個所に合焦してしまう可能性があるとい
う問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】 上述したように画面
中央部に設定した初期合焦検出エリアにおいて映像信号
の高周波成分の積算量が所定レベル以下となる場合に、
複数エリアで高周波成分の積算を行ない、ある特定のエ
リアを合焦検出エリアとして選択すると、一般にユーザ
ーが一番合焦させたいポイントであることが多い画面中
央部を外れた個所に合焦してしまう可能性があるという
問題があった。
中央部に設定した初期合焦検出エリアにおいて映像信号
の高周波成分の積算量が所定レベル以下となる場合に、
複数エリアで高周波成分の積算を行ない、ある特定のエ
リアを合焦検出エリアとして選択すると、一般にユーザ
ーが一番合焦させたいポイントであることが多い画面中
央部を外れた個所に合焦してしまう可能性があるという
問題があった。
【０００６】本発明は上述した問題点を解決するために
なされたもので、特定の合焦検出エリアにおいて映像信
号の高周波成分の積算量が所定レベル以下となる場合で
も、画面中央部を外れた個所に合焦してしまうことのな
い自動合焦装置及び自動合焦方法を提供することを目的
とする。
なされたもので、特定の合焦検出エリアにおいて映像信
号の高周波成分の積算量が所定レベル以下となる場合で
も、画面中央部を外れた個所に合焦してしまうことのな
い自動合焦装置及び自動合焦方法を提供することを目的
とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】 請求項１にかかる自動
合焦装置は、合焦用レンズを通して結像する光学像を光
電変換して映像信号を出力する撮像手段と、前記撮像手
段から出力された映像信号の合焦検出エリアにおける高
周波成分に基づいて合焦状態を検出する合焦状態検出手
段と、この合焦状態検出手段の検出結果に基づいて前記
合焦用レンズを合焦位置に移動させる合焦制御手段と、
通常は所定のエリアを前記合焦検出エリアに設定し、合
焦動作開始時に前記合焦状態検出手段にて前記所定のエ
リアのコントラストが低いことを検出した場合には、前
記所定のエリアを複数のエリアに分割した分割エリアの
中から前記合焦検出エリアとして設定可能な少なくとも
１つのエリアを前記合焦検出エリアとして設定する合焦
検出エリア設定手段とを具備したことを特徴とするもの
である。
合焦装置は、合焦用レンズを通して結像する光学像を光
電変換して映像信号を出力する撮像手段と、前記撮像手
段から出力された映像信号の合焦検出エリアにおける高
周波成分に基づいて合焦状態を検出する合焦状態検出手
段と、この合焦状態検出手段の検出結果に基づいて前記
合焦用レンズを合焦位置に移動させる合焦制御手段と、
通常は所定のエリアを前記合焦検出エリアに設定し、合
焦動作開始時に前記合焦状態検出手段にて前記所定のエ
リアのコントラストが低いことを検出した場合には、前
記所定のエリアを複数のエリアに分割した分割エリアの
中から前記合焦検出エリアとして設定可能な少なくとも
１つのエリアを前記合焦検出エリアとして設定する合焦
検出エリア設定手段とを具備したことを特徴とするもの
である。
【０００８】請求項２にかかる自動合焦装置は、合焦用
レンズを通して結像する光学像を光電変換して映像信号
を出力する撮像手段と、前記撮像手段から出力された映
像信号の合焦検出エリアにおける高周波成分に基づいて
合焦状態を検出する合焦状態検出手段と、この合焦状態
検出手段の検出結果に基づいて前記合焦用レンズを合焦
位置に移動させる合焦制御手段と、通常は所定のエリア
を前記合焦検出エリアに設定し、合焦動作開始時に前記
合焦状態検出手段にて前記所定のエリアのコントラスト
が低いことを検出した場合で、かつ前記所定のエリアを
複数のエリアに分割した分割エリアの中から前記合焦検
出エリアに設定可能なエリアの数が所定数を満足しない
場合は、所定数を満足するまで分割エリアの範囲を前記
所定のエリアから拡大することにより、この拡大したエ
リアを複数のエリアに分割した分割エリアの中から前記
所定数以上のエリアを前記合焦検出エリアとして設定す
る合焦検出エリア設定手段とを具備したことを特徴とす
るものである。
レンズを通して結像する光学像を光電変換して映像信号
を出力する撮像手段と、前記撮像手段から出力された映
像信号の合焦検出エリアにおける高周波成分に基づいて
合焦状態を検出する合焦状態検出手段と、この合焦状態
検出手段の検出結果に基づいて前記合焦用レンズを合焦
位置に移動させる合焦制御手段と、通常は所定のエリア
を前記合焦検出エリアに設定し、合焦動作開始時に前記
合焦状態検出手段にて前記所定のエリアのコントラスト
が低いことを検出した場合で、かつ前記所定のエリアを
複数のエリアに分割した分割エリアの中から前記合焦検
出エリアに設定可能なエリアの数が所定数を満足しない
場合は、所定数を満足するまで分割エリアの範囲を前記
所定のエリアから拡大することにより、この拡大したエ
リアを複数のエリアに分割した分割エリアの中から前記
所定数以上のエリアを前記合焦検出エリアとして設定す
る合焦検出エリア設定手段とを具備したことを特徴とす
るものである。
【０００９】請求項３にかかる自動合焦装置は、請求項
１乃至２記載の自動合焦装置において、前記合焦検出エ
リア設定手段は、前記複数のエリアに分割された分割エ
リアから前記合焦検出エリアに設定可能なエリアを選択
するにあたり、前記複数に分割されたエリアの各々につ
いての輝度信号のレベル及び高周波成分に基づいて選択
するよう構成されたことを特徴とするものである。
１乃至２記載の自動合焦装置において、前記合焦検出エ
リア設定手段は、前記複数のエリアに分割された分割エ
リアから前記合焦検出エリアに設定可能なエリアを選択
するにあたり、前記複数に分割されたエリアの各々につ
いての輝度信号のレベル及び高周波成分に基づいて選択
するよう構成されたことを特徴とするものである。
【００１０】請求項４にかかる自動合焦装置は、請求項
２記載の自動合焦装置において、前記合焦検出エリア設
定手段は前記所定のエリアを拡大した際に合焦検出エリ
アが第２の所定のエリアを超えた場合には、前記合焦用
レンズを所定方向に所定距離だけ駆動した後、前記所定
のエリアを再度、合焦検出エリアに設定するよう構成さ
れたことを特徴とするものである。
２記載の自動合焦装置において、前記合焦検出エリア設
定手段は前記所定のエリアを拡大した際に合焦検出エリ
アが第２の所定のエリアを超えた場合には、前記合焦用
レンズを所定方向に所定距離だけ駆動した後、前記所定
のエリアを再度、合焦検出エリアに設定するよう構成さ
れたことを特徴とするものである。
【００１１】請求項５にかかる自動合焦方法は、合焦用
レンズを通して結像する光学像を光電変換して映像信号
を出力する工程と、この工程にて出力された映像信号の
合焦検出エリアにおける高周波成分に基づいて合焦状態
を検出する工程と、この検出工程の検出結果に基づいて
前記合焦用レンズを合焦位置に移動させる工程と、前記
合焦検出エリアを通常は所定のエリアに設定し、合焦動
作開始時に前記所定のエリア内のコントラストが低いこ
とを前記合焦検出手段にて検出した場合には、前記所定
のエリアを複数のエリアに分割した分割エリアの中から
前記合焦検出エリアとして設定可能な少なくとも１つの
エリアを前記合焦検出エリアとして設定する工程とを具
備したことを特徴とするものである。
レンズを通して結像する光学像を光電変換して映像信号
を出力する工程と、この工程にて出力された映像信号の
合焦検出エリアにおける高周波成分に基づいて合焦状態
を検出する工程と、この検出工程の検出結果に基づいて
前記合焦用レンズを合焦位置に移動させる工程と、前記
合焦検出エリアを通常は所定のエリアに設定し、合焦動
作開始時に前記所定のエリア内のコントラストが低いこ
とを前記合焦検出手段にて検出した場合には、前記所定
のエリアを複数のエリアに分割した分割エリアの中から
前記合焦検出エリアとして設定可能な少なくとも１つの
エリアを前記合焦検出エリアとして設定する工程とを具
備したことを特徴とするものである。
【００１２】請求項６にかかる自動合焦方法は、合焦用
レンズを通して結像する光学像を光電変換して映像信号
を出力する工程と、この工程にて出力された映像信号の
合焦検出エリアにおける高周波成分に基づいて合焦状態
を検出する工程と、この検出工程の検出結果に基づいて
前記合焦用レンズを合焦位置に移動させる工程と、通常
は所定のエリアを前記合焦検出エリアに設定し、合焦動
作開始時に前記合焦状態検出手段にて前記所定のエリア
のコントラストが低いことを検出した場合で、かつ前記
所定のエリアを複数のエリアに分割した分割エリアの中
から前記合焦検出エリアに設定可能なエリアの数が所定
数を満足しない場合は、所定数を満足するまで分割エリ
アの範囲を前記所定のエリアから拡大することにより、
この拡大したエリアを複数のエリアに分割した分割エリ
アの中から前記所定数以上のエリアを前記合焦検出エリ
アとして設定する工程とを具備したことを特徴とするも
のである。
レンズを通して結像する光学像を光電変換して映像信号
を出力する工程と、この工程にて出力された映像信号の
合焦検出エリアにおける高周波成分に基づいて合焦状態
を検出する工程と、この検出工程の検出結果に基づいて
前記合焦用レンズを合焦位置に移動させる工程と、通常
は所定のエリアを前記合焦検出エリアに設定し、合焦動
作開始時に前記合焦状態検出手段にて前記所定のエリア
のコントラストが低いことを検出した場合で、かつ前記
所定のエリアを複数のエリアに分割した分割エリアの中
から前記合焦検出エリアに設定可能なエリアの数が所定
数を満足しない場合は、所定数を満足するまで分割エリ
アの範囲を前記所定のエリアから拡大することにより、
この拡大したエリアを複数のエリアに分割した分割エリ
アの中から前記所定数以上のエリアを前記合焦検出エリ
アとして設定する工程とを具備したことを特徴とするも
のである。
【００１３】
【発明の実施の形態】 以下、本発明になる自動合焦装
置及び自動合焦方法の一実施例につき、図面を用いて詳
細に説明する。
置及び自動合焦方法の一実施例につき、図面を用いて詳
細に説明する。
【００１４】図１は、本発明になる自動合焦装置の一実
施例を示すブロック図である。図中、１は撮像レンズで
あり、これは前玉と呼ばれるフロントレンズ２、ズーム
用レンズ３、合焦用レンズ４から構成されている。図で
は各レンズを１枚のレンズとして記載しているが、複数
枚のレンズ群から構成される場合もある。５は、撮像レ
ンズを介して入射された光を電気信号に変換する画像セ
ンサであるＣＣＤセンサ、６はＣＣＤセンサ５からのア
ナログ画像信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器
である。
施例を示すブロック図である。図中、１は撮像レンズで
あり、これは前玉と呼ばれるフロントレンズ２、ズーム
用レンズ３、合焦用レンズ４から構成されている。図で
は各レンズを１枚のレンズとして記載しているが、複数
枚のレンズ群から構成される場合もある。５は、撮像レ
ンズを介して入射された光を電気信号に変換する画像セ
ンサであるＣＣＤセンサ、６はＣＣＤセンサ５からのア
ナログ画像信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器
である。
【００１５】７は、Ａ／Ｄ変換器６からのデジタル信号
出力に基づき各種信号処理を行なうデジタルシグナルプ
ロセッサ（以下、ＤＳＰという）である。このＤＳＰ７
内では信号は全てソフトウェアにより処理されるのであ
るが、機能ブロックとして画像信号中から画面の特定エ
リアにおける輝度信号のレベルを検出すると共に、同じ
く特定エリアにおける輝度信号の高周波成分を抽出する
輝度信号レベル検出／高周波成分抽出部（以下、検出／
抽出部という）８、及び、この検出／抽出部８からの検
出輝度信号レベルをそのまま出力すると共に抽出された
輝度信号の高周波成分を積算する合焦評価値算出部９、
この合焦評価値算出部９の出力が入力される合焦制御部
１０、この合焦制御部１０からの合焦検出エリアを指示
する信号にもとづき実際に輝度レベル、高周波成分の検
出エリア（上述の画面の特定エリア）を指定する検出エ
リア設定部１１を有する。なお、図示しないが、検出エ
リア設定部１１には検出エリアを指定するために必要な
同期情報がＤＳＰ７の内部回路から供給される。
出力に基づき各種信号処理を行なうデジタルシグナルプ
ロセッサ（以下、ＤＳＰという）である。このＤＳＰ７
内では信号は全てソフトウェアにより処理されるのであ
るが、機能ブロックとして画像信号中から画面の特定エ
リアにおける輝度信号のレベルを検出すると共に、同じ
く特定エリアにおける輝度信号の高周波成分を抽出する
輝度信号レベル検出／高周波成分抽出部（以下、検出／
抽出部という）８、及び、この検出／抽出部８からの検
出輝度信号レベルをそのまま出力すると共に抽出された
輝度信号の高周波成分を積算する合焦評価値算出部９、
この合焦評価値算出部９の出力が入力される合焦制御部
１０、この合焦制御部１０からの合焦検出エリアを指示
する信号にもとづき実際に輝度レベル、高周波成分の検
出エリア（上述の画面の特定エリア）を指定する検出エ
リア設定部１１を有する。なお、図示しないが、検出エ
リア設定部１１には検出エリアを指定するために必要な
同期情報がＤＳＰ７の内部回路から供給される。
【００１６】さらに、１２及び１３はそれぞれズームレ
ンズ駆動用モータ、合焦用レンズ駆動用モータであり、
１４及び１５はそれぞれ上記モータ１２、１３を駆動す
るためのドライブ回路である。これらドライブ回路１
４，１５はＤＳＰ７の合焦制御部１０により制御され
る。
ンズ駆動用モータ、合焦用レンズ駆動用モータであり、
１４及び１５はそれぞれ上記モータ１２、１３を駆動す
るためのドライブ回路である。これらドライブ回路１
４，１５はＤＳＰ７の合焦制御部１０により制御され
る。
【００１７】次に、上記装置の動作について、合焦検出
エリアの設定等を含む自動合焦動作にかかる図２のフロ
ーチャート、撮像画面中の初期合焦検出エリア及び合焦
検出エリア選択範囲を示す図３も用いて説明する。
エリアの設定等を含む自動合焦動作にかかる図２のフロ
ーチャート、撮像画面中の初期合焦検出エリア及び合焦
検出エリア選択範囲を示す図３も用いて説明する。
【００１８】まず、図示せぬ被写体からの光は、撮像レ
ンズ１を介してＣＣＤセンサ５に入力される。ＣＣＤセ
ンサ５では、光電変換によりアナログ画像信号が得られ
る。この画像信号はＡ／Ｄ変換器６にて、デジタル画像
信号に変換される。Ａ／Ｄ変換器６からのデジタル画像
信号は、ＤＳＰ７に入力され各種信号処理が成される。
検出／抽出部８では、Ａ／Ｄ変換器６からのデジタル画
像信号に対して、検出エリア設定部１１から指定される
画面上の特定エリアにおけるその輝度信号のレベル検
出、並びに高周波成分の抽出がなされる。なお、検出エ
リア設定部１１で必要とされる画面位置にかかる情報
は、図示せぬＤＳＰ７の内部回路から供給される。
ンズ１を介してＣＣＤセンサ５に入力される。ＣＣＤセ
ンサ５では、光電変換によりアナログ画像信号が得られ
る。この画像信号はＡ／Ｄ変換器６にて、デジタル画像
信号に変換される。Ａ／Ｄ変換器６からのデジタル画像
信号は、ＤＳＰ７に入力され各種信号処理が成される。
検出／抽出部８では、Ａ／Ｄ変換器６からのデジタル画
像信号に対して、検出エリア設定部１１から指定される
画面上の特定エリアにおけるその輝度信号のレベル検
出、並びに高周波成分の抽出がなされる。なお、検出エ
リア設定部１１で必要とされる画面位置にかかる情報
は、図示せぬＤＳＰ７の内部回路から供給される。
【００１９】合焦評価値算出部９では、検出／抽出部８
から出力される検出輝度信号レベルをそのまま合焦制御
部１０に出力すると共に、輝度信号の高周波成分を積算
する。自動合焦動作の開始時点では、検出エリア設定部
１１からは、図３に示される撮像画面２１中の略中央部
に設定される初期合焦検出エリア２２（点線で囲んで示
す）が検出エリアとして指定されるため、合焦評価値算
出部９では、検出／抽出部８からの初期合焦検出エリア
２２における高周波成分出力が積算される（図２のステ
ップＳ１）。なお、本明細書では、合焦状態を示すもの
として上記積算量を合焦評価値と称している。
から出力される検出輝度信号レベルをそのまま合焦制御
部１０に出力すると共に、輝度信号の高周波成分を積算
する。自動合焦動作の開始時点では、検出エリア設定部
１１からは、図３に示される撮像画面２１中の略中央部
に設定される初期合焦検出エリア２２（点線で囲んで示
す）が検出エリアとして指定されるため、合焦評価値算
出部９では、検出／抽出部８からの初期合焦検出エリア
２２における高周波成分出力が積算される（図２のステ
ップＳ１）。なお、本明細書では、合焦状態を示すもの
として上記積算量を合焦評価値と称している。
【００２０】合焦評価値算出部９の出力は合焦制御部１
０に入力され、ここで合焦評価値が所定の閾値以下かど
うかがチェックされる（図２のステップＳ２）。すなわ
ち、初期合焦検出エリア２２におけるコントラスト状態
を判定することになる。合焦評価値が所定の閾値を超え
ている場合は（ステップＳ２で「Ｎｏ」）、初期合焦検
出エリア２２を最終の合焦検出エリアに設定し（ステッ
プＳ３）、このエリア２２での合焦評価値にもとづき公
知の山登り法を用いて合焦制御部１０がドライブ回路１
５、合焦用レンズ駆動用モータ１３を介して合焦用レン
ズ４を適宜駆動し、最終的に合焦する位置を見つけ出す
（ステップＳ４）。
０に入力され、ここで合焦評価値が所定の閾値以下かど
うかがチェックされる（図２のステップＳ２）。すなわ
ち、初期合焦検出エリア２２におけるコントラスト状態
を判定することになる。合焦評価値が所定の閾値を超え
ている場合は（ステップＳ２で「Ｎｏ」）、初期合焦検
出エリア２２を最終の合焦検出エリアに設定し（ステッ
プＳ３）、このエリア２２での合焦評価値にもとづき公
知の山登り法を用いて合焦制御部１０がドライブ回路１
５、合焦用レンズ駆動用モータ１３を介して合焦用レン
ズ４を適宜駆動し、最終的に合焦する位置を見つけ出す
（ステップＳ４）。
【００２１】一方、合焦評価値が所定の閾値以下である
場合は（ステップＳ２で「Ｙｅｓ」）、低コントラスト
状態にあるとして、まず初期合焦検出エリア２２を合焦
検出エリア選択範囲に設定する（図２のステップＳ
５）。これにより、合焦制御部１０からは、検出エリア
設定部１１に信号が供給され、今度は、初期合焦検出エ
リア２２を複数（図３では８個）のエリア２３に分割し
（図２のステップＳ６）、この分割された複数のエリア
２３の各々における合焦評価値を求めていくことにな
る。
場合は（ステップＳ２で「Ｙｅｓ」）、低コントラスト
状態にあるとして、まず初期合焦検出エリア２２を合焦
検出エリア選択範囲に設定する（図２のステップＳ
５）。これにより、合焦制御部１０からは、検出エリア
設定部１１に信号が供給され、今度は、初期合焦検出エ
リア２２を複数（図３では８個）のエリア２３に分割し
（図２のステップＳ６）、この分割された複数のエリア
２３の各々における合焦評価値を求めていくことにな
る。
【００２２】ここでは、まず、分割されたあるエリアの
平均輝度レベルが所定のレベル範囲外であれば、このエ
リアを合焦検出エリアから外す（図２のステップＳ
７）。具体的には、複数のエリア２３の各々の平均輝度
レベルが所定のレベル範囲よりも大きく、高輝度被写体
が含まれると推定されるエリアを合焦検出エリアから外
すと共に、複数のエリア２３の平均輝度レベルが所定の
レベル範囲よりも小さく、暗所ノイズの影響が大きいと
推定されるエリアを合焦検出エリアから外す。
平均輝度レベルが所定のレベル範囲外であれば、このエ
リアを合焦検出エリアから外す（図２のステップＳ
７）。具体的には、複数のエリア２３の各々の平均輝度
レベルが所定のレベル範囲よりも大きく、高輝度被写体
が含まれると推定されるエリアを合焦検出エリアから外
すと共に、複数のエリア２３の平均輝度レベルが所定の
レベル範囲よりも小さく、暗所ノイズの影響が大きいと
推定されるエリアを合焦検出エリアから外す。
【００２３】以上の動作により、信号レベルが飽和して
いるために正確な合焦評価値が得られにくい、または逆
に信号レベルが低すぎてノイズの影響が問題となるよう
な、正確な合焦評価値が得られにくいエリアを予め合焦
検出エリアから除くことが出来る。
いるために正確な合焦評価値が得られにくい、または逆
に信号レベルが低すぎてノイズの影響が問題となるよう
な、正確な合焦評価値が得られにくいエリアを予め合焦
検出エリアから除くことが出来る。
【００２４】次に、合焦評価値が所定のレベル（ステッ
プＳ２の所定の閾値とは異なる）よりも低く、輪郭部分
が少ないと判断されるエリアを合焦検出エリアから除く
（ステップＳ８）。これにより、合焦評価値の変化が大
きい輪郭部分を多く含むエリアのみを現在の合焦検出エ
リア選択範囲に対応した合焦検出エリアとして選択する
ことになる。
プＳ２の所定の閾値とは異なる）よりも低く、輪郭部分
が少ないと判断されるエリアを合焦検出エリアから除く
（ステップＳ８）。これにより、合焦評価値の変化が大
きい輪郭部分を多く含むエリアのみを現在の合焦検出エ
リア選択範囲に対応した合焦検出エリアとして選択する
ことになる。
【００２５】さらにステップＳ８で選択された（すなわ
ち、ステップＳ８で合焦検出エリアから除外されなかっ
た）合焦検出エリアの数が所定数に達しているかどうか
を判定し（ステップＳ９）、所定数以上の場合（ステッ
プＳ９で「Ｎｏ」）には、条件を満足した分割エリアを
最終の合焦検出エリアに設定し（既述のステップＳ
３）、このエリアでの合焦評価値にもとづき公知の山登
り法を用いて合焦制御部１０が合焦用レンズ４を適宜駆
動し、最終的に合焦する位置を見つけ出す（ステップＳ
４）。ここで、所定数としては１個でも良いが、複数個
であればより安定した合焦評価値が得られ、合焦動作も
安定することになる。
ち、ステップＳ８で合焦検出エリアから除外されなかっ
た）合焦検出エリアの数が所定数に達しているかどうか
を判定し（ステップＳ９）、所定数以上の場合（ステッ
プＳ９で「Ｎｏ」）には、条件を満足した分割エリアを
最終の合焦検出エリアに設定し（既述のステップＳ
３）、このエリアでの合焦評価値にもとづき公知の山登
り法を用いて合焦制御部１０が合焦用レンズ４を適宜駆
動し、最終的に合焦する位置を見つけ出す（ステップＳ
４）。ここで、所定数としては１個でも良いが、複数個
であればより安定した合焦評価値が得られ、合焦動作も
安定することになる。
【００２６】ステップＳ８で選択された合焦検出エリア
の数が所定数未満の場合（ステップＳ９で「Ｙｅｓ」）
には、合焦検出エリア選択範囲を拡大する（ステップＳ
１０）。なお、この場合の範囲拡大は順次拡大されるも
ので、例えば合焦検出エリア選択範囲が初期合焦検出エ
リア２２となっている場合には、次には点線で囲まれた
一回り大きな範囲２４を合焦検出エリア選択範囲とす
る。ここで、拡大した合焦検出エリア選択範囲が所定範
囲内（図３に示す一点鎖線で囲まれた、合焦検出エリア
選択範囲の最大範囲２５）に収まっているか否かを判定
して（ステップＳ１１）、拡大した合焦検出エリア選択
範囲が所定範囲２５内に収まっている場合（ステップＳ
１１で「Ｎｏ」）には、再度ステップＳ６に戻って合焦
検出エリアの選択を行う。
の数が所定数未満の場合（ステップＳ９で「Ｙｅｓ」）
には、合焦検出エリア選択範囲を拡大する（ステップＳ
１０）。なお、この場合の範囲拡大は順次拡大されるも
ので、例えば合焦検出エリア選択範囲が初期合焦検出エ
リア２２となっている場合には、次には点線で囲まれた
一回り大きな範囲２４を合焦検出エリア選択範囲とす
る。ここで、拡大した合焦検出エリア選択範囲が所定範
囲内（図３に示す一点鎖線で囲まれた、合焦検出エリア
選択範囲の最大範囲２５）に収まっているか否かを判定
して（ステップＳ１１）、拡大した合焦検出エリア選択
範囲が所定範囲２５内に収まっている場合（ステップＳ
１１で「Ｎｏ」）には、再度ステップＳ６に戻って合焦
検出エリアの選択を行う。
【００２７】合焦検出エリア選択範囲が所定範囲２５を
越えた場合（ステップＳ１１で「Ｙｅｓ」）には、合焦
用レンズ４が同レンズ４の駆動許可範囲全域を移動した
かどうかを判定し（ステップＳ１２）、全域を移動し終
えていた場合（ステップＳ１２で「Ｙｅｓ」）には、合
焦用レンズ４を所定位置に移動させた後にカメラ装置の
適当な位置（例えば、光学ファインダー内）に設けられ
た図示せぬＬＥＤを点灯し、ユーザに自動合焦ができな
いことを知らせる（ステップＳ１４）。なお、ブザー等
の音声でユーザに自動合焦ができないことを知らせるこ
とでも良い。未移動範囲がある場合（ステップＳ１２で
「Ｎｏ」）には、合焦用レンズ４を所定の方向に所定量
駆動し（ステップＳ１３）、再度ステップＳ５から合焦
対象エリアの選択を行う。
越えた場合（ステップＳ１１で「Ｙｅｓ」）には、合焦
用レンズ４が同レンズ４の駆動許可範囲全域を移動した
かどうかを判定し（ステップＳ１２）、全域を移動し終
えていた場合（ステップＳ１２で「Ｙｅｓ」）には、合
焦用レンズ４を所定位置に移動させた後にカメラ装置の
適当な位置（例えば、光学ファインダー内）に設けられ
た図示せぬＬＥＤを点灯し、ユーザに自動合焦ができな
いことを知らせる（ステップＳ１４）。なお、ブザー等
の音声でユーザに自動合焦ができないことを知らせるこ
とでも良い。未移動範囲がある場合（ステップＳ１２で
「Ｎｏ」）には、合焦用レンズ４を所定の方向に所定量
駆動し（ステップＳ１３）、再度ステップＳ５から合焦
対象エリアの選択を行う。
【００２８】以上述べたように本実施例によれば、輝度
レベルが飽和あるいは不足しており正確な合焦評価値が
得られにくい範囲を除外し、初期合焦検出エリア２２を
中心に合焦対象の輪郭部分が多く含まれるエリアを合焦
検出エリアとして所定数に達するまで追加採用すること
により、より正確かつ安定的な合焦評価値を取得し得、
これに基づいた自動合焦動作が可能になる。
レベルが飽和あるいは不足しており正確な合焦評価値が
得られにくい範囲を除外し、初期合焦検出エリア２２を
中心に合焦対象の輪郭部分が多く含まれるエリアを合焦
検出エリアとして所定数に達するまで追加採用すること
により、より正確かつ安定的な合焦評価値を取得し得、
これに基づいた自動合焦動作が可能になる。
【００２９】
【発明の効果】 以上述べたように本発明によれば、特
定の合焦検出エリアにおいて映像信号の高周波成分の積
算量が所定レベル以下となる場合でも、画面中央部を大
きく外れた個所に合焦してしまうといったことのない自
動合焦装置及び自動合焦方法を提供することが出来、有
用である。
定の合焦検出エリアにおいて映像信号の高周波成分の積
算量が所定レベル以下となる場合でも、画面中央部を大
きく外れた個所に合焦してしまうといったことのない自
動合焦装置及び自動合焦方法を提供することが出来、有
用である。
【図１】 本発明になる自動合焦装置の一実施例を示す
ブロック図。
ブロック図。
【図２】 図1の装置の動作を説明するためのフローチ
ャート。
ャート。
【図３】 図1の装置における合焦用の検出エリア設定
を説明するための図。
を説明するための図。
４： 合焦用レンズ
５： ＣＣＤセンサ
６： Ａ／Ｄ変換器
７： デジタルシグナルプロセッサ
８： 輝度信号レベル検出／高周波成分抽出部
９： 合焦評価値算出部回路
１０： 合焦制御部
１１： 検出エリア設定部
１３： 合焦用レンズ駆動用モータ
１５： ドライブ回路
Claims (6)
- 【請求項１】 合焦用レンズを通して結像する光学像を
光電変換して映像信号を出力する撮像手段と、前記撮像
手段から出力された映像信号の合焦検出エリアにおける
高周波成分に基づいて合焦状態を検出する合焦状態検出
手段と、この合焦状態検出手段の検出結果に基づいて前
記合焦用レンズを合焦位置に移動させる合焦制御手段
と、通常は所定のエリアを前記合焦検出エリアに設定
し、合焦動作開始時に前記合焦状態検出手段にて前記所
定のエリアのコントラストが低いことを検出した場合に
は、前記所定のエリアを複数のエリアに分割した分割エ
リアの中から前記合焦検出エリアとして設定可能な少な
くとも１つのエリアを前記合焦検出エリアとして設定す
る合焦検出エリア設定手段とを具備したことを特徴とす
る自動合焦装置。 - 【請求項２】 合焦用レンズを通して結像する光学像を
光電変換して映像信号を出力する撮像手段と、前記撮像
手段から出力された映像信号の合焦検出エリアにおける
高周波成分に基づいて合焦状態を検出する合焦状態検出
手段と、この合焦状態検出手段の検出結果に基づいて前
記合焦用レンズを合焦位置に移動させる合焦制御手段
と、通常は所定のエリアを前記合焦検出エリアに設定
し、合焦動作開始時に前記合焦状態検出手段にて前記所
定のエリアのコントラストが低いことを検出した場合
で、かつ前記所定のエリアを複数のエリアに分割した分
割エリアの中から前記合焦検出エリアに設定可能なエリ
アの数が所定数を満足しない場合は、所定数を満足する
まで分割エリアの範囲を前記所定のエリアから拡大する
ことにより、この拡大したエリアを複数のエリアに分割
した分割エリアの中から前記所定数以上のエリアを前記
合焦検出エリアとして設定する合焦検出エリア設定手段
とを具備したことを特徴とする自動合焦装置。 - 【請求項３】 請求項１乃至２記載の自動合焦装置にお
いて、前記合焦検出エリア設定手段は、前記複数のエリ
アに分割された分割エリアから前記合焦検出エリアに設
定可能なエリアを選択するにあたり、前記複数に分割さ
れたエリアの各々についての輝度信号のレベル及び高周
波成分に基づいて選択するよう構成されたことを特徴と
する自動合焦装置。 - 【請求項４】 請求項２記載の自動合焦装置において、
前記合焦検出エリア設定手段は前記所定のエリアを拡大
した際に合焦検出エリアが第２の所定のエリアを超えた
場合には、前記合焦用レンズを所定方向に所定距離だけ
駆動した後、前記所定のエリアを再度、合焦検出エリア
に設定するよう構成されたことを特徴とする自動合焦装
置。 - 【請求項５】 合焦用レンズを通して結像する光学像を
光電変換して映像信号を出力する工程と、この工程にて
出力された映像信号の合焦検出エリアにおける高周波成
分に基づいて合焦状態を検出する工程と、この検出工程
の検出結果に基づいて前記合焦用レンズを合焦位置に移
動させる工程と、前記合焦検出エリアを通常は所定のエ
リアに設定し、合焦動作開始時に前記所定のエリア内の
コントラストが低いことを前記合焦検出手段にて検出し
た場合には、前記所定のエリアを複数のエリアに分割し
た分割エリアの中から前記合焦検出エリアとして設定可
能な少なくとも１つのエリアを前記合焦検出エリアとし
て設定する工程とを具備したことを特徴とする自動合焦
方法。 - 【請求項６】 合焦用レンズを通して結像する光学像を
光電変換して映像信号を出力する工程と、この工程にて
出力された映像信号の合焦検出エリアにおける高周波成
分に基づいて合焦状態を検出する工程と、この検出工程
の検出結果に基づいて前記合焦用レンズを合焦位置に移
動させる工程と、通常は所定のエリアを前記合焦検出エ
リアに設定し、合焦動作開始時に前記合焦状態検出手段
にて前記所定のエリアのコントラストが低いことを検出
した場合で、かつ前記所定のエリアを複数のエリアに分
割した分割エリアの中から前記合焦検出エリアに設定可
能なエリアの数が所定数を満足しない場合は、所定数を
満足するまで分割エリアの範囲を前記所定のエリアから
拡大することにより、この拡大したエリアを複数のエリ
アに分割した分割エリアの中から前記所定数以上のエリ
アを前記合焦検出エリアとして設定する工程とを具備し
たことを特徴とする自動合焦方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002118740A JP2003315663A (ja) | 2002-04-22 | 2002-04-22 | 自動合焦装置及び自動合焦方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002118740A JP2003315663A (ja) | 2002-04-22 | 2002-04-22 | 自動合焦装置及び自動合焦方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003315663A true JP2003315663A (ja) | 2003-11-06 |
Family
ID=29535495
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002118740A Pending JP2003315663A (ja) | 2002-04-22 | 2002-04-22 | 自動合焦装置及び自動合焦方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003315663A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006215391A (ja) * | 2005-02-04 | 2006-08-17 | Fujinon Corp | オートフォーカスシステム |
| JP2010025985A (ja) * | 2008-07-15 | 2010-02-04 | Ricoh Co Ltd | 撮像装置及び方法 |
| JP2010078810A (ja) * | 2008-09-25 | 2010-04-08 | Canon Inc | 自動合焦装置および焦点調節方法 |
| JP2010130393A (ja) * | 2008-11-28 | 2010-06-10 | Hitachi Ltd | 信号処理装置 |
| WO2014189047A1 (ja) * | 2013-05-22 | 2014-11-27 | 株式会社 日立産業制御ソリューションズ | 撮像装置およびオートフォーカス制御方法 |
| JP2016102900A (ja) * | 2014-11-28 | 2016-06-02 | 富士通株式会社 | 合焦制御装置及び合焦制御プログラム |
-
2002
- 2002-04-22 JP JP2002118740A patent/JP2003315663A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006215391A (ja) * | 2005-02-04 | 2006-08-17 | Fujinon Corp | オートフォーカスシステム |
| JP4573032B2 (ja) * | 2005-02-04 | 2010-11-04 | 富士フイルム株式会社 | オートフォーカスシステム |
| JP2010025985A (ja) * | 2008-07-15 | 2010-02-04 | Ricoh Co Ltd | 撮像装置及び方法 |
| JP2010078810A (ja) * | 2008-09-25 | 2010-04-08 | Canon Inc | 自動合焦装置および焦点調節方法 |
| JP2010130393A (ja) * | 2008-11-28 | 2010-06-10 | Hitachi Ltd | 信号処理装置 |
| WO2014189047A1 (ja) * | 2013-05-22 | 2014-11-27 | 株式会社 日立産業制御ソリューションズ | 撮像装置およびオートフォーカス制御方法 |
| JP2014228686A (ja) * | 2013-05-22 | 2014-12-08 | 株式会社 日立産業制御ソリューションズ | 撮像装置およびオートフォーカス制御方法 |
| JP2016102900A (ja) * | 2014-11-28 | 2016-06-02 | 富士通株式会社 | 合焦制御装置及び合焦制御プログラム |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20050415 |
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| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Effective date: 20050606 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 |