JP2517359B2 - オ―トフォ―カスビデオカメラ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （イ） 産業上の利用分野 本発明は、撮像素子から得られる撮像映像信号を基
に、焦点の自動整合を行うビデオカメラに関する。

（ロ） 従来の技術 ビデオカメラのオートフォーカス装置に於て、撮像素
子からの映像信号自体を焦点制御状態の評価に用いる方
法は、本質的にパララックスが存在せず、また被写界深
度が浅い場合や遠方の被写体に対しても、精度よく焦点
を合わせられるなど優れた点が多い。しかも、オートフ
ォーカス用の特別なセンサも不必要で機械的にも極めて
簡単である。特開昭61-105978号公報（H04N5/232）に
は、前述のごときオートフォーカス装置の一例が開示さ
れている。

前記従来技術は、撮像映像信号の高域成分レベルを、
画面の中央に設定したフォーカスエリアの範囲内でA/D
変換し、この変換データを積算回路にてフィールド毎に
積算し、この１フィールド分のディジタルデータを焦点
評価値として保持し、１フィールド前の評価値と比較し
て、常に焦点評価値が最大となる方向にフォーカスモー
タを駆動制御せしめている。

この種のオートフォーカス装置に於いては、通常、レ
ンズを合焦位置に一旦保持した状態で評価値の時間的な
変化を監視し、その変化量が一定以上の時には、被写体
が変化したもとして、オートフォーカス動作を再開する
ように構成されている。

ここで、被写体が大きく移動して変化した場合には、
全ての合焦動作を最初からやり直すことが有効である
が、被写体の変化が極めて小さい場合には、フォーカス
レンズの光軸の前後方向に画角の変化が生じない程度に
微少変動させて僅かなズレを補正して合焦状態を維持す
る方が迅速でしかも画角変動を抑えた合焦動作が可能と
なる。本出願人は、先に特願昭61-273212号にて、上述
の様に微動によるズレの補正を実行するオートフォーカ
ス装置を提案している。

前記先願技術は、フォーカスレンズを光軸方向に大き
く変位させ、山登り制御により焦点評価値が山の頂点で
ある最大評価値となる合焦位置に至らしめる粗調整手段
と、この粗調整手段による合焦動作後に、フォーカスレ
ンズを光軸の前後方向に微動させ、例えば前方向に1ste
p移動させて微動前後の焦点評価値を比較し、焦点評価
値が現象傾向であれば、逆方向に2step移動させて、再
び焦点評価値を比較し、微動前の方が大きければ前方向
に1step移動させ、結局元の位置に復帰させて、この位
置を合焦位置と確認してここでの焦点評価値が最大評価
値として保持して被写体に変化がなかったことを確認す
る微調整手段を有している。この微調整手段による確認
動作中に、被写体が僅かに移動したことが認められる、
即ち、光軸の前あるいは後方向に微動させた際に微動後
の焦点評価値が微動前に比べ大きくなった場合には、こ
の微動後の焦点評価値にて最大評価値を更新し、この位
置を合焦位置とし、この位置から同様の確認動作を実行
する。従って、僅かなズレは、前述の確認動作の微動を
一方向に繰り返すことにより補正される。

（ハ） 発明が解決しようとする課題 前記先願技術において、微調整手段によるズレ補正
は、微動後の焦点評価値にて最大評価値を更新しつつ、
１フィールド毎に1step分だけ微動させているため、ズ
レが若干大きいが、粗調整手段を再起動させて最初から
合焦動作をやり直して画角変動を生じさせる程のズレで
はない場合には、極めて長い時間を要してしまう。

（ニ） 課題を解決するための手段 撮像素子から得られる撮像映像信号の高域成分レベル
を焦点評価値として検出する評価値検出手段と、フォー
カスレンズと撮像素子との距離を変化させ、焦点評価値
が最大評価値となる時に、両者の距離を一旦固定して合
焦動作を終了し、焦点評価値が変化した時にフォーカス
レンズを光軸方向に複数回に分けて微動させてレンズ位
置を合焦位置に追従させる微調整動作を実行するフォー
カス制御手段とを備え、レンズ位置が合焦位置に接近す
る側に微動させる時に、微動量を段階的に増加させるこ
とを特徴とする。

（ホ） 作用 本発明は上述の如く構成したので、被写体までの距離
が僅かに変化した場合に、すばやく合焦位置とのズレの
補正が可能となる。

（ヘ） 実施例 以下、図面に従い本発明の一実施例について説明す
る。

第１図は本実施例の回路ブロック図である。（１）は
ビデオカメラであり、フォーカスレンズ（２）を支持し
て光軸方向に進退せしめるフォーカスリング（４）を駆
動するフォーマスモータ（４）と、フォーカスリング
（３）の駆動限界を検出する端点スイッチ（５）と、露
出制御する絞り機構（６）と、この絞り機構（６）を駆
動するアイリスモータ（７）と、被写体光を撮像映像信
号に変換する固体撮像素子（CCD）を有する撮像回路
（８）が配されている。

撮像回路（８）により得られる撮像映像信号中の輝度
信号は、カットオフ周波数の異なる第１ハイパスフィル
タ（HPF）（９）と、第2HPF（10）、ロウパスフィルタ
（LPF）（11）及び同期分離回路（12）に送られる。

同期分離回路（12）にて輝度信号より分離された垂直
同期信号（VD）、水平同期信号（HD）は、サンプリング
エリアを設定するために切換制御回路（13）に供給され
る。切換制御回路（13）は、垂直・水平同期信号（VD）
・（HD）及びCCDを駆動させるクロックとなる固定の発
振器出力に基いて、第２図に示す様に画面中央に長方形
の第１サンプリングエリア（A1）と、このエリア（A1）
を含み面積がエリア（A1）の４倍の第２サンプリングエ
リア（A2）及びこのエリア（A2）の周囲に第３乃至第６
サンプリングエリア（A3）（A4）（A5）（A6）が設定で
きる様に選択信号（S2）が後段の選択回路（15）に出力
され、また、第1HPF（９）、第2HPF（10）出力が１フィ
ールド毎に切換わり、更に、32フィールドに一度LPF（1
1）の出力を選択する切換信号（S1）が切換回路（14）
に出力される。

切換回路（14）は切換信号（S1）を受けて、１フィー
ルド毎に第1HPF（９）出力と第2HPF（10）出力を選択し
て後段の選択回路（15）に出力し、更に32フィールドに
一度だけLPF（11）出力を選択して選択回路（15）に出
力する。

選択回路（15）は、選択信号（S2）に基いて、切換回
路（14）にて選択された出力を、サンプリングエリアに
応じて積算回路（16）（17）…（21）に選択出力する。
即ち、第１サンプリングエリア（A1）に関する各フィル
タ出力は積算回路（16）に、第２サンプリングエリア
（A2）に関する各フィルタ出力は積算回路（17）に、以
下第３乃至第６サンプリングエリア（A3）（A4）（A5）
（A6）に関するフィルタ出力は、夫々積算回路（18）
（19）（20）（21）に出力される。

積算回路（16）はA/D変換器（22）、加算器（23）、
メモリ回路（24）にて構成され、A/D変換器（22）は選
択回路（15）を通過してくる各フィルタ出力を順次A/D
変換して、加算器（23）に出力する。加算器（23）は前
段のA/D変換器（22）後段のメモリ回路（24）と共にデ
ィジタル積分器を構成しており、メモリ回路（24）出力
とA/D変換器（22）出力を加算して、その加算結果を再
びメモリ回路（24）に供給する。メモリ回路（24）はフ
ィールド毎にリセットされ、加算器（23）出力、即ちフ
ィルタを経た輝度信号のレベルのディジタル変換値の第
１サンプリングエリア（A1）についての１フィールド分
を保持することになる。

積算回路（17）（18）…（21）についても、積算回路
（16）と全く同一の構成を有しており、積算回路の夫々
に内蔵されるメモリ回路には夫々のサンプリングエリア
に関する現フィールドにおいて選択されたフィルタを通
過した輝度信号のレベルの１フィールドについての積分
値が保持されることになる。これらの各メモリ回路の積
分値は、更に後段のメモリ回路（25）に一括して記憶さ
れる。

第1HPF（９）、第2HPF（10）及びLPF（11）の夫々に
よる通過許容域は600kHz以上、200kHz以上、2.4MHz以下
に設定されており、実際には600kHz〜2.4MHz,200kHz〜
2.4MHz,0〜2.4MHzの通過域を有するBPFにて設定可能で
ある。この時の2.4MHzは輝度信号とは余り関係のない極
めて高い周波数であり、従ってLPF（11）については省
略してもよい。従って、第１、第2HPF（９）（10）及び
LPF（11）のいずれかを通過した輝度信号の高域または
低域成分が、１フィールド分についてディジタル的に積
分され、各サンプリングエリア毎に現フィールドの評価
値としてメモリ回路（25）に記憶されることになる。こ
こでメモリ回路（25）に記憶されている積分値のうち、
LPF（11）を選択した時の低域成分の積分値は露出制御
用の露出評価値として、また第1HPF（９）あるいは第2H
PF（10）を選択した時の高域成分の積分値はフォーカス
制御用の焦点評価値として後段のマイクロコンピュータ
（マイコン）（26）にて演算処理される。

これらの評価値は、マイコン（26）によりソフトウェ
ア的に処理され、この処理結果に基いてフォーカスモー
タ制御回路（27）に指令を発し、フォーカスモータ
（４）を駆動させてフォーカスレンズ（２）を進退さ
せ、焦点評価値が最大となる様にオートフォーカス動作
を実行し、またアイリスモータ制御回路（28）に指令を
発し、アイリスモータ（７）を駆動させて絞り機構
（６）を作動させて、露出評価値が所定の位置となる様
に自動露出調整が可能となる。

次に第３のフローチャートを参考にしてマイコン（2
6）のオートフォーカス動作、オートアイリス動作のメ
インルーチンを説明する。

ビデオカメラが動作状態に入ると、マイコン（26）は
第３図のメインルーチンを実行する。

まずSTEP（30）にて、メモリ回路（25）から現フィー
ルドでの各サンプリングエリアでの１フィールド分の積
分値がマイコン（26）内に読み込まれ、STEP（31）にて
ズームモータ（101）の回転方向を検出する。ここでズ
ームモータ（101）はビデオカメラ本体（１）の前方に
突出したレンズ鏡胴部に、ラジアル方向に回転自在に配
されたズームリング（102）を回転駆動するものであ
り、このズームリング（102）には変倍レンズであるズ
ームレンズ（図示省略）が支持され、このレンズはズー
ムリング（102）の回転に応じて光軸方向に進退し、望
遠（Tele）領域から中間（Middle）領域を経て広角（Wi
de）領域まで移動可能としている。通常、撮影者はカメ
ラ本体に配置されたズーム駆動スイッチ（図示省略）を
Tele方向、Wide方向に操作して、ズームモータ（101）
をいずれかの方向に回転させることにより、所望のズー
ムポジションを得ることができる。

次にオートフォーカス動作とオートアイリス動作を時
分割で行う為に設けられたカウンタ（AECNT）からデク
リメント、即ち１減算し（STEP（32））、カウンタ値が
０か否かの判定を為し（STEP（33））、カウンタ値が０
でなければ、オートフォーカス動作を実行し、カウンタ
値が０の時のみオートアイリス動作を実行する。更にST
EP（31）によるブームモータ（101）の回転方向、即ち
ズーム方向の検出結果が広角方向であるとSTEP（34）に
て確認され、更にSTEP（100）にて後述のAF用の動作モ
ータコード（MODE）が“4"である、即ち既に一通りのオ
ートフォーカス動作が完了していて、焦点評価値の頂点
に一旦到達していると判断される場合には、オートフォ
ーカスの基本動作を実行するためのAFルーチンは実行さ
れずに飛ばされる。これは、ズーム機構が広角側に向う
時には、徐々に被写体深度が深くなっていく為、ズーム
動作前に一旦合焦状態に達していれば、広角方向へのズ
ーム動作中にオートフォーカス動作を改めて実行する必
要はなく、逆に画角変化に伴う焦点評価値の変動によっ
て不要なオートフォーカス動作が繰り返されると見苦し
い画面となるので、これを防ぐためである。ズーム方向
が広角方向でない場合、あるいは広角方向であってもズ
ーム動作直前に合焦状態でない場合には、AFルーチン
（35）が実行される。

AFルーチンが終了すると、カウンタ（AECNT）の内容
が１減算されてカウンタ値が０となるか否かが判断され
（STEP（36））、０となるのであれば、マイコン（26）
より切換制御回路（13）に制御信号が発せられ、これを
受けて切換回路（14）にはLPF（11）を選択する様に切
換信号（S1）が発せられ、LPF（11）の選択が為される
（STEP（37））。こうしてLPF（11）ガ選択されると、
この選択によって得られる評価値が読み込まれるのを待
つ。

一方、STEP（33）にてオートアイリス動作が選択され
ると、オートアイリス動作の基本であるAEルーチン（3
8）が実行され、その後、カウンタ（AECNT）を初期状態
に戻し（STEP（39））、フィルタを第1HPF（９）に選択
して（STEP（40））、次のフィールドの評価値の積算を
待つ。ここでカウンタ（AECNT）の初期状態とは、32フ
ィールド毎にLPF（11）を通過した輝度信号に基いて露
出評価値を算出するために初期値“32"を設定した状態
を言う。

次に本発明によるオートフォーカス動作を第４図のフ
ローチャートに従って説明する。

前記メインルーチンのSTEP（33）でオートフォーカス
動作が選択され、更にズーム駆動スイッチが広角側に動
いていなければAFルーチン（35）が実行される。このAF
ルーチンは、第４図の如きフローチャートで示される。

まずSTEP（41）では、メモリ回路（25）に記憶されて
いる各サンプリングエリアにおける積分値から焦点評価
値及びその相対比が算出される。次にSTEP（42）（43）
でフォーカスリングの端点スイッチ及びズーム機構のズ
ーム領域であるズームポジションが確認された後に山登
り制御に入る。

山登り制御は、評価値安定確認ルーチン（45）、方向
判別ルーチン（46）、山登りルーチン（47）、頂点復帰
ルーチン（48）、評価値変動監視ルーチン（49）の５つ
のルーチンから成り、これらのモード選択は各条件に応
じて、STEP（44）にて動作モードコード（MODE）を０〜
４に指定することにより為され、通常は評価値安定確認
ルーチン（45）→方向判別ルーチン（46）→山登りルー
チン（47）→頂点復帰ルーチン（48）→評価値変動監視
ルーチン（49）の順に実行される。

各ルーチンの終了後、STEP（50）にてHPFの切換が為
される。即ち、切換回路（14）に現フィールドのAFルー
チンの実行が第1HPF（９）により為されていた場合に
は、各フィールドの前に第2HPF（10）に切換え、逆の場
合には第2HPF（10）から第1HPF（９）への切換えを実行
するように切換制御回路（13）に制御信号を供給する。
従って、メインルーチンのSTEP（33）（34）によりAFル
ーチン（35）が選択されている間は、フィルタは、１フ
ィールド毎に第1HPF（９）と第2HPF（10）とが交互に切
換わることになる。

次に第４図のAFルーチンで実行される各動作につい
て、個別にその構成、動作、利点を説明する。まずSTEP
（41）の焦点評価値及びその相対比の算出動作につい
て、第５図のフローチャートを参考に説明する。

まず、現フィールドにおいてメモリ回路（25）に保持
されている積分値の中で、積算回路（16）（17）にて積
分された積分値、即ち第１、第２サンプリングエリア
（A1）（A2）における積分値DATA（１）、DATA（２）
が、第1HPF（９）と第2HPF（10）のいずれのHPFを用い
て抽出したかの判別がSTEP（51）にて為され、STEP（5
2）（53）にて第1HPF（９）によるものであればDATA
（１）、DATA（２）は夫々、メモリＡ（１）、Ａ（２）
に代入され、第2HPF（10）によるものであればメモリＢ
（１）,B（２）に代入される。但し、前述の様に第２サ
ンプリングエリア（A2）は第１サンプリングエリア（A
1）の４倍の面積を有し、第１サンプリングエリア（A
1）も含んだ領域である。

次にSTEP（54）にて前フィールドの第１、第２サンプ
リングエリア（A1）（A2）の焦点評価値をメモリＹ
（１）,Y（２）に移管しておく。

STEP（55）ではメモリＡ（１）,A（２）,B（１）,B
（２）中のデータにより、現フィールドの第１、第２サ
ンプリングエリア（A1）（A2）の焦点評価値Ｘ（１）,X
（２）が算出される。ここで第１サンプリングエリア
（A1）の焦点評価値Ｘ（１）は、メモリＡ（１）の値と
Ｂ（１）の値の和、即ち第１サンプリングエリア（A1）
内で第1HPF（９）を用いた時の最新の積算値と第2HPF
（10）を用いた時の最新の積算値を加算した異動和とな
り、どうように焦点評価値Ｘ（２）はメモリＡ（２）の
値とＢ（２）の値の異動和となる。例えば、第６図に示
す様にフィールド毎にDATA（１）としてa1,b1,a2,b2,…
とデータが取り込まれ、DATA（２）としてc1,d1,c2,d2,
…とデータが取り込まれる（但し、a1,a2,a3,…は第1HP
F（９）出力による第１サンプリングエリア（A1）の積
分値、b1,b2,b3,…は第2HPF（10）出力による第１サン
プリングエリア（A1）の積分値、c1,c2,c3,…は第1HPF
（９）出力による第２サンプリングエリア（A2）の積分
値、d1,d2,d3,…は第2HPF（10）出力による第２サンプ
リングエリア（A2）の積分値であるとする）と、焦点評
価値Ｘ（１）は１フィールド毎にa1＋b1,b1＋a2,a2＋b
2,b2＋a3,…と変化し、焦点評価値Ｘ（２）は１フィー
ルド毎にc1＋d1,d1＋c2,c2＋d2,d2＋c3,…と変化するこ
とになる。従って各サンプリングエリアについての焦点
評価値は現フィールドでのいずれか一方のHPF出力によ
る積分値と、前フィールドでの他方のHPF出力による積
分値の和となり、奇数フィールドと偶数フィールドの積
分値が１個の焦点評価値に含まれることになり、この結
果、インタレース等によるフィールド毎の評価値のばら
つきやノイズによる影響は緩和でき、安定したものとな
る。

STEP（56）では、各サンプリングエリアにおける相対
比Ｒ（１）,R（２）が算出される。相対比Ｒ（１）はメ
モリＡ（１）の値とＢ（１）の値の比Ｂ（１）/A
（１）、即ち第１サンプリングエリア（A1）内で第1HPF
（９）を用いた時の最新の積分値と、第2HPF（10）を用
いた時の最新の積分値との比となり、同様に相対比Ｒ
（２）はメモリＡ（２）の値とＢ（２）の値の比Ｂ
（２）/A（２）となる。

端点スイッチ処理ルーチン（42）では、フォーカスリ
ング（３）が回動限界である近点または∞点に達したか
否かを検出することを目的としており、近点または∞点
に達した時に、ビデオカメラのキャビネットに固定され
た端点スイッチ（５）と対向する様に近点側反射板及び
∞点側反射板をフォーカスリング（３）に夫々固着し、
端点スイッチ（５）内の発光素子からの光を各反射板に
て反射させ、これを端点スイッチ（５）内の受光素子に
て受光して、各反射板が端点スイッチ（５）と対向する
位置、即ち近点または∞点に達したことを検出するもの
であり、更に近点と∞点との区別はフォーカスモータの
回転方向により為される。こうして近点または∞点に達
すると直ちにフォーカスモータ（４）に逆転する様に制
御される。

次にオートフォーカス動作の中核を成す、５つのルー
チン即ち、評価値安定確認ルーチン、方向判別ルーチ
ン、山登りルーチン、頂点復帰ルーチン、評価値変動監
視ルーチンについて順次説明する。

まず評価値安定確認ルーチンは第７図に示すフローチ
ャートにより実行される。尚、この評価値安定確認動作
は、動作モードコード（MODE）が“0"となる電源投入
時、もしくは被写体が変化して再びオートフォーカス動
作をやり直す際に実行される。

最初にSTEP（61）にて第１閾値（THR1）が定義され、
STEP（62）にて現フィールドと前フィールドでの第１サ
ンプリングエリア（A1）での焦点評価値Ｘ（１）,Y
（１）が比較され、その差が最初に定義された第１閾値
（THR1）よりも大きい時には評価値が安定していないも
のとしてSTEP（63）にて後述のカウンタ（INN）をリセ
ットし、次フィールドで再びAFルーチンが実行される場
合には、再度この評価値安定確認ルーチンを実行させる
ために動作モードコード（MODE）を“0"のままでこのル
ーチンを終了する。

焦点評価値Ｘ（１）,Y（１）の差が第１閾値（THR1）
以下になると、STEP（64）にてカウンタ（INN）がイン
クリメントされ、即ちそのカウント値に１が加算され、
STEP（65）にてカウンタ（INN）のカウント値が“5"に
達したか否か、即ちこの状態が５フィールド間続いたか
否かの判定が為される。カウンタ（INN）のカウント値
が“5"に達していなければ、一旦評価値安定確認ルーチ
ンを終了するが、動作モードコード（MODE）は“0"のま
まであるから、次のAFルーチンでは再びこの評価値安定
確認ルーチンが実行される。

STEP（65）にて焦点評価値Ｘ（１），（Y1）の差が第
１閾値（THR1）より小さい状態が５フィールド間続いた
と判断されると、STEP（66）にてカウンタ（INN）をリ
セットし、STEP（67）にてオートフォーカス動作の初期
設定が為される。つまり、STEP（67）にて次フィールド
でのAFルーチンでは、方向判別ルーチンを実行させるた
めに、動作モードコード（MODE）を“1"に変更し、フォ
ーカスモータ（４）の回転方向を∞点方向に初期設定
し、現フィールドの第１サンプリングエリア（A1）での
焦点評価値Ｘ（１）を基準評価値Ｘ_B（１）及び第１最
大評価値Ｘ_M（１）として記憶し、現フィールドの第２
サンプリングエリア（A2）の焦点評価値Ｘ（２）を第２
最大評価値Ｘ_M（２）として記憶して評価値安定確認ル
ーチンを終了する。

次に第８図を用いて方向判別動作を実行するためのサ
ブルーチンについて説明する。方向判別ルーチンの目的
は、焦点評価値の頂点が現在のレンズ位置に対して近点
か∞点のいずれの方向にあるかを判別することである。

そこで、まずSTEP（71）にて第２閾値（THR2）を予め
定義し、STEP（72）における判断にて、現フィールドの
焦点評価値Ｘ（１）が評価値安定確認ルーチンの最終フ
ィールドの焦点評価値をもって定義された基準評価値Ｘ
_B（１）より大きければ、フォーカスモータ（４）の回
転方向側に焦点評価値の最大値であるピークがあり、逆
に小さければ逆方向側にピークがあるものと判断する。
実際にはノイズ等による焦点評価値のばらつきを考慮
し、現フィールドの焦点評価値Ｘ（１）と基準評価値Ｘ
_B（１）との差が予め設定されている第２閾値（THR2）
を越えるとSTEP（73）にて確認された時に初めて上記判
断が下される。

ところで第９図に示す様にフォーカスレンズ位置が合
焦位置から大きく離れて大ボケ状態にある点Ｇでの焦点
評価値を基準評価値Ｘ_B（１）として方向判別ルーチン
を実行して、焦点評価値が小さく傾斜が明瞭でない場合
に、焦点評価値が下る方向にフォーカスレンズ（２）、
即ちフォーカスリング（４）を動かせば、第９図の矢印
の様に第２閾値（THR2）を越えずに端点（∞点）までフ
ォーカスレンズ（２）が移動してしまい、見苦しい印象
を与えることになる。そこで、第２閾値（THR2）の適用
は、現フィールドの焦点評価値Ｘ（１）が基準評価値Ｘ
_B（１）よりも大きい場合のみとし、小さい場合にはSTE
P（73）を飛越えてSTEP（74）に達し、STPE（75）と共
にカウンタ（CHK）が１フィールド毎に１づつ加算する
インクリメントが為されて、カウンタ（CHK）のカウン
ト値が３になる、即ち焦点評価値Ｘ（１）が基準評価値
Ｘ_B（１）より下まわるか、基準評価値Ｘ_B（１）より大
きく、且つその差が第２閾値（THR2）を越えない状況が
３フィールド続いたと判断されると、STEP（76）にて３
フィールド間の焦点評価値が共に基準評価値Ｘ_B（１）
より大きい時には、評価値が増加傾向にあると判断さ
れ、３フィールド間の焦点評価値が共に基準評価値Ｘ_B
（１）より小さい時には評価値が減少傾向にあると判断
される。

焦点評価値が増加傾向にある時には、フォーカスモー
タ（４）が現状の回転方向を維持し、減少傾向にある時
には、STEP（77）にてフォーカスモータ（４）は逆転す
る。そしてSTEP（78）乃至STEP（80）にて現フィールド
での焦点評価値Ｘ（１）を最大評価値Ｘ_M（１）として
保持し、カウンタ（CHK）をリセットし、動作モードコ
ードを“2"に設定して次フィールドでのAFルーチンで山
登りルーチンを実行する。

またSTEP（75）にて前述の状態が３フィールド続いた
とはまだ判断されない時には、フォーカスモータ（４）
の回転方向及び動作モードコード（MODE）を現状のまま
にして、方向判別ルーチンを一端終了し、次フィールド
でのAFルーチンで再び方向判別ルーチンを実行する。

一方、STEP（73）にて焦点評価値Ｘ（１）が第２閾値
（THR2）を越えない場合には、STEP（81）にてカウンタ
（CHK）をリセットし、STEP（82）にて現フィールドの
第１サンプリングエリア（A1）の焦点評価値Ｘ（１）が
それまでの最大評価値Ｘ_M（１）よりも大きいと判断さ
れるならば、STEP（83）にて、この焦点評価値Ｘ（１）
にて最大評価値Ｘ_M（１）を更新し、この時のフォーカ
スリング（３）のメカ的な位置を保持するために第１リ
ング位置カウンタＰ（１）をリセットする。STEP（84）
では現フィールドの第２サンプリングエリア（A2）での
焦点評価値Ｘ（２）が同エリアでのそれまでの最大評価
値Ｘ_M（２）よりも大きいか否かの判断が為され、大き
ければSTEP（85）にてこの焦点評価値Ｘ（２）にて最大
評価値Ｘ_M（２）を更新し、この時のフォーカスリング
（３）のメカ的な位置を保持するために第２リング位置
カウンタＰ（２）をリセットする。ここで、両リング位
置カウンタＰ（１）,P（２）は、フォーカスモータ
（４）の所定回転方向への一定の回転量を第１ステップ
とし、この１ステップの駆動毎にカウントアップされ、
反転した場合には１ステップの駆動毎にカウントダウン
されるカウンタである。

そして、第１及び第２サンプリングエリア（A1）（A
2）内に被写体がないか、あるいは不鮮明な場合等に、
焦点評価値Ｘ（１）が第２閾値（THR2）を越えないま
ま、フォーカスリング（３）が両端点間を動いた、即
ち、端点スイッチ（５）にて方向判別ルーチンを繰り返
す間に近点に達したことによりセットされるフラグと、
∞点に達したことによりセットされるフラグが両方共に
セットされたと判断される時には、STEP（87）に両エリ
アでの最大評価値Ｘ_M（１）,X_M（２）とを比較する。但
し、この比較に際しては、第１、第２サンプリングエリ
ア（A1）（A2）の面積比（1:4）を考慮して、最大評価
値Ｘ_M（１）を４倍して最大評価値Ｘ_M（２）と正規化し
た上で比較している。上述の比較結果において、最大評
価値Ｘ_M（２）の方が大きいと判断されると、STEP（8
8）にて後のルーチンに用いられるフラグ（MAX2）をセ
ットし、第１リング位置カウンタＰ（１）のカウント値
を第２リング位置カウンタＰ（２）のカウント値によっ
て更新し、以下のオートフォーカスの動作は第２サンプ
リングエリア（A2）について行われる。また、最大評価
値Ｘ_M（１）の４倍の値の方が大きい場合には、オート
フォーカス動作は第１サンプリングエリア（A1）につい
て行なわれる。そしてSTEP（89）にて動作モードコード
（MODE）が“3"に更新され、次フィールドでのAFルーチ
ンでは、復帰ルーチンに移行する。また、STEP（86）に
てフォーカスリング（３）が両端点間を全て移動したと
判断されない場合には、次フィールドでのAFルーチンで
は、再びこの方向判別ルーチンが実行される。

次に山登りルーチンの動作について第10図のフローチ
ャートを用いて説明する。山登りルーチンの目的は、焦
点評価値が最大となる頂点を発見することである。

まず、STEP（91）にて予め第３閾値（THR3）を固定値
に定義し、前述の方向判別ルーチンにて決定された方向
にフォーカスモータ（４）、即ちフォーカスリング
（３）を第１速度（S1）にて回転し続け、STEP（92）で
の判別にて現フィールドの焦点評価値Ｘ（１）がそれま
での最大評価値Ｘ_M（１）を越える毎に、STEP（93）に
て最大評価値Ｘ_M（１）が焦点評価値Ｘ（１）にて更新
され、更に第１リング位置カウンタＰ（１）がリセット
される。

現フィールドの焦点評価値Ｘ（１）がそれまでの最大
評価値Ｘ_M（１）より大きくない場合に、後述のSTEP（9
4）乃至STEP（98）を経て、STEP（99にて焦点評価値Ｘ
（１）が第３閾値（THR3）以上最大評価値Ｘ_M（１）よ
り下回ったと判断された時には、STEP（110）にて直ち
にフォーカスモータ（４）を停止し、STEP（111）にて
この状態が３フィールド間の焦点評価値に関して続いた
と判断される場合には、STEP（112）にて相対比OKフラ
グ（OK）をセットして、STEP（113）にてフォーカスモ
ータ（４）を逆転し、動作モードコード（MODE）を“3"
にして次フィールドのAFルーチンで頂点復帰ルーチンが
実行される。尚、STEP（111）における（CHK）は、|X
（１）−Ｘ_M（１）｜＞THR3の状態が３フィールド間継
続されるか否かを検出するためのカウンタである。ま
た、３フィールド間のチェック、第３閾値（THR3）、焦
点評価値の関係は第11図の様になる。

ここで、頂点からの行き過ぎ量（ΔＰ（１））が余り
に大きいと、ピントはずれ量が大きくなり実写上の印象
が悪くなる。そこでΔＰ（１）を出来る限り小さくする
為に、次の様にフォーカスモータ（４）の回転速度を制
御する。まず山登り動作の途中で、１フィールド毎に相
対比Ｒ（１）を監視し（STEP（114））、第12図に示す
様に第１基準相対比（r1）を越えた時には、頂点に接近
しているものと考えてSTEP（115）にてフォーカスモー
タ（４）の回転速度（SPEED）をこれまでの標準速度（s
1）からより低速の中間速度（s2）にスピードダウンさ
せる。次に焦点評価値Ｘ（１）が最大評価値Ｙ_M（１）
を越えると、STEP（95）にて中間速度（s2）よりも更に
低速のスロー速度（s3）までスピードダウンが為され、
以下STEP（99）乃至（100）にて第３閾値（THR3）を越
えるとフォーカスモータ（４）を停止させ、焦点評価値
Ｘ（１）が３フィールド間続けて第３閾値（THR3）以下
になるのを確認する。

但し、フォーカスモータ（４）の回転速度をスロー速
度（s3）まで落した後に、20フィールドを経過しても上
記山登り動作が完結しないとSTEP（96）（97）にて判断
された時には、STEP（98）にてフォーカスモータ（４）
の回転速度を最高速である標準速度（s1）に戻し、山登
り動作を継続させ、フォーカスモータ（４）がスピード
ダウンしたままで長時間動くのを防止する。尚、STEP
（96）（97）において（INN）は上述の状態が20フィー
ルド間継続したことを検出するためのカウンタで、１フ
ィールド毎にカウントアップされる。

また、STEP（94）では、焦点評価値Ｘ（１）が最大評
価値Ｘ_M（１）を越えた時点で相対比Ｒ（１）をチェッ
クし、これが頂点の相対比にしては余りにも小さく、第
２基準相対比（r2）以下の時には、STEP（114）に移行
させて、次のフィールドにおいて山登りルーチンを強制
的に実行させ、頂点であった相対比Ｒ（１）が第２基準
相対比（r2）以上であった場合のみ、STEP（95）乃至
（113）を経て次の頂点復帰ルーチンへ移る。これによ
り、ノイズ等により頂点を誤って認識し、ピンボケ状態
でフォーカスレンズ（４）が停止してしまうという誤動
作の頻度の低減が図られる。ここで、第２基準相対比
（r2）は、第14図において、ボケ度合が大きくピンボケ
状態と十分に認識される時の相対比（例えば0.1）とし
て予め設定されている。

ところで、第12図に示す様に、相対比Ｒ（１）とフォ
ーカスリング位置との関係が直線状に変化する理由につ
いて以下に詳述する。この相対比Ｒ（１）は、前述の様
に第１サンプリングエリア（A1）での第1HPF（９）を用
いた時の１フィールド分の積分値と、第2HPF（10）を用
いた時の１フィールド分の積分値との比であり、被写体
を同一とした時の両積分値とフォーカスリング位置との
関係は第13図の様になる。即ちカットオフ周波数の高い
第1HPF（９）での積分値は急峻な山となり、カットオフ
周波数の低い第2HPF（10）での積分値は緩やかな山とな
る。そこでこの相対比と被写体のボケ度合（合焦時のレ
ンズ位置よりの移動量あるいはズレ量）との関係をグラ
フに示すと、第14図に示す様な単調減少特性曲線とな
る。

これは、前記相対比となる状態量は、焦点評価値と同
じ様に被写体の合焦状態（ボケ度合）を表現できる関数
値であり、比率で表現されているため一種の正規化され
た状態量であり、被写体のおかれている環境の影響をあ
まり受けにくい性質を有している。例えば、被写体の照
度が変化した場合に、焦点評価値の絶対値は変化する
が、相対比としては大きな変化はない。通常、上記の性
質は被写体の種類を問わぬものでる故に、この相対比を
ボケ度合のパラメータとして使用することが可能とな
る。この第14図の単調減少特性曲線をレンズ位置、即ち
フォーカスレンズ位置に対応させると、第12図の一点鎖
線の様に合焦位置を頂点として近点及び∞点に略直線状
に変化する特性図が得られる。

また、この山上りルーチンでも前記方向判別ルーチン
と同様に、焦点評価値Ｘ（１）と最大評価値Ｘ_M（１）
との差が第３閾値（THR3）を越えることなく、フォーカ
スリングが近点と∞点の両端点間を動いたとSTEP（11
6）にて判断された場合には、サンプリングエリア（A
1）（A2）の最大評価値Ｘ_M（１）,X_M（２）の単位面積
当りの大きさ、即ちＸ_M（１）×４とＸ_M（２）をSTEP
（17）にて比較して、Ｘ_M（１）×４の方が大きい場合
には、現状のままで、逆にＸ_M（２）の方が大きい場合
には、STEP（118）（119）にてフラグ（MAX2）をセット
し、第１リング位置カウンタ（P1）の値を第２リング値
カウンタ（P2）のカウント値で更新して、STEP（113）
に移行させ、次の頂点復帰ルーチンでのフォーカスエリ
アとして第２サンプリングエリア（A2）を選択する。

尚、STEP（120）（121）は、第２サンプリングエリア
（A2）での現フィールドの焦点評価値Ｘ（２）がそれま
での最大評価値Ｘ_M（２）よりも大きければ、この時の
焦点評価値Ｘ（２）にて最大評価値Ｘ_M（２）を更新
し、第２リング位置カウンタ（P2）をリセットする役割
を果す。

次に前記山登り動作によって頂点を認識した後、再び
頂点位置にフォーカスリング（３）、即ちフォーカスレ
ンズ（２）を戻す為の頂点復帰ルーチンの動作について
第15図を用いて説明する。山登りルーチンで頂点からの
行き過ぎ量としてカウントアップされた第１リング位置
カウンタＰ（１）、もしくは方向判別ルーチン、山登り
ルーチンでフォーカスリング（３）が両端点間を動いた
時にカウントアップされた時の第１、第２リング位置カ
ウンタＰ（１）,P（２）は、このルーチンでフォーカス
リング（３）を逆方向に回転させる事によってデクリメ
ント（フォーカスモータ（４）の１ステップ毎の回転に
応じて１ずつカウントダウンされる）され、そのカウン
ト値ゼロになったところで頂点位置に戻ったと判断され
る。

具体的には、STEP（131）にて前述の山登りルーチ
ン、方向判別ルーチンでフラグ（MAX2）がセット状態か
否かの判別が為され、フラグ（MAX2）がセット状態であ
れば、STEP（132）にて以後のフォーカスエリアとして
第２サンプリングエリア（A2）を指定し、フラグ（MAX
2）がセット状態でなければ、STEP（133）にて以後のフ
ォーカスエリアとして第１サンプリングエリア（A1）を
指定する。

そして、STEP（134）にてフォーカスエリアとして指
定された側のリング位置カウンタのカウント値がゼロに
なったと判断された時には、STEP（135）にてフォーカ
スエリア側のサンプリングエリアの焦点評価値Ｘ（Ｊ）
と最大評価値Ｘ_M（Ｊ）（ここで、フォーカスエリアと
して第１サンプリングエリア（A1）が指定されていれば
Ｊ＝１、第２サンプリングエリア（２）が指定されてい
ればＪ＝２）との差が、予め設定されている第４閾値
（THR4（Ｊ））以下であることが確認されると、STEP
（36）にてフォーカスモータ（４）を停止させると共
に、次のフォーカスでのAFルーチンで評価値変動監視ル
ーチンを実行するためにSTEP（137）にて動作モードコ
ード（MODE）を“4"として、更にSTEP（138）（139）に
て頂点確認許可フラグ（TL）をセットし、頂点確認用カ
ウンタ（MC）をリセットして一連の合焦動作は終了す
る。

また、焦点評価値Ｘ（Ｊ）と最大評価値Ｘ_M（Ｊ）の
差が第４閾値（THR4（Ｊ））より大きくなってしまう時
には、頂点復帰動作中に被写体が大きく変位したり被写
体が変化したとして、STEP（140）にて動作モードコー
ド（MODE）を“0"として、次フィールドでのAFルーチン
で評価値安定確認ルーチンからやり直す。尚、第４閾値
（THR4（Ｊ））は各サンプリングエリアに応じて個々に
最適値が予め設定されている。

合焦動作終了後は、被写体変化の監視と、変化があっ
た場合に再び前記合焦動作を再開する必要があるか否か
の判断を行うための焦点評価値変動監視ルーチンを実行
する。以下、このルーチンの動作を第16図を用いて説明
する。

まず、このルーチンに入った直後のフィールドでは、
前述の一連の合焦動作で検出した頂点に誤りがあるか否
かをチェックするために、STEP（151）にて頂点復帰ル
ーチンの終了直前にセットされた頂点確認許可フラグ
（TL）のセット状態が判別され、頂点復帰ルーチンから
移行した後の最初のフィールドであれば、セット状態で
あるため、頂点確認ルーチンが実行される。

この頂点確認ルーチンは第17図のフローチャートにて
示される。このフローチャートについて説明すると、ま
ずSTEP（182）にてフォーカスモータ（４）をいずれか
の方向、例えば近点方向に画角変動が認識できない程度
の微少量（ステッピングモータであるフォーカスモータ
（４）の１ステップ分）駆動させ、STEP（181）にて微
動し終ったと判断されると、STEP（183）にて直ちにフ
ォーカスモータ（４）を停止して、その時のフィールド
でのフォーカスエリアの焦点評価値Ｘ（Ｊ）と、頂点と
判断されている最大評価値Ｘ_M（Ｊ）とに比較がSTEP（1
84）にて為される。ここでフォーカスエリアとは、第８
図のSTEP（88）や第10図のSTEP（118）にて用いられた
フラグ（MAX2）のセット状態に応じて、第15図のSTEP
（131）乃至（133）にて指定されている側のサンプリン
グエリアであり、Ｊ＝１の時には第１サンプリングエリ
ア（A1）が、Ｊ＝２の時には第２サンプリングエリア
（A2）が該当する。STEP（184）での比較の結果、焦点
評価値Ｘ（Ｊ）が最大評価値Ｘ_M（Ｊ）よりも小さいと
認識されると、STEP（185）（186）にてフラグ（F1）を
セットし、STEP（188）にてフォーカスモータ（４）を
逆転し、反対方向、即ち∞点方向にレンズ（２）を２ス
テップ分だけ微少変動させて、頂点に戻った後も微少変
動を続け再びSTEP（184）にて焦点評価値Ｘ（Ｊ）が最
大評価値Ｘ_M（Ｊ）より小さいと確認された時に、STEP
（185）を経てSTEP（187）にてフラグ（F2）がセットさ
れ、STEP（188）にてフォーカスモータ（４）を再度逆
転し、STEP（189）にてフラグ（F1）（F2）が共にセッ
トされていると判断されると、第18図の矢印に示す様に
レンズを両方向に微動させ、得られた焦点評価値が最大
評価値よりも小さい事を認識することになり頂点検出位
置に誤りがなかったことが確認される。そしてSTEP（19
5）（196）にてフォーカスモータ（４）を頂点を越えて
∞点方向に余分に作動させた分だけ、近点方向に作動さ
せて再び頂点に復帰させて、フォーカスモータ（４）を
停止させ、STEP（190）にて頂点確認フラグ（TL）をリ
セットして、頂点確認ルーチンを終了する。

また、第19図に示す様に前記合焦動作での頂点検出を
誤っている場合には、レンズをいずれの方向に微動させ
た時に焦点評価値Ｘ（１）が最大評価値Ｘ_M（１）より
も大きくなるから、フォーカスモータ（４）を逆転する
ことなく、レンズを同方向に微動させ続け、STEP（19
1）にて微動回数カウンタ（MC）で移動回数をインクリ
メントする。

ところで、この頂点確認ルーチンは頂点復帰ルーチン
が終了した直後に、頂点に確実に復帰したことを確認す
る場合と、頂点復帰が確認された後に、被写体が変化し
たことを確認する場合の２通りの場合に実行され、後述
する様に後者の場合にのみ頂点確認フラグ（TN）がセッ
トされることにより両者が区別される。STEP（192）で
は、この頂点確認フラグ（TN）がセット状態か否かによ
り、前述の２通りの場合分けを行い、頂点復帰ルーチン
が終了した直後で頂点にレンズ位置が確実に復帰したか
否かのみを確認したい時には、後述のSTEP（193）を飛
び越えて、フォーカスモータ（４）の微少変動量を１ス
テップのまま維持し、STEP（194）にてフラグ（F1）（F
2）をクリアし、新しい焦点評価値Ｘ（Ｊ）にて最大評
価値Ｘ_M（Ｊ）が更新される。

従って、頂点確認ルーチンが繰り返されることによ
り、頂点復帰ルーチン終了直後に、第18図に示す様に頂
点復帰が確実に為されている時には焦点評価値が矢印の
如く変化して頂点に確実に復帰していることが確認さ
れ、第19図に示す様に頂点復帰が確実に為されていない
時には、焦点評価値が矢印の如く変化して、その都度、
最大評価値Ｘ_M（Ｊ）は更新されると共にレンズ位置は
徐々に合焦位置に接近する。尚、第18図、第19図におい
て、〜は変動の順番を示している。

評価値安定確認ルーチンでは、頂点確認ルーチン（15
2）が終了する毎に、STEP（153）にて移動回数カウンタ
（MC）のカウント値をチェックし、これが所定の許容回
数を越えると、頂点を誤って検出していたか、被写体の
変化により頂点が移動したと認識する。即ち、第19図で
は許容回数を“3"に設定することにより番目の動作
後、頂点を誤っていたと認識することになる。こうして
認識されるとSTEP（154）にて頂点確認許可フラグ（T
L）をリセットし、STEP（155）にてフォーカスモータ
（４）の回転速度を標準速度（s1）に切換えて、動作モ
ードコード（MODE）を“2"にして、次のAFルーチンで、
正しい頂点を検出し直すために前述の山登りルーチンか
ら合焦動作を再開する。尚、頂点確認ルーチンが、頂点
復帰ルーチン終了直後に実行された場合には、一旦頂点
が確認されると焦点評価値に変動がない限りこの動作は
実行されない。次に被写体変化に伴う焦点評価値変動の
監視動作について説明する。

第１または第２サンプリングエリア（A1）（A2）の中
の前述の頂点復帰ルーチンにてフォーカスエリアとして
指定されている側の焦点評価値Ｘ（Ｊ）と、これまでに
検出した最大評価値Ｘ_M（Ｊ）との差によって現フィー
ルドでの焦点評価値の変動量が定義され、STEP（156）
にて定義されたフォーカスエリアにおける第５閾値（TH
R5（Ｊ））、即ちフォーカスエリアにける最大評価値Ｘ
_M（Ｊ）の1/8との大小がSTEP（157）にて比較され、こ
の第５閾値（THR5（Ｊ））を越えた時に被写体が変化し
たものと認識される。

ここで前述の第５閾値（THR5（Ｊ））が各サンプリン
グエリア（A1）（A2）での最大評価値Ｘ_M（Ｊ）の1/8に
設定されているのは、予め実験的に決められたものであ
り、例えば最大評価値Ｘ_M（Ｊ）の1/4等の如く大きく設
定すると、被写体が少々変化しても検出が困難であり、
また最大評価値Ｘ_M（Ｊ）の1/16等の如く小さく設定す
ると、被写体に変化がなくてもノイズ等の影響により用
意に誤検出してしまう。

被写体の変化が認識されると、その時点でフォーカス
エリアとして第１あるいは第２のいずれのサンプリング
エリアが指定されているかをSTEP（158）にて識別し、
フォーカスエリアとして第１サンプリングエリア（A1）
を指定して上述の被写体変化の確認が実行されていた場
合、即ち第１サンプリングエリア（A1）で監視時に被写
体に変化があった場合には、第２サンプリングエリア
（A2）の焦点評価値に変化があるか、即ち焦点評価値Ｘ
（２）と最大評価値Ｘ_M（２）の差と第５閾値（THR5
（２））との大小関係をSTEP（159）にて判別する。そ
の結果、第５閾値（THR（２））よりも小さければ、被
写体は第20図（ｂ）の様に第１サンプリングエリア（A
1）からは脱出するが、第２サンプリングエリア（A2）
内には留っているものと考え、STEP（160）にて、以後
の焦点評価値変動監視エリアであるフォーカスエリア
を、第２サンプリングエリア（A2）に切換えてＪ＝２と
し、監視動作を継続する。この様に大小２つのサンプリ
ングエリアで被写体の動きを監視すことにより、画面中
央部で合焦後に被写体が画面中央部からはずれた場合で
も、より広い画面部分に対しても合焦状態を保つことが
でき、オートフォーカス動作の安定化が図れる。尚、第
20図の（ａ）〜（ｄ）において、点線は移動直前の被写
体、実線は移動直後の被写体を示し、また、第20図
（ａ）は被写体が第１サンプリングエリア（A1）内を移
動した場合である。

次にSTEP（159）にて焦点評価値Ｘ（２）と最大評価
値Ｘ_M（２）との差が第５閾値（THR5（２））以上にな
ると判断されると、被写体は第20図（ｃ）に示す様に第
２サンプリングエリア（A2）からもはずれてしまったも
のと考え、新しい被写体に対して合焦動作を再開する必
要がある。しかしながら、この場合の焦点評価値の変動
が、等距離の被写体に対するパンニングやチルティン
グ、又画面全体の明るさの変化等によってもたらされる
ものである場合には、焦点評価値は第21図の様に変化し
ているものと考えられ、この様な場合には、新たな合焦
動作を再開すると見苦しい動きとなる。そこで第21図の
様な場合と、第22図の様に実際に被写体の距離が変化し
た場合とを区別する為に、第２サンプリングエリア（A
2）における焦点評価値の変動が検知された場合には、S
TEP（162）（163）にて現フィールドにおける焦点評価
値Ｘ（１）,X（２）にて最大評価値Ｘ_M（１）,X_M（２）
を更新し、更に次フィールドで頂点確認ルーチンを実行
するための頂点確認許可フラグ（TL）及び頂点確認フラ
グ（TN）をSTEP（164）にてセットした後、次フィール
ドでSTEP（152）にて頂点確認ルーチンを再開し、焦点
評価値の変動が被写体パターンの形状変化によるものか
距離の変化によるものかを識別する。

ところで実際に被写体の距離が変化した場合には、速
やかに合焦動作を再開することが望ましい。そこで、焦
点確認ルーチンのSTEP（192）にて評価値変動時の頂点
確認フラグ（TN）がセットされていることが判別される
と、STEP（184）にて現フィールドでの焦点評価値Ｘ
（Ｊ）が最大評価値Ｘ_M（Ｊ）以上であると判断され、
同方向にフォーカスモータ（４）を微少移動量だけ回転
させる場合には、頂点確認フラグ（TN）がセットされて
いない時に、即ち頂点復帰ルーチン終了直後の頂点の確
認を行うため頂点確認ルーチンを実行した時より、フォ
ーカスモータ（４）の微少回転量、即ち、フォーカスレ
ンズ（２）の微少移動量をSTEP（193）を通過する毎に
１ステップ→３ステップ→５ステップ→…と段階的に大
きくする。これにより、第22図に示す様に旧被写体で頂
点となっているレンズ位置（Ｌ）より新しい被写体の頂
点に→→→→→とレンズ位置を変更する際
には、，，では１ステップずつ変位し、では一
挙に３ステップ、では一挙に５ステップ変位して合焦
位置への接近を速くする工夫が為されている。同時に許
容回数の方が頂点確認フラグ（TN）がリセット状態であ
る場合より少なく設定される。また第21図の場合には、
旧被写体から新被写体に焦点評価値の特性が変わって
も、第17図のSTEP（184）の判別により、STEP（185）以
下の動作が実行されるため、直ちにレンズ位置は元の位
置を保持する。

尚、上記頂点確認動作は、第21図、第22図の様に、焦
点評価値の山の傾斜が明瞭で、レンズ微動に伴う焦点評
価値の差異が検出できることが必要条件となる。従っ
て、第23図の様に、新被写体の焦点評価値特性の山のす
そ野部分で傾斜が不明瞭な部分では、誤動作を招く恐れ
がある。そこでSTEP（161）にて現在のフォーカスエリ
アに指定されている側のサンプリングエリアにおける相
対比Ｒ（Ｊ）（Ｊ＝1or2）が、予め実験的にピンボケと
認識されないですむ限界値として設定された第４基準相
対比（r4）よりも小さい時は第23図の様に傾斜が不明瞭
な部分であると判断して、頂点確認は行わず直ちにSTEP
（165）にて動作モードコード（MODE）を“0"に設定し
て次フィールドでのAFルーチンにて評価値安定確認ルー
チンからやり直す。

次にSTEP（157）での判別の結果、焦点評価値Ｘ
（Ｊ）と最大評価値Ｘ_M（Ｊ）との差が、第５閾値THR5
（Ｊ）以下の場合、即ち被写体が変化していない場合の
監視動作について説明する。

焦点評価値に変化がない場合でも、第24図の様に被写
体が変化する場合が考えられる。そこで、焦点評価値の
変動が検知されない場合でも、STEP（166）にて現フィ
ールドでの相対比Ｒ（Ｊ）が、頂点にしては著しく低い
と考えられる閾値である第３基準相対比（r3）よりも小
さくなったと判断された場合には、STEP（161）に移行
して焦点評価値の変化が認められた場合と同様の処理を
行う。但し、この相対比の判断は、STEP（167）より現
在合焦している被写体の頂点での相対比が、前記山登り
ルーチンで相対比が第２基準相対比（r2）以上であると
判断された場合、即ち相対比OKフラグ（OK）がセットさ
れている場合に限る。

次にSTEP（168）にて現在のフォーカスエリアが第
１、第２サンプリングエリア（A1）（A2）のいずれにて
指定されているかを判断し、更にSTEP（169）にてフラ
グ（MAX2）がセットされておらず、単位面積当りでの焦
点評価値において、第１サンプリングエリア（A1）での
方が大きい場合で、しかもSTEP（170）にて焦点評価値
Ｘ（１）と最大評価値Ｘ_M（１）との差が、第５閾値THR
5（１）以下であるか否かを識別し、この閾値以下であ
れば被写体は第20図（ｂ）の状態から第20図の（ｄ）の
様に第１サンプリングエリア（A1）に戻ったものと考
え、焦点評価値変動監視エリアであるフォーカスエリア
を、STEP（171）にて第１サンプリングエリア（A1）に
切換えて監視動作を継続する。この様に被写体が第１サ
ンプリングエリア（A1）内に戻れば、すぐにエリアを小
さくすることにより大きなエリアの背景にピントが引張
られてしまう可能性が低くなる。

尚、各図面において、横軸のフォーカスレンズ位置
は、フォーカスレンズの光軸方向の移動可能ストローク
の中で、撮像素子から最も離れた前端位置を基準とし、
この位置からの光軸方向におけるフォーカスレンズまで
の距離に相当する。

以上の様にしてAFルーチンにおける合焦動作及び合焦
後の被写体変化の確認及びズレ補正の動作が完了する。

また、メインルーチンにて示した様に32フィールド毎
にAFルーチンは休止され、AEルーチンにてオートアイリ
ス動作が実行される。このオートアイリス動作は、LPF
（11）出力を各サンプリングエリア（A1）（A2）…（A
6）において１フィールド分だけ積分して、エリア毎の
露出評価値を得て、この露出評価値を正規化した値が著
しく高いものが含まれる場合には、該当するエリアに光
源等の異常輝度部が存在するとして、このエリアを除
き、残りのエリア全体の露出評価値の単位面積当りの平
均値が、所定レベルに維持される様に、アイリスモータ
制御回路（28）を介してアイリスモータ（７）を駆動し
て、絞り機構（６）の絞り量を調整すると共に、撮像映
像信号が通過するAGC回路（図示省略）のゲインを制御
することにより、最適な露出調整が為されることにな
る。

（ト） 発明の効果 上述の如く本発明によれば、合焦後に被写体までの距
離が僅かに変化した場合に、変化量が小さければ画角変
化を起こさないことを最優先にズレ補正が為され、また
変化量が若干大きくとも、合焦動作を最初からやり直す
ことなく、画角変化を最小限に抑えて迅速なズレ補正が
可能となる。

【図面の簡単な説明】

図面は全て本発明の一実施例に係り、第１図は全体の回
路ブロック図、第２図はサンプリングエリアの分解説明
図、第３図はメインルーチンのフローチャート、第４図
はAFルーチンのフローチャート、第５図は焦点評価値、
相対比算出ルーチンのフローチャート、第６図は焦点評
価値の算出説明図、第７図は評価値安定確認ルーチンの
フローチャート、第８図は方向判別ルーチンのフローチ
ャート、第９図は焦点評価値とレンズ位置との関係図、
第10図は山登りルーチンのフローチャート、第11図は頂
点復帰時の焦点評価値の変化を示す図、第12図は焦点評
価値、フォーカスモータの回転速度、相対比とレンズ位
置との関係図、第13図は各HPF出力の積分値とレンズ位
置との関係図、第14図は相対比とボケ度合の関係図、第
15図は頂点復帰ルーチンのフローチャート、第16図は評
価値変動監視ルーチンのフローチャート、第17図は頂点
確認ルーチンのフローチャート、第18図、第19図、第20
図はレンズ位置の変化に伴う焦点評価値の変動を示す
図、第21図、第22図、第23図、第24図は被写体の変化に
伴う焦点評価値の変動を示す図である。 （26）……マイクロコンピュータ（評価値検出手段）、
（27）……フォーカスモータ制御回路（フォーカス制御
手段）

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】撮像素子を有する撮像手段から得られる映
   像信号の高域成分レベルを焦点評価値として検出する評
   価値検出手段と、 フォーカスレンズの前記撮像素子に対する相対的な位置
   であるレンズ相対位置を変化させて焦点評価値が最大評
   価値となる合焦位置に到らしめる合焦動作を実行し、該
   合焦動作終了後に被写体までの距離が変化して焦点評価
   値に変化が生じた時に、焦点評価値が新たに最大となる
   新たな合焦位置に前記レンズ相対位置が追従するよう
   に、該新たな合焦位置に向けて前記レンズ相対位置を微
   少変化量ずつ複数回に分けて変化させる微調整動作を実
   行するフォーカス制御手段とを備え、 該微調整動作において、前記レンズ相対位置が該微調整
   動作開始位置から前記新たな合焦位置に向かう途中で、
   前記微少変化量を段階的に増加させることを特徴とする
   オートフォーカスビデオカメラ。