JP2535845B2 - 自動合焦装置 - Google Patents
自動合焦装置Info
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/60—Control of cameras or camera modules
- H04N23/67—Focus control based on electronic image sensor signals
- H04N23/673—Focus control based on electronic image sensor signals based on contrast or high frequency components of image signals, e.g. hill climbing method
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- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
- Focusing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ビデオ・カメラ、電子カメラ等の電子撮像
素子を有するカメラの自動合焦装置に関する。
素子を有するカメラの自動合焦装置に関する。
ビデオ・カメラ等の自動合焦装置として、撮像素子か
ら得られる画像信号を利用して撮像面の被写体像の鮮鋭
度を検出し、その鮮鋭度が最も高くなるように光学系を
駆動して焦点合わせを行う方式が知られている。被写体
像の鮮鋭度は、基本的には画像信号の高周波成分の大小
で判定でき、例えば、ハイパスフィルタや微分回路によ
って画像信号の高周波成分を抽出する。
ら得られる画像信号を利用して撮像面の被写体像の鮮鋭
度を検出し、その鮮鋭度が最も高くなるように光学系を
駆動して焦点合わせを行う方式が知られている。被写体
像の鮮鋭度は、基本的には画像信号の高周波成分の大小
で判定でき、例えば、ハイパスフィルタや微分回路によ
って画像信号の高周波成分を抽出する。
従来の基本的な回路構成を第８図に示す。撮像素子10
から出力される画像信号から、ゲート回路12が、画面の
合焦検出用の所定領域（通常は、画面の中央）に対応す
る信号を抽出する。ハイパスフィルタ14はゲート回路12
の出力信号の高周波成分を抽出し、ピーク検出回路16
が、その画面（１フレーム又は１フィールド）における
画像信号高周波成分のピーク値を検出する。方向判断回
路18は、ピーク検出回路16で検出されたピーク値を前画
面のピーク値と比較し、撮影光学系20の移動方向を決定
する。方向判断回路18はモータ駆動回路22を制御して、
検出ピーク値が前ピーク値よりも大きくなっていればモ
ータ24を同方向に回転させ、小さくなっていれば逆転さ
せ、実質的に変化が無いならばモータ24の回転を停止さ
せる。
から出力される画像信号から、ゲート回路12が、画面の
合焦検出用の所定領域（通常は、画面の中央）に対応す
る信号を抽出する。ハイパスフィルタ14はゲート回路12
の出力信号の高周波成分を抽出し、ピーク検出回路16
が、その画面（１フレーム又は１フィールド）における
画像信号高周波成分のピーク値を検出する。方向判断回
路18は、ピーク検出回路16で検出されたピーク値を前画
面のピーク値と比較し、撮影光学系20の移動方向を決定
する。方向判断回路18はモータ駆動回路22を制御して、
検出ピーク値が前ピーク値よりも大きくなっていればモ
ータ24を同方向に回転させ、小さくなっていれば逆転さ
せ、実質的に変化が無いならばモータ24の回転を停止さ
せる。
このような従来方式では次のような問題がある。第１
に、合焦検出領域が画面上で固定されているため、手振
れや被写体の動きによって合焦検出領域に画像が出入り
し、その結果、検出される高周波成分の値が大きく変動
してしまう。これにより、光学系が誤った方向に駆動さ
れたり、合焦状態であるにもかかわらず光学系が停止せ
ず、ピクツキを生じたりする。第２に、合焦検出領域に
は焦点合わせを行いたい物体以外の物体の画像が混入し
ているため、例えば背景に点滅するランプ等があると、
やはり同様な誤動作が生じる。
に、合焦検出領域が画面上で固定されているため、手振
れや被写体の動きによって合焦検出領域に画像が出入り
し、その結果、検出される高周波成分の値が大きく変動
してしまう。これにより、光学系が誤った方向に駆動さ
れたり、合焦状態であるにもかかわらず光学系が停止せ
ず、ピクツキを生じたりする。第２に、合焦検出領域に
は焦点合わせを行いたい物体以外の物体の画像が混入し
ているため、例えば背景に点滅するランプ等があると、
やはり同様な誤動作が生じる。
このような誤動作は、例えば特開昭60−249477号に開
示されるように、目標物体の動きを検出し、常に目標物
体の位置に合焦検出領域を設定することにより除去でき
る。しかし、一般に画像信号の情報を用いて物体の動き
を追跡するには、物体のパターンのような被写体の特徴
を記憶するためのメモリと、物体の動き量を算出するた
めの高速相関演算回路が必要となり、大規模で高価な回
路が必要であった。
示されるように、目標物体の動きを検出し、常に目標物
体の位置に合焦検出領域を設定することにより除去でき
る。しかし、一般に画像信号の情報を用いて物体の動き
を追跡するには、物体のパターンのような被写体の特徴
を記憶するためのメモリと、物体の動き量を算出するた
めの高速相関演算回路が必要となり、大規模で高価な回
路が必要であった。
本発明は、これらの問題を解決して、目標被写体に的
確に撮影光学系を合焦させる自動合焦装置を提示するこ
とを目的とする。
確に撮影光学系を合焦させる自動合焦装置を提示するこ
とを目的とする。
本発明に係る自動合焦装置は、撮影光学系によって撮
像面に結像された被写体像を光電変換し画像信号を出力
する撮像手段と、前記撮像面内の所定の検出領域内に相
当する前記画像信号中の高周波成分のピーク値を検出す
る検出手段と、前記検出手段によって前記ピーク値の検
出された前記撮像面内における位置を記憶する記憶手段
と、前記検出手段より出力された前記ピーク値が増大す
るように前記撮影光学系を駆動して焦点合わせを行なう
自動焦点調節手段と、前記記憶手段に記憶された前記ピ
ーク値の検出された位置に、前記検出領域の位置を変更
する制御手段とを備えたことを特徴とする。
像面に結像された被写体像を光電変換し画像信号を出力
する撮像手段と、前記撮像面内の所定の検出領域内に相
当する前記画像信号中の高周波成分のピーク値を検出す
る検出手段と、前記検出手段によって前記ピーク値の検
出された前記撮像面内における位置を記憶する記憶手段
と、前記検出手段より出力された前記ピーク値が増大す
るように前記撮影光学系を駆動して焦点合わせを行なう
自動焦点調節手段と、前記記憶手段に記憶された前記ピ
ーク値の検出された位置に、前記検出領域の位置を変更
する制御手段とを備えたことを特徴とする。
本発明では、合焦動作スタート時には、撮影者の指定
する画面領域、又は画面中央領域において合焦目標物体
位置を検出すると共に合焦信号を形成し、以後、画面の
変わる毎に、前画面の合焦目標位置を包含する領域に合
焦検出領域を変更してその中で合焦信号を形成する。つ
まり目標被写体の移動を監視し、合焦検出領域をそれに
追随させる。これにより常に同一目標で合焦検出が行わ
れる。単一画面での合焦信号値により、又は連続画面の
合焦信号の比較から、合焦用撮影レンズの移動方向を決
定し光学系を合焦状態に制御する。
する画面領域、又は画面中央領域において合焦目標物体
位置を検出すると共に合焦信号を形成し、以後、画面の
変わる毎に、前画面の合焦目標位置を包含する領域に合
焦検出領域を変更してその中で合焦信号を形成する。つ
まり目標被写体の移動を監視し、合焦検出領域をそれに
追随させる。これにより常に同一目標で合焦検出が行わ
れる。単一画面での合焦信号値により、又は連続画面の
合焦信号の比較から、合焦用撮影レンズの移動方向を決
定し光学系を合焦状態に制御する。
以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。
第１図は、本発明の一実施例の構成ブロック図を示す。
第１図は、本発明の一実施例の構成ブロック図を示す。
第１図において、30は、MOS型、CCD型等の二次元イメ
ージセンサからなる撮像素子であり、32は、撮像素子30
から出力される画像信号の内、指定検出領域内の信号を
通過させるゲート回路である。ゲート回路32の通過期間
は、ゲート制御回路34からの制御信号により指定され
る。ハイパスフィルタ（HPF）36は、ゲート回路32の出
力信号から高周波成分を抽出する。HPF36の代わりに差
分回路等を用いて高周波成分を抽出してもよい。ピーク
検出回路38は、HPF36の出力を受け、検出領域における
画像信号の高周波成分のピーク値を検出する。A/Dコン
バータ40は、ピーク検出回路38からのピーク値をディジ
タル値に変換してマイクロプロセッサ42に送出する。
ージセンサからなる撮像素子であり、32は、撮像素子30
から出力される画像信号の内、指定検出領域内の信号を
通過させるゲート回路である。ゲート回路32の通過期間
は、ゲート制御回路34からの制御信号により指定され
る。ハイパスフィルタ（HPF）36は、ゲート回路32の出
力信号から高周波成分を抽出する。HPF36の代わりに差
分回路等を用いて高周波成分を抽出してもよい。ピーク
検出回路38は、HPF36の出力を受け、検出領域における
画像信号の高周波成分のピーク値を検出する。A/Dコン
バータ40は、ピーク検出回路38からのピーク値をディジ
タル値に変換してマイクロプロセッサ42に送出する。
マイクロプロセッサ42は、後述のルーチンに従いゲー
ト制御回路34を制御して、ゲート回路32の通過期間を変
更させる。
ト制御回路34を制御して、ゲート回路32の通過期間を変
更させる。
タイミング発生回路44は、撮像素子30を駆動すると共
に、ピーク検出回路38、A/Dコンバータ40及びカウンタ4
5の動作タイミングを規定するタイミング信号を発生す
る。カウンタ45は、タイミング発生回路44の発生するク
ロック信号を計数し、垂直走査の開始時点からの時間を
計測する。ピーク位置検出回路46は、ピーク検出回路38
がピークを検出した時点に発生するピーク検出信号39に
より、ピーク検出時点のカウンタ45の保持値をラッチ
し、マイクロプロセッサ42に送る。ピーク検出時点のカ
ウンタ45の保持値はそのピークの画面位置を表す。ピー
ク検出回路38及びカウンタ45は、垂直走査の開始時点で
クリアされる。
に、ピーク検出回路38、A/Dコンバータ40及びカウンタ4
5の動作タイミングを規定するタイミング信号を発生す
る。カウンタ45は、タイミング発生回路44の発生するク
ロック信号を計数し、垂直走査の開始時点からの時間を
計測する。ピーク位置検出回路46は、ピーク検出回路38
がピークを検出した時点に発生するピーク検出信号39に
より、ピーク検出時点のカウンタ45の保持値をラッチ
し、マイクロプロセッサ42に送る。ピーク検出時点のカ
ウンタ45の保持値はそのピークの画面位置を表す。ピー
ク検出回路38及びカウンタ45は、垂直走査の開始時点で
クリアされる。
マイクロプロセッサ42は、各画面における垂直走査の
終了時点で、ピーク値Ｐ（A/Dコンバータの出力）とピ
ーク位置Ａ（ピーク位置検出回路46の出力）とを読み込
み、ピーク値Ｐが増大する方向にモータ駆動回路49を制
御すると同時に、ピーク位置Ａの位置変化に従ってゲー
ト回路32の通過期間（即ち、検出領域）を変更するよう
にゲート制御回路34に指示する。モータ駆動回路49は、
マイクロプロセッサ42からの制御信号に従い、撮影光学
系47の駆動モータ48を指示方向に回転させ、又は停止さ
せる。
終了時点で、ピーク値Ｐ（A/Dコンバータの出力）とピ
ーク位置Ａ（ピーク位置検出回路46の出力）とを読み込
み、ピーク値Ｐが増大する方向にモータ駆動回路49を制
御すると同時に、ピーク位置Ａの位置変化に従ってゲー
ト回路32の通過期間（即ち、検出領域）を変更するよう
にゲート制御回路34に指示する。モータ駆動回路49は、
マイクロプロセッサ42からの制御信号に従い、撮影光学
系47の駆動モータ48を指示方向に回転させ、又は停止さ
せる。
第２図は、マイクロプロセッサ42により検出領域が変
更される様子を順に示す。つまり、全画面が、第２図の
（ａ），（ｂ），（ｃ）の順で50a,50b,50cと変化する
とする。
更される様子を順に示す。つまり、全画面が、第２図の
（ａ），（ｂ），（ｃ）の順で50a,50b,50cと変化する
とする。
自動合焦動作の開始時点では、モータ48の駆動を開始
すると共に、焦点合わせの目標となる物体に合焦動作を
ロックするために、第２図（ａ）のように全画面50aの
中央部の適当な広さの標準検出領域52を検出領域として
設定し、その中における画像信号の高周波成分のピーク
値Paとそのピーク位置Ｑを検出する。画像信号の高周波
成分は、物体の輪郭等の明るさ変化部分で大きな値を持
つから、Ｑは例えば物体の輪郭上の点であり、手振れや
物体の動きに従って次画面50bではＱの近傍の点Ｑ′に
移動する。それ故マイクロプロセッサ42は、次画面50b
において前画面50aのピーク位置Ｑを中心とする小さな
領域54を合焦検出領域とし、その中の新しいピーク値Pb
とその位置Ｑ′を検出する。新しいピーク値Pbを前のピ
ーク値Paと比較し、モータ48の駆動方向を決定して撮影
光学系47をその方向に移動させる。更に次の画面50cで
は第２図（ｃ）に示すように、Ｑ′を中心とする小さな
領域56を合焦検出領域とし、その中でピーク値Pcとその
位置Ｐ″を検出する。
すると共に、焦点合わせの目標となる物体に合焦動作を
ロックするために、第２図（ａ）のように全画面50aの
中央部の適当な広さの標準検出領域52を検出領域として
設定し、その中における画像信号の高周波成分のピーク
値Paとそのピーク位置Ｑを検出する。画像信号の高周波
成分は、物体の輪郭等の明るさ変化部分で大きな値を持
つから、Ｑは例えば物体の輪郭上の点であり、手振れや
物体の動きに従って次画面50bではＱの近傍の点Ｑ′に
移動する。それ故マイクロプロセッサ42は、次画面50b
において前画面50aのピーク位置Ｑを中心とする小さな
領域54を合焦検出領域とし、その中の新しいピーク値Pb
とその位置Ｑ′を検出する。新しいピーク値Pbを前のピ
ーク値Paと比較し、モータ48の駆動方向を決定して撮影
光学系47をその方向に移動させる。更に次の画面50cで
は第２図（ｃ）に示すように、Ｑ′を中心とする小さな
領域56を合焦検出領域とし、その中でピーク値Pcとその
位置Ｐ″を検出する。
以後、このようにして、ピーク位置の移動に応じて検
出領域を追尾させる。開始時の検出領域52に較べ以後の
検出領域は、ピーク位置近傍をカバーする狭い領域でよ
いため、合焦判定の演算及び合焦制御を迅速に行いう
る。
出領域を追尾させる。開始時の検出領域52に較べ以後の
検出領域は、ピーク位置近傍をカバーする狭い領域でよ
いため、合焦判定の演算及び合焦制御を迅速に行いう
る。
また、物体の移動に伴って、検出したピーク位置Q,
Q′,Q″が画面の端の方に移動してしまったときの処理
として、予め追尾領域51を設定しておき、検出ピーク位
置が所定時間以上連続してこの追尾領域51を出た場合に
は、ハプニング等によって目標物体が変更されたと判断
し、検出領域を第２図（ａ）の初期検出領域52に戻し、
改めて自動合焦動作を開始する。
Q′,Q″が画面の端の方に移動してしまったときの処理
として、予め追尾領域51を設定しておき、検出ピーク位
置が所定時間以上連続してこの追尾領域51を出た場合に
は、ハプニング等によって目標物体が変更されたと判断
し、検出領域を第２図（ａ）の初期検出領域52に戻し、
改めて自動合焦動作を開始する。
初期検出領域52は、撮影開始時の撮影者の指示により
画面50aの任意の位置に設定できるようにしてもよい。
そうすれば、カメラを固定した状態で目的物体に合焦動
作をロックできる。また、撮影者の好みの時点で目標物
体を変更出来るように、合焦動作のリセット及び再スタ
ートを指示する手段をカメラに設けておくのがよい。
画面50aの任意の位置に設定できるようにしてもよい。
そうすれば、カメラを固定した状態で目的物体に合焦動
作をロックできる。また、撮影者の好みの時点で目標物
体を変更出来るように、合焦動作のリセット及び再スタ
ートを指示する手段をカメラに設けておくのがよい。
第３図乃至第７図は、マイクロプロセッサ42の動作を
示すフローチャートである。
示すフローチャートである。
電源投入後又は合焦動作のスタート指示により、マイ
クロプロセッサ42は第３図Ｓ−１から動作を開始し、先
ず任意方向にモータ48の駆動を開始すると共に、撮影光
学系46が無限端又は至近端に達したことを検知するため
のタイマをオンにして、時間の経過の計測を始める。次
に、画面中央部に標準領域（第２図（ａ）の領域52）を
合焦検出領域に設定し（Ｓ−３）、垂直走査の終了時点
でその画面における高周波成分のピーク値Ｐとその位置
Ａを読み込む（Ｓ−４）。ＰをノイズレベルPminと比較
し（Ｓ−５）、Ｐ≧PminならばＳ−12（第４図）に分岐
し、Ｐ＜Pminならば前記タイマを調べる（Ｓ−６）。
クロプロセッサ42は第３図Ｓ−１から動作を開始し、先
ず任意方向にモータ48の駆動を開始すると共に、撮影光
学系46が無限端又は至近端に達したことを検知するため
のタイマをオンにして、時間の経過の計測を始める。次
に、画面中央部に標準領域（第２図（ａ）の領域52）を
合焦検出領域に設定し（Ｓ−３）、垂直走査の終了時点
でその画面における高周波成分のピーク値Ｐとその位置
Ａを読み込む（Ｓ−４）。ＰをノイズレベルPminと比較
し（Ｓ−５）、Ｐ≧PminならばＳ−12（第４図）に分岐
し、Ｐ＜Pminならば前記タイマを調べる（Ｓ−６）。
このタイマが、撮影光学系46が無限端又は至近端に達
している程の経過時間を示していないときには、Ｓ−４
に戻り、端に達していることを示すときには、モータ48
の回転方向を逆転すると共に当該タイマをリセットし
（Ｓ−７）、ノイズレベルPminより大きい有効なピーク
値Ｐが検出されたかどうかのチェックを行う（Ｓ−8,S
−９）。Ｓ−９でＰ≧PminならばＳ−５と同様にＳ−12
（第４図）に分岐し、Ｐ＜Pminで且つ、前記タイマが撮
影光学系46が端に達したことを示す（Ｓ−10）ときに
は、照明が不充分である等の理由で焦点合わせが不可能
であると考えられ、例えばファインダ内に警告表示をし
た後所定時間待ってからＳ−１の戻り、合焦動作をやり
直す等の処理を行う（Ｓ−11）。
している程の経過時間を示していないときには、Ｓ−４
に戻り、端に達していることを示すときには、モータ48
の回転方向を逆転すると共に当該タイマをリセットし
（Ｓ−７）、ノイズレベルPminより大きい有効なピーク
値Ｐが検出されたかどうかのチェックを行う（Ｓ−8,S
−９）。Ｓ−９でＰ≧PminならばＳ−５と同様にＳ−12
（第４図）に分岐し、Ｐ＜Pminで且つ、前記タイマが撮
影光学系46が端に達したことを示す（Ｓ−10）ときに
は、照明が不充分である等の理由で焦点合わせが不可能
であると考えられ、例えばファインダ内に警告表示をし
た後所定時間待ってからＳ−１の戻り、合焦動作をやり
直す等の処理を行う（Ｓ−11）。
第４図のＳ−12〜19はノイズレベルPminより大きな高
周波成分のピーク値Ｐを検出した後、Ｐの増加する方向
を探知するルーチンである。Ｐの値を一時変数P0に保存
し（Ｓ−13）、第７図のＳ−32をコールすることにより
検出領域の設定を行う（Ｓ−14）。
周波成分のピーク値Ｐを検出した後、Ｐの増加する方向
を探知するルーチンである。Ｐの値を一時変数P0に保存
し（Ｓ−13）、第７図のＳ−32をコールすることにより
検出領域の設定を行う（Ｓ−14）。
第７図Ｓ−32〜41では、Ｓ−33で、検出ピーク位置Ａ
が第２図に示した追尾領域51を出ているか否かを調べ
る。IAはピーク位置が追尾領域51外に在る画面数を計数
するためのカウンタであり、Ａが追尾領域51内であれば
IAをリセットし（Ｓ−33,S−34）、第２図（ｂ），
（ｃ）に示すように次画面における検出領域を検出ピー
ク位置Ａを中心とする小さな領域54,56に変更する（Ｓ
−35）。Ｓ−33でピーク位置Ａが追尾領域51外であれ
ば、所定時間連続して追尾領域51外にあるか否かを、IA
を所定値IAMAXと比較することにより判定し（Ｓ−3
7）、IA＞IAMAXならば検出領域を第２図（ａ）の初期
（又は標準）領域52に戻してIAをリセットしてリターン
し（Ｓ−39,40,41）、そうでなければ、IAの値を１だけ
増加させ（Ｓ−38）、Ａの近傍に検出領域を変更してリ
ターンする（Ｓ−35,36）。
が第２図に示した追尾領域51を出ているか否かを調べ
る。IAはピーク位置が追尾領域51外に在る画面数を計数
するためのカウンタであり、Ａが追尾領域51内であれば
IAをリセットし（Ｓ−33,S−34）、第２図（ｂ），
（ｃ）に示すように次画面における検出領域を検出ピー
ク位置Ａを中心とする小さな領域54,56に変更する（Ｓ
−35）。Ｓ−33でピーク位置Ａが追尾領域51外であれ
ば、所定時間連続して追尾領域51外にあるか否かを、IA
を所定値IAMAXと比較することにより判定し（Ｓ−3
7）、IA＞IAMAXならば検出領域を第２図（ａ）の初期
（又は標準）領域52に戻してIAをリセットしてリターン
し（Ｓ−39,40,41）、そうでなければ、IAの値を１だけ
増加させ（Ｓ−38）、Ａの近傍に検出領域を変更してリ
ターンする（Ｓ−35,36）。
第４図に戻り、このようにＳ−14で検出領域の設定を
行った後、設定された検出領域におけるピーク値Ｐとそ
の位置Ａを読み込み（Ｓ−15）、Ｐの増減を判断する
（Ｓ−16）。Ｐが増加していればＳ−20（第５図）に分
岐し、Ｐが減少していればＳ−17に行ってモータ48を逆
転させ、タイマをリセットしてからＳ−20に行く。Ｐに
実質的な変化が無ければＳ−14,S−15,S−16でＰの変化
のチェックを続行するが、同時にタイマのチェックも行
い（Ｓ−18）、撮影光学系47が端に達しているときには
モータ48の逆転及びタイマのリセットを行って（Ｓ−1
9）、Ｓ−12に戻り、諸動作を繰り返す。
行った後、設定された検出領域におけるピーク値Ｐとそ
の位置Ａを読み込み（Ｓ−15）、Ｐの増減を判断する
（Ｓ−16）。Ｐが増加していればＳ−20（第５図）に分
岐し、Ｐが減少していればＳ−17に行ってモータ48を逆
転させ、タイマをリセットしてからＳ−20に行く。Ｐに
実質的な変化が無ければＳ−14,S−15,S−16でＰの変化
のチェックを続行するが、同時にタイマのチェックも行
い（Ｓ−18）、撮影光学系47が端に達しているときには
モータ48の逆転及びタイマのリセットを行って（Ｓ−1
9）、Ｓ−12に戻り、諸動作を繰り返す。
第５図のＳ−20〜Ｓ−25は、高周波成分のピーク値Ｐ
が増加する方向にモータ48が駆動されているときに合焦
点を検出するルーチンである。タイマにより、撮影光学
系が端に達しているかどうかを調べ（Ｓ−21）、達して
いればＳ−26（第６図）に行って合焦時の処理を行う。
端に達していなければ、Ｓ−22〜25でピーク値の検出を
続ける。Ｓ−22〜24の処理は第４図のＳ−13〜15の処理
と同じである。Ｐが極大値を過ぎて減少し始めたときに
Ｓ−26（第６図）に分岐する。
が増加する方向にモータ48が駆動されているときに合焦
点を検出するルーチンである。タイマにより、撮影光学
系が端に達しているかどうかを調べ（Ｓ−21）、達して
いればＳ−26（第６図）に行って合焦時の処理を行う。
端に達していなければ、Ｓ−22〜25でピーク値の検出を
続ける。Ｓ−22〜24の処理は第４図のＳ−13〜15の処理
と同じである。Ｐが極大値を過ぎて減少し始めたときに
Ｓ−26（第６図）に分岐する。
第６図のＳ−26〜31は、合焦時の処理ルーチンを示
す。モータ48の駆動及びタイマの作動を停止する（Ｓ−
27）。ピーク値ＰをP0に保存し、Ｓ−28〜31で検出値Ｐ
がP0に較べ変化したか否かのチェックを続け、変化があ
れば非合焦になったと見做してＳ−１に行き、焦点合わ
せをやり直す。
す。モータ48の駆動及びタイマの作動を停止する（Ｓ−
27）。ピーク値ＰをP0に保存し、Ｓ−28〜31で検出値Ｐ
がP0に較べ変化したか否かのチェックを続け、変化があ
れば非合焦になったと見做してＳ−１に行き、焦点合わ
せをやり直す。
上述の実施例では、全画面内において唯１つのピーク
値とその位置により、画像の鮮鋭度の評価と検出領域の
変更とを行っているが、勿論複数のピーク値を用いても
よい。例えば、研修領域内の各水平走査線毎に高周波成
分のピーク値とその位置を検出し、画像の鮮鋭度値とし
てはピーク値の平均値を用いると共に、次画面における
検出領域を全体的に、又は各水平走査毎にそれらのピー
ク値の近傍に変更する。複数のピークについてピーク値
及びその位置を読み込むためには、ピーク検出回路38が
ピーク位置検出回路46に送るピーク検出信号39をマイク
ロプロセッサ42にも供給して読み込み起動信号とすれば
よい。
値とその位置により、画像の鮮鋭度の評価と検出領域の
変更とを行っているが、勿論複数のピーク値を用いても
よい。例えば、研修領域内の各水平走査線毎に高周波成
分のピーク値とその位置を検出し、画像の鮮鋭度値とし
てはピーク値の平均値を用いると共に、次画面における
検出領域を全体的に、又は各水平走査毎にそれらのピー
ク値の近傍に変更する。複数のピークについてピーク値
及びその位置を読み込むためには、ピーク検出回路38が
ピーク位置検出回路46に送るピーク検出信号39をマイク
ロプロセッサ42にも供給して読み込み起動信号とすれば
よい。
第１図に図示した実施例では、検出されるのは水平走
査方向の高周波成分であるから、検出領域は、第２図に
符号54,56で示すような短形ではなく、垂直方向に長い
短冊状であってもよい。尚、第２図は、説明のために誇
張されていることが留意されるべきである。
査方向の高周波成分であるから、検出領域は、第２図に
符号54,56で示すような短形ではなく、垂直方向に長い
短冊状であってもよい。尚、第２図は、説明のために誇
張されていることが留意されるべきである。
また、第１図におけるHPF34を、水平方向で隣接する
画素信号値間の差分の絶対値と、垂直方向に隣接する画
素信号値間の差分の絶対値とを求める回路に変更しても
よい。そうすれば、水平走査方向だけでなく垂直走査方
向の高周波成分をも検出出来る。撮影光学系47が端に位
置するか否かを知るためにタイマを用いる例を説明した
が、その端部にマイクロスイッチを配置し、その開閉で
判定してもよい。
画素信号値間の差分の絶対値と、垂直方向に隣接する画
素信号値間の差分の絶対値とを求める回路に変更しても
よい。そうすれば、水平走査方向だけでなく垂直走査方
向の高周波成分をも検出出来る。撮影光学系47が端に位
置するか否かを知るためにタイマを用いる例を説明した
が、その端部にマイクロスイッチを配置し、その開閉で
判定してもよい。
更には、高周波成分のピーク値Ｐを直接用いる代わり
に、検出領域での平均程度でそのＰを正規化した値を用
いることにより、照明条件の変化等の影響を除去出来
る。また、１フィールド内又は１フレーム内で画像信号
の時間微分信号から合焦信号を得る合焦検出方式を利用
することもできる。
に、検出領域での平均程度でそのＰを正規化した値を用
いることにより、照明条件の変化等の影響を除去出来
る。また、１フィールド内又は１フレーム内で画像信号
の時間微分信号から合焦信号を得る合焦検出方式を利用
することもできる。
上記説明から分かるように、本発明によれば、被写体
像に追随して合焦検出領域を変更移動させるので、被写
体の動きや手振れ等による誤動作が著しく改善される。
また、本発明によれば、被写体の焦点調節状態を示すパ
ラメータを用いて被写体の動きを判別しているので、被
写体の動きを検出するための特別の装置を必要とせず簡
単な構成とすることができる。
像に追随して合焦検出領域を変更移動させるので、被写
体の動きや手振れ等による誤動作が著しく改善される。
また、本発明によれば、被写体の焦点調節状態を示すパ
ラメータを用いて被写体の動きを判別しているので、被
写体の動きを検出するための特別の装置を必要とせず簡
単な構成とすることができる。
第１図は本発明に係る自動合焦装置の概略ブロック図、
第２図は、第１図示装置により合焦検出領域が変更され
る様子を説明する図、第３図、第４図、第５図、第６図
及び第７図は、第１図におけるマイクロプロセッサの動
作を示すフローチャート、第８図は、従来の自動合焦装
置のブロック図である。 10……撮像素子、12……ゲート回路、14……ハイパスフ
ィルタ、16……ピーク検出回路、18……方向判断回路、
20……撮影光学系、22……モータ駆動回路、24……モー
タ、30……撮像素子、32……ゲート回路、34……ゲート
制御回路、36……ハイパスフィルタ、38……ピーク検出
回路、39……ピーク検出信号、40……A/Dコンバータ、4
2……マイクロプロセッサ、44……タイミング回路、45
……カウンタ、46……ピーク位置検出回路、47……撮影
光学系、48……モータ、49……モータ駆動回路、50a,50
b,50c……画面、52……初期設定（標準）の検出領域、5
4,56……変更された検出領域
第２図は、第１図示装置により合焦検出領域が変更され
る様子を説明する図、第３図、第４図、第５図、第６図
及び第７図は、第１図におけるマイクロプロセッサの動
作を示すフローチャート、第８図は、従来の自動合焦装
置のブロック図である。 10……撮像素子、12……ゲート回路、14……ハイパスフ
ィルタ、16……ピーク検出回路、18……方向判断回路、
20……撮影光学系、22……モータ駆動回路、24……モー
タ、30……撮像素子、32……ゲート回路、34……ゲート
制御回路、36……ハイパスフィルタ、38……ピーク検出
回路、39……ピーク検出信号、40……A/Dコンバータ、4
2……マイクロプロセッサ、44……タイミング回路、45
……カウンタ、46……ピーク位置検出回路、47……撮影
光学系、48……モータ、49……モータ駆動回路、50a,50
b,50c……画面、52……初期設定（標準）の検出領域、5
4,56……変更された検出領域
Claims (1)
- 【請求項１】撮影光学系によって撮像面に結像された被
写体像を光電変換し画像信号を出力する撮像手段と、 前記撮像面内の所定の検出領域内に相当する前記画像信
号中の高周波成分のピーク値を検出する検出手段と、 前記検出手段によって前記ピーク値の検出された前記撮
像面内における位置を記憶する記憶手段と、 前記検出手段より出力された前記ピーク値が増大するよ
うに前記撮影光学系を駆動して焦点合わせを行なう自動
焦点調節手段と、 前記記憶手段に記憶された前記ピーク値の検出された位
置に、前記検出領域の位置を変更する制御手段 とを備えたことを特徴とする自動合焦装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61239786A JP2535845B2 (ja) | 1986-10-08 | 1986-10-08 | 自動合焦装置 |
| EP87114650A EP0263510B1 (en) | 1986-10-08 | 1987-10-07 | Automatic focusing device |
| DE8787114650T DE3780900T2 (de) | 1986-10-08 | 1987-10-07 | Automatische fokussierungsvorrichtung. |
| US07/106,427 US4872058A (en) | 1986-10-08 | 1987-10-08 | Automatic focusing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61239786A JP2535845B2 (ja) | 1986-10-08 | 1986-10-08 | 自動合焦装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6394213A JPS6394213A (ja) | 1988-04-25 |
| JP2535845B2 true JP2535845B2 (ja) | 1996-09-18 |
Family
ID=17049861
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61239786A Expired - Fee Related JP2535845B2 (ja) | 1986-10-08 | 1986-10-08 | 自動合焦装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4872058A (ja) |
| EP (1) | EP0263510B1 (ja) |
| JP (1) | JP2535845B2 (ja) |
| DE (1) | DE3780900T2 (ja) |
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| JPS5651164A (en) * | 1979-10-03 | 1981-05-08 | Hitachi Ltd | Automatic focusing device |
| JPS575019A (en) * | 1980-06-13 | 1982-01-11 | Olympus Optical Co Ltd | Focus controller |
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-
1986
- 1986-10-08 JP JP61239786A patent/JP2535845B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1987
- 1987-10-07 EP EP87114650A patent/EP0263510B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-10-07 DE DE8787114650T patent/DE3780900T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1987-10-08 US US07/106,427 patent/US4872058A/en not_active Expired - Lifetime
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