JP2624244B2 - 自動合焦装置 - Google Patents
自動合焦装置Info
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- JP2624244B2 JP2624244B2 JP61275056A JP27505686A JP2624244B2 JP 2624244 B2 JP2624244 B2 JP 2624244B2 JP 61275056 A JP61275056 A JP 61275056A JP 27505686 A JP27505686 A JP 27505686A JP 2624244 B2 JP2624244 B2 JP 2624244B2
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- circuit
- detection area
- focus
- signal
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-
- H—ELECTRICITY
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Focusing (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は二次元撮像素子により光学像を電気信号に変
換するカメラの自動合焦装置に関する。
換するカメラの自動合焦装置に関する。
ビデオ・カメラでは、ビデオ信号の高周波成分により
撮影画面の精細度を検出し、その高周波成分が最大にな
るようにフォーカシング・レンズ位置を制御することに
より、カメラを合焦状態に自動制御する方式が知られて
いる。具体的には、被写体像のエッジでは映像信号が急
激に変化し、映像信号の高周波成分が増加する。そし
て、この高周波成分の振幅が増すほど、その被写体像に
ついて合焦状態に近いことになる。
撮影画面の精細度を検出し、その高周波成分が最大にな
るようにフォーカシング・レンズ位置を制御することに
より、カメラを合焦状態に自動制御する方式が知られて
いる。具体的には、被写体像のエッジでは映像信号が急
激に変化し、映像信号の高周波成分が増加する。そし
て、この高周波成分の振幅が増すほど、その被写体像に
ついて合焦状態に近いことになる。
従来の自動合焦装置の概略構成を第４図に示す。第４
図において、レンズ10により撮像素子12の撮像面に被写
体の光学像が形成され、撮像素子12がそれを電気信号に
変える。プリアンプ14が撮像素子12の出力映像信号を増
幅し、プロセス回路16が所定の信号処理をして標準TV信
号として出力する。バンドパスフィルタ18はプリアンプ
14の出力から高周波成分を抽出し、ゲート回路20が、１
画面（即ち１フィールド又は１フレーム）分の信号の
内、合焦検出を行う領域の信号のみを選択・通過させ
る。検波回路22はゲート回路20の出力を検波し、その画
面での高周波成分の最大振幅値、即ちピーク値を示す信
号を形成する。検波回路22の出力信号はレンズ10の合焦
度を代表しており、それが大きくなる程合焦状態々に近
づく。モード駆動回路24は、撮影画面毎の検波回路22の
出力値に従いモータ26を駆動し、レンズ10を合焦状態に
自動制御する。
図において、レンズ10により撮像素子12の撮像面に被写
体の光学像が形成され、撮像素子12がそれを電気信号に
変える。プリアンプ14が撮像素子12の出力映像信号を増
幅し、プロセス回路16が所定の信号処理をして標準TV信
号として出力する。バンドパスフィルタ18はプリアンプ
14の出力から高周波成分を抽出し、ゲート回路20が、１
画面（即ち１フィールド又は１フレーム）分の信号の
内、合焦検出を行う領域の信号のみを選択・通過させ
る。検波回路22はゲート回路20の出力を検波し、その画
面での高周波成分の最大振幅値、即ちピーク値を示す信
号を形成する。検波回路22の出力信号はレンズ10の合焦
度を代表しており、それが大きくなる程合焦状態々に近
づく。モード駆動回路24は、撮影画面毎の検波回路22の
出力値に従いモータ26を駆動し、レンズ10を合焦状態に
自動制御する。
この従来の自動合焦装置では、ゲート回路20の通過領
域を、画面の中で広めの一定域に設定している例と、画
面中心にやや狭めの一定域に設定している例とがある。
画面内で高周波成分のピーク値を得て合焦信号を形成す
るのは、極く狭いスポット領域であるから、前者の場
合、別の被写体が合焦検出領域の中に入って来たり、カ
メラが動いて合焦検出領域自体が移動して他の被写体が
合焦検出領域内に入って来たりして、別の被写体にフォ
ーカシングしてしまうことがある。実際の撮影において
撮影者が撮影したいと思う被写体は、意図的に変更しな
い限り同じであるのが普通であるから、このような動作
は好ましくない。
域を、画面の中で広めの一定域に設定している例と、画
面中心にやや狭めの一定域に設定している例とがある。
画面内で高周波成分のピーク値を得て合焦信号を形成す
るのは、極く狭いスポット領域であるから、前者の場
合、別の被写体が合焦検出領域の中に入って来たり、カ
メラが動いて合焦検出領域自体が移動して他の被写体が
合焦検出領域内に入って来たりして、別の被写体にフォ
ーカシングしてしまうことがある。実際の撮影において
撮影者が撮影したいと思う被写体は、意図的に変更しな
い限り同じであるのが普通であるから、このような動作
は好ましくない。
他方、ゲート回路20がより狭い領域のみを通過させる
場合には、他の被写体が合焦検出領域内に入り込む可能
性は低くなるが、目的とする被写体が合焦検出領域から
出てしまう可能性が高まり、合焦動作の再起動が頻繁に
生じることになりがちである。これは、撮影者にとって
みれば、合焦動作の不具合と認識されるため、極力排除
されなければならない。
場合には、他の被写体が合焦検出領域内に入り込む可能
性は低くなるが、目的とする被写体が合焦検出領域から
出てしまう可能性が高まり、合焦動作の再起動が頻繁に
生じることになりがちである。これは、撮影者にとって
みれば、合焦動作の不具合と認識されるため、極力排除
されなければならない。
そこで本発明は、目的外の被写体の影響を受けず、目
的被写体について継続して合焦させうる自動合焦装置を
提供することを目的とする。
的被写体について継続して合焦させうる自動合焦装置を
提供することを目的とする。
本発明に係る自動合焦装置は、撮影画面を水平方向ｎ
分割、垂直方向ｍ分割して複数のブロックに分割し、こ
の複数のブロックのうち所定の複数ブロックによって合
焦検出領域を形成し、その合焦検出領域内の撮像信号に
基づいて被写体像に対して合焦検出を行い、光学系を合
焦状態に自動制御する自動合焦装置であって、前記撮影
画面内における前記合焦検出領域の位置を、前記ブロッ
クを単位としてモニタするブロック位置モニタ手段と、
前記ブロック位置モニタ手段の出力により決定される前
記合焦検出領域内の撮像信号から得られる所定の信号成
分に基づいて、前記合焦検出領域を形成する複数のブロ
ックの内、前記撮像信号の特定成分が出力されるブロッ
ク位置を検出する像位置検出手段と、前記像位置検出手
段により検出された前記合焦検出領域内における前記特
定成分が出力されるブロック位置が実質的にその中心と
なるように前記合焦検出領域の前記撮影画面内における
位置を変更す制御手段と、前記制御手段によって位置を
変更された合焦検出領域内の撮像信号の焦点状態に応じ
て変化する焦点信号成分に従って合焦検出を行う焦点検
出手段と、前記撮像信号中の焦点信号成分が、前記焦点
検出手段で合焦検出不能なものとなったとき、前記合焦
検出領域を所定の初期位置へとリセットするリセット手
段とを具備することを特徴とする。
分割、垂直方向ｍ分割して複数のブロックに分割し、こ
の複数のブロックのうち所定の複数ブロックによって合
焦検出領域を形成し、その合焦検出領域内の撮像信号に
基づいて被写体像に対して合焦検出を行い、光学系を合
焦状態に自動制御する自動合焦装置であって、前記撮影
画面内における前記合焦検出領域の位置を、前記ブロッ
クを単位としてモニタするブロック位置モニタ手段と、
前記ブロック位置モニタ手段の出力により決定される前
記合焦検出領域内の撮像信号から得られる所定の信号成
分に基づいて、前記合焦検出領域を形成する複数のブロ
ックの内、前記撮像信号の特定成分が出力されるブロッ
ク位置を検出する像位置検出手段と、前記像位置検出手
段により検出された前記合焦検出領域内における前記特
定成分が出力されるブロック位置が実質的にその中心と
なるように前記合焦検出領域の前記撮影画面内における
位置を変更す制御手段と、前記制御手段によって位置を
変更された合焦検出領域内の撮像信号の焦点状態に応じ
て変化する焦点信号成分に従って合焦検出を行う焦点検
出手段と、前記撮像信号中の焦点信号成分が、前記焦点
検出手段で合焦検出不能なものとなったとき、前記合焦
検出領域を所定の初期位置へとリセットするリセット手
段とを具備することを特徴とする。
本発明では、像位置検出手段により、被写体像位置を
常時モニタし、その被写体像位置に応じて合焦検出領域
を変更する。これにより、被写体像の移動に関わらず、
継続して同じ被写体にフォーカシングすることが可能と
なる。
常時モニタし、その被写体像位置に応じて合焦検出領域
を変更する。これにより、被写体像の移動に関わらず、
継続して同じ被写体にフォーカシングすることが可能と
なる。
リセット手段により、合焦検出領域で合焦検出が不能
になったときに、合焦検出領域を初期位置にリセットす
るので、例えば、自動追尾の誤動作時などにも適正状態
に復帰させることができ、より完成度の高い自動追尾式
オート・フォーカスを提供できる。
になったときに、合焦検出領域を初期位置にリセットす
るので、例えば、自動追尾の誤動作時などにも適正状態
に復帰させることができ、より完成度の高い自動追尾式
オート・フォーカスを提供できる。
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、本発明に係る自動合焦装置の一実施例の構成
ブロック図を示す。第４図と同じ構成要素には同じ符号
を付した。但し、バンドパスフィルタ（BPF）20の代わ
りに、微分回路とその出力を絶対値化する絶対値回路と
からなる回路を用いてもよい。
第１図は、本発明に係る自動合焦装置の一実施例の構成
ブロック図を示す。第４図と同じ構成要素には同じ符号
を付した。但し、バンドパスフィルタ（BPF）20の代わ
りに、微分回路とその出力を絶対値化する絶対値回路と
からなる回路を用いてもよい。
本発明では、第２図に示すように撮影画面を水平方向
にｎ等分、垂直方向にｍ等分して、ｎ×ｍの区間に区分
する。そして複数の区画（以下の実施例では３×３区
画）を合焦検出領域として、その領域内で合焦信号を形
成する。
にｎ等分、垂直方向にｍ等分して、ｎ×ｍの区間に区分
する。そして複数の区画（以下の実施例では３×３区
画）を合焦検出領域として、その領域内で合焦信号を形
成する。
第１図においてゲート回路30は、ゲート・パルス発生
回路32からのゲート・パルスに従い、１フィールド内の
指定領域の映像信号を通過させ、ピーク検出回路34に印
加する。ピーク検出回路34は、BPF18による高周波成分
を検波し絶対値化し、その絶対値信号のピーク値をホー
ルドする回路である。BPF18の代わりに微分回路及び絶
対値回路を用いる場合には、ピーク検出回路34は所謂ピ
ーク・ホールド回路である。サンプル・ホールド回路36
は水平走査周波数fHのｎ倍（第２図の水平方向の分割に
対応する）の周波数のクロックCLK1によりピーク検出回
路34の出力値をホールドし、比較回路38は、このサンプ
ル・ホールド回路36の出力とピーク検出回路34の出力と
を比較する。比較回路38は、ピーク検出回路34の出力が
変化する時点にＨ信号を出力する。ピーク検出回路34の
出力変化は、その時点の映像信号が被写体像の或る種の
境界であることを意味し、その変化が急峻である程、合
焦状態に近いことになる。
回路32からのゲート・パルスに従い、１フィールド内の
指定領域の映像信号を通過させ、ピーク検出回路34に印
加する。ピーク検出回路34は、BPF18による高周波成分
を検波し絶対値化し、その絶対値信号のピーク値をホー
ルドする回路である。BPF18の代わりに微分回路及び絶
対値回路を用いる場合には、ピーク検出回路34は所謂ピ
ーク・ホールド回路である。サンプル・ホールド回路36
は水平走査周波数fHのｎ倍（第２図の水平方向の分割に
対応する）の周波数のクロックCLK1によりピーク検出回
路34の出力値をホールドし、比較回路38は、このサンプ
ル・ホールド回路36の出力とピーク検出回路34の出力と
を比較する。比較回路38は、ピーク検出回路34の出力が
変化する時点にＨ信号を出力する。ピーク検出回路34の
出力変化は、その時点の映像信号が被写体像の或る種の
境界であることを意味し、その変化が急峻である程、合
焦状態に近いことになる。
カウンタ40は、第２図の分割のどの水平区画位置で信
号処理しているかをモニタするためのものであり、クロ
ックCLK1を計数する。Ｄフリップ・フロップ（以下、Ｄ
−FFという）42は、Ｄ入力にカウンタ40の計数値を受
け、クロック入力にクロックCLK1を受け、カウンタ40の
出力を１区画分シフト（又は減数）する。ラッチ回路44
は、比較回路38のＨ信号に応答してＤ−FF42の出力をラ
ッチする。ラッチ回路46は、垂直同期信号fVに応答して
ラッチ回路44の出力をラッチする。Ｄ−FF42、ラッチ回
路44及びラッチ回路46は、カウンタ40の構成セルに対応
する要素を具備する。
号処理しているかをモニタするためのものであり、クロ
ックCLK1を計数する。Ｄフリップ・フロップ（以下、Ｄ
−FFという）42は、Ｄ入力にカウンタ40の計数値を受
け、クロック入力にクロックCLK1を受け、カウンタ40の
出力を１区画分シフト（又は減数）する。ラッチ回路44
は、比較回路38のＨ信号に応答してＤ−FF42の出力をラ
ッチする。ラッチ回路46は、垂直同期信号fVに応答して
ラッチ回路44の出力をラッチする。Ｄ−FF42、ラッチ回
路44及びラッチ回路46は、カウンタ40の構成セルに対応
する要素を具備する。
ラッチ回路44の保持値は、ピーク検出回路34の出力変
化がｎ分割の水平区画のどの区画に位置するかを示し、
図示例では、合焦検出領域内に水平方向で複数のピーク
があるときにはその最大ピークの位置を示す。
化がｎ分割の水平区画のどの区画に位置するかを示し、
図示例では、合焦検出領域内に水平方向で複数のピーク
があるときにはその最大ピークの位置を示す。
ピーク検出回路48は、ピーク検出回路34の出力を受
け、合焦検出領域での垂直方向のピーク値をホールドす
る。サンプル・ホールド回路50及び比較回路52は、サン
プル・ホールド回路36及び比較回路38と同様に、ピーク
検出回路48の出力の変化時点を示す信号を形成する。但
し、サンプル・ホールド回路50へのサンプリング・クロ
ックCLK2の周波数は、垂直同期信号周波数fVのｍ倍（第
２図の垂直方向の分割に対応する）である。この結果、
比較回路52の出力は、垂直方向のどの区画でピーク検出
回路48の保持ピーク値が変化したかを示す。
け、合焦検出領域での垂直方向のピーク値をホールドす
る。サンプル・ホールド回路50及び比較回路52は、サン
プル・ホールド回路36及び比較回路38と同様に、ピーク
検出回路48の出力の変化時点を示す信号を形成する。但
し、サンプル・ホールド回路50へのサンプリング・クロ
ックCLK2の周波数は、垂直同期信号周波数fVのｍ倍（第
２図の垂直方向の分割に対応する）である。この結果、
比較回路52の出力は、垂直方向のどの区画でピーク検出
回路48の保持ピーク値が変化したかを示す。
カウンタ54は、第２図の分割のどの垂直区画位置で信
号処理をしているかをモニタするためのものであり、ク
ロックCLK2を計数する。Ｄ−FF56は、Ｄ入力にカウンタ
54の計数値を受け、クロック入力にクロックCLK2を受
け、カウンタ54の出力を１区間分シフトする。ラッチ回
路58は、比較回路52のＨ信号に応答してＤ−FF56の出力
をラッチする。ラッチ回路60は、垂直同期信号fVに応答
してラッチ回路58の出力をラッチする。Ｄ−FF56、ラッ
チ回路58及びラッチ回路60は、カウンタ54の構成セルに
対応する要素を具備する。
号処理をしているかをモニタするためのものであり、ク
ロックCLK2を計数する。Ｄ−FF56は、Ｄ入力にカウンタ
54の計数値を受け、クロック入力にクロックCLK2を受
け、カウンタ54の出力を１区間分シフトする。ラッチ回
路58は、比較回路52のＨ信号に応答してＤ−FF56の出力
をラッチする。ラッチ回路60は、垂直同期信号fVに応答
してラッチ回路58の出力をラッチする。Ｄ−FF56、ラッ
チ回路58及びラッチ回路60は、カウンタ54の構成セルに
対応する要素を具備する。
画面の水平方向をｘ、垂直方向をｙで表し、合焦検出
領域内で、BPF18の出力である映像信号高周波成分の１
つ又は２以上のピークの内、最大のピークの存在する区
画を（xp，yp）とすれば、１画面分のピーク検出が終了
した時点では、ラッチ回路44は最終的に（xp−１）を保
持し、ラッチ回路58は（yp−１）を保持する。そして、
次の画面での合焦検出領域ん設定のために、垂直同期信
号fVにより、ラッチ回路46はラッチ回路44の保持値を保
存し、ラッチ回路60はラッチ回路58の保持値を保存す
る。（xp−1,yp−１）は、次の画面の合焦検出領域のス
タート区画を指示する。
領域内で、BPF18の出力である映像信号高周波成分の１
つ又は２以上のピークの内、最大のピークの存在する区
画を（xp，yp）とすれば、１画面分のピーク検出が終了
した時点では、ラッチ回路44は最終的に（xp−１）を保
持し、ラッチ回路58は（yp−１）を保持する。そして、
次の画面での合焦検出領域ん設定のために、垂直同期信
号fVにより、ラッチ回路46はラッチ回路44の保持値を保
存し、ラッチ回路60はラッチ回路58の保持値を保存す
る。（xp−1,yp−１）は、次の画面の合焦検出領域のス
タート区画を指示する。
比較器62は、このラッチ回路46,60の保持値と、カウ
ンタ40,54の計数値とを受け、次の画面の合焦検出領域
の基点を示すスタート信号をゲート・パルス発生回路32
に送る。比較回路62は具体的には、ラッチ回路46の各構
成ビットとカウンタ40の対応ビットとの排他的論理和を
とる第１の排他的論理和ゲート列、ラッチ回路60の各構
成ビットとカウンタ54の対応ビットとの排他的論理和を
とる第２の排他的論理和ゲート列、並びに、第１及び第
２の排他的論理和ゲート列の出力の否定論理和をとるNO
Rゲートからなり、このNORゲートのＨ出力が、ゲート・
パルス発生回路32へのスタート信号となる。ゲート・パ
ルス発生回路32は、それに応じて水平方向に３区画、垂
直方向に３区画の領域でゲート回路30を開放させるゲー
ト・パルスを形成し、ゲート回路30の制御端子に印加す
る。
ンタ40,54の計数値とを受け、次の画面の合焦検出領域
の基点を示すスタート信号をゲート・パルス発生回路32
に送る。比較回路62は具体的には、ラッチ回路46の各構
成ビットとカウンタ40の対応ビットとの排他的論理和を
とる第１の排他的論理和ゲート列、ラッチ回路60の各構
成ビットとカウンタ54の対応ビットとの排他的論理和を
とる第２の排他的論理和ゲート列、並びに、第１及び第
２の排他的論理和ゲート列の出力の否定論理和をとるNO
Rゲートからなり、このNORゲートのＨ出力が、ゲート・
パルス発生回路32へのスタート信号となる。ゲート・パ
ルス発生回路32は、それに応じて水平方向に３区画、垂
直方向に３区画の領域でゲート回路30を開放させるゲー
ト・パルスを形成し、ゲート回路30の制御端子に印加す
る。
図示はしていないが、カウンタ40は水平走査の開始時
にクリアされ、ピーク検出回路34,48及びカウンタ54
は、垂直走査の開始時にクリアされる。
にクリアされ、ピーク検出回路34,48及びカウンタ54
は、垂直走査の開始時にクリアされる。
ピーク検出回路48の出力は、撮影画像の合焦度を示す
合焦信号であり、この合焦信号が最大になると合焦状態
にあることになる。従ってこの合焦信号をモータ駆動回
路24に送り、この合焦信号がより大きくなるように、モ
ータ26の回転方向、回転速度、及び回転／停止等を制御
する。モータ駆動回路24は例えば、前フィールドの合焦
信号を保持し、ピーク検出回路48の出力をその保持合焦
信号と比較して、モータ26の回転／停止、回転方向等を
決定する。そして保持合焦信号を現在の合焦信号で更新
し、以後、同様の合焦動作を繰り返す。また、ピーク検
出回路48の出力が或る程度以下であるときには、その合
焦信号は信頼度の低いものであり、合焦ミスの可能性が
高いことから、この合焦信号をゲート・パルス発生回路
32に印加し、合焦信号が所定値以下のときには、合焦検
出領域を初期位置（例えば、画面中央の３×３区画や、
最初だけのより広い区画）に設定し直す。
合焦信号であり、この合焦信号が最大になると合焦状態
にあることになる。従ってこの合焦信号をモータ駆動回
路24に送り、この合焦信号がより大きくなるように、モ
ータ26の回転方向、回転速度、及び回転／停止等を制御
する。モータ駆動回路24は例えば、前フィールドの合焦
信号を保持し、ピーク検出回路48の出力をその保持合焦
信号と比較して、モータ26の回転／停止、回転方向等を
決定する。そして保持合焦信号を現在の合焦信号で更新
し、以後、同様の合焦動作を繰り返す。また、ピーク検
出回路48の出力が或る程度以下であるときには、その合
焦信号は信頼度の低いものであり、合焦ミスの可能性が
高いことから、この合焦信号をゲート・パルス発生回路
32に印加し、合焦信号が所定値以下のときには、合焦検
出領域を初期位置（例えば、画面中央の３×３区画や、
最初だけのより広い区画）に設定し直す。
次に、合焦検出領域の更新の様子を中心に第１図の回
路の動作を説明する。BPF18から得られる映像信号の高
周波成分は、ゲート回路30により画面の指定合焦検出領
域に相当す信号が選択され、ピーク検出回路34に印加さ
れる。ピーク検出回路34は、入力信号の振幅のピーク値
をホールドし、サンプル・ホールド回路36及び比較回路
38からなる回路が、ピーク検出回路34の保持ピーク値の
更新時点に立ち上がるパルス信号を出力する。ラッチ回
路44は、このパルス信号に応答して、カウンタ40の計数
値（Ｄ−FF42により、実際にはこれより１少ない）をホ
ールドする。１画面分の走査終了時には、ラッチ回路44
は前述の（xp−１）を保持する。
路の動作を説明する。BPF18から得られる映像信号の高
周波成分は、ゲート回路30により画面の指定合焦検出領
域に相当す信号が選択され、ピーク検出回路34に印加さ
れる。ピーク検出回路34は、入力信号の振幅のピーク値
をホールドし、サンプル・ホールド回路36及び比較回路
38からなる回路が、ピーク検出回路34の保持ピーク値の
更新時点に立ち上がるパルス信号を出力する。ラッチ回
路44は、このパルス信号に応答して、カウンタ40の計数
値（Ｄ−FF42により、実際にはこれより１少ない）をホ
ールドする。１画面分の走査終了時には、ラッチ回路44
は前述の（xp−１）を保持する。
垂直方向に関しては、ピーク検出回路48が、映像信号
高周波成分の垂直方向でのピーク値をモニタしており、
サンプル・ホールド回路50及び比較回路52により、垂直
方向で最大ピークが検出されるまでラッチ回路58は保持
値を更新される。１画面分の走査終了時には、ラッチ回
路58は前述の（yp−１）を保持する。
高周波成分の垂直方向でのピーク値をモニタしており、
サンプル・ホールド回路50及び比較回路52により、垂直
方向で最大ピークが検出されるまでラッチ回路58は保持
値を更新される。１画面分の走査終了時には、ラッチ回
路58は前述の（yp−１）を保持する。
１画面分の走査終了後、垂直同期信号fVにより、ラッ
チ回路44,58の内容がそれぞれラッチ回路46,60に取り込
まれる。次画面において、比較器62は、ラッチ回路46,6
0の内容とカウンタ40,54の内容とを比較し、カウンタ4
0,54の内容がラッチ回路46,60の内容に一致した時点
で、スタート信号をゲート・パルス発生回路32に送る。
ゲート・パルス発生回路32はこれに応じて、以後の、水
平３区間、垂直３区間に相当する画面領域の信号を通過
させるゲート開放信号を形成して、ゲート回路30の制御
端子に印加する。この結果、次画面での合焦検出領域
は、高周波成分の最大ピークが検出された区画を中心と
する３×３区画に更新される。
チ回路44,58の内容がそれぞれラッチ回路46,60に取り込
まれる。次画面において、比較器62は、ラッチ回路46,6
0の内容とカウンタ40,54の内容とを比較し、カウンタ4
0,54の内容がラッチ回路46,60の内容に一致した時点
で、スタート信号をゲート・パルス発生回路32に送る。
ゲート・パルス発生回路32はこれに応じて、以後の、水
平３区間、垂直３区間に相当する画面領域の信号を通過
させるゲート開放信号を形成して、ゲート回路30の制御
端子に印加する。この結果、次画面での合焦検出領域
は、高周波成分の最大ピークが検出された区画を中心と
する３×３区画に更新される。
第３図に示すように、仮に或るフィールドｉにおいて
Ａ区間において最大ピーク値が得られたとすると、この
時ラッチ回路46及び同60は区画Ｂを指示しており、次の
フィールドｉ＋１では、この区間Ａを中心とする実線で
示す９区画が合焦検出領域70とされる。そして、この合
焦検出領域70で最大ピークがＡ′区画で得られたとする
と、その次のフィールドｉ＋２では、このＡ′区画を中
心とする破線で示す９区画72が合焦検出領域になる。こ
のように、合焦検出領域を、被写体の移動に追随するよ
うに更新する。
Ａ区間において最大ピーク値が得られたとすると、この
時ラッチ回路46及び同60は区画Ｂを指示しており、次の
フィールドｉ＋１では、この区間Ａを中心とする実線で
示す９区画が合焦検出領域70とされる。そして、この合
焦検出領域70で最大ピークがＡ′区画で得られたとする
と、その次のフィールドｉ＋２では、このＡ′区画を中
心とする破線で示す９区画72が合焦検出領域になる。こ
のように、合焦検出領域を、被写体の移動に追随するよ
うに更新する。
しかし、被写体やカメラ自体の移動により、合焦目的
の被写体が撮影画面外に出ることがあり、このような場
合、合焦検出領域がその場に停滞してしまい、合焦検出
領域を撮影画面全体又は通常時よりは広い領域に再設定
する必要がある。これは、カメラの起動時においても同
様である。このような場合には、ピーク検出回路48の出
力である合焦信号も低レベルにあるから、ゲート・パル
ス発生回路32は、合焦信号が所定値以下の時には、ゲー
ト回路30がそのような広い領域のBPF18出力を通過させ
るように、ゲート・パルスを発生する。
の被写体が撮影画面外に出ることがあり、このような場
合、合焦検出領域がその場に停滞してしまい、合焦検出
領域を撮影画面全体又は通常時よりは広い領域に再設定
する必要がある。これは、カメラの起動時においても同
様である。このような場合には、ピーク検出回路48の出
力である合焦信号も低レベルにあるから、ゲート・パル
ス発生回路32は、合焦信号が所定値以下の時には、ゲー
ト回路30がそのような広い領域のBPF18出力を通過させ
るように、ゲート・パルスを発生する。
この実施例では、合焦検出領域の更新を垂直同期信号
により１フィールド毎に行っているため、奇数フィール
ドと偶数フィールドとの間の差異により、被写体が動い
ていないのに合焦検出領域が移動するという動作を生じ
る恐れがある。この動作を防ぐためには、ラッチ回路60
への起動パルスを１フレーム毎にすればよい。この場
合、合焦検出領域の更新が１フレーム毎になるので速い
被写体の動きに追従する能力は劣るが、合焦検出領域の
不必要な更新を防ぐことができる。
により１フィールド毎に行っているため、奇数フィール
ドと偶数フィールドとの間の差異により、被写体が動い
ていないのに合焦検出領域が移動するという動作を生じ
る恐れがある。この動作を防ぐためには、ラッチ回路60
への起動パルスを１フレーム毎にすればよい。この場
合、合焦検出領域の更新が１フレーム毎になるので速い
被写体の動きに追従する能力は劣るが、合焦検出領域の
不必要な更新を防ぐことができる。
また、カウンタ40,54、Ｄ−FF42,56及びラッチ回路4
4,46,58,60からなるディジタル回路の代わりに、のこぎ
り波発生回路、減算回路及びサンプル・ホールド回路か
らなるアナログ回路を用いてもよいことは、いうまでも
ない。
4,46,58,60からなるディジタル回路の代わりに、のこぎ
り波発生回路、減算回路及びサンプル・ホールド回路か
らなるアナログ回路を用いてもよいことは、いうまでも
ない。
更に、上述の実施例では、常時の合焦検出領域を水平
方向に３区画、垂直方向に３区画としたが、本発明はこ
れに限定されない。常時の合焦検出領域の大きさによ
り、カウンタ40,54の計数値とラッチ回路44,58の保持さ
れる値との間の差が決まり、その差を与えるように、カ
ウンタ40,54とラッチ回路44,58との間にＤ−FF等の減数
回路を接続すると共に、ゲート・パルス発生回路32での
ゲート開放区間量をそれに応じて変える。焦点距離の異
なるレンズを交換して用いる場合や、ズーム・レンズを
用いる場合には、焦点距離の短い状態に較べ、焦点距離
の長い状態では、被写体像の動きが相対的に速くなり、
また、カメラ・ブレの影響も大きくなるので、狭い合焦
検出領域では被写体像の動きを捕らえるのが困難にな
る。従って、使用レンズの焦点距離に応じて、合焦検出
領域の広さを変更するのが好ましい。即ち、長い焦点距
離のレンズでは合焦検出領域を拡げ、短い焦点距離のレ
ンズでは合焦検出領域を狭くする。具体的には、使用レ
ンズの焦点距離又は、ズーム・レンズのズーミング状態
を示す信号を使用レンズから得るのは容易であり、この
信号により、カウンタ40,54の計数値の減数、及びゲー
ト・パルス発生回路32での区間量を調整・制御すればよ
い。
方向に３区画、垂直方向に３区画としたが、本発明はこ
れに限定されない。常時の合焦検出領域の大きさによ
り、カウンタ40,54の計数値とラッチ回路44,58の保持さ
れる値との間の差が決まり、その差を与えるように、カ
ウンタ40,54とラッチ回路44,58との間にＤ−FF等の減数
回路を接続すると共に、ゲート・パルス発生回路32での
ゲート開放区間量をそれに応じて変える。焦点距離の異
なるレンズを交換して用いる場合や、ズーム・レンズを
用いる場合には、焦点距離の短い状態に較べ、焦点距離
の長い状態では、被写体像の動きが相対的に速くなり、
また、カメラ・ブレの影響も大きくなるので、狭い合焦
検出領域では被写体像の動きを捕らえるのが困難にな
る。従って、使用レンズの焦点距離に応じて、合焦検出
領域の広さを変更するのが好ましい。即ち、長い焦点距
離のレンズでは合焦検出領域を拡げ、短い焦点距離のレ
ンズでは合焦検出領域を狭くする。具体的には、使用レ
ンズの焦点距離又は、ズーム・レンズのズーミング状態
を示す信号を使用レンズから得るのは容易であり、この
信号により、カウンタ40,54の計数値の減数、及びゲー
ト・パルス発生回路32での区間量を調整・制御すればよ
い。
上記説明から容易に理解出来るように、本発明によれ
ば、より高い確率で目標被写体像に合焦検出領域を追従
させることができ、より実用的なオート・フォーカスを
実現できる。
ば、より高い確率で目標被写体像に合焦検出領域を追従
させることができ、より実用的なオート・フォーカスを
実現できる。
第１図は本発明に係る自動合焦装置の一実施例のブロッ
ク図、第２図は撮影画面の区分状態を示す図、第３図は
合焦検出領域の移動を説明する図、第４図は従来の自動
合焦装置の概略ブロック図である。 10……フォーカシング・レンズ、12……撮像素子、14…
…プリアンプ、16……プロセス回路、18……BPF、20…
…ゲート回路、22……検波回路、24……モータ駆動回
路、26……モータ、30……ゲート回路、32……ゲート・
パルス発生回路、34,48……ピーク検出回路、36,50……
サンプル・ホールド回路、38,52……比較回路、40,54…
…カウンタ、42,56……Ｄ−FF、44,46,58,60……ラッチ
回路、62……比較器
ク図、第２図は撮影画面の区分状態を示す図、第３図は
合焦検出領域の移動を説明する図、第４図は従来の自動
合焦装置の概略ブロック図である。 10……フォーカシング・レンズ、12……撮像素子、14…
…プリアンプ、16……プロセス回路、18……BPF、20…
…ゲート回路、22……検波回路、24……モータ駆動回
路、26……モータ、30……ゲート回路、32……ゲート・
パルス発生回路、34,48……ピーク検出回路、36,50……
サンプル・ホールド回路、38,52……比較回路、40,54…
…カウンタ、42,56……Ｄ−FF、44,46,58,60……ラッチ
回路、62……比較器
フロントページの続き (72)発明者 須田 浩史 川崎市高津区下野毛770番地 キヤノン 株式会社玉川事業所内 (72)発明者 上田 浩市 川崎市高津区下野毛770番地 キヤノン 株式会社玉川事業所内 (72)発明者 当山 正道 川崎市高津区下野毛770番地 キヤノン 株式会社玉川事業所内 (56)参考文献 特開 昭53−132213（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−105178（ＪＰ，Ａ) 特公 昭57−40711（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (1)
- 【請求項１】撮影画面を水平方向ｎ分割、垂直方向ｍ分
割して複数のブロックに分割し、この複数のブロックの
うち所定の複数ブロックによって合焦検出領域を形成
し、その合焦検出領域内の撮像信号に基づいて被写体像
に対して合焦検出を行い、光学系を合焦状態に自動制御
する自動合焦装置であって、 前記撮影画面内における前記合焦検出領域の位置を、前
記ブロックを単位としてモニタするブロック位置モニタ
手段と、 前記ブロック位置モニタ手段の出力により決定される前
記合焦検出領域内の撮像信号から得られる所定の信号成
分に基づいて、前記合焦検出領域を形成する複数のブロ
ックの内、前記撮像信号の特定成分が出力されるブロッ
ク位置を検出する像位置検出手段と、 前記像位置検出手段により検出された前記合焦検出領域
内における前記特定成分が出力されるブロック位置が実
質的にその中心となるように前記合焦検出領域の前記撮
影画面内における位置を変更する制御手段と、 前記制御手段によって位置を変更された合焦検出領域内
の撮像信号の焦点状態に応じて変化する焦点信号成分に
従って合焦検出を行う焦点検出手段と、 前記撮像信号中の焦点信号成分が、前記焦点検出手段で
合焦検出不能なものとなったとき、前記合焦検出領域を
所定の初期位置へとリセットするリセット手段 とを具備することを特徴とする自動合焦装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61275056A JP2624244B2 (ja) | 1986-11-18 | 1986-11-18 | 自動合焦装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61275056A JP2624244B2 (ja) | 1986-11-18 | 1986-11-18 | 自動合焦装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63128877A JPS63128877A (ja) | 1988-06-01 |
| JP2624244B2 true JP2624244B2 (ja) | 1997-06-25 |
Family
ID=17550229
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61275056A Expired - Lifetime JP2624244B2 (ja) | 1986-11-18 | 1986-11-18 | 自動合焦装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2624244B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030010064A1 (en) * | 2000-12-05 | 2003-01-16 | Kazuya Kuwahara | Method of producing optical fiber |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53132213A (en) * | 1977-04-25 | 1978-11-17 | Hitachi Ltd | Tracking control unit |
| JPS5740711A (en) * | 1980-08-25 | 1982-03-06 | Hitachi Ltd | Audio signal reproducing device equipped with noise eliminating circuit |
-
1986
- 1986-11-18 JP JP61275056A patent/JP2624244B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63128877A (ja) | 1988-06-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |