JP2977979B2 - 自動焦点調節装置 - Google Patents
自動焦点調節装置Info
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Classifications
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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
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ビデオカメラ、電子ス
チルカメラ等の映像機器に用いて好適な自動焦点調節装
置に関するものである。
チルカメラ等の映像機器に用いて好適な自動焦点調節装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、ビデオカメラ、電子カメラ等の映
像機器の発展は目覚ましく、特にその機能及び操作性の
向上のため、自動焦点調節装置（ＡＦ）等の機能が標準
的に装備されるに至っている。
像機器の発展は目覚ましく、特にその機能及び操作性の
向上のため、自動焦点調節装置（ＡＦ）等の機能が標準
的に装備されるに至っている。
【０００３】自動焦点調節装置は、映像素子等により被
写体像を光電変換して得られた映像信号中より画面の鮮
鋭度を検出し、それが最大となるようにフォーカシング
レンズ位置を制御して焦点調節を行うようにした方式が
主流となりつつある。
写体像を光電変換して得られた映像信号中より画面の鮮
鋭度を検出し、それが最大となるようにフォーカシング
レンズ位置を制御して焦点調節を行うようにした方式が
主流となりつつある。
【０００４】前記鮮鋭度の評価としては、一般に、バン
ドパスフィルタ（ＢＰＦ）により抽出された映像信号の
高周波成分の強度、あるいは微分回路などにより抽出さ
れた映像信号のボケ幅（被写体像のエッジ部分の幅）検
出強度等を用いる。
ドパスフィルタ（ＢＰＦ）により抽出された映像信号の
高周波成分の強度、あるいは微分回路などにより抽出さ
れた映像信号のボケ幅（被写体像のエッジ部分の幅）検
出強度等を用いる。
【０００５】これは、通常の被写体像を撮影した場合、
焦点がぼけている状態では高周波成分のレベルは小さく
ボケ幅はぼけて広くなり、焦点が合ってくるにしたがっ
て高周波成分のレベルは大きくボケ幅は小さくなり、完
全に合焦点に達した状態でそれぞれ最大値、最小値をと
る。したがって、フォーカシングレンズの制御は、前記
鮮鋭度が低い場合は、これが高くなる方向に可能な限り
高速で駆動し、鮮鋭度が高くなるにつれて減速し、精度
良く鮮鋭度の山の頂上で停止させるように制御される。
焦点がぼけている状態では高周波成分のレベルは小さく
ボケ幅はぼけて広くなり、焦点が合ってくるにしたがっ
て高周波成分のレベルは大きくボケ幅は小さくなり、完
全に合焦点に達した状態でそれぞれ最大値、最小値をと
る。したがって、フォーカシングレンズの制御は、前記
鮮鋭度が低い場合は、これが高くなる方向に可能な限り
高速で駆動し、鮮鋭度が高くなるにつれて減速し、精度
良く鮮鋭度の山の頂上で停止させるように制御される。
【０００６】このようなＡＦ制御方式を『山登り焦点調
節方式』（以下山登りＡＦと称す）と呼ばれている。
節方式』（以下山登りＡＦと称す）と呼ばれている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ように映像信号を利用した自動焦点調節装置によれば、
被写体に対する依存性が高く、特に合焦点付近でのフォ
ーカスレンズの速度制御が難しく、フォーカスレンズの
駆動速度を遅くすれば、合焦点に到達するまでに時間が
かかってＡＦ動作が遅くなり、フォーカスレンズの駆動
速度が速すぎれば合焦点を乗り越えて、合焦点に停止さ
せることができず、合焦点付近でハンチングを起こす危
険があり、常に安定したフォーカスレンズ駆動制御が可
能なＡＦシステムの実現が望まれている。
ように映像信号を利用した自動焦点調節装置によれば、
被写体に対する依存性が高く、特に合焦点付近でのフォ
ーカスレンズの速度制御が難しく、フォーカスレンズの
駆動速度を遅くすれば、合焦点に到達するまでに時間が
かかってＡＦ動作が遅くなり、フォーカスレンズの駆動
速度が速すぎれば合焦点を乗り越えて、合焦点に停止さ
せることができず、合焦点付近でハンチングを起こす危
険があり、常に安定したフォーカスレンズ駆動制御が可
能なＡＦシステムの実現が望まれている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は上述の課題を達
成することを目的としてなされたもので、その第１の特
徴は、焦点状態を検出する焦点検出手段と、前記焦点検
出手段の出力に基づいてフォーカスレンズを駆動する駆
動手段と、前記フォーカスレンズが駆動方向を反転して
いる際、その振幅を所定値と比較した結果に基づいて前
記駆動手段の駆動を制御する制御手段とを備えた自動焦
点調節装置にある。
成することを目的としてなされたもので、その第１の特
徴は、焦点状態を検出する焦点検出手段と、前記焦点検
出手段の出力に基づいてフォーカスレンズを駆動する駆
動手段と、前記フォーカスレンズが駆動方向を反転して
いる際、その振幅を所定値と比較した結果に基づいて前
記駆動手段の駆動を制御する制御手段とを備えた自動焦
点調節装置にある。
【０００９】また本発明の第２の特徴は、焦点状態を検
出する焦点検出手段と、前記焦点検出手段の出力に基づ
いてフォーカスレンズを駆動する駆動手段と、前記フォ
ーカスレンズが駆動方向を反転している際、その振幅を
所定値と比較した結果に基づいて前記駆動手段の駆動を
制御する制御手段と、被写界深度に応じて前記所定値を
可変する手段とを備えた自動焦点調節装置にある。
出する焦点検出手段と、前記焦点検出手段の出力に基づ
いてフォーカスレンズを駆動する駆動手段と、前記フォ
ーカスレンズが駆動方向を反転している際、その振幅を
所定値と比較した結果に基づいて前記駆動手段の駆動を
制御する制御手段と、被写界深度に応じて前記所定値を
可変する手段とを備えた自動焦点調節装置にある。
【００１０】また本発明の第３の特徴は、映像信号中よ
り焦点状態に応じて変化する焦点信号を抽出して焦点状
態を検出する焦点検出手段と、前記焦点検出手段の出力
に基づいてフォーカスレンズを駆動するフォーカスモー
タと、前記フォーカスレンズがその移動方向前後に振動
しているとき、その振幅を所定値と比較する比較手段
と、前記フォーカスレンズがその移動方向前後に振動し
ているとき、その振動の持続時間を検出する検出手段
と、前記比較手段と検出手段の出力に応じて前記フォー
カスモータの駆動を制御する制御手段と、被写界深度に
応じて前記所定値を補正する手段とを備えた自動焦点調
節装置にある。
り焦点状態に応じて変化する焦点信号を抽出して焦点状
態を検出する焦点検出手段と、前記焦点検出手段の出力
に基づいてフォーカスレンズを駆動するフォーカスモー
タと、前記フォーカスレンズがその移動方向前後に振動
しているとき、その振幅を所定値と比較する比較手段
と、前記フォーカスレンズがその移動方向前後に振動し
ているとき、その振動の持続時間を検出する検出手段
と、前記比較手段と検出手段の出力に応じて前記フォー
カスモータの駆動を制御する制御手段と、被写界深度に
応じて前記所定値を補正する手段とを備えた自動焦点調
節装置にある。
【００１１】
【作用】これによって、フォーカスレンズが振動してい
るとき、その振動を分析することによって合焦点近傍に
おけるハンチングを判別し、大ぼけ、低コントラスト、
高輝度時におけるフォーカスレンズの挙動と誤検出する
ことなく、合焦点におけるハンチングのみを正確に判別
して抑制することができる。
るとき、その振動を分析することによって合焦点近傍に
おけるハンチングを判別し、大ぼけ、低コントラスト、
高輝度時におけるフォーカスレンズの挙動と誤検出する
ことなく、合焦点におけるハンチングのみを正確に判別
して抑制することができる。
【００１２】
【実施例】以下本発明における自動焦点調節装置を、ビ
デオカメラに適用した場合について、各図を参照しなが
ら詳細に説明する。
デオカメラに適用した場合について、各図を参照しなが
ら詳細に説明する。
【００１３】図１は本発明における自動焦点調節装置を
ビデオカメラに適用した場合を示すブロック図で、同図
において１は第１群の固定の前玉レンズ、２は第２群と
なる変倍を行うズームレンズ、３は入射光量を調節する
アイリス、４は第３群の固定のレンズ、５は第４群とな
るフォーカスレンズである。
ビデオカメラに適用した場合を示すブロック図で、同図
において１は第１群の固定の前玉レンズ、２は第２群と
なる変倍を行うズームレンズ、３は入射光量を調節する
アイリス、４は第３群の固定のレンズ、５は第４群とな
るフォーカスレンズである。
【００１４】ズームレンズ２はドライバ１４を介してモ
ータ１１を駆動することによって光軸上を移動され、ズ
ーム動作を行い、フォーカスレンズ５はドライバ１６を
介してパルスモータ１３を駆動することによって光軸上
を移動され、焦点調節を行うように構成され、アイリス
３はドライバ１５を介してＩＧメータ１２を駆動するこ
とによって開口量を可変するように構成されており、ズ
ームレンズ及びフォーカスレンズは後述するシステムコ
ントロール回路２０の指令によって制御され、アイリス
は後述するＡＥ制御回路１７によって制御される。
ータ１１を駆動することによって光軸上を移動され、ズ
ーム動作を行い、フォーカスレンズ５はドライバ１６を
介してパルスモータ１３を駆動することによって光軸上
を移動され、焦点調節を行うように構成され、アイリス
３はドライバ１５を介してＩＧメータ１２を駆動するこ
とによって開口量を可変するように構成されており、ズ
ームレンズ及びフォーカスレンズは後述するシステムコ
ントロール回路２０の指令によって制御され、アイリス
は後述するＡＥ制御回路１７によって制御される。
【００１５】またズームレンズ２の移動位置すなわち焦
点距離はズームエンコーダ６によって、アイリス３の開
口量はアイリスエンコーダ７によってそれぞれ検出さ
れ、後述するシステムコントロール回路２０へと供給さ
れてフォーカスレンズの制御に用いられる。詳しくは後
述する。
点距離はズームエンコーダ６によって、アイリス３の開
口量はアイリスエンコーダ７によってそれぞれ検出さ
れ、後述するシステムコントロール回路２０へと供給さ
れてフォーカスレンズの制御に用いられる。詳しくは後
述する。
【００１６】各レンズ及びアイリスからなるレンズユニ
ットを通過した入射光はＣＣＤ等の撮像素子８の撮像面
に結像され、光電変換されて撮像信号が出力される。撮
像素子８より出力された撮像信号はプリアンプ９によっ
て所定のレベルに増幅された後、ビデオ信号処理回路１
０へと供給され、ブランキング処理、同期信号の付加、
ガンマ補正等の各種信号処理が行われ、規格化されたテ
レビジョン信号に変換されてビデオ出力端子より出力さ
れる。このテレビジョン信号は図示しない電子ビューフ
ァインダあるいはビデオテープレコーダ等へと供給され
る。
ットを通過した入射光はＣＣＤ等の撮像素子８の撮像面
に結像され、光電変換されて撮像信号が出力される。撮
像素子８より出力された撮像信号はプリアンプ９によっ
て所定のレベルに増幅された後、ビデオ信号処理回路１
０へと供給され、ブランキング処理、同期信号の付加、
ガンマ補正等の各種信号処理が行われ、規格化されたテ
レビジョン信号に変換されてビデオ出力端子より出力さ
れる。このテレビジョン信号は図示しない電子ビューフ
ァインダあるいはビデオテープレコーダ等へと供給され
る。
【００１７】一方、プリアンプ９より出力された撮像信
号はＡＥ制御回路１７へと供給されてその平均輝度信号
レベルが演算された後、所定の基準レベルと比較され、
その差を０とするようにアイリス３を制御するアイリス
制御信号が出力され、ドライバ１５、ＩＧメータ１２を
介してアイリス３が制御される。これによってアイリス
３は常に平均輝度信号レベルが前記基準レベルに一定と
なるように制御されることになる。
号はＡＥ制御回路１７へと供給されてその平均輝度信号
レベルが演算された後、所定の基準レベルと比較され、
その差を０とするようにアイリス３を制御するアイリス
制御信号が出力され、ドライバ１５、ＩＧメータ１２を
介してアイリス３が制御される。これによってアイリス
３は常に平均輝度信号レベルが前記基準レベルに一定と
なるように制御されることになる。
【００１８】またプリアンプ９より出力された撮像信号
は、ゲート回路１８へも供給され、撮像画面内において
設定された測距枠すなわち合焦検出領域内における画像
に相当する信号のみが抽出されてハイパスフィルタ（Ｈ
ＰＦ）１９へと供給され、焦点状態に応じてレベルが変
化する高周波成分が抽出され、システムコントロール回
路２０へと供給される。
は、ゲート回路１８へも供給され、撮像画面内において
設定された測距枠すなわち合焦検出領域内における画像
に相当する信号のみが抽出されてハイパスフィルタ（Ｈ
ＰＦ）１９へと供給され、焦点状態に応じてレベルが変
化する高周波成分が抽出され、システムコントロール回
路２０へと供給される。
【００１９】システムコントロール回路２０は、装置全
体を統括して制御するものであり、焦点制御動作につい
て見ると、ＨＰＦより出力された高周波成分のレベルの
１フィールド期間内におけるピーク値を毎フィールドご
とに検出してその変化を演算し、ピーク値が大きくなる
方向にフォーカスレンズを駆動し、ピーク値が極大値と
なったところを合焦点と判断して停止する。またフォー
カスレンズが合焦点をはずれた場合には再び合焦点にフ
ォーカスレンズを駆動すべく再起動するものである。
体を統括して制御するものであり、焦点制御動作につい
て見ると、ＨＰＦより出力された高周波成分のレベルの
１フィールド期間内におけるピーク値を毎フィールドご
とに検出してその変化を演算し、ピーク値が大きくなる
方向にフォーカスレンズを駆動し、ピーク値が極大値と
なったところを合焦点と判断して停止する。またフォー
カスレンズが合焦点をはずれた場合には再び合焦点にフ
ォーカスレンズを駆動すべく再起動するものである。
【００２０】具体的には、フォーカスレンズの起動時に
は、フォーカスレンズを光軸上、前後に微小振動し、そ
のときのＨＰＦの高周波成分出力レベルが高くなる方向
をフォーカスレンズの駆動方向とする。これは前述した
『山登りＡＦ』において山を上る方向を判別する処理で
ある。フォーカスレンズ駆動後は、毎フィールドごとに
高周波成分のレベルの１フィールド期間のピーク値を取
り込み、そのピーク値が極大となるようにフォーカスレ
ンズを駆動し、すなわち１フィールド期間のピーク値が
毎フィールドごとに増加していれば、その方向に駆動を
続け、減少すれば山の頂上を越えたことを意味し、駆動
方向を反転し、停止するものである。
は、フォーカスレンズを光軸上、前後に微小振動し、そ
のときのＨＰＦの高周波成分出力レベルが高くなる方向
をフォーカスレンズの駆動方向とする。これは前述した
『山登りＡＦ』において山を上る方向を判別する処理で
ある。フォーカスレンズ駆動後は、毎フィールドごとに
高周波成分のレベルの１フィールド期間のピーク値を取
り込み、そのピーク値が極大となるようにフォーカスレ
ンズを駆動し、すなわち１フィールド期間のピーク値が
毎フィールドごとに増加していれば、その方向に駆動を
続け、減少すれば山の頂上を越えたことを意味し、駆動
方向を反転し、停止するものである。
【００２１】そしてフォーカスレンズが合焦点に停止し
た後も、高周波成分のピーク値の検出を続け、高周波成
分のレベルの低下により合焦点をはずれたと判断された
場合には、上述の方向判定を行い、フォーカスレンズを
再起動する。
た後も、高周波成分のピーク値の検出を続け、高周波成
分のレベルの低下により合焦点をはずれたと判断された
場合には、上述の方向判定を行い、フォーカスレンズを
再起動する。
【００２２】尚、システムコントロール回路２０には、
ズームエンコーダ６，アイリスエンコーダ７によってそ
れぞれ検出された焦点距離，絞り値の検出情報によって
被写界深度が演算され、フォーカスレンズの駆動制御に
用いられる。
ズームエンコーダ６，アイリスエンコーダ７によってそ
れぞれ検出された焦点距離，絞り値の検出情報によって
被写界深度が演算され、フォーカスレンズの駆動制御に
用いられる。
【００２３】すなわち、被写界深度に応じてフォーカス
レンズの敏感度が変化し、同じ錯乱円系の変化量を得る
ためのフォーカスレンズの駆動量が異なるため、被写界
深度に応じてフォーカスレンズの駆動量、駆動速度を補
正する処理が行われる。
レンズの敏感度が変化し、同じ錯乱円系の変化量を得る
ためのフォーカスレンズの駆動量が異なるため、被写界
深度に応じてフォーカスレンズの駆動量、駆動速度を補
正する処理が行われる。
【００２４】図２はシステムコントロール回路２０で行
われる制御動作の全体の流れを示すフローチャートであ
る。
われる制御動作の全体の流れを示すフローチャートであ
る。
【００２５】同図において、Ｓ１は、図１のＨＰＦ１９
より出力された撮像信号中の高周波成分レベルの各フィ
ールドごとのピーク値及びズームエンコーダ６、アイリ
スエンコーダ７の検出情報等を取り込み、上述したフォ
ーカスレンズ制御情報を演算し、その情報に基づいて
『山登りＡＦ』を行う処理を示す。
より出力された撮像信号中の高周波成分レベルの各フィ
ールドごとのピーク値及びズームエンコーダ６、アイリ
スエンコーダ７の検出情報等を取り込み、上述したフォ
ーカスレンズ制御情報を演算し、その情報に基づいて
『山登りＡＦ』を行う処理を示す。
【００２６】Ｓ２ではＳ１において取り込まれた高周波
成分レベルが前フィールドにおけるレベルよりも低下す
なわち方向反転を示しているか否かを判定し、方向反転
していなければ、Ｓ１へと復帰して通常のＡＦ制御動作
に戻り、反転していればＳ３へと移行し、反転する方向
が至近側か無限側かを判定する。
成分レベルが前フィールドにおけるレベルよりも低下す
なわち方向反転を示しているか否かを判定し、方向反転
していなければ、Ｓ１へと復帰して通常のＡＦ制御動作
に戻り、反転していればＳ３へと移行し、反転する方向
が至近側か無限側かを判定する。
【００２７】Ｓ３において反転方向が至近側であった場
合にはＳ４へと進んで変数ａにその時のフォーカスレン
ズ駆動用パルスモータ１３の回転位置を格納し、無限側
であればＳ５へと進んで変数ｂにその時のパルスモータ
位置を格納する。すなわち、フォーカスレンズが反転す
るたびにその駆動方向に応じた変数に反転時のパルスモ
ータ回転位置が記憶されることになる。
合にはＳ４へと進んで変数ａにその時のフォーカスレン
ズ駆動用パルスモータ１３の回転位置を格納し、無限側
であればＳ５へと進んで変数ｂにその時のパルスモータ
位置を格納する。すなわち、フォーカスレンズが反転す
るたびにその駆動方向に応じた変数に反転時のパルスモ
ータ回転位置が記憶されることになる。
【００２８】Ｓ６において、変数ａに格納されているデ
ータと変数ｂに格納されているデータの差を演算するこ
とにより、フォーカスレンズが方向反転してから次に方
向反転するまでのパルスモータの回転量すなわちこの回
転量に応じたモータ駆動パルスの幅ｃを求める。このパ
ルス幅はフォーカスレンズの振れ幅に相当する。
ータと変数ｂに格納されているデータの差を演算するこ
とにより、フォーカスレンズが方向反転してから次に方
向反転するまでのパルスモータの回転量すなわちこの回
転量に応じたモータ駆動パルスの幅ｃを求める。このパ
ルス幅はフォーカスレンズの振れ幅に相当する。
【００２９】そしてＳ７では、図３（ｃ）に示す被写界
深度ＩＷとその深度に応じたパルス幅Ｄとを格納したデ
ータテーブルを参照し、Ｓ６で求めたパルスモータのパ
ルス幅ｃを、そのときの被写界深度に応じて予め決めら
れたパルス幅Ｄと比較し、パルス幅Ｄよりも小さけれ
ば、Ｓ８へと進んでシステムコントロール回路２０内に
設定されたカウンタｅを１インクリメントし、大きけれ
ばＳ９へと進んでカウンタｅの内容をクリアしてＳ１の
通常のＡＦ制御動作へと復帰する。
深度ＩＷとその深度に応じたパルス幅Ｄとを格納したデ
ータテーブルを参照し、Ｓ６で求めたパルスモータのパ
ルス幅ｃを、そのときの被写界深度に応じて予め決めら
れたパルス幅Ｄと比較し、パルス幅Ｄよりも小さけれ
ば、Ｓ８へと進んでシステムコントロール回路２０内に
設定されたカウンタｅを１インクリメントし、大きけれ
ばＳ９へと進んでカウンタｅの内容をクリアしてＳ１の
通常のＡＦ制御動作へと復帰する。
【００３０】ここで予め設定されたパルス幅Ｄとフォー
カスレンズの振れ幅を比較する理由について説明する。
カスレンズの振れ幅を比較する理由について説明する。
【００３１】本発明は、フォーカスレンズの合焦点近傍
におけるハンチングを抑えることを目的とするものであ
るが、フォーカスレンズのハンチングは、合焦点すなわ
ち山の頂上において生じるだけでなく、たとえば大ぼけ
状態や低コントラスト状態においても生じるため、これ
らを判別し、合焦点近傍のハンチングは抑制し、大ぼけ
状態の場合にはフォーカスレンズの速度を減速しないよ
うに制御する必要がある。
におけるハンチングを抑えることを目的とするものであ
るが、フォーカスレンズのハンチングは、合焦点すなわ
ち山の頂上において生じるだけでなく、たとえば大ぼけ
状態や低コントラスト状態においても生じるため、これ
らを判別し、合焦点近傍のハンチングは抑制し、大ぼけ
状態の場合にはフォーカスレンズの速度を減速しないよ
うに制御する必要がある。
【００３２】そこで本発明は、合焦近傍のハンチングは
『山』の頂上において生じるため、フォーカスレンズの
振れ幅は小さいが、大ぼけ状態におけるハンチングは高
周波成分のレベルに起伏すなわち『山』がないため、そ
の振れ幅も大きくなる性質に着目し、フォーカスレンズ
の振れ幅すなわちフォーカスレンズ駆動用のパルスモー
タのパルス幅ｃを上記のパルス幅Ｄと比較し、パルス幅
Ｄ以下の振れ幅なら合焦点近傍のハンチング、パルス幅
Ｄ以上の振れ幅なら合焦点近傍でないと判定するように
したものである。
『山』の頂上において生じるため、フォーカスレンズの
振れ幅は小さいが、大ぼけ状態におけるハンチングは高
周波成分のレベルに起伏すなわち『山』がないため、そ
の振れ幅も大きくなる性質に着目し、フォーカスレンズ
の振れ幅すなわちフォーカスレンズ駆動用のパルスモー
タのパルス幅ｃを上記のパルス幅Ｄと比較し、パルス幅
Ｄ以下の振れ幅なら合焦点近傍のハンチング、パルス幅
Ｄ以上の振れ幅なら合焦点近傍でないと判定するように
したものである。
【００３３】したがってパルス幅Ｄは合焦点近傍におい
て、フォーカスレンズが移動してもボケが目立たないよ
うな範囲に設定されており、この範囲内にフォーカスレ
ンズの振れ幅が入っていれば合焦点近傍であると判断す
ることができる。
て、フォーカスレンズが移動してもボケが目立たないよ
うな範囲に設定されており、この範囲内にフォーカスレ
ンズの振れ幅が入っていれば合焦点近傍であると判断す
ることができる。
【００３４】またフォーカスレンズの移動に応じたボケ
の変化量は被写界深度に応じて変化するため、図３
（ｃ）に示すように、上記パルス幅Ｄも被写界深度ＩＷ
に応じてその設定値が選択されるようになっている。
の変化量は被写界深度に応じて変化するため、図３
（ｃ）に示すように、上記パルス幅Ｄも被写界深度ＩＷ
に応じてその設定値が選択されるようになっている。
【００３５】図３（ａ）は焦点距離ｆと絞り値ＦNOによ
って被写界深度ＩＷを決定するためのデータテーブルを
示すものであり、被写界深度ＩＷは、焦点距離が長く、
絞り値が開放側へと移行するほど浅くなり、焦点距離が
短く、絞り値が小絞りになるほど被写界深度が深くな
り、本実施例ではその値が浅い方から深い方へと０〜６
の７段階に評価されている。
って被写界深度ＩＷを決定するためのデータテーブルを
示すものであり、被写界深度ＩＷは、焦点距離が長く、
絞り値が開放側へと移行するほど浅くなり、焦点距離が
短く、絞り値が小絞りになるほど被写界深度が深くな
り、本実施例ではその値が浅い方から深い方へと０〜６
の７段階に評価されている。
【００３６】そしてこれらの被写界深度ＩＷに基づき、
図３（ｃ）のデータテーブルより対応するパルス幅Ｄす
なわちフォーカスレンズの振れ幅を選択し、Ｓ７の比較
処理を行う。
図３（ｃ）のデータテーブルより対応するパルス幅Ｄす
なわちフォーカスレンズの振れ幅を選択し、Ｓ７の比較
処理を行う。
【００３７】また図３（ａ）は一般的に、焦点距離ｆと
絞り値ＦNOに基づいて被写界深度ＩＷが決定される場合
を考えて同図のようなデータテーブルとしているが、い
わゆるインナーフォーカス型レンズでは、被写界深度Ｉ
Ｗが絞り値によってのみ決定されるため、図３（ｂ）に
示すように、絞り値ＦNOとＩＷの関係を格納したデータ
テーブルを用いてＩＷを特定し、図３（ｃ）のデータテ
ーブルと照合してパルス幅Ｄを選択するようにすればよ
い。
絞り値ＦNOに基づいて被写界深度ＩＷが決定される場合
を考えて同図のようなデータテーブルとしているが、い
わゆるインナーフォーカス型レンズでは、被写界深度Ｉ
Ｗが絞り値によってのみ決定されるため、図３（ｂ）に
示すように、絞り値ＦNOとＩＷの関係を格納したデータ
テーブルを用いてＩＷを特定し、図３（ｃ）のデータテ
ーブルと照合してパルス幅Ｄを選択するようにすればよ
い。
【００３８】以上のように、フォーカスレンズの振れ幅
すなわちパルス幅ｃをその時の被写界深度ＩＷに応じて
予め設定されているパルス幅（ボケの目立たない範囲の
フォーカスレンズ振れ幅）Ｄと比較することによって合
焦点近傍におけるハンチングを判別することができる。
すなわちパルス幅ｃをその時の被写界深度ＩＷに応じて
予め設定されているパルス幅（ボケの目立たない範囲の
フォーカスレンズ振れ幅）Ｄと比較することによって合
焦点近傍におけるハンチングを判別することができる。
【００３９】すなわち図２のフローチャートに戻り、Ｓ
７でフォーカスレンズ振れ幅ｃが所定のパルス幅Ｄより
小さく合焦点近傍のであった場合には、Ｓ８へと進みカ
ウンタｅを１インクリメントした後、Ｓ１０へと進み、
カウンタｅの値を、ある一定時間を示す値Ｆと比較し、
Ｆより以下であればＳ１へと復帰して通常のＡＦ制御動
作を行い、Ｆより大きければＳ１１へと移行し、フォー
カスレンズ駆動用のパルスモータの速度を減速してフォ
ーカスレンズの駆動速度を遅くする処理を行った後、Ｓ
１２へと進んでカウンタｅをクリアし、Ｓ１へと復帰す
る。
７でフォーカスレンズ振れ幅ｃが所定のパルス幅Ｄより
小さく合焦点近傍のであった場合には、Ｓ８へと進みカ
ウンタｅを１インクリメントした後、Ｓ１０へと進み、
カウンタｅの値を、ある一定時間を示す値Ｆと比較し、
Ｆより以下であればＳ１へと復帰して通常のＡＦ制御動
作を行い、Ｆより大きければＳ１１へと移行し、フォー
カスレンズ駆動用のパルスモータの速度を減速してフォ
ーカスレンズの駆動速度を遅くする処理を行った後、Ｓ
１２へと進んでカウンタｅをクリアし、Ｓ１へと復帰す
る。
【００４０】またＳ７でフォーカスレンズ振れ幅ｃが所
定のパルス幅Ｄより大きく合焦点近傍でないと判定され
た場合には、Ｓ９でカウンタｅをクリアした後、Ｓ１へ
と復帰し、サーチ動作が円滑に行われるよう、通常のＡ
Ｆ制御動作に復帰する。
定のパルス幅Ｄより大きく合焦点近傍でないと判定され
た場合には、Ｓ９でカウンタｅをクリアした後、Ｓ１へ
と復帰し、サーチ動作が円滑に行われるよう、通常のＡ
Ｆ制御動作に復帰する。
【００４１】さてＳ１０においてカウンタｅの値を所定
の時間を表す値Ｆと比較している理由について説明す
る。
の時間を表す値Ｆと比較している理由について説明す
る。
【００４２】上述したようにフォーカスレンズの振れ幅
（パルス幅Ｄの大きさによって合焦点近傍におけるハン
チングであることを判別したが、実際には、高輝度被写
体を撮影している場合には、その高輝度部分で高い高周
波成分レベルが得られるため、振れ幅の小さいハンチン
グを生じる。しかしながら合焦点近傍におけるハンチン
グに比較して、高輝度被写体の場合には合焦点ではない
ためにハンチングの持続時間が短い性質がある。
（パルス幅Ｄの大きさによって合焦点近傍におけるハン
チングであることを判別したが、実際には、高輝度被写
体を撮影している場合には、その高輝度部分で高い高周
波成分レベルが得られるため、振れ幅の小さいハンチン
グを生じる。しかしながら合焦点近傍におけるハンチン
グに比較して、高輝度被写体の場合には合焦点ではない
ためにハンチングの持続時間が短い性質がある。
【００４３】そこで本発明はＳ８でフォーカスレンズの
振れ幅が所定のパルス幅Ｄ以下となってからの持続時間
をＳ８のカウンタｅで計測し、Ｓ１０で所定時間Ｆと比
較することにより、合焦点近傍のハンチングであるか、
高輝度被写体等によるハンチングであるかの判別を行っ
ている。
振れ幅が所定のパルス幅Ｄ以下となってからの持続時間
をＳ８のカウンタｅで計測し、Ｓ１０で所定時間Ｆと比
較することにより、合焦点近傍のハンチングであるか、
高輝度被写体等によるハンチングであるかの判別を行っ
ている。
【００４４】そしてＳ１０でカウンタｅの値がＦ以上で
あった場合には、合焦点近傍におけるハンチングである
と判断し、Ｓ１１においてパルスモータを減速し、フォ
ーカスレンズの駆動速度を減速し、ハンチングを抑制す
る。その後Ｓ１２でカウンタｅをクリアし、Ｓ１の通常
ＡＦ制御動作に復帰させ、前述したＡＦ制御動作によっ
て合焦点に停止させる。
あった場合には、合焦点近傍におけるハンチングである
と判断し、Ｓ１１においてパルスモータを減速し、フォ
ーカスレンズの駆動速度を減速し、ハンチングを抑制す
る。その後Ｓ１２でカウンタｅをクリアし、Ｓ１の通常
ＡＦ制御動作に復帰させ、前述したＡＦ制御動作によっ
て合焦点に停止させる。
【００４５】またＳ１０で、カウンタｅの値がＦに達し
ておらず、合焦点近傍のハンチングでない場合にはその
ままフォーカスレンズを減速することなくＳ１へと復帰
させ、通常のＡＦ制御動作によって、合焦点へとフォー
カスレンズを移動させるように制御される。
ておらず、合焦点近傍のハンチングでない場合にはその
ままフォーカスレンズを減速することなくＳ１へと復帰
させ、通常のＡＦ制御動作によって、合焦点へとフォー
カスレンズを移動させるように制御される。
【００４６】このように、本発明によれば、フォーカス
レンズの振れ幅によってハンチングを判別すると共に、
大ぼけ時、低コントラスト時、高輝度時等のハンチング
と誤検出することなく、合焦点におけるハンチングのみ
を正確に判別してフォーカスレンズを減速し、これを抑
制するようにすることができる。
レンズの振れ幅によってハンチングを判別すると共に、
大ぼけ時、低コントラスト時、高輝度時等のハンチング
と誤検出することなく、合焦点におけるハンチングのみ
を正確に判別してフォーカスレンズを減速し、これを抑
制するようにすることができる。
【００４７】また被写界深度に応じてハンチング検出レ
ベルを変更することにより、撮影状況にかかわらず、常
に正確かつ安定な焦点制御を行うことができる。
ベルを変更することにより、撮影状況にかかわらず、常
に正確かつ安定な焦点制御を行うことができる。
【００４８】
【発明の効果】以上述べたように、本発明における自動
焦点調節装置によれば、被写界深度、撮影環境等にかか
わらず、合焦点近傍において生じているハンチングフォ
ーカスレンズの振れ幅から判別してこれを抑制すること
ができ、高精度且つ安定な自動焦点調節を行うことがで
きる。
焦点調節装置によれば、被写界深度、撮影環境等にかか
わらず、合焦点近傍において生じているハンチングフォ
ーカスレンズの振れ幅から判別してこれを抑制すること
ができ、高精度且つ安定な自動焦点調節を行うことがで
きる。
【図１】本発明における自動焦点調節装置をビデオカメ
ラ装置に適用した場合を示すブロック図である。
ラ装置に適用した場合を示すブロック図である。
【図２】本発明における自動焦点調節装置の制御動作を
説明するためのフローチャートである。
説明するためのフローチャートである。
【図３】本発明における自動焦点調節装置の制御に用い
られるデータテーブルを示す図である。
られるデータテーブルを示す図である。
１ 前玉レンズ ２ ズームレンズ ３ アイリス ４ レンズ ５ フォーカスレンズ ６ ズームエンコーダ ７ アイリスエンコーダ ８ 撮像素子 ９ プリアンプ １０ ビデオ信号処理回路 １１ モータ １２ ＩＧメータ １３ パルスモータ １４，１５，１６ ドライバ １７ ＡＥ制御回路 １８ ゲート回路 １９ ＨＰＦ ２０ システムコントロ−ル回路
Claims (3)
- 【請求項１】 焦点状態を検出する焦点検出手段と、 前記焦点検出手段の出力に基づいてフォーカスレンズを
駆動する駆動手段と、 前記フォーカスレンズが駆動方向を反転している際、そ
の振幅を所定値と比較した結果に基づいて前記駆動手段
の駆動を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とす
る自動焦点調節装置。 - 【請求項２】 焦点状態を検出する焦点検出手段と、 前記焦点検出手段の出力に基づいてフォーカスレンズを
駆動する駆動手段と、 前記フォーカスレンズが駆動方向を反転している際、そ
の振幅を所定値と比較した結果に基づいて前記駆動手段
の駆動を制御する制御手段と、 被写界深度に応じて前記所定値を可変する手段と、を備
えたことを特徴とする自動焦点調節装置。 - 【請求項３】 映像信号中より焦点状態に応じて変化す
る焦点信号を抽出して焦点状態を検出する焦点検出手段
と、 前記焦点検出手段の出力に基づいてフォーカスレンズを
駆動するフォーカスモータと、 前記フォーカスレンズがその移動方向前後に振動してい
るとき、その振幅を所定値と比較する比較手段と、 前記フォーカスレンズがその移動方向前後に振動してい
るとき、その振動の持続時間を検出する検出手段と、 前記比較手段と検出手段の出力に応じて前記フォーカス
モータの駆動を制御する制御手段と、 被写界深度に応じて前記所定値を補正する手段と、を備
えたことを特徴とする自動焦点調節装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3337873A JP2977979B2 (ja) | 1991-11-28 | 1991-11-28 | 自動焦点調節装置 |
| US07/980,965 US5402175A (en) | 1991-11-28 | 1992-11-24 | Automatic focusing device wherein lens movement is controlled in accordance with lens hunting |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3337873A JP2977979B2 (ja) | 1991-11-28 | 1991-11-28 | 自動焦点調節装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05150154A JPH05150154A (ja) | 1993-06-18 |
| JP2977979B2 true JP2977979B2 (ja) | 1999-11-15 |
Family
ID=18312796
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3337873A Expired - Fee Related JP2977979B2 (ja) | 1991-11-28 | 1991-11-28 | 自動焦点調節装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5402175A (ja) |
| JP (1) | JP2977979B2 (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2941980B2 (ja) * | 1991-03-07 | 1999-08-30 | キヤノン株式会社 | 自動焦点調節装置 |
| KR100220011B1 (ko) * | 1996-12-27 | 1999-09-01 | 구자홍 | 출력 화면과 연동된 포커스 평가치를 검출하는 카메라 장치 |
| JP4668460B2 (ja) * | 2000-06-06 | 2011-04-13 | Ｈｏｙａ株式会社 | 自動調光機能を備えた電子内視鏡装置 |
| JP4659197B2 (ja) * | 2000-10-11 | 2011-03-30 | キヤノン株式会社 | 自動焦点調節装置およびカメラ |
| JP4235474B2 (ja) * | 2003-03-20 | 2009-03-11 | キヤノン株式会社 | 撮像装置 |
| JP4785604B2 (ja) * | 2006-04-25 | 2011-10-05 | キヤノン株式会社 | 自動焦点調節装置、撮像装置、制御方法、及びプログラム |
| JP5100412B2 (ja) | 2008-01-24 | 2012-12-19 | キヤノン株式会社 | 焦点調節装置及びそれを用いた光学機器 |
| JP4820460B2 (ja) * | 2009-10-22 | 2011-11-24 | パナソニック株式会社 | フォーカスシステム、交換レンズ及び撮像装置 |
| JP5721404B2 (ja) * | 2009-12-22 | 2015-05-20 | キヤノン株式会社 | 焦点検出装置及びその制御方法 |
| JP2013061584A (ja) * | 2011-09-15 | 2013-04-04 | Canon Inc | 光学機器 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57188026A (en) * | 1981-05-14 | 1982-11-18 | Minolta Camera Co Ltd | Driving device for photographing lens of automatic focusing camera |
| JPH0654366B2 (ja) * | 1985-05-20 | 1994-07-20 | ウエスト電気株式会社 | ズ−ミング方法およびズ−ミング装置 |
| US5005086A (en) * | 1988-03-04 | 1991-04-02 | Sony Corporation | Focus control apparatus having two focusing speeds |
| US5212516A (en) * | 1989-03-28 | 1993-05-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Automatic focus adjusting device |
-
1991
- 1991-11-28 JP JP3337873A patent/JP2977979B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-11-24 US US07/980,965 patent/US5402175A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5402175A (en) | 1995-03-28 |
| JPH05150154A (ja) | 1993-06-18 |
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