JP3425823B2 - 自動焦点調節装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被写体画像の画像信号
に含まれる高周波成分の量がピントの度合いに対応して
いることを利用して焦点調節を行う自動焦点調節装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】かかる自動焦点調節の方式は、例えばカ
メラのフォーカスレンズを適宜に移動し、被写体画像の
画像信号に含まれる高周波成分の量（評価値という）が
ピーク値となったときに合焦したと判定するものであ
り、山登りサーボ方式と呼ばれている。

【０００３】この山登りサーボ方式を適用したビデオカ
メラの従来例を図５及び図６に基づいて説明すると、対
物レンズ２とズームレンス４、絞り機構６、フォーカス
レンズ８及び結像レンズ１０を備えた撮像光学系の後方
にＣＣＤ固体撮像デバイス１２が設けられ、マイクロプ
ロセッサ１４の制御下で、ズームモータＭ１がズームレ
ンズ４を、フォーカスモータＭ３がフォーカスレンズ８
を、夫々光軸に沿って移動調節すると共に、アイリスメ
ータＭ２が絞り機構６の絞り量を調節する。ＣＣＤ固体
撮像デバイス１２から出力される画像信号Ｓ_PK’はプリ
アンプ１６でサンプルホールド等の処理が成されて信号
処理回路１８に転送され、信号処理回路１８でＮＴＳＣ
方式やＰＡＬ方式等に準拠したビデオ信号が形成され
る。

【０００４】更に、プリアンプ１６からの画像信号Ｓ_PK
を所定カットオフ周波数のハイパスフィルタＨＰＦに通
すことによって得られる高周波成分Ｓ_PKH を、Ａ／Ｄ変
換器ＡＤＣでピクセル毎のデジタル階調データＤ_PKH に
変換して、デジタル積分器２０に供給する。

【０００５】ここで、Ａ／Ｄ変換器ＡＤＣは、高周波成
分Ｓ_PKH を上限の基準電圧Ｖ_H と下限の基準電圧Ｖ_L に
よって予め固定された有効変換範囲（スパン）に対応し
た所定ビット数のデジタル階調データＤ_PKに変換し、デ
ジタル積分器２０は、フレーム周期又はフィールド周期
に同期して、デジタル階調データＤ_PKをフレーム画分ず
つ又はフィールド画分ずつ積分演算することにより、上
記の評価値Ｅを求めてマイクロプロセッサ１４に逐次転
送する。

【０００６】そして、マイクロプロセッサ１４が、フォ
ーカスレンズ８を或る位置（図６の点ａを参照）から任
意の方向へ移動させ、評価値Ｅが次第に増加する傾向に
あるときは同じ方向へ継続して移動させ、評価値Ｅが減
少すると（図６の点ｂを参照）、逆方向へ移動させるサ
ーボ制御を行うことにより、フォーカスレンズ８を合焦
位置ｃへ移動させ、画像信号に含まれる高周波成分の量
（評価値）Ｅがピーク値Ｅ_P となったときを合焦と判定
する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の自動
焦点調節装置にあっては、適当なコントラストの被写体
且つ適当な高周波成分量を有する被写体を予め対象とし
て、Ａ／Ｄ変換器ＡＤＣの基準電圧Ｖ_H ，Ｖ_L と量子化
レベル、及びデジタル積分器２０の有効ビット数が決め
られているので、このような被写体に対して合焦判定す
る場合には、合焦状態における高周波成分Ｓ_PKH の振幅
がＡ／Ｄ変換器ＡＤＣの有効変換範囲（スパン）に対し
て適当な比に収まり（図７（ａ）参照）、且つそのとき
に得られるピーク評価値Ｅ_P もデジタル積分器２０の有
効ビット数で決まる上限値Ｅ_OVR に対して適当な比に収
まる（同図（ｂ）参照）ので、精度の良い焦点調節が可
能となる。

【０００８】しかし、低コントラストの被写体や低評価
値の被写体（高周波成分の少ない被写体）について焦点
調節する場合には、合焦状態における高周波成分Ｓ_PKH
の振幅が、図８（ａ）に示す如く小さくなり、その結
果、ピーク評価値Ｅ_P が同図（ｂ）に示す如く小さくな
ったり一瞬だけ現れることとなるので、合焦位置の検出
が不能となる等、高精度の焦点調節ができないという問
題があった。

【０００９】また、高コントラストの被写体や高評価値
の被写体について焦点調節する場合、合焦状態における
高周波成分Ｓ_PKH の振幅が、図９（ａ）に示す如く、Ａ
／Ｄ変換器ＡＤＣの有効変換範囲に対して大きくなり、
その結果、ピーク評価値Ｅ_Pが同図（ｂ）に示す如く、
デジタル積分器２０の上限値Ｅ_OVF に達して飽和するた
めに、高精度の合焦位置判定ができないという問題があ
った。

【００１０】本発明は、このような課題に鑑みてなされ
たものであり、上記の如く低コントラスト及び高コント
ラスト、若しくは低評価値及び高評価値の被写体につい
ても高精度の焦点調節を可能にする自動焦点調節装置を
提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために本発明は、フォーカスレンズを移動させつつ撮
像デバイスから出力される画素信号をデジタルデータに
変換するＡ／Ｄ変換器と、前記デジタルデータを各フィ
ールド周期毎に積分することにより各フィールド周期毎
の評価値を演算する積分器と、前記評価値が最大値とな
るときに前記フォーカスレンズが合焦位置に在ると判断
する制御手段とを備える自動焦点調節装置において、前
記制御手段は、前記フィールド周期毎に求められる評価
値が第１の閾値より大きいと、前記Ａ／Ｄ変換器の上限
基準電圧を上昇させ、前記評価値が前記第１の閾値より
も小さな第２の閾値より小さいと、前記Ａ／Ｄ変換器の
上限基準電圧を降下させる構成とした。

【００１２】また、前記制御手段は、前記評価値が前記
第１の閾値より大きく、且つ今回求められた評価値と前
回求められる評価値との差分値が所定値より小さいとき
は、前記Ａ／Ｄ変換器の上限基準電圧を予め決められた
高い基準電圧に設定する構成とした。

【００１３】

【作用】合焦判断をするために求められる評価値を、第
１の閾値及び第２の閾値と比較し、第１の閾値より大き
な場合には、Ａ／Ｄ変換器の上限基準電圧を上昇させて
有効変換範囲を拡げ、第２の閾値より小さな場合には、
Ａ／Ｄ変換器の上限基準電圧を降下させてその有効変換
範囲を狭める。

【００１４】また、評価値が第１の閾値より大きく、且
つ今回求められた評価値と前回求められる評価値との差
分値が所定値より小さいときは、Ａ／Ｄ変換器の上限基
準電圧を予め決められた高い基準電圧に設定することに
より、その有効変換範囲を拡げる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明による自動焦点検出装置の一実
施例を図１ないし図４と共に説明する。尚、この実施例
はビデオカメラに適用したものであり、先ず、図１に基
づいてその構成を説明する。

【００１６】対物レンズ２２とズームレンス２４、絞り
機構２６、フォーカスレンズ２８及び結像レンズ３０を
備えた撮像光学系の後方にＣＣＤ固体撮像デバイス３２
が設けられ、これら全体が外部ノイズ光の入射を遮蔽す
るための光学筒体３４内に収容されている。

【００１７】マイクロプロセッサ３６は、撮影用操作ス
イッチＳＷが操作されるとこれを検知して、各種制御信
号をドライバ回路ＤＲ１，ＤＲ２，ＤＲ３を介してズー
ムモータＭ１とアイリスメータＭ２及びフォーカスモー
タＭ３に供給することにより、操作者の指示に応じてズ
ームレンズ２４を光軸に沿って移動させたり、後述する
自動焦点調節のためにフォーカスレンズ２８を光軸に沿
って移動調節させたり、絞り機構６の絞り量を調節させ
る等の撮影制御を行う。また、ズームポジションセンサ
ＰＳがズームレンズ２４の位置を検出してその検出信号
Ｓ_PSを、フォーカスポジションセンサＦＰＳがフォーカ
スレンズ２８の位置を検出してその検出信号Ｓ_FPS を夫
々マイクロプロセッサ３６に供給し、マイクロプロセッ
サ３６が検出信号Ｓ_PS，Ｓ_FPS に基づいてレンズ２４，
２８の位置を検知する。

【００１８】更に、撮影時には、マイクロプロセッサ３
６が同期信号発生回路ＳＧに対して撮影動作開始を指示
し、同期信号発生回路ＳＧがこの指示に同期して、ＣＣ
Ｄ固体撮像デバイス３２へ所定タイミングの撮像駆動用
信号Ｓ_DRを供給すると共に、プリアンプ３８へサンプル
ホールド信号Ｓ_SH等を供給することによって、ＣＣＤ固
体撮像デバイス３２から被写体像の画像信号（ピクセル
信号）Ｓ_PK’を出力させると共に、サンプルホールド等
して出力させる。また、同期信号発生回路ＳＧからは、
フィールド周期の切換えタイミングを示すフィールド切
換信号Ｓ_VBを出力し、後述するデジタル積分器４６とマ
イクロプロセッサ３６に供給する。

【００１９】そして、信号処理回路４０が、プリアンプ
３８から出力される画像信号Ｓ_PKに基づいてＮＴＳＣ方
式やＰＡＬ方式等の標準テレビジョン方式に準拠したビ
デオ信号を形成する。

【００２０】次に、本発明に係わる自動焦点調整装置の
構成を説明すると、プリアンプ３８から出力される画像
信号Ｓ_PKが、直接に、又は夫々固有のカットオフ周波数
ｆ_c1，ｆ_c2に設定されたハイパスフィルタＨＰＦ１，Ｈ
ＰＦ２を介してデマルチプレクサ４２に供給され、切換
えチャンネルＳＷ１〜ＳＷ３の内、マイクロプロセッサ
３６からのチャンネル切換え信号Ｓ_CHにより指定された
チャンネルを通ってバッファ回路４４に転送され、更に
バッファ回路４４で電力増幅された後にＡ／Ｄ変換器Ａ
ＤＣへ供給される。

【００２１】よって、チャンネルＳＷ１が導通した場合
には、画像信号Ｓ_PKの全周波数成分を有する信号Ｓ_PKH
がＡ／Ｄ変換器ＡＤＣに供給され、チャンネルＳＷ２が
導通した場合には、カットオフ周波数ｆ_c1以上の高周波
数成分の信号Ｓ_PKH がＡ／Ｄ変換器ＡＤＣに供給され、
チャンネルＳＷ３が導通した場合には、カットオフ周波
数ｆ_c2（ｆ_c1＜ｆ_c2）以上の高周波数成分の信号Ｓ_PKH
がＡ／Ｄ変換器ＡＤＣに供給される。

【００２２】このように、画像信号Ｓ_PKから高周波成分
の信号Ｓ_PKH を抽出する理由は、全周波数成分を含む信
号Ｓ_PKH に基づいて後述の評価値Ｅを求めることとする
と、被写体像のボケ情報を広範囲にわたって含むので、
合焦時にシャープな評価値Ｅ_P が得られないことから高
精度の合焦判定が困難となり、一方、高周波成分に基づ
いて後述の評価値Ｅを求めることとすると、合焦時にシ
ャープな評価値が求まるので、高精度の合焦判定を行う
ことができる事による。

【００２３】但し、被写体像の周波数成分に応じたカッ
トオフ周波数を設定しないと、抽出された高周波成分を
検出できない等の問題を招来するので、後述する自動焦
点調節の際には、合焦状態に応じて低いカットオフ周波
数ｆ_c1から高いカットオフ周波数ｆ_c2に適宜に切換える
ことで、最終の合焦判定時に最適の精度を得るようにし
ている。

【００２４】Ａ／Ｄ変換器ＡＤＣは、Ｄ／Ａ変換器ＤＡ
Ｃからバッファ回路４８と５０を介して印加される上限
の基準電圧Ｖ_H と下限の基準電圧Ｖ_L とにより、有効変
換範囲（Ｖ_H −Ｖ_L ）を設定し、この有効変換範囲内に
おいて信号Ｓ_PKH を予め決められた固定ビット数のデジ
タル階調データ（ピクセル毎のデータ）Ｄ_PKH に変換し
てデジタル積分器４６へ転送する。

【００２５】Ｄ／Ａ変換器ＤＡＣは、マイクロプロセッ
サ３６から供給されるデータＳ_DAの値に予め設定された
基準電圧Ｖ_REF を乗算することによって、基準電圧Ｖ_L
を基準とする上限の基準電圧Ｖ_H （＝Ｓ_DA×Ｖ_REF ＋Ｖ
_L ）を発生する。そして、マイクロプロセッサ３６がデ
ータＳ_DAの値を可変制御することにより、基準電圧Ｖ_H
の値を変更することができるようになっている。

【００２６】デジタル積分器４６は、同期信号発生回路
ＳＧからのフィールド切換信号Ｓ_VBに同期して、デジタ
ル階調データＤ_PHK を各フィールド画分ずつ積分演算す
ることにより各フィールド毎の評価値Ｅを求めて、マイ
クロプロセッサ３６に逐次転送する。

【００２７】そして、焦点調節時には、マイクロプロセ
ッサ３６がフォーカスレンズ３０を或る位置から任意の
方向へ移動させ、評価値Ｅが次第に増加する傾向にある
ときは同じ方向へ継続して移動させ、評価値Ｅが減少す
ると、逆方向へ移動させる制御を行うことにより、フォ
ーカスレンズ３０を次第に合焦位置へ移動させ、評価値
Ｅがピーク値Ｅ_P となったときに合焦と判定する、山登
りサーボを行う。

【００２８】次に、かかる構成を有する自動焦点調節装
置の焦点調節の動作を、図２のフローチャートに基づい
て詳述する。尚、このフローチャートは、マイクロプロ
セッサ３６に予め記憶されているアプリケーションプロ
グラムの実行ステップに対応している。

【００２９】カメラの主電源が投入されると、ステップ
Ｓ２において初期化処理が行われる。例えば、後述する
カウンタの値Ｆ_EEを０にリセットし、フォーカスレンズ
２８を任意の位置から任意の方向への移動を開始させ、
同期信号発生回路ＳＧを起動させて、ＣＣＤ固体撮像デ
バイス３２による撮像を開始させ、Ａ／Ｄ変換器ＡＤＣ
の上限基準電圧Ｖ_H を所定の初期電圧に設定し、チャン
ネル切換え信号Ｓ_CHによりマルチプレクサ４２のチャン
ネルを初期設定し、Ａ／Ｄ変換器ＡＤＣによるＡ／Ｄ変
換動作及びデジタル積分器４６の演算動作を開始させ
る。

【００３０】次に、ステップＳ４において、フィールド
切換え信号Ｓ_VBの発生時点を検出することにより、各フ
ィールド周期に同期して焦点調節を行うようにする。

【００３１】次に、ステップＳ６において、デジタル積
分器４６が演算した最新の評価値Ｅをマイクロプロセッ
サ３６に入力する。ここで、奇数フィールドから偶数フ
ィードに切換わった時点では、奇数フィールド周期に演
算された最新の評価値Ｅ_ODDを入力し、偶数フィールド
から奇数フィードに切換わった時点では、偶数フィール
ド周期に演算された最新の評価値Ｅ_EVENを入力すること
となり、メモリに格納する。

【００３２】次に、ステップＳ８において、現在が奇数
フィールド期間中か偶数フィールド期間中かを判断し、
偶数フィールド期間であればステップＳ４０へ移行す
る。ステップＳ４０では、ステップＳ６において入力し
た最新の評価値Ｅ_ODD が合焦状態を表すピーク評価値Ｅ
_P であるか否かの合焦判断を行い、合焦状態でなければ
フォーカスレンズ２８を前記の如く移動させる山登りサ
ーボを行い、更に、マルチプレクサ４２のチャンネル切
換えを適宜に行った後、ステップＳ４に処理が戻る。

【００３３】一方、ステップＳ８において、現在が奇数
フィールド期間と判断すると、ステップＳ１０以降の基
準電圧調節ルーチンを実行する。即ち、ステップＳ４０
の処理を偶数フィールド期間中に行い、ステップＳ１０
以降の基準電圧調節ルーチンの処理を奇数フィールド期
間中に行う、所謂時分割処理を行う。

【００３４】ステップＳ１０では、前記ステップＳ６で
入力した評価値（即ち、偶数フィールドのデータＤ_PKH
の積分値）Ｅ_EVENが予め決められた第１の閾値Ｅ_REFHよ
り大きいか否か判断し、肯定されるときはステップＳ１
２へ、否定さるときはステップＳ２６へ移行する。

【００３５】ステップＳ１２では、フォーカスレンズ２
８を含む自動焦点調節機構が作動中か否か判断し、動作
中であればステップＳ１４においてこれを一時停止させ
てステップＳ１６へ、停止中であれば直接にステップＳ
１６へ移行する。

【００３６】ステップＳ１６では、データＳ_DAによりＤ
／Ａ変換器ＤＡＣの出力電圧を現在の上限基準電圧Ｖ_H
よりも所定の単位電圧ΔＶ_H だけ上昇させることによっ
て、Ａ／Ｄ変換器ＡＤＣの有効変換範囲を拡げる。

【００３７】次に、ステップＳ１８において、ステップ
Ｓ６で入力した評価値Ｅ_EVENをリセットし、続いて、ス
テップＳ２０において、カウンタ（図示せず）の値Ｆ_EE
を０にクリアする。

【００３８】このように、ステップＳ１２〜Ｓ２０の処
理においては、高評価値又は高コントラストの被写体を
撮影したときに、Ａ／Ｄ変換器ＡＤＣの有効変換範囲に
対して信号Ｓ_PKH の振幅が大きくなったり高周波数成分
量が多くなるために、その評価値Ｅ_EVENがデジタル積分
器４６の有効ビット数で規定される上限値Ｅ_OVF を超え
る恐れがある場合を閾値Ｅ_REFHとの比較によって判断す
ることとし、その恐れがあると判断した場合には、図３
（ａ）に示す如く、現在の上限基準電圧Ｖ_H を上昇させ
ることで、Ａ／Ｄ変換器ＡＤＣの有効変換範囲を拡大す
るにより、その評価値Ｅ_EVENがデジタル積分器４６の上
限値Ｅ_OVF を超えることの無いようにしている。

【００３９】即ち、Ａ／Ｄ変換器４６の変換ビット数は
常に一定であるので、有効変換範囲を拡張すると量子化
レベルが荒くなる結果、大振幅又は高周波数成分量の多
い信号Ｓ_PKH を有効に量子化及び数値化して、評価値Ｅ
_EVENをデジタル積分器４６の上限値Ｅ_OVF 内に収めるこ
とができると共に、デジタル積分器４６の有効ビット数
を可能な限り有効に利用することで高精度の評価値Ｅ
_EVENを得ることができる。更に、ステップＳ１２〜Ｓ２
０の処理が繰り返し行われることにより、基準電圧Ｖ_H
は次第に上記効果の得られる最適電圧に変化していくこ
ととなる。また、第１の閾値Ｅ_REFHは、上記の効果が得
られる値に予め実験等により決められる。

【００４０】次に、ステップＳ２２では、基準電圧Ｖ_H
が所定の上限電圧Ｖ_HLMTに達したか否か判断し、肯定さ
れる場合には、ステップＳ２４において基準電圧Ｖ_H を
上限電圧Ｖ_HLMTに固定することによってこれ以上の上昇
を停止し、否定される場合にはかかる処理を行うこと無
くステップＳ４へ移行する。

【００４１】前記ステップＳ１０において、評価値Ｅ
_EVENが閾値Ｅ_REFHよい小さいと判断した場合には、続い
て、ステップＳ２６において、評価値Ｅ_EVENが第２の閾
値Ｅ_REFL（０＜Ｅ_REFL＜Ｅ_REFH＜Ｅ_OVF の関係にある）
より大きいか否か判断し、肯定されるときはステップＳ
１８へ処理が移行し、否定されるときはステップＳ２８
へ処理が移行する。

【００４２】即ち、ステップＳ２６では、低評価値又は
低コントラストの被写体を撮影したか否かの判断を、そ
の評価値Ｅ_EVENと閾値Ｅ_REFLとの比較によって行い、Ｅ
_EVEN≧Ｅ_REFLの場合には、低評価値又は低コントラスト
の被写体を撮影していないと判断してステップＳ１８へ
移行する。一方、Ｅ_EVEN＜Ｅ_REFLの場合には、低評価値
又は低コントラストの被写体を撮影したと判断してステ
ップＳ２８へ移行する。 ステップＳ２８では、カウン
タの値Ｆ_EEの値が１より大きいか否か判断し、否定され
るときは、カウンタ値Ｆ_EEを１にセットした後ステップ
Ｓ２２へ移行する。 一方、ステップＳ２８でカウンタ
の値Ｆ_EEが１より大きいと判断した場合には、ステップ
Ｓ３０において値Ｆ_EEに１を加算し、更に、ステップＳ
３２において、値Ｆ_EEが予め決められた最大値ＭＸに達
しているか否か判断する。ここで、最大値ＭＸは、ステ
ップＳ３８でＦ_EE＝１にセットした時の位置からフォー
カスレンズ２８が移動して再び元の位置に戻って来るま
での計数値であり、このように、Ｆ_EE≧ＭＸとなる場合
には、合焦状態を検出することができないほど評価値Ｅ
_EVENが小さいことを意味する。

【００４３】そこで、ステップＳ３４において、データ
Ｓ_DAによりＤ／Ａ変換器ＤＡＣの出力電圧を現在の基準
電圧Ｖ_H よりも所定電圧ΔＶ_H だけ降下させることによ
り、Ａ／Ｄ変換器ＡＤＣの有効変換範囲を狭める。そし
て、ステップＳ３６において、メモリに記憶している最
新の評価値Ｅ_EVENを０にリセットした後、ステップＳ２
２へ処理が移行する。

【００４４】このように、ステップＳ２８〜Ｓ３６の処
理においては、低評価値又は低コントラストの被写体を
撮影したときに、Ａ／Ｄ変換器ＡＤＣの有効変換範囲に
対して信号Ｓ_PKH の振幅が小さくなったり高周波正群量
が少なくなるために、その評価値Ｅ_EVENがデジタル積分
器４６の有効ビット数に比べて極めて小さくなる場合
を、フォーカスレンズ２８が上記位置往復する期間中、
閾値Ｅ_REFLとの比較によって判断することとし、Ｅ_EVEN
＜Ｅ_REFLであれば、図４（ａ）に示す如く、現在の上限
基準電圧Ｖ_H を降下させる。よって、Ａ／Ｄ変換器４６
の変換ビット数は常に一定であるので、有効変換範囲を
狭める量子化レベルが細かくなる結果、小振幅又は高周
波数成分量の少ない信号Ｓ_PKH を有効に量子化及び数値
化して、評価値Ｅ_EVENをデジタル積分器４６の有効ビッ
ト数内に収めることができると共に、デジタル積分器４
６の有効ビット数を可能な限り有効に利用することで高
精度の評価値Ｅ_EVENを得ることができる。

【００４５】更に、ステップＳ２８〜Ｓ３６の処理が繰
り返し行われることにより、基準電圧Ｖ_H は次第に上記
効果の得られる最適電圧に変化していくこととなる。ま
た、閾値Ｅ_REFLは、上記の効果が得られる値に予め実験
等により決められる。

【００４６】以上に説明したようにこの実施例によれ
ば、図３（ａ）に示した如く、高評価値又は高コントラ
ストの被写体を撮影したときに大振幅又は高周波数成分
量の多い信号Ｓ_PKH がＡ／Ｄ変換器ＡＤＣに入力するこ
ととなっても、最適レベルで量子化及び数値化が行われ
ることになるので、同図（ｂ）に示すように、フォーカ
スレンズ２８が合焦位置Ｘ₀ に来た時に明確なピーク評
価値Ｅ_P が得られ、高精度の焦点調節が可能となる。

【００４７】一方、図４（ａ）に示した如く、低評価値
又は低コントラストの被写体を撮影したときに小振幅又
は高周波数成分量の少ない信号Ｓ_PKH がＡ／Ｄ変換器Ａ
ＤＣに入力することとなっても、最適レベルで量子化及
び数値化が行われることになるので、同図（ｂ）に示す
ように、フォーカスレンズ２８が合焦位置Ｘ₀ に来た時
に明確なピーク評価値Ｅ_P が得られ、高精度の焦点調節
が可能となる。

【００４８】尚、この実施例では、図２中のステップＳ
１０において評価値Ｅ_EVENが閾値Ｅ_REFHより大きい場合
（即ち、Ｅ_EVEN＞Ｅ_REFH）には、ステップＳ１６におい
て、Ａ／Ｄ変換器ＡＤＣの上限基準電圧Ｖ_H を上昇させ
るようにしているが、前回求められた評価値Ｅ_EVEN’と
最新の評価値Ｅ_EVENとの差分ΔＥ（＝Ｅ_EVEN−
Ｅ_EVEN’）が所定値よりも小さい場合には、Ａ／Ｄ変換
器の上限基準電圧を予め決められた高い電圧（Ａ／Ｄ変
換器ＡＤＣの上限電圧Ｖ_HLMTなど）に設定した後、ステ
ップＳ１０から直接にステップＳ１８へ処理を移行する
ようにしてもよい。即ち、Ｅ_EVEN＞Ｅ_REFHとなる場合
は、もともと高評価値又は高コントラストの被写体につ
いて合焦条件を判断する場合や、フォーカスレンズ２８
が合焦位置近傍に極めて近付いてきた場合などに該当す
るので、ステップＳ１６において徐々にＡ／Ｄ変換器Ａ
ＤＣの上限基準電圧Ｖ_H を変更していくよりも、迅速に
Ａ／Ｄ変換器ＡＤＣの有効変換範囲を信号Ｓ_PKH に合わ
せることができ、合焦調節を高速化することができる。

【００４９】

【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば、
高評価値又は高コントラストの被写体を撮影したときに
大振幅又は高周波数成分量の多い信号がＡ／Ｄ変換器に
入力する結果、積分器で演算される評価値が大きくなる
場合には、Ａ／Ｄ変換器の上限基準電圧を上昇させて有
効変換範囲を拡げ、低評価値又は低コントラストの被写
体を撮影したときに小振幅又は高周波数成分量の少ない
信号がＡ／Ｄ変換器に入力する結果、積分器で演算され
る評価値が小さい場合には、Ａ／Ｄ変換器の上限基準電
圧を降下させて有効変換範囲を狭めるので、その信号を
最適レベルで量子化及び数値化して積分器に供給するこ
ととなり、積分器ではその有効ビット数内に収まる最適
な評価値が求まる。結果、上記高評価値又は低評価値等
の被写体に対して合焦判断する場合であっても、合焦時
には明確なピーク評価値が得られ、高精度の自動焦点調
節が可能となるという優れた効果を発揮する。

【００５０】また、評価値が第１の閾値より大きく、且
つ今回求められた評価値と前回求められる評価値との差
分値が所定値より小さいときは、Ａ／Ｄ変換器の上限基
準電圧を予め決められた高い基準電圧に設定してその有
効変換範囲を拡げるので、迅速にＡ／Ｄ変換器の有効変
換範囲をその入力信号に適合させることができ、焦点調
節の高速化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による自動焦点調節装置の一実施例の構
成を示すブロック図である。

【図２】実施例の自動焦点調節動作を説明するためのフ
ローチャートである。

【図３】実施例の動作及び効果を説明するための説明図
である。

【図４】実施例の動作及び効果を更に説明するための説
明図である。

【図５】従来の自動焦点調節装置の概略構成を示すブロ
ック図である。

【図６】一般的な自動焦点調節動作を説明するための説
明図である。

【図７】従来の自動焦点調節装置の問題点を説明するた
めの説明図である。

【図８】従来の自動焦点調節装置の問題点を更に説明す
るための説明図である。

【図９】従来の自動焦点調節装置の問題点を更に説明す
るための説明図である。

【符号の説明】

２８…フォーカスレンズ、３２…ＣＣＤ固体撮像デバイ
ス、３６…マイクロプロセッサ、４６…積分器、ＡＤＣ
…Ａ／Ｄ変換器、ＤＡＣ…Ｄ／Ａ変換器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−114775（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−91906（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−84210（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−207479（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−73683（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−226076（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−238771（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02B 7/36 G02B 7/28 G03B 13/36 H04N 5/232

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フォーカスレンズを移動させつつ撮像デ
   バイスから出力される画素信号をデジタルデータに変換
   するＡ／Ｄ変換器と、 前記デジタルデータを各フィールド周期毎に積分するこ
   とにより各フィールド周期毎の評価値を演算する積分器
   と、 前記評価値が最大値となるときに前記フォーカスレンズ
   が合焦位置に在ると判断する制御手段とを備える自動焦
   点調節装置において、 前記制御手段は、前記フィールド周期毎に求められる評
   価値が第１の閾値より大きいと、前記Ａ／Ｄ変換器の上
   限基準電圧を上昇させ、前記評価値が前記第１の閾値よ
   りも小さな第２の閾値より小さいと、前記Ａ／Ｄ変換器
   の上限基準電圧を降下させることを特徴とする自動焦点
   調節装置。
2. 【請求項２】 前記制御手段は、前記評価値が前記第１
   の閾値より大きく、且つ今回求められた評価値と前回求
   められる評価値との差分値が所定値より小さいときは、
   前記Ａ／Ｄ変換器の上限基準電圧を予め決められた高い
   基準電圧に設定することを特徴とする請求項１に記載の
   自動焦点調節装置。