JPH03149512A

JPH03149512A - フォーカス制御回路

Info

Publication number: JPH03149512A
Application number: JP1289781A
Authority: JP
Inventors: Koji Iwamoto; 幸治岩本
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1989-11-07
Filing date: 1989-11-07
Publication date: 1991-06-26

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は例えばビデオカメラのオートフォーカスシステ
ムに適用して好適なコントラスト検出方式のフォーカス
制御回路に関する。

〔発明の概要〕

本発明は例えばビデオカメラのオートフォーカスシステ
ムに適用して好適なコントラスト検出方式のフォーカス
制御回路において、輝度成分の積分値の検出を行うフォ
ーカス検出エリアを撮像画面中で任意に設定できるよう
にすると共に、被写体の動き検出を行い、被写体の動き
検出情報に基づいてフォーカス検出エリアを移動させる
ようにしたことにより、被写体に合焦した正確なフォー
カス制御が行えるようにしたものである。

［従来の技術〕ビデオカメラのオートフォーカス方式には、合焦方式の
原理から分類すると、測距方式とピント検出方式がある
。測距方式は、被写体までの距離を測距し、これに応じ
てレンズを位置制御するものである。ピント検出方式は
、撮像面でのピントを−検出し、ピントが合った位置に
レンズを位置制御するものである。

ピント検出方式に分類されるもののひとつに、コントラ
スト検出方式がある。コントラスト検出方式は、例えば
特願昭６３−２１４３５４号に示される如くレンズが合
焦位置に近づくと、撮像画像のエッジが明瞭になってい
（ことを利用してフォーカス制御を行うものである。撮
像画像のエツジが明瞭になっていくことは、ビデオ信号
中の高域成分が増加してい（ことに対応する。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、このようなフォーカス制御を行う際には、撮
像画像中の所定範囲内だけの高域成分の積分値を検出し
て、検出精度を高めることが行われている。即ち、第６
図に示す如く、撮像画像中のほぼ中央部の枠Ｘ内の輝度
信号の高域成分の積分値を検出し、この積分値が最大に
なるようにレンズのフォーカス位置を制御することが行
われている。このようにフォーカス制御するのは、ピン
トを合わせたい目標となる被写体が撮像画像中のほぼ中
央部に配されることが多いためである。

このように枠Ｘを設ける場合、枠の範囲を広くした方が
情報量が多いため好ましいが、このように枠の範囲を広
くすると、例えば第６図に示す如く、山なみを前景にし
て立っている人を撮影したときには、被写体である人よ
りも背景の部分の方が面積が圧倒的に多いため、被写体
にピントが合っているときよりも背景にピントが合って
いるときの方が、輝度信号の高域成分の積分値が高くな
ってしまう。このため、背景の山なみにピントが合って
しまい、被写体がぼけてしまう。

一方、第７図に示す如く、枠ｙを中央部だけに小さくす
れば、被写体だけにピントが合う可能性が高くなるが、
被写体がこの枠ｙの中に必ずあるとは限らず、被写体が
この枠ｙから外に出た場合には被写体にピントが合わな
くなってしまう。

本発明の目的は、コントラスト検出方式のフォーカス制
御回路において、常に被写体に合焦した良好なフォーカ
ス制御が行えるようにすることにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、例えば第１図に示す如（、コントラスト検出
方式のフォーカス制御回路において、輝度成分の積分値
の検出を行うフォーカス検出エリアを検出範囲設定回路
（５）により撮像画面中で任意に設定できるようにする
と共に、被写体の動き検出を動き検出回路（１２）で行
い、動き検出回路（１２）の検出情報に基づいて検出範
囲設定回路（５）で設定するフォーカス検出エリアを移
動させるようにしたものである。

〔作用〕

このようにしたことで、例えば第２図に示す如く被写体
が撮像画面中の中央部にある状態から、第３図に示すよ
うに右側に移動したことを動き検出で判別したときには
、フォーカス検出エリアＦ。

を右寄りのフォーカス検出エリアＦ２に移動させ、被写
体に合焦した正確なフォーカス制御を、被写体の動きに
追随して行う。

〔実施例〕

−以下、本発明のフォーカス制御回路の一実施例を第１
図〜第５図を参照して説明する。

本例はビデオカメラのオートフォーカス機構に適用した
フォーカス制御回路で、第１図は全体構成を示す。この
第１図において、（１）は撮像レンズを示し、この撮像
レンズ（１）を通した像光がＣＣＤ型の固体撮像素子（
以下ＣＣＤと称す）（２）の結像面に結像する。この場
合、撮像レンズ（１）のフォーカスリング（１ａ）を後
述するモータ（ｌＯ）で回動駆動させることで、ＣＣＤ
　（２）の結像面に結像する像光のフォーカス調整が行
われる。

そして、このＣＣＤ　（２）が撮像により出力する描像
信号を、撮像信号処理面ｍ　（３）に供給し、この撮像
信号処理回路（３）で撮像信号を所定の映像信号に変換
し、この映像信号を出力端子（４）から出力させる。

またミ撮像信号処理回路（３）が撮像信号より抽出した
ベースバンドの輝度信号成分Ｙを、検出範囲設定回路（
５）を介してバンドパスフィルタ（６）に供給する。こ
の場合、検出範囲設定回路（５）は、後述する動き判定
回路（１３）の制御によりフォーカス情報の検出を行う
フォーカス検出エリアの設定を行うもので、例えば第２
図に破線で示す如く逼像画面を２０に分割した中から複
数の領域をフォーカス検出エリアとして選択させるもの
で、撮影開始時等の通常状態では、第２図に示す如（、
撮像画像中の中央付近の所定範囲の信号Ｆ１を選択する
。そして、この検出範囲設定回路（５］の出力信号から
、バンドパスフィルタ（６）によりＩＭＩＩｚの周波数
帯の信号を抽出する。そして、バンドパスフィルタ（６
）の出力信号を、アナログ・デジタル変換器ａ）により
デジタル信号に変換した後、積分回路（８）に供給して
積分させ、積分して得たデータを中央制御装置（ＣＰＵ
）（９）に供給する。この場合、積分回路（８）はデジ
タル積分回路で、１フィールド毎に供給される１画面分
（但し検出範囲設定回路（５）により１画面分の所定範
囲に制限されている。）の輝度レベルを積分化する回路
である。

そして、中央制御装Ｗ（９）がこの積分回路（８）から
の積分値データを後述する判断動作に基づいて判別した
結果により、フォーカスリング（ｌａ）回動用のモータ
（ｌＯ）に所定の駆動信号を供給し、フォーカス調整を
行うようにしである。

また本例においては、撮像信号処理回路（３）が１量像
信号より抽出したベースバンドの輝度信号成分を、メモ
り（１１）及び動き検出回路（１２）に供給し、メモり
（１１）に一旦記憶された輝度信号成分を動き検出回路
（１２）に供給する。そして、動き検出回路（１２）で
、撮像信号処理回路（３）から直接供給される信号とメ
モり（１１）を介して遅れて供給される信号との差を、
上述したフォーカス検出エリア選択用に予め設定された
各領域毎に検出し、各領域内で所定量以上の差があった
ときには被写体に動きがあると判断し、動いた量と方向
を示す動きベクトルを検出する。そして、検出した各領
域毎の動きベクトル情報を動き判定回路（１３）に供給
する。この動き判定回路（１３）は、各領域毎の動きベ
クトル情報を判断して、検出範囲設定回路（５）に検出
範囲を設定させるための制御信号を供給する。

この場合、検出範囲を設定させるための制御信号として
は、撮影開始時等の通常状態では、第２図に示す如く、
撮像画像中の中央付近の所定範囲Ｆ、をフォーカス検出
エリアとして選択するようにする。この状態で、動きベ
クトル情報により被写体が現在設定中のフォーカス検出
エリアＦ、から外の範囲に出たことを検出したときには
、動きベクトル情報により被写体が移動した方向にフォ
ーカス検出エリアを移動させる制御信号を出力する。

例えば、第３図に示す如く、、被写体が右側のエリアに
移動したことを動きベクトル情報より検出したときには
、右側に移動した範囲Ｆ２をフォーカス検出エリアとす
る制御信号を出力する。また、このフォーカス検出エリ
アＦ２の設定中に、さらに別のエリアに被写体が移動し
たことを検出したときには、同様に被写体が移動した方
向にフォーカス検出エリアを移動させる。

また、例えば第４図に示す如く、現在設定中の中央部の
フォーカス検出エリアＦ、から、その周辺の各エリアに
放射状はぼ均等に移動する動きベクトル情報を検出した
ときには、被写体がビデオカメラに接近していると判断
して、現在設定中の範囲の周辺に拡大したフォーカス検
出エリアＦ３を設定させる制御信号を出力する。また逆
に、第５図に示す如く、拡大したフォーカス検出エリア
Ｆ３を設定中に、各エリアで中央部に向かってほぼ均等
に移動する動きベクトル情報を検出したときには、被写
体がビデオカメラから離れていると判断して、元の中央
部のフォーカス検出エリアＦ、に戻させる制御信号を出
力する。

次に、中央制御装Ｗ（９）が行うフォーカス制御動作に
ついて説明すると、まずＣＣＤ　（２）が出力する撮像
信号より撮像信号処理回路（３）が抽出したベースバン
ドの輝度信号から、バンドパスフィルタ（６）によりＩ
ＭＨｚの周波数帯の信号を抽出し、積分回路（８）によ
り積分した１画面毎のデータを中央制御装置（９）が判
断し、積分値が最大になるようにフォーカスリング（ｌ
ａ）を回動させる。

この場合本例においては、フォーカス制御用に分割した
各領域毎の動きベクトル情報を判断して、検出範囲設定
回路（５）でフォーカス制御のための検出範囲を設定さ
せるようにしたことで、中央制御装Ｗ（９）が判断する
積分値には、常に被写体の撮像信号の輝度成分が多く含
まれ、常に同じ被写体に正確に合焦させることができ、
動体追随性を改善できる。このため、歩行中の人のよう
に移動している被写体の撮像が、良好なフォーカス制御
で行える。

なお、上述実施例に示したフォーカス検出エリアの分割
状態は一例を示したまでで、例えばより分割数を多くす
るようにしてもよい、また、本発明は上述実施例に限ら
ず、その他種々の構成が取り得ることは勿論である。

〔発明の効果〕

本発明によると、動きベクトル情報を判断してフォーカ
ス制御のためのフォーカス検出エリアを設定させるよう
にしたことで、移動中の被写体であっても常に正確に合
焦させることができ、フォーカス制御の動体追随性を改
善できる。

図面の簡単な説明第１図は本発明のフォーカス制御回路の一実施例を示す
構成図、第２図、第３図、第４図及び第５図は第１図例
のフォーカス検出エリアを示す説明図、第６図及び第７
図はフォーカス制御状態を示す説明図である。

Ｑ）は撮像レンズ、（１ａ）はフォーカスリング、（３
）は撮像信号処理回路、（５）は検出範囲設定回路、（
６）はバンドパスフィルタ、（８）は積分回路、（９）
は中央制御装置、（１０）はモータ、（１２）は動き検
出回路、（１３）は動き判定回路である。

代−理人　松隈秀盛１槓１家しンλ′ 第１図

Claims

【特許請求の範囲】　撮像信号中の輝度成分を検出してフォーカス制御を行
うフォーカス制御回路において、上記輝度成分の積分値
の検出を行うフォーカス検出エリアを撮像画面中で任意
に設定できるようにすると共に、被写体の動き検出を行
い、上記被写体の動き検出情報に基づいて上記フォーカス検
出エリアを移動させるようにしたことを特徴とするフォ
ーカス制御回路。