JPH0396178A - オートフォーカス装置 - Google Patents

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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、電子スチルカメラやカメラ一体型ＶＴＲ等に
使用して好適なオート７才一カス装置に関する。

（ロ）　従勾の技術 カメラのオート７才一カス装置において、撮像素子から
の映像信号自体の高城成分を焦点制御の評価に用いる方
法は、本質的にパララツクスが存在せず、また被写界深
度が浅い場合や遠方の被写体に対しても、精度良く焦点
を合わせられる等の優れた点が多い。しかも、オートフ
ォーカス用の特別なセンサも不要で、機構的にも極めて
簡単である。

特開昭６３−１２５９１０号公報（ＧＯ２Ｂ７／１１）
には、前述の所謂山登りオートフ才ーカス方式の一例が
開示されている。ここで、この従来技術について、第５
図及び第６図を用いてその骨子を説明する。第５図は従
来技術の全体の回路ブロック図であり、この図において
、フ才一カスレンズ（１）によって結像した画像は、撮
像素子を含む撮像回路（４）によって映像信号となり、
焦点評価値発生回路（５）に入力される。焦点評価値発
生回路（５〉は第６図に示すように構或される。映像信
号より同期分離回路（５ａ）によって分離された垂直同
期信号（ＶＤ）、水平同期信号（ＨＤ）はフ才一カスエ
リアとしてのサンプリングエリアを設定するためにゲー
ト制御回路（５ｂ）に入力される。ゲート制御回路（５
ｂ）では垂直同期信号（ＶＤ）、水平同期信号（ＨＤ）
及び撮像素子を駆動する固定の発振器出力に基づいて、
第９図に示す如く画面（１ｌ）の中央部分に長方形のサ
ンプリングエリア（１２）を設定し、このサンプリング
エリア（１２）の範囲のみの輝度信号の通過を許容する
ゲート開閉信号をゲート回路（５Ｃ）に供給する。

ゲート回路（５Ｃ）によって７才一カスエリア（１２）
の範囲内に対応する輝度信号のみが、高城通過フィルタ
ー（Ｈ．Ｐ．Ｆ．）（５ｄ）を通過して高域戒分のみが
分離され、次段の検波回路（５ｅ）で振幅検波される。

この検波出力はＡ／Ｄ変換回路（５ｆ）に所定のサンプ
リング周期でディジタル値に変換されて、順次積算！（
５ｇ）に入力される。

この積算器（５ｇ）は、具体的にはＡ／Ｄ変換データと
後段のラッチ回路のラッチデータとを加算する加算器と
、この加算器をラッチし、ｌフィールド毎にリセットさ
れるランチ回路から或る所謂ディジタル積分器であり、
１フィールド期間についての全Ａ／Ｄ変換データの和が
焦点評価値として出力される。従って、焦点評価値発生
回路はフ才一ウスエリア内での輝度信号を時分割的に抜
き取り、更にこの高域成分をｌフィールド期間にわたっ
てディジタル積分し、この積分値を現フィールドの焦点
評価値として出力することになる。次に第７図の７ロー
チャートを参照しつつ第５図の動作説明を行なう。オー
ト７才一カス動作開始直後に、最初の焦点評価値は最大
値メモリ（６）と初期値メモリ（７）に保持される（Ｓ
，）。その後、７才−力スモータ制御回路（１０）はレ
ンズ（１）を光軸方向に進退させる７才一力スモータ（
７才一カス制御手段）（３）を予め決められた方向に回
転させ（Ｓ，）第２比較器（９）出力を監視する。第２
比較Ｓ（９）は、７才−力スモータ駆動後の焦点評価値
と初期値メモリ（７）に保持されている初期評価値を比
較しその大小を出力する。

７才一カスモーク制御回路（１０）は、第２比較器（９
）が大または小という出力を発するまで最初の方向にフ
才−力スモーク（３〉を回転せしめ、現在の焦点評価値
が初期の評価値よりも予め設定された変動幅よりも大で
あるという出力がなされた場合には、そのままの回転方
向を保持し（Ｓｓ　）、現在の評価値が初期評価値に比
べて、上記変動輻よりも小であるという出力がなされた
場合にはフォーカスモータ（３）の回転方向を逆にして
（Ｓ４）、第１比較器（８）の出力を監視する（Ｓ，）
。

第１比較ｉＳ（８　）は最大値メモリ（６）に保持され
ている今までの最大の焦点評価値と現在の焦点評価値を
比較し，現在の焦点評価値が最大値メモリ（６）の内容
に比べて大きい（第１モード），、予め設定した第ｌの
闘値以上に減少した（第２モード）の２通りの比較信号
（Ｐ＋）（Ｐｓ）を出力する。ここで最大値メモリ・（
６）は、第１比較！（８）の出力に基づいて、現在の焦
点評価値が最大値メモリ（６）の内容よりも大きい場合
にはその値が更新さａ（Ｓ，）、常に現在までの焦点評
価値の最大値が保持される（Ｓ６）。

（１３）はレンズ（ｌ）を支持するフ才一カスリング（
２〉の位置を指示するフ才一カスリング位置信号を受け
て、７才一カスリング位置を記憶する位置メモリであり
、最大値メモリ（６）と同様に第１比較器（８）の出力
に基いて、最大評価値となった場ａの７才一カスリング
位置を常時保持するように更新される。ここで、フ才一
カスリング（２）は７才一カスモーク（３）により回転
し、この回転に応じてレンズ（１）が光軸方向に進退す
ることは周知の技術である。尚、フ才−カスリング位置
信号はフ才一カスリング位置を検出するボテンショメー
夕にて出力されるが、フ才−力スモーク（３）をステッ
プピングモータとし、このモータの近点及び■点方向へ
回転量を正及び負のステップ量とし、７才一カスリング
あるいは７才一力スモー夕の拉１をこのステップ量にて
表現するこども可能である。

フ才−カスモータ制御回路（１０）は、第２比較器（９
）出力に基づいて決定された方向にフ才一カスモーク（
３）を回転させながら、第１比較器（８）出力を監視し
評価値の雑音による誤動作を防止するために、第１比較
器（８）出力にて現在の評価値が最大評価値に比して上
記予め設定された第１の闘値（Δｙ）より小さいという
第２モードが指示される（第８図のＱに達する）と同時
に７才一力スモータ（３）は逆転される（Ｓ．）。この
逆転後、モータ位置メモリ（１３）の内容と、現在の７
才一カスリング位置信号とが第３比較器（１４）にて比
較さａ　（ｓｔ　’）、一致するまでフ才−力スモーク
（３）を回転せしめるよう制御し（Ｓｔ。）、一致した
とき、即ちフ才一カスリング（２）が焦点評価値が最大
となる位置（Ｐ）に戻ったときにフォーカスモータ（３
）を停止させる（Ｓ，，）ように７才一カスモーク制御
回路（１０）は機能する。同時に７才−力スモータ制御
回路（１０）はレンズ停止信号（ＬＳ）を出力する。

（ハ）発明が解決しようとする課題 第１０図及び第１ｌ図は、第９図に示した撮像面（】１
〉に施した一点鎖線に沿った部分におけるエノアの拡が
りと重み量との関係を示しており、横軸方向にエリアの
広がりを縦軸方向にその場所におけるエリアの重み量を
表している。すなわち、この図から７才一カスエリアの
重みを“ｌ”とすると撮像面の残余の部分は“Ｏ″′と
なっていることが分かる。

いま、第ｌＯ図（ａ）の如く、焦点評価値が大きい被写
体（イ）と焦点評価値が小さい被写＃（０）とが、７才
一カスエリア内に入っているとし、この状態でカメラが
右横に少しずれて、第１０図（ｂ）の如く被写体（イ）
がフ才一カスエリアから外れた場合、その被写体（イ）
に関する焦点評価値が全く得られなくなり、全体として
の焦点評価値が大きくずれてしまう。この場合のフォー
カス動作について言えば、第ｌＯ図（ａ）では被写体（
イ〉に対し合焦動作を行なうが、第１０図（ｂ）の状態
になると今度は被写体（ロ）に対し合焦動作が行なわれ
ようとする。

また、上記とは逆に第１１図（ａ）の如く焦点評価値の
大きい被写体（イ）が、フ才一カスエリア外に在り、焦
点評価値の小さい被写体（ロ）が７才一カスエリア内に
入っているとし、この状態でカメラが右横に少しずれて
、第１１図Ｃｂ’）の如く被写体（イ）が７才一カスエ
リア内に入った場合も同様に、全体としての焦点評価値
が大きくずれるという問題が生じる。この場合のフォー
カス動作について言えば、第１１図（ａ）では被写体（
ロ）に対し｝焦動作を行なうが、第１１図（ｂ）の状態
になると今度は被写体（イ）に対し合焦動作が行なわれ
ようとする。

このように従来のオートフォーカス装置では、カメラの
少しのぶれによってフ才一カス点がずれるという欠点が
あった。

従って、本発明はかかる欠点を解決しようとするもので
ある。

（二）課題を解決するための手段 本発明は撮像素子から得られる撮像映像信号の高域戊分
レベルを焦点評価値として所定期間毎に検出することに
よりオートフォーカス動作を行なうオートフォーカス装
置において、上記課題を解決すべく、前記撮像素子の撮
像面の全体を分割して複数の分割エリアを設定し、これ
ら各分割エリアから得られる信号に対し前記撮像面中央
部から周辺部に向って、．漸次減少する重み付けを行な
う重み付け手段を設けた隣戊とした。

（ホ）作　用 上記ＨＩＩ戒によれば、カメラが多少ぶれても安定した
オート７才一カス動作が得られる。

（へ）実施例 以下、本発明の実施例を第１図〜第４図を参照しつつ説
明する。

本発明を実施したオートフォーカスの全体構或及びその
動｛ヤフローチャート等は、以下に述べる点を除き、第
５図〜第８図と同一であるので、その同一部分について
の重複説明は省略する。

すなわち、本発明では第６図に示される焦点評価値発生
回路（５）が第１図の如＜ｔｉＩ戊されている。第６図
と同一部分には同一符号を付した第１図において、第６
図と異なる点について説明すると、ゲート回路（５ｃ〉
、同期分離回路（５ａ）、ゲート制御回路（５ｂ）は噛
く、ＨＰＦ（５ｄ）と検波回路（５ｅ）の間にアンプ（
５ｈ）が設けられ、Ａ　／’　Ｄ変換器（５ｆ）と積算
器（５ｇ）の間に乗算器（５１）が設けられ、該乗算Ｂ
（５ｉ）に人力されるＡ　．／　Ｄ変換器（５ｆ）の出
力データと、重み付けデータテーブル（５ｊ）からの重
み付けデータとが乗算される。

上記重み付けデータテーブル（５ｊ）は、第２図の如く
撮他面（１１）の全体を分割して複数（第２図では４８
コ）の分割エリアを設定し、これら各分割エリアから得
られる信号に対し撮像面中央部から周辺部に向って漸次
減少する重み付けを行う重み付けデータを有している。

前記テーブル（５ｊ）からも明らかなように、撮像エリ
アは中央重点測距になるように重み付けられており、こ
の実施例では撮像面の中央部を“６”周辺部を″２”　
その間を“４”、両側を“Ｏ″になるような重み付けデ
ータが配列されている。このように重み付けデータを配
列すれば、撮像面中央部ほど重み付け量が大きく撮像面
周辺部に行くほど重み付け量が小さい。従って、カメラ
が少しずれて重み付けされたエリアに被写体が出たり入
ったりする場合、たとえその被写体の焦点計価値が大き
くても小さな重み付けデータで積？されるので、急激に
評価値が変化することがない。次に、このことを第３図
及び第４図を参照しつつ更に具体的に述べる。

第３図及び第４図は、第２図に示した撮像面（】ｌ）に
施した一点鎖線に沿った部分におけるエリアの広がりと
重み付け量との関■係を示しており、横軸方向にエリア
の広がりを、縦軸方向にその場所におけるエリアの重み
付け量を表わしている。

いま、第３図（ａ）の如く、焦点評価値の大きい被写体
（イ）が重み付けデータ“２”に対応する分割エリア内
に在り、焦点評価値の小さい被写体（ロ）が、重み付け
データ“４”に対応する分割二ノア内に在るとし、この
状態で、カメラが右横に少しずれて、第３図（ｂ）の如
く被写体（ロ）が重み付けデータ“２“に対応する分割
エリアに移動し、被写体（イ）が重み付けデータ“０″
すなわち、重み付けのない領域に移るが、この被写体（
イ）の焦点評価値はカメラがずれる前は、小さな重み付
けデータ“２″で積算されたものであるから、このよう
なカメラのずれによっても、焦点評価値全体の急激な変
化を防止し得る。

また、上述とは逆に第４図（ａ）の如く焦点評価値の大
きい被写体（イ）が、重み付けデータ“０”に対応する
分割エリアに在り、焦点評価値の小さい被写体（ロ）が
重み付けデータ“４”に対応する分割エリアに入ってい
るとし、この状態でカメラが右横に少しずれて第４図（
ｂ）の如く被写体（ロ）が重み付けデータ“２”に対応
する分割エリアに移動し、被写体（イ〉が重み付けデー
タ“２”に対応する分割エリアに入るが、被写体（イ）
から得られる焦点評価値はカメラがずれても、まず小さ
な重み付けデータ“２”で積算されるから、焦点評価値
全体の急激な変化がない。

（ト）発明の効果 以上の通り本発明に依れば、映像信号を利用したオート
フォーカス装置において、カメラのぶれなどで多少オー
ト７才一カスエリアの変動があっても、エリアから得ら
れる焦点評価値全体の大きさの変動は極めて少ない。従
って、例えば常にエノア中央部側に存在する被写体に対
してフ才一カス動作を安定して行い得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のオートフォーカス装置の要部ブロッ
ク図、第２図は本発明で使用される重み付けデータテー
ブルを示す図、第３図及び第４図は本発明のオートフォ
ーカス装置を説明するための図、第５図はオート７才一
カスカメラの要部ブロック図、第６図は従来のオートフ
ォーカスカメラの要部の詳細を示すブロック図、第７図
はオートフォーカス動作を説明するためのフローチャー
トを示す図、第８図はオートフォーカス装置の合焦動作
を説明するための特性図である。第９図は従来のオート
７才一カスカメラの撮像面を示す図、第ｌＯ図及び第１
１図は従来のオートフォーカス装置を説明するための図
である。 （４）・・・撮像素子、（５）・・・焦点評価値発生回
路，（５ｄ）・・・Ｈ．　Ｐ．　Ｆ、（５１）・・・乗
算器、（５ｊ）・・・重み付けデータテーブル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）撮像素子から得られる撮像映像信号の高域成分レ
   ベルを焦点評価値として所定期間毎に検出することによ
   りオートフォーカス動作を行なうオートフォーカス装置
   において、 前記撮像素子の撮像面の全体を分割して複数の分割エリ
   アを設定し、これら各分割エリアから得られる信号に対
   し前記撮像面中央部から周辺部に向って漸次減少する重
   み付けを行なう重み付け手段を設けたことを特徴とする
   オートフォーカス装置。