JPH04340874A

JPH04340874A - カメラ

Info

Publication number: JPH04340874A
Application number: JP3111970A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Kodama; 児玉　晋一; Toyokazu Mizoguchi; 豊和溝口
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1991-05-16
Filing date: 1991-05-16
Publication date: 1992-11-27

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は動体追尾装置に関し、
特に映像信号に基いて動体を追尾し、合焦点検出を行う
動体追尾装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】映像信号を用いて、その周波数成分の変
化に注目し合焦点検出を行うシステムは、ＮＨＫ技報第
１７巻第１号にて石田他により発表された「山登りサー
ボ方式によるテレビカメラの自動焦点調整（以下、山登
り方式と略記する）」の中で開示されている。

【０００３】図１７は、デフォーカスと周波数成分の電
圧値を示したものである。合焦時は、鮮悦度が高い、つ
まり高周波成分が大きく、逆に非合焦時は、端部がぼや
ける、つまり高周波成分が小さくなることを表している
。このように、「山登り方式」は、特定周波数の変化に
着目して、周波数成分のピーク位置へ撮影光学系を駆動
するものである。

【０００４】一方、本出願人は、特開平２−１０４６３
７号に於いて、垂直、水平方向に映像信号を投影して、
動体追尾を行いながら追尾用の信号の微分値を基に合焦
点検出を行うシステムを出願している。図１８にその概
略を示す。ここでは、簡単のために点光源で説明する。

【０００５】ＸＳＵＭは垂直方向に投影した信号を示し
、ＹＳＵＭは水平方向に投影した信号を示す。ＭＯＳセ
ンサを用いて、ＸＳＵＭ、ＹＳＵＭを容易に出力できる
ように構成している。図１８（ａ）及び（ｂ）は、合焦
時の像の移動をＸＳＵＭ、ＹＳＵＭにて検出する。また
、図１８（ｃ）は少しぼやけた状態を示し、ＸＳＵＭ、
ＹＳＵＭの微分値は、図１８（ａ）及び（ｂ）のときの
ＸＳＵＭ、ＹＳＵＭの微分値より小さくなる。そして、
これらの微分値の大きさにより合焦点検出を行う。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、動体追
尾と合焦点検出を同一センサにて行う場合、ＣＣＤ等の
転送タイプのセンサに於いて、　（１）投影信号を得る
ために大規模なメモリを必要とし、また　（２）各画素
信号をそれぞれ読み出し、デジタル演算処理するため無
駄な時間を必要とする、という問題点があった。一方、
ＭＯＳ等の破壊型ランダムアクセスタイプのセンサに於
いては、　（３）一方向に読み出すと信号が失われてし
まい、垂直及び水平方向に読み出すと時間的に無駄が多
い、また　（４）一度読み出されることで信号が失われ
、画素毎の合焦点検出ができない、という問題点があっ
た。加えて、たとえ非破壊型のセンサを用いたとしても
、水平垂直方向のスキャンを３回乃至４回行わなければ
ならないので、時間を要する。

【０００７】また、上記　（３）及び　（４）で示され
た問題点を解消する手段として、合焦点検出方式に関し
て、動体追尾用の２方向に投影された信号をそのまま使
用すると、合焦精度に影響を持つ高周波成分が失われ易
い、つまり投影方向に平均化（ローパスフィルタ処理）
されるため、高精度な合焦点検出が困難なものであった
。

【０００８】この発明は、上記課題に鑑みてなされたも
ので、簡単な構成で高速に動体追尾及び合焦点検出を行
い、且つ高精度な合焦点検出を可能とする動体追尾装置
を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】すなわちこの発明は、撮
影光学系と、この撮影光学系を通過した被写体像の光分
布を光電変換し、光電変換信号を出力する光電変換素子
群と、上記個々の光電変換素子の光電変換信号から特定
周波数成分を検出する第１周波数検出手段と、この第１
周波数検出手段の出力に基いて、上記撮影光学系の焦点
状態を検出し、合焦位置に駆動する合焦制御手段と、上
記光電変換信号の１次元方向の加算信号を出力する加算
信号出力手段と、第１の時刻に於ける加算信号と第２の
時刻に於ける加算信号の相関より動体を追尾する追尾手
段と、上記加算信号から特定周波数成分を検出する第２
周波数検出手段と、この第２周波数検出手段によって検
出された特定周波数成分に基いて焦点状態を検出し、合
焦、非合焦を判定する判定手段とを具備し、この判定手
段により非合焦となったことが判定されると、上記追尾
手段による追尾動作から、上記合焦制御手段による合焦
動作に切換えて、合焦位置に駆動された後に上記追尾手
段の動作に再度復帰させることを特徴とする。

【００１０】

【作用】この発明の動体追尾装置にあっては、画素出力
端子を水平用と垂直用の２種類としたマルチソース構成
とし、画素毎の出力と、水平方向または垂直方向の加算
出力を選択的に出力することができるようにスイッチン
グ素子を設ける。そして、加算出力で動体追尾を行って
いる間に、追尾信号の微分値で合焦状態を監視し、非合
焦状態になったら合焦点検出動作に切換える。

【００１１】

【実施例】以下、図面を参照してこの発明の実施例を説
明する。

【００１２】図１は、この発明の動体追尾装置の概念を
示すブロック構成図である。この動体追尾装置は、撮影
光学系１１と、光電変換素子１２と、周波数検出回路１
３と、駆動回路１４と、追尾回路１５と、合焦点検出回
路１６と、エリア指定回路１７及び表示回路１８により
構成されている。

【００１３】上記撮影光学系１１により被写体から導か
れた光束の光分布は、光電変換素子１２にて電気信号の
分布に変換される。この光電変換素子１２は、マルチソ
ース構成にて、追尾モードに於いては、水平方向、垂直
方向への投影信号を同時に出力することができるもので
ある。この光電変換素子１２の画素信号、投影信号から
は、周波数検出回路１３にて特定周波数が抜き出される
。

【００１４】上記駆動回路１４は、撮影光学系１１の情
報を合焦点検出回路１６へ出力し、この合焦検出回路１
６からの駆動信号に基いて、撮影光学系１１を駆動する
ものである。上記追尾回路１５は、光電変換素子１２か
らの投影信号に基き、動体の位置を検出し合焦点検出回
路１６と表示回路１８に特定エリア指定信号を出力する
。

【００１５】また、上記合焦点検出回路１６は、上記周
波数検出回路１３からの信号及び駆動回路１４を介して
得た撮影光学系１１の情報（ＭＴＦ特性、位置、絞り、
焦点距離等）を基に、駆動回路１４へ駆動信号を出力し
、撮影光学系１１の合焦点を検出する。更に、エリア指
定回路１７または追尾回路１５からの特定エリア指定信
号に基き、光電変換素子１２の特定エリアの信号を読み
出し、加えて表示回路１８に特定エリア、合焦信号等を
表示する。

【００１６】上記エリア指定回路１７は、動体位置、フ
ォーカスエリアを外部から設定するものであり、表示回
路１８はエリア指定回路１７、追尾回路１５からの特定
エリアと合焦点検出回路１６からの合焦信号を表示する
ものである。

【００１７】このような構成に於いて、エリア指定回路
１７にて追尾すべき被写体にフォーカスエリアを設定し
、合焦点検出モードにてフォーカスエリアに対応する光
電変換素子１２から画素信号を読み出し、周波数検出回
路１３で特定周波数領域を抜き出し、「山登り方式」に
於いて合焦点を検出する。追尾モードに於いては、光電
変換素子１２から同時に出力される水平、垂直への投影
信号を基に追尾回路１５にて追尾し、同時に周波数検出
回路１３にて投影信号から周波数成分を抜き出す。追尾
動作中に投影信号からの周波数成分が所定値以上変化し
た場合のみ、再度合焦点検出モードへ戻ることにより、
高速で高精度な動体追尾時での合焦点検出が可能となる
。

【００１８】上記光電変換素子１２は、光電変換した信
号を非破壊で読み出すことのできる光電変換素子ＡＭＩ
（Ａｍｐｌｉｆｉｅｄ　ＭＯＳ　Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎ
ｔ　ｉｍａｇｅｒ：　テレビジョン学会技術報告ＥＤ１
００５／ＩＰＤ１１３−２０にて記載されている。）に
て構成する。ＡＭＩ１画素の基本構成を図２に、その基
本特性を図３に示す。

【００１９】このＡＭＩの基本構成は、図２に示される
ように、光電変換をするフォトダイオードＰＤと、リセ
ット信号ＲＳによりフォトダイオードＰＤをリセット電
位ＶＲに固定するリセット用トランジスタＲＴと、フォ
トダイオードＰＤの信号を増幅するアンプ用トランジス
タＡＴと、読み出し信号ＲＤＳにより、アンプ用トラン
ジスタＡＴの出力を出力端子ＸＯ、ＹＯに読み出すマル
チソースのトランジスタＲＤＴとより成る。

【００２０】図４は、上記光電変換素子１２の全体構成
を示したものである。同図に於いて、光電変換素子１２
は、光電変換部を有する画素群１２１と、これら画素群
１２１の各画素をＰｉｊで示し、Ｐｉｊのリセット信号
ＲＳｊ　を制御するＲレジスタ１２２と、Ｐｉｊの読み
出し信号ＲＤＳｉ　を制御するＶレジスタ１２３と、Ｐ
ｉｊの１つの出力ＸＯｊ　を読み出し、出力回路１２８
へ転送するＨ読み出し回路１２４と、Ｈ読み出し回路１
２４を駆動するＨレジスタ１２５と、Ｐｉｊのもう一方
の出力ＹＯｊ　を読み出し、出力回路１２８へ転送する
Ｖ読み出し回路１２６と、Ｖ読み出し回路１２６を駆動
するＶＡレジスタ１２７と、Ｈ読み出し回路１２４及び
Ｖ読み出し回路１２６からの信号をＡＭＩ外部に出力す
る出力回路１２８で構成される。上記Ｒレジスタ１２２
は、ｉ番目の信号で画素群１２１の縦方向のｉ番目の１
列を一度に制御し、Ｖレジスタ２０３は、ｊ番目の信号
で画素群１２１の横方向のｊ番目の１行を一度に制御す
る。

【００２１】図４に於いて、各画素ＰｉｊのＸＯｊ　と
ＹＯｉ　とＰｉｊの関係を示すと、図５の如く表される
。ＹＯｊ信号は、各画素をｊ番目の横方向に共通ライン
とし、ＸＯｉ信号は、各画素をｉ番目の縦方向に共通ラ
インとして構成する。

【００２２】図４のＨ読み出し回路１２４と、Ｖ読み出
し回路１２６を、図６に示す。Ｈ読み出し回路１２４、
Ｖ読み出し回路１２６は、共に同一構成にて、ＳＡ信号
にて動体追尾時の加算読み出し（後述するモード２）と
、通常動作にて画素を単独に読み出す（後述するモード
１）とを切換え、ＰＸＯ（ＰＹＯ）または、ＰＡＸＯ（
ＰＡＹＯ）に画素群１２１の信号をＨレジスタ１２５（
ＶＡレジスタ１２７）の信号にてスイッチ用のトランジ
スタＳＴｉ　（ＳＴｊ）、ＳＴＡｉ　（ＳＴＡｊ　）を
制御して読み出す。

【００２３】ここで、モード１及びモード２について説
明する。モード１：１画素ずつ読み出す。Ｖレジスタ１
２３にてＶラインを指定し、Ｈレジスタ１２５、Ｈ読み
出し回路１２４にてＨ方向にスキャンして、画素Ｐｉｊ
の一方の出力端子ＸＯｊ　より信号を読み出し、更にＶ
方向に順次シフトすることで画素の信号を読み出す。モ
ード２：指定ブロック内の加算読み出しを行う。Ｖレジ
スタ１２３とＲレジスタ１２２によりブロックを指定し
、Ｈレジスタ１２５、Ｈ読み出し回路１２４にてＶ方向
加算信号を、またＶＡレジスタ１２７、Ｖ読み出し回路
１２６にてＨ方向加算信号を読み出す。

【００２４】また、図４にて出力回路１２８は、ＰＸＯ
、ＰＡＸＯ、ＰＹＯ及びＰＡＹＯの各入力に対して、電
流−電圧変換用オペアンプで構成する。また、Ｈレジス
タ１２５、ＶＡレジスタ１２７は、パルスを転送するシ
フトレジスタであり、特願平２−１６４５６１号に記載
されている方式を用いると、更に有効である。

【００２５】周波数検出回路１３は、複数のバンドパス
フィルタ（ＢＰＦ）で構成し、複数のＢＰＦをそれぞれ
切換えて用い、合焦点検出回路１６へ出力する。合焦点
検出回路１６は、周波数検出回路１３の信号をＡ／Ｄ変
換し、フォーカスエリア内のデジタル値を加算し、駆動
回路１４を駆動しながら加算値のピーク位置、つまり撮
影光学系１１の合焦位置を検出する。ＢＰＦの切換えは
、撮影光学系１１の絞り、焦点距離、ＭＴＦ特性、撮影
光学系の位置等の光学情報により行う。フォーカスエリ
アまたは、追尾エリアの設定は、ジョイステックまたは
、特願平２−２３５０７４号にて開示されている方式を
用いて行う。尚、追尾回路１５は、図６に示されるＰＡ
ＸＯ、ＰＡＹＯに相当する。

【００２６】エリア指定回路１７は、周波数検出回路１
３からのＡ／Ｄ変換された信号から、図１８に示される
ような方式にて追尾被写体の画面上の位置を検出し、表
示回路１８と合焦点検出回路１６へ位置情報を出力する
。表示回路１８は、追尾回路１５、エリア指定回路１７
から追尾エリア、フォーカスエリアの情報を基にファイ
ンダ内に表示する。更に、合焦点検出回路１６から合焦
状態信号にて合焦状態を表示する。

【００２７】この表示回路１８の表示の例を、図７に示
す。ファインダ１８１内に合焦、前ピン、後ピンを表示
するＬＥＤ１８２と、フォーカスエリアまたは追尾エリ
ア１８３がある。フォーカスエリアまたは追尾エリア１
８３と１８４は、１８３の位置がイニシャライズ位置で
あり、１８４は追尾動作中または任意位置にフォーカス
エリアが設定されたときであり、そのときは１８３の表
示は消え、１８４の表示だけとなる。

【００２８】図７に於けるフォーカスエリアまたは追尾
エリア１８３、１８４の表示方法が、図８に示される。１次または２次結像面近傍に散乱型液晶１８５を用いフ
ァインダ光学系１８６にて、表示情報を瞳に導く。散乱
型液晶１８５は、制御信号にてフォーカスエリアまたは
追尾エリア１８３、１８４の部分を着色表示するように
なっている。次に、図９を参照して、フォーカスエリア
設定からセカンド（２ｎｄ）レリーズオンまでの動作を
説明する。

【００２９】ＭＡＩＮ１がスタートされると、データメ
モリがイニシャライズされる（ステップＡ１）。その後
、ファースト（１ｓｔ）レリーズがオンされているか否
かの判定が行われる（ステップＡ２）。このステップＡ
２にて、１ｓｔレリーズがオフであれば、フォーカスエ
リア変更の確認が行われる（ステップＡ３）。このステ
ップＡ３に於いて、フォーカスエリアの変更がない場合
は、フォーカスエリアの変更をせずにステップＡ２に戻
る。この場合、フォーカスエリアの初期位置は画面中央
とする。

【００３０】上記ステップＡ３にてフォーカスエリアの
変更がある場合、つまりエリア指定回路１７から、また
は追尾回路１５から変更信号が入った場合は、フォーカ
スエリアを再設定し、ファインダ内表示も変更し、変更
時に音によって告知して（ステップＡ４）、ステッチ２
に戻る。

【００３１】また、上記ステップＡ２に於いて、１ｓｔ
レリーズがオンであれば、２ｎｄレリーズがオンされて
いるか否かの判定が行われる（ステップＡ５）。このス
テップＡ５にて、２ｎｄレリーズがオフであれば、合焦
点検出サブルーチンＣＡＦが行われる（ステップＡ６）
。次いで、動体追尾サブルーチンＭＯＴが行われ（ステ
ップＡ７）、更に動体追尾サブルーチンＭＯＴでの割込
の判定（１ＮＴ１＝１）が行われる（ステップＡ８）。このステップＡ８に於いて、ＩＮＴ１＝１であれば、ス
テップＡ２へ戻る。また、ＩＮＴ１＝０ならばステップ
Ａ５に戻る。

【００３２】上記ステップＡ５に於いて、２ｎｄレリー
ズがオンであれば、ピント状態の目安となるフラグＭＭ
の判定（ＭＭ＝１）が行われる（ステップＡ９）。そし
て、このステップＡ９にて、ＭＭ＝１であれば、再度合
焦点検出サブルーチンＣＡＦが行われる（ステップＡ１
０）。また、ステップＡ９にてＭＭ＝０の場合は、ステ
ップＡ１０を介さずにメインに戻る。次に、図１０のフ
ローチャートを参照して合焦点検出ＣＡＦの動作につい
て説明する。

【００３３】サブルーチンＣＡＦがスタートされると、
先ず撮影光学系１１の情報にて周波数検出回路１３のＢ
ＰＦが決定され、センサ、データ格納用のメモリのイニ
シャライズが行われる（ステップＢ１）。フォーカスエ
リア内の信号が、図６に示されるＰＸＯ相当の径路で読
み出され、センサの積分リセット、スタートが行われる
（ステップＢ２）。周波数検出回路１３のＢＰＦ出力が
デジタル加算され、データメモリＭ１に格納される（ス
テップＢ３）。その後、データメモリＭＡＸとＭ１とが
比較される（ステップＢ４）。

【００３４】このステップＢ４に於いて、データメモリ
ＭＡＸがＭ１より小さいならば、データメモリＭＡＸと
Ｍ２の両方にＭ１のデータが格納される（ステップＢ５
）。そして、撮影光学系１１がフラグＳの値により駆動
される（ステップＢ６）。ここで、フラグＳは初期状態
でＳ＝０とし、Ｓ＝１の場合は初期駆動方向と逆方向に
駆動する。次いで、前ピン、後ピンのファインダ内表示
が行われた後）ステップＢ７）、ステップＢ２へ戻る。

【００３５】上記ステップＢ４にて、データメモリＭＡ
ＸがＭ１より大きいと判定された場合、ステップＢ８に
進んでデータメモリＭ１とＭ２が比較される。このステ
ップＢ８にて、データメモリＭ１がＭ２より小さい場合
、フラグＳの判定が行われる（ステップＢ９）。ここで
、フラクＳ＝０ならばＳ＝１を設定して（ステップＢ１
０）、ステップＢ６に戻る。

【００３６】一方、上記ステップＢ８にて、Ｍ１がＭ２
より大きい場合と、ステップＢ９にてＳ＝１の場合は、
共にステップＢ１１に進んで、撮影光学系１１が合焦点
へ戻される（オーバーラップ分を補正するように撮影光
学系１１が駆動される）撮影光学系補正駆動が行われる
。その後、ファインダ内に合焦マークが表示され（ステ
ップＢ１２）、メインルーチンへ戻る。

【００３７】図１１は、動体追尾のフローチャートを示
したものである。同図に於いて、サブルーチンＭＯＴが
スタートされると、撮影光学系１１の情報に基いてＢＰ
Ｆが決定され、センサ、メモリのイニシャライズが行わ
れる（ステップＣ１）。次いで、追尾中断信号（２ｎｄ
レリーズオンまたは１ｓｔレリーズオフ）による割込の
判定が行われる（ステップＣ２）。このステップＣ２に
て、割込がない場合、図７のファインダ内にて表示され
るフォーカスエリア、追尾エリアより大きな追尾エリア
Ｐ内の信号が加算データとして、図６に示されるＰＡＸ
Ｏ、ＰＡＹＯ相当の出力信号がＨ、Ｖ方向に順次読み出
され、センサの積分リセット、スタートが行われる（ス
テップＣ３）。

【００３８】ステップＣ３にて読み出された信号のＢＰ
Ｆ出力は、加算され、データメモリＭ１１に格納される
（ステップＣ４）、次いで、サブルーチンＴＵＩＢＩが
行われる（ステップＣ５）。そして、状態検出フラグＳ
Ｓの判定が行われ（ステップＣ６）、ここでＳＳ＝０な
らばＳＳ＝１とされ、Ｍ１１のデータがＭ１０に格納さ
れた後（ステップＣ７）、ステップＣ２に戻る。

【００３９】一方、上記ステップＣ６にて、ＳＳ＝１な
らばＭ１１とＭ１０の差の絶対値と所定量εとが比較さ
れる（ステップＣ９）。そして、このステップＣ９に於
いて、Ｍ１１とＭ１０の差の絶対値が所定量εより大き
い場合、ＭＭ＝１とされるた後（ステップＣ１０）、メ
インに戻る。また、上記ステップＣ２に於いて、追尾中
断信号による割込が発生した場合、ＩＮＴ１＝１とされ
て（ステップＣ８）、メインに戻る。次に、図１２を参
照して、サブルーチンＴＵＩＢＩの動作について説明す
る。

【００４０】ブルーチンＴＵＩＢＩがスタートされると
、フラグＳＳの判定が行われる（ステップＤ１）。この
ステップＤ１にて、ＳＳ＝０ならば以下の加算データが
メモリに入る。つまり、ＨデータがＨ２（ｉ）、Ｖデー
タがＶ２（ｉ）にデジタル値として格納される（ステッ
プＤ２）。一方、ステップＤ１にてＳＳ＝１ならば、加
算データ、すなわちＨデータがＨ１（ｉ）、Ｖデータが
Ｖ１（ｉ）にデジタル値としてメモリに格納される（ス
テップＤ６）。

【００４１】上記ステップＤ２にて上記加算データがメ
モリに格納されると、Ｈ１（ｉ）、Ｈ２（ｉ）の相関と
してＶ１（ｉ）、Ｖ２（Ｉ）の相関が取られ、ずれ量が
検出される（ステップＤ３）。このずれ量に基き、新し
いフォーカスエリア、追尾エリアの情報が出力される（
ステップＤ４）。そして、メモリデータの入れ替え、つ
まりＨ１（ｉ）がＨ２（ｉ）に、Ｖ１（ｉ）がＶ２（ｉ
）に入る（ステップＤ５）。その後、メインに戻る。

【００４２】図１３は、図１２のフローチャートに於け
る相関検出の様子を示したものである。同図（ａ）は、
Ｈ１（ｉ）、Ｈ２（ｉ）の状態を示す。ここで、Ｈ１（
ｉ）とＨ２（ｉ）の像のずれδｌを、Ｈ１（ｉ）を固定
してＨ２（ｉ）をシフトしながらＳｓ　＝Σ｜Ｈ１（ｉ）−Ｈ２（ｉ−ｓ　）｜が求めら
れる。この状態は、図１３（ｂ）に示される。Ｓｓ　の値が最も小さい時のずれ量が検出される。図１
４は、図１１のフローチャートに於いて、ＭＭ＝１また
はＭＭ＝０になる過程を示したものである。

【００４３】動体追尾時に被写体が光軸方向に少しづつ
時間と共に移動し、撮影光学系１１は固定とする。同図
（ａ）にｔ＝ｔ０、ｔ＝ｔ１、ｔ＝ｔ２の時のＨ方向（
ＰＡＸＯ）の加算出力を、同図（ｂ）にＶ方向（ＰＡＹ
Ｏ）の加算出力を示す。時間と共にＨ方向に被写体は、
δｌ×１、δｌ×２と移動し、Ｖ方向にはδｌｙ１，δ
ｌｙ２と移動する。

【００４４】図１５は、光軸方向の移動と特定帯域周波
数成分の関係を示したものである。光軸方向の移動とＨ
方向の加算データ、Ｖ方向の加算データから、特定帯域
の周波数成分が抜き出し加算される。周波数成分を縦軸
に光学方向への被写体の移動を横軸にとる。ｔ＝ｔ１か
らｔ＝ｔ２に移る時、大きくぼけとすると、合焦時（ｔ
＝ｔ０）の周波数成分とぼけ時（ｔ＝ｔ２）のときの周
波数成分の差が所定値ε）より大きくなった場合、フラ
グＭＭ＝０がＭＭ＝１に変わる。また、所定値εは、撮
影光学系１１の情報（絞り、焦点距離、ＭＴＦ特性等）
により変わる。例えば、絞られている時の方が絞られて
いない時より所定値εは大きい値を有し、焦点距離が短
いときより長いときの方が所定値εは大きい値を有して
いる。図１６は、動体追尾時のセンサのエリア指定状態
を示したものである。

【００４５】いま、同図（ａ）から同図（ｂ）で、被写
体が右下に移動したとする。追尾エリアＰは追尾に必要
な領域であり、フォーカスエリアは合焦点検出に必要な
領域で、且つ追尾被写体を捕らえている領域である。

【００４６】図中Ａは、Ｒレジスタ１２２の信号を示し
、ローレベル（Ｌ）状態の領域では、センサの画素はリ
セット状態となり、ハイレベル（Ｈ）状態の領域はセン
サの画素がアクティブとなる。同様に、図中Ｂは、Ｖレ
ジスタ１２３の信号を示し、Ｌ状態の領域でセンサの画
素は非選択状態となり、Ｈ状態の領域はセンサの画素が
選択状態となる。図中Ｃは、Ｈレジスタ１２５の信号を
示し、Ｌ状態の領域ではセンサの画素が非選択状態にな
り、Ｈで示す領域は順次読み出すパルス信号が出力され
る。図中Ｄは、ＶＡレジスタ１２７を示し、Ｌ状態の領
域ではセンサの画素が非選択状態となり、Ｈで示す領域
では順次読み出す信号が出力される。動体の移動に伴っ
て、すなわち、図１６（ａ）から図１６（ｂ）に示され
る位置に移動した場合、各レジスタＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄも、
図１６に示されるように移動する。

【００４７】同実施例によれば、同一センサにて追尾、
合焦点検出を行うので、視差のない信号を得ることがで
き、またコスト、実装も有利である。更に、動体追尾時
に追尾用の信号を用いて合焦点の状態をモニタし、モニ
ターレベルが所定値以下になったときに再度合焦点検出
を行うことで、高速で精度の高い追尾機能を持つ合焦点
検出装置を提供することが可能となる。

【００４８】尚、上述した実施例では、センサにＡＭＩ
を用いたが非破壊でランダムアクセス可能なセンサ、例
えば、ＳＩＴ（Ｓｔａｔｉｃ　Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ　Ｔ
ｒａｎｓｉｓｔｏｒ　）型固体撮像素子等をＣＭＤソー
ス構成として用いてもよい。また、動体追尾と合焦点検
出の切り替えを、追尾信号から特定周波数帯域を抜き出
して加算しているが、Ｈ、Ｖを別々に評価してもよい。更に、動体追尾時のＨ、Ｖの加算信号を時系列で読み出
しているが、Ｈ、Ｖを２系列で平行して読み出してもよ
い。また、追尾動作と合焦点検出の積分時間を変え、非
破壊でそれぞれの信号を読み出すことで、１回の積分で
両動作を行ってもよい。

【００４９】

【発明の効果】すなわちこの発明によれば、動体追尾と
合焦点検出を同一センサーにて行うことが可能でありコ
スト、実装スペースを少なくできる、且つ動体追尾のフ
ォーカスエリアに於いて二方向に投影された信号の特定
周波数成分で追尾被写体の状態変化を検出しながら合焦
検出を行うため短時間に精度の高い合焦点検出をするこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の動体追尾装置の概念を示すブロック
構成図である。

【図２】図１の光電変換素子ＡＭＩの基本構成を示す回
路図である。

【図３】図１の光電変換素子ＡＭＩの基本特性を示した
図である。

【図４】図１の光電変換素子の全体構成を示した図であ
る。

【図５】図４に於ける各画素ＰｉｊのＸＯｊ　とＹＯｉ
　とＰｉｊの関係を示した図である。

【図６】図４のＨ読み出し回路１２４とＶ読み出し回路
１２６を示した概略的な回路構成図である。

【図７】図１の表示回路の表示例を示した図である。

【図８】図７に於けるフォーカスエリアまたは追尾エリ
ア１８３、１８４の表示状態を示した図である。

【図９】フォーカスエリア設定からセカンドレリーズオ
ンまでの動作を説明するフローチャートである。

【図１０】合焦点検出ＣＡＦの動作を説明するフローチ
ャートである。

【図１１】動体追尾の動作を説明するフローチャートで
ある。

【図１２】追尾動作を説明するフローチャートである。

【図１３】図１２のフローチャートに於ける相関検出の
様子を示したもので、（ａ）はＨ１（ｉ）、Ｈ２（ｉ）
の状態を示した図、（ｂ）はＨ１（ｉ）とＨ２（ｉ）の
像のずれδｌとＳｓ　との関係を示した図である。

【図１４】図１１のフローチャートに於いて、ＭＭ＝１
またはＭＭ＝０になる過程を示したもので、（ａ）はＨ
方向（ＰＡＸＯ）を、（ｂ）はＶ方向（ＰＡＹＯ）を示
した図である。

【図１５】光軸方向の移動と特定帯域周波数成分の関係
を示した図である。

【図１６】動体追尾時のセンサのエリア指定状態を示し
た図である。

【図１７】デフォーカスと周波数成分の電圧値を示した
図である。

【図１８】（ａ）及び（ｂ）は合焦時の像の移動をＸＳ
ＵＭ、ＹＳＵＭにて検出する例を示した図、（ｃ）は少
しぼやけた状態の像の検出例を示した図である。

【符号の説明】

１１…撮影光学系、１２…光電変換素子、１３…周波数
検出回路、１４…駆動回路、１５…追尾回路、１６…合
焦点検出回路、１７…エリア指定回路、１８…表示回路
、１２１…画素群、１２２…Ｒレジスタ、１２３…Ｖレ
ジスタ、１２４…Ｈ読み出し回路、１２５…Ｈレジスタ
、１２６…Ｖ読み出し回路、１２７…ＶＡレジスタ、１
２８…出力回路。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　撮影光学系と、この撮影光学系を通過
した被写体像の光分布を光電変換し、光電変換信号を出
力する光電変換素子群と、上記個々の光電変換素子の光
電変換信号から特定周波数成分を検出する第１周波数検
出手段と、この第１周波数検出手段の出力に基いて、上
記撮影光学系の焦点状態を検出し、合焦位置に駆動する
合焦制御手段と、上記光電変換信号の１次元方向の加算
信号を出力する加算信号出力手段と、第１の時刻に於け
る加算信号と第２の時刻に於ける加算信号の相関より動
体を追尾する追尾手段と、上記加算信号から特定周波数
成分を検出する第２周波数検出手段と、この第２周波数
検出手段によって検出された特定周波数成分に基いて焦
点状態を検出し、合焦、非合焦を判定する判定手段とを
具備し、この判定手段により非合焦となったことが判定
されると、上記追尾手段による追尾動作から、上記合焦
制御手段による合焦動作に切換えて、合焦位置に駆動さ
れた後に上記追尾手段の動作に再度復帰させることを特
徴とする動体追尾装置。