JPH04349789A - カメラ装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子スチルカメラに適
用して好適なカメラ装置に関し、特にオートフォーカス
機構が取付けられたカメラ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、静止画像を電気的な映像信号とし
て磁気ディスクに記録するいわゆる電子スチルカメラが
各種開発されている。この電子スチルカメラは、通常の
銀塩フィルムを使用したスチルカメラと同様に、撮影レ
ンズのフォーカスリング等を移動させて、フォーカス調
整を行う必要がある。この場合、オートフォーカス機構
により自動的なフォーカス調整ができるようにしたもの
がある。このオートフォーカス機構としては、従来は何
らかの方法によりカメラから被写体までの距離を検出し
、この距離情報に応じて撮影レンズのフォーカスリング
を移動させるようにしていた。

【０００３】一方、ビデオカメラにおいては、撮像信号
自体からオートフォーカス制御のためのフォーカス情報
を検出し、距離を検出することなくオートフォーカス制
御を行うようにしたものがある（特開昭５７−２０８５
２０号公報等参照）。即ち、レンズのフォーカス調整が
適正であるときには、被写体の輪郭が鮮明に撮影できて
いるため、撮像信号に高域の周波数成分が含まれる。こ
れに対して、レンズのフォーカス調整が適正でないとき
には、被写体の輪郭がぼけて撮影され、撮像信号に高域
成分が含まれなくなる。従って、撮像信号中の高域成分
の量を検出することで、現在のフォーカス調整状態が適
正か否かが検出でき、オートフォーカス制御が行われる
。

【０００４】ここで、上述した電子スチルカメラにおい
てもビデオカメラと同様に固体撮像素子等を使用して電
気的な撮像信号を得るものであるので、この撮像信号自
体からオートフォーカス制御のためのフォーカス情報を
検出する方式が適用できる。このオートフォーカス方式
を電子スチルカメラに適用することで、カメラから被写
体までの距離を検出する必要がなくなり、オートフォー
カス機構が銀塩フィルムを使用したスチルカメラよりも
簡単に構成できる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このように
電気的な撮像信号中の高域の周波数成分からフォーカス
情報を検出して、オートフォーカス制御を行う場合、１
画面中のどの部分からフォーカス情報を検出させるかが
問題であった。即ち、１画面中の所定の範囲をフォーカ
ス情報検出エリアとして、この検出エリア内で高域成分
を検出させたとき、この検出エリア内に高域成分がない
場合、フォーカス調整用のレンズが至近距離から無限遠
∞までどの位置であっても合焦状態にあると検出できず
、フォーカス調整用のレンズがたえず移動し続けてしま
う。このように高域成分が検出できないのは、例えば検
出エリアが空などの遠景を撮影している場合に多い。

【０００６】このため、フォーカス情報検出エリアの設
定を適正に行う必要があるが、被写体により適正な範囲
は変化してしまい、常時最適な検出を行うことは困難で
あった。

【０００７】また、スチルカメラでのオートフォーカス
調整は、１枚の静止画の撮影を行う毎に行う必要がある
。一方、上述したような高域成分の検出によるオートフ
ォーカス調整を、ステッピングモータによる駆動で行う
ときには、最初に所定の初期位置（例えば無限遠∞の位
置）へフォーカス調整用レンズを駆動させる初期設定を
行う必要がある。このため、高域成分の検出によるオー
トフォーカス制御を行うスチルカメラで撮影するときに
は、それぞれの撮影を行う毎に、無限遠などにフォーカ
ス調整させる初期設定が必要で、合焦させるまでに時間
がかかる不都合があった。

【０００８】本発明はこれらの点に鑑み、適正なオート
フォーカス制御が迅速にできるスチルカメラを提供する
ことを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、例えば図１に
示すように、入射された光学像の焦点を合わせる合焦用
レンズ１３と、この合焦用レンズ１３を駆動するモータ
３５と、合焦用レンズ１３を通して入射された光学像を
電気信号に変換する撮像素子２１と、この撮像素子２１
で撮像して得た映像信号の高周波成分を検出する高周波
成分検波回路３１，３２，３３と、映像信号にて形成さ
れる画面中の所望の範囲を形成する映像信号を設定する
エリア設定回路３９と、このエリア設定回路３９によっ
て設定された範囲の映像信号より、所定レベル以上の高
周波成分を検出した際に、合焦用レンズ１３が合焦位置
にあることを検出する合焦検出手段３０と、この合焦検
出手段３０の検出結果に基づいてモータ３５を駆動して
合焦用レンズ１３を移動制御することにより、自動的に
焦点合わせを行うようにしたカメラ装置において、合焦
用レンズ１３の位置を検出する合焦用レンズ位置検出手
段３６と、合焦検出手段３０によって合焦用レンズ１３
の合焦位置が検出されなかった際に、エリア設定回路３
９の設定領域を順次拡大するようにエリア設定回路３９
を制御するとともに、領域設定手段４４によって画面の
全範囲が設定され、合焦検出手段３０によって合焦用レ
ンズ１３の合焦位置が検出されなかった際に、合焦用レ
ンズ１３を最も遠くの被写体に合焦させる位置に移動さ
せるように、モータ３５を制御する制御手段３０とを備
えたものである。

【００１０】

【作用】このようにしたことで、撮像して得た映像信号
より高周波成分を検出する範囲が、狭い状態である場合
に、所定レベル以上の高周波数成分が検出できたとき、
この狭い範囲で検出した精度の高いフォーカス情報に基
づいたフォーカス制御が行える。そして、狭い範囲で所
定レベル以上の高周波成分が検出できないときには、順
次この検出範囲を拡大するので、そのときの撮影状態に
応じて最も良好な検出範囲で高周波成分の検出を行って
、フォーカス制御ができる。そして、１画面全体でも所
定レベル以上の高周波成分が検出できないときには、遠
景の撮影を行っていると判断して、最も遠くの被写体に
合焦させるようになり、良好なフォーカス制御が行われ
る。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を、添付図面を参照
して説明する。

【００１２】図１において１０は撮影レンズ全体を示し
、この撮影レンズ１０は、固定されたフロントレンズ１
１と、焦点距離の調整（即ち画角の調整）を行うズーム
レンズ１２と、焦点の調整（即ちフォーカスの調整）を
行うマスターレンズ１３とを備え、マスターレンズ１３
が最も結像面側にあるインナーフォーカス方式のレンズ
装置として構成してある。

【００１３】そして、この撮影レンズ１０を通した像光
を、固体撮像素子（以下ＣＣＤイメージャと称する）２
１のフェーズプレートに結像させ、このＣＣＤイメージ
ャ２１で電気的な撮像信号に変換し、この撮像信号を撮
像信号処理回路２２で所定の映像信号に変換し、この映
像信号を記録回路２３に供給する。そして、この記録回
路２３で記録用の処理をした後、磁気ディスク２５に近
接して配された磁気ヘッド２４に記録用の映像信号を供
給し、磁気ディスク２５に１フィールド或いは１フレー
ム分の静止画像の映像信号を記録させる。

【００１４】また、図中３０はこのカメラでの撮影を制
御する中央制御装置（ＣＰＵ）を示し、この中央制御装
置３０は撮影した画像が合焦状態にあるか否か判断でき
るようにしてある。即ち、撮像信号処理回路２２で得た
撮像信号をハイパスフィルタ３１を介してアナログ・デ
ジタル変換器３２に供給し、このアナログ・デジタル変
換器３２で１画面中の所定箇所のデータだけをデジタル
データに変換する。この場合、エリア設定回路３９によ
りこの変換する箇所（タイミング）の制御が行われる。 このエリア設定回路３９には、撮像信号処理回路２２か
らの所定の信号の供給で、ハイパスフィルタ３１からア
ナログ・デジタル変換器３２に供給されるデータが、１
画面中のどの箇所のデータであるか判断し、必要な箇所
（即ちサンプリングする箇所）であるとき、アナログ・
デジタル変換器３２に制御信号を供給して、デジタルデ
ータ化させる。

【００１５】そして本例においては、エリア設定回路３
９で行われるサンプリングエリアの設定が、中央制御装
置３０の制御で行われるようにしてあり、この中央制御
装置３０の制御で図３に示すようにエリア０、エリア１
、エリア２の３種類の設定ができるようにしてある。 即ち、撮影される１画面の中央部だけをサンプリングさ
せるエリア０と、このエリア０よりも若干大きなエリア
１と、１画面全体をサンプリングさせるエリア２とが選
択されるようにしてある。このエリア０，１，２の切換
えは、後述する図２のフローチャートに従って行われる
。

【００１６】そして、このようにしてサンプリングエリ
アが制御されるアナログ・デジタル変換器３２が出力す
るデジタルデータを加算回路３３に供給し、この加算回
路３３で１画面分のサンプリングデータを加算し、この
１画面分の加算値を中央制御装置３０に供給する。

【００１７】従って、加算回路３３では、予め決められ
た１画面中の所定箇所の撮像信号に含まれる高域成分が
１画面分加算され、この１画面分の撮像信号の高域成分
の加算値が中央制御装置３０に供給される。

【００１８】そして、中央制御装置３０では、供給され
る加算データを判別して、ハイパスフィルタ３１で抽出
される高域成分の加算値が最も大きくなるように、焦点
調整を行う。即ち、中央制御装置３０はドライブ回路３
４を介してマスターレンズ１３を移動させるステッピン
グモータ３５の制御ができるようにしてあり、自動的な
焦点調整を行うときに、高域成分の加算値が最も大きく
なるように、ステッピングモータ３５でマスターレンズ
１３を移動させる。この場合本例においては、この自動
的な焦点調整を、シャッタが半押し状態であるときに行
うようにしてある。

【００１９】なお、ステッピングモータ３５で駆動され
るマスターレンズ１３が無限遠∞のフォーカス位置にあ
るとき、ホトインタラプタ３６でこのことを光学的に検
出するようにしてあり、この無限遠∞の位置にあること
の検出データを、アナログ・デジタル変換器４３を介し
て中央制御装置３０に供給する。そして、この無限遠∞
の位置から中央制御装置３０の制御でステッピングモー
タ３５を駆動させるステップ数により、マスターレンズ
１３の位置（フォーカス位置）を常に判断できる。

【００２０】この場合、本例においては撮影を開始して
オートフォーカス制御が最初に行われたときに、初期設
定を行ってフォーカス位置の判断ができるようにしてあ
る。即ち、中央制御装置３０内には、マスターレンズ１
３の位置情報を記憶するレンズ位置メモリ（図示せず）
を備え、この撮影開始時には中央制御装置３０の制御に
よるステッピングモータ３５の駆動で、マスターレンズ
１３を一方の方向に動かし、無限遠∞の位置にさせ、こ
のときのレンズ位置データ（ステップ数）をレンズ位置
メモリに記憶させる。

【００２１】なお、本例においてはこの無限遠∞のレン
ズ位置を初期位置とし、この無限遠∞の位置から自動的
な焦点調整を始めるようにしてある。

【００２２】また本例においては、ズームレンズ１２に
よる画角（焦点距離）の調整も中央制御装置３０の制御
で行うようにしてある。即ち、中央制御装置３０はドラ
イブ回路３７を介してズームレンズ１２を移動させるモ
ータ３８の制御ができるようにしてあり、中央制御装置
３０に接続されたズームスイッチ（図示せず）が操作さ
れることで、モータ３８によりズームレンズ１２を移動
させて、望遠側又は広側に焦点距離を調整できるように
してある。

【００２３】また図中４０はシャッタスイッチを示し、
このシャッタスイッチ４０は中央制御装置３０と接続し
てあり、シャッタスイッチ４０が押されることで、中央
制御装置３０が撮影のための所定の動作制御を行い、磁
気ディスク２５への映像信号の記録を行う。この場合、
このシャッタスイッチ４０は、半分だけ押された半押し
状態と完全に押された状態と押されていない状態との３
状態の区別ができるようにしてあり、完全に押された状
態で撮影が行われるようにしてある。また、半押し状態
となったときには、上述した自動的な焦点調整を行うよ
うにしてある。次に、本例のスチルカメラ装置により撮
影を行う際のフォーカス制御を中心にした動作を、図２
のフローチャートを参照して説明する。

【００２４】撮影を行う前に、シャッタスイッチ４０の
半押し状態などにより、自動的な焦点調整を行うときに
は、まず中央制御装置３０の制御で、エリア設定回路３
９にエリア０を設定させる（ステップ１０１）。このエ
リア０は画面中の中央部だけの最も狭いエリアである。

【００２５】この状態で、このエリア０の範囲のアナロ
グ・デジタル変換器３２でのサンプリングデータを加算
回路３３で加算させる。このサンプリングデータは、ハ
イパスフィルタ３１で抽出された撮像信号中の高域成分
であり、この高域成分のエリア０内の加算値を中央制御
装置３０で判断することで、合焦状態にあるか否かが判
断できる。

【００２６】従って、このエリア０が設定された状態で
、フォーカス調整用レンズであるマスターレンズ１３を
中央制御装置３０の制御によるステッピングモータ３５
の駆動で、無限遠∞から至近距離Ｎ側へ順次移動させる
。そして、このとき高周波成分の加算値が、所定レベル
以上になるときがあるか否か判断する（ステップ１０２
）。

【００２７】ここで、所定レベル以上になるときがある
と中央制御装置３０が判断したときには、エリア０に合
焦させることのできる被写体があると判断して、この高
周波成分の加算値が最大になる位置にマスターレンズ１
３を移動させるいわゆる山登り法による自動焦点調整を
実行させる（ステップ１０３）。

【００２８】また、エリア０で高周波成分の加算値が所
定レベル以上にならなかったときには、このエリア０の
範囲には人物等の被写体がないと判断して、エリア０よ
りも若干範囲が広いエリア１を設定させる（ステップ１
０４）。

【００２９】この状態で、エリア０のときと同様に、マ
スターレンズ１３を無限遠∞から至近距離Ｎ側へ順次移
動させ、高周波成分の加算値が所定レベル以上になると
きがあるか否か判断する（ステップ１０５）。

【００３０】このとき、所定レベル以上になるときがあ
ると中央制御装置３０が判断したときには、エリア１に
合焦させることができる被写体があると判断して、この
高周波成分の加算値が最大になる位置にマスターレンズ
１３を移動させるいわゆる山登り法による自動焦点調整
を実行させる（ステップ１０６）。

【００３１】また、エリア１で高周波成分の加算値が所
定レベル以上にならなかったときには、このエリア１の
範囲にも人物等の被写体がないと判断して、画面全体で
あるエリア２を設定させる（ステップ１０７）。

【００３２】この状態で、マスターレンズ１３を無限遠
∞から至近距離Ｎ側へ順次移動させ、高周波成分の加算
値が所定レベル以上になるときがあるか否か判断する（
ステップ１０５）。

【００３３】このとき、所定レベル以上になるときがあ
ると中央制御装置３０が判断したときには、エリア２（
即ち撮影画面内）に合焦させることのできる被写体があ
ると判断して、この高周波成分の加算値が最大になる位
置にマスターレンズ１３を移動させるいわゆる山登り法
による自動焦点調整を実行させる（ステップ１０６）。

【００３４】そして、ステップ１０６でエリア１又はエ
リア２の検出データに基づいた自動焦点調整が行われた
ときには、調整後に測距エリアをエリア０に戻しておく
（ステップ１１０）。このようにすることで、次に焦点
調整が行われるときには、再び最も範囲の狭いエリア０
を使用した検出から始まるようになる。

【００３５】また、エリア２で高周波成分の加算値が所
定レベル以上にならなかったときには、撮影画面中のど
こにも合焦させることのできる人物等の被写体がないと
判断して、マスターレンズ１３の位置を無限遠∞にさせ
る（ステップ１０９）。そして、この無限遠∞にさせた
ときにも、調整後には測距エリアをエリア０に戻してお
く（ステップ１１０）。

【００３６】このようにして自動的な焦点調整が行われ
、撮影操作を行う者が、ファインダなどで焦点の調整状
態を確認してから、シャッタスイッチ４０を完全に押す
ことで、この押したときに撮影した映像信号が記録され
る。

【００３７】このように自動的な焦点調整が行われなが
ら撮影が行われることで、良好に被写体に合焦させて撮
影することができる。即ち、自動的な焦点合せを行うと
きには、必らず中央部の最も狭いエリア０から合焦状態
の検出を行うようにしたので、撮影画面の中央部の近傍
にいる人物などの被写体に合焦するようになり、手前に
人物などの被写体があるのに背景側に合焦してしまうこ
とがなくなる。そして、画面全体の撮像信号からも合焦
状態となることが検出できなかったいわゆるローコント
ラスト時には、無限遠∞のフォーカス位置になるが、空
などの遠景を撮影している場合にこのローコントラスト
状態になることが多く、通常はこの無限遠∞の位置で合
焦していることが多い。従って、ローコントラスト時に
も、合焦状態で撮影される可能性が高い。

【００３８】さらに、このようにローコントラスト時に
無限遠∞の位置になることで、次に自動的な焦点調整が
行われるときに、迅速な調整が行われる。即ち、本例に
おいてはシャッタスイッチ４０の半押しなどで焦点調整
が行われるときには、マスターレンズ１３を一旦無限遠
∞の位置にして、この無限遠∞の位置から至近距離Ｎ側
に順次移動させて調整させる。ここで、前回の自動焦点
調整時にローコントラスト状態であったときには、調整
開始時にマスターレンズ１３が既に無限遠∞の位置にな
っており、この無限遠∞の位置に移動させる作業が不要
となり、この作業に要する時間だけ合焦させるまでの時
間が短くなる。さらに、消費電力もそれだけ少なくなる
。

【００３９】なお、上述実施例においては、撮影される
画面内に３つの測距エリア０，１，２を設定し、このエ
リア０，１，２を切換えて測距範囲を順次拡大させるよ
うにしたが、３つ以上の測距エリアを設定し、この３つ
以上の測距エリアを順次範囲が拡大するように切換えさ
せても良い。

【００４０】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。

【００４１】

【発明の効果】本発明によると、狭い範囲で撮影して得
た映像信号からの高周波成分の検出で自動的なフォーカ
ス制御が行えるときには、この狭い範囲での検出を優先
して行うようにしたので、より精度の高いフォーカス制
御が行えると共に、所定レベル以上の高周波成分の検出
がどのエリアでもできないローコントラスト時には、遠
景を撮影していると判断して、無限遠の位置にさせるの
で、このローコントラスト時にも良好なフォーカス制御
が行われる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す構成図である。

【図２】一実施例の説明に供するフローチャート図であ
る。

【図３】一実施例の測距エリア設定状態を示す説明図で
ある。

【符号の説明】

１０　　撮影レンズ １２　　ズームレンズ １３　　マスターレンズ ２１　　ＣＣＤイメージャ ２２　　撮像信号処理回路 ２５　　磁気ディスク ３０　　中央制御装置 ３１　　ハイパスフィルタ ３３　　加算回路 ３４，３７　　ドライブ回路 ３５　　ステッピングモータ ３８　　モータ ３６　　ホトインタラプタ ３９　　エリア設定回路 ４０　　シャッタスイッチ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入射された光学像の焦点を合わせるよう移
   動制御される合焦用レンズと、該合焦用レンズを駆動す
   るモータと、上記合焦用レンズを通して入射された光学
   像を電気信号に変換する撮像素子と、該撮像素子で撮像
   して得た映像信号の高周波成分を検出する高周波成分検
   波回路と、上記映像信号にて形成される画面中の所望の
   範囲を形成する上記映像信号を設定する領域設定手段と
   、該領域設定手段によって設定された範囲の上記映像信
   号より、所定レベル以上の高周波成分を検出した際に、
   上記合焦用レンズが合焦位置にあることを検出する合焦
   検出手段と、該合焦検出手段の検出結果に基づいて上記
   モータを駆動して上記合焦用レンズを移動制御すること
   により、自動的に焦点合わせを行うようにしたカメラ装
   置において、上記合焦用レンズの位置を検出する合焦用
   レンズ位置検出手段と、上記合焦検出手段によって上記
   合焦用レンズの合焦位置が検出されなかった際に、上記
   領域設定手段の設定領域を順次拡大するように上記領域
   設定手段を制御するとともに、上記領域設定手段によっ
   て上記画面の全範囲が設定され、上記合焦検出手段によ
   って上記合焦用レンズの合焦位置が検出されなかった際
   に、上記合焦用レンズを最も遠くの被写体に合焦させる
   位置に移動させるように、上記モータを制御する制御手
   段とを備えたことを特徴とするカメラ装置。