JPH06169422A - 自動合焦装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被写体が高輝度である場合でも、そうでない
場合でも自動合焦動作を実現できる自動合焦装置を提供
すること。 【構成】 被写体が高輝度である場合に有効なピント情
報を検出する高輝度成分検出手段と、高輝度ではなく通
常の被写体に有効なピント情報を検出する焦点電圧検出
手段と、被写体が高輝度であるか否かの判断基準となる
信号を生成する被写体判別信号検出手段と、被写体状況
から高輝度と通常のピント情報を切り換える手段と、ピ
ント情報をもとにレンズを移動させる手段とから構成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はビデオカメラ等に用いら
れる自動合焦装置に係り、特に、撮像素子から出力され
る映像信号よりレンズ移動用制御信号を生成し、焦点合
わせをする自動合焦装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】撮像素子から出力される映像信号よりレ
ンズ移動用制御信号を生成し、自動合焦動作を実現す
る、いわゆる映像検出方式オートフォーカスの実例とし
て、映像信号の高域周波数成分量を抽出し、その成分量
が最大となる方向へレンズを移動制御することにより自
動合焦を実現する、という方法が広く知られている。こ
れは、レンズを通して撮像素子に結像する被写体像は、
ピントが合っているときには、その輪郭が最もシャープ
になり、ピントのずれが大きくなるに従い輪郭はぼやけ
てくる為、光電変換後の映像信号には、ピントが合って
いるときに最も多く高域周波数成分量が含まれる、とい
う性質を利用した方法で、この高域周波数成分量はピン
トの合い具合いに応じ、ピント方向へ近づくにつれ多く
得られるので、この抽出量が多い方向へレンズを移動制
御することにより自動合焦を実現するものである。

【０００３】ところが、被写体が高輝度であって映像信
号が飽和している場合には、映像信号の高域周波数成分
から被写体のピント情報を正確に得ることは困難であ
る。

【０００４】この映像信号が飽和している場合に有効な
自動合焦装置として、特開平４−１５２７６８号公報に
開示された技術がある。以下、この先願に示された従来
技術を、図２５及び図２６を用いて説明する。

【０００５】図２５は上記従来技術による構成を示す図
であり、同図において、レンズ１を通して撮像素子２で
光電変換された被写体像は、カメラ回路３において映像
信号（ＶＩＮ）に変換処理されて出力される。この映像
信号（ＶＩＮ）は飽和信号である場合、図２６の（ａ）
に示すように、ピンボケ（ＶＩＮ_B ）の場合は面積が大
きく、合焦（ＶＩＮ_J ）の場合は面積が最小となる。レ
ンズ制御信号生成回路１００の高輝度部検出器１０１
は、所定電圧である高輝度部検出電圧（ＶＨＩ）以上の
上記映像信号（ＶＩＮ）部分を検出し、検出時に所定電
位の高輝度パルス（ＶＢ）を出力する。図２６の（ａ）
に点線で示した電位が上記高輝度部検出電圧（ＶＨＩ）
であり、図２６の（ｂ）は、幅の広い方がピンボケの時
の上記高輝度パルス（ＶＢ_B ）、幅の狭い方が合焦時の
上記高輝度パルス（ＶＢ_J ）である。この高輝度パルス
（ＶＢ）はフィールド積分器１０２で１フィールド期間
積算され、高輝度検出成分（ＶＦＨ）として出力され
る。

【０００６】図２６の（ｃ）は、ピンボケの時の前記高
輝度検出成分（ＶＦＨ_B ）と合焦時の前記高輝度検出成
分（ＶＦＨ_J ）とを、横軸を時間軸として示したもので
あり、図２６の（ｄ）は、ピントがぼやける点からジャ
ストピント点までのレンズ位置を横軸にとり、これに対
応する高輝度検出成分（ＶＦＨ）を示したものである。
図２６の（ｃ），（ｄ）から明らかな通り、高輝度検出
成分（ＶＦＨ）は、ピントの合い具合いに応じ、ピント
方向へ近づくにつれ小さくなり、ジャストピント点で最
小（ＶＦＨ_J ）となる。つまり、高輝度検出成分（ＶＦ
Ｈ）が小さくなる方向へレンズ１を移動させることによ
り、自動合焦が実現されるわけであり、これは、高輝度
検出成分（ＶＦＨ）に応じてレンズ移動を制御する制御
回路９を設けることにより達成できる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記した
従来技術は、被写体の輝度、或は映像信号の飽和／非飽
和にかかわらず自動合焦を実現できる技術ではない。

【０００８】また上記した従来技術では、撮影画面内に
距離の違う被写体が混在する場合に、前記高輝度検出成
分としてピントの合い具合いに応じた出力が得られない
ことがある。

【０００９】また上記した従来技術では、レンズ位置を
固定した場合でも、偶数フィールド、奇数フィールドと
いったフィールドの違いにより、前記高輝度検出成分は
同じ電圧値が得られないことがあり、自動合焦の性能は
必ずしも良くない。

【００１０】本発明の目的は、上記した従来技術のもつ
問題点を解消し、被写体が高輝度であるか否かにかかわ
らず良好な合焦性能を有する自動合焦装置を提供するこ
とにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明による自動合焦装
置は上記した目的を達成するために、ピントの合い具合
いを示す焦点電圧を生成する焦点電圧検出手段と、ピン
トの合い具合いを示す高輝度検出成分を生成する高輝度
成分検出手段と、撮影被写体が高輝度被写体であるかど
うかの判断材料となる信号を検出する被写体判別信号検
出手段と、該被写体判別信号検出手段の出力信号より被
写体の状況を判断し、スイッチ制御信号を発生させる切
り換え制御信号発生手段と、スイッチ制御信号に応じて
前記高輝度検出成分と前記焦点電圧とを択一選択して、
ピント情報信号として出力する切り換えスイッチ手段
と、この選択したピント情報信号によってピントの合う
方向を検出し、レンズの移動制御を行う制御手段とを、
具備した構成とされる。

【００１２】

【作用】被写体判別信号検出手段は、映像信号の最大値
を検出し１フィールド毎にリセットする最大値検出回路
と、映像信号の最小値を検出し１フィールド毎にリセッ
トする最小値検出回路とを少なくとも具備し、切り換え
制御信号発生手段は、少なくとも上記最大値と最小値と
によって、被写体の状況を判断するスイッチ制御信号を
生成する。そして、この被写体状況に応じたスイッチ制
御信号に従い、被写体が高輝度であれば、高輝度成分検
出手段からの高輝度検出成分によってピントの合う方向
を検出し、被写体が高輝度でなければ、焦点電圧検出手
段からの焦点電圧によってピントの合う方向を検出する
ように切り換える。

【００１３】斯様にすることにより、映像信号の飽和／
非飽和の何れの場合でも的確なピント情報を得ることが
できる。すなわち、被写体が高輝度であるか否かにかか
わらず、常に良好な合焦性能を有する自動合焦装置が実
現できる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の各実施例を図１〜図２４を用
いて説明する。なお、以下の各実施例では、均等の構成
（ブロック）及び均等の信号等については共通の同一符
号を付してあり、先の実施例で説明したものについて
は、後の実施例での説明は必要があるとき以外は省略す
る。

【００１５】まず、本発明の第１実施例を図１〜図４に
よって説明する。図１は本実施例に係るビデオカメラに
おける自動合焦装置を示すブロック図であり、同図にお
いて、１はレンズ、２は撮像素子、３はカメラ回路、４
は高輝度成分検出回路、５は焦点電圧検出回路、６被写
体判別信号検出回路、７は切り換え制御信号発生回路、
８は切り換えスイッチ、９はレンズ移動を制御する制御
回路である。

【００１６】上記した構成において、レンズ１を通して
撮像素子２で光電変換された被写体像は、カメラ回路３
において映像信号（ＶＩＮ）に変換処理されて出力され
る。本実施例の高輝度成分検出回路４は、例えば、前記
図２５の従来技術で述べた前記レンズ制御信号生成回路
１００と均等な回路で、映像信号（ＶＩＮ）が所定電位
より高い部分を検出し、その幅を積分器によって積分演
算することによって高輝度検出成分（ＶＦＨ）を生成す
る。この高輝度検出成分（ＶＦＨ）は、従来技術でも述
べた通り、被写体が高輝度である場合、図２の（ａ）に
示すように、ピントの合い具合いに応じ、ピント方向へ
近づくにつれ小さくなり、ジャストピント点で最小とな
る。

【００１７】一方、焦点電圧検出回路５は、映像信号
（ＶＩＮ）の高域周波数成分を抽出し、例えば該抽出成
分を積分することにより、焦点電圧（ＶＦＮ）を生成す
る。この焦点電圧（ＶＦＮ）は、被写体が高輝度でない
場合、図２の（ｂ）に示す通り、ピント方向へ近づくに
つれ大きくなり、合焦点で最大となる。

【００１８】被写体判別信号検出回路６は、映像信号
（ＶＩＮ）より、例えば、映像信号の振幅を検出した
り、また、映像信号が飽和しているかどうかを検出した
りして、撮影被写体が高輝度であるか否かの判断材料と
なる信号を生成する。切り換え制御信号発生回路７は、
この被写体判別信号検出回路６からの出力信号に基づ
き、被写体が高輝度であるか否かの判定処理を行い、こ
の判定結果に応じたスイッチ制御信号（ＳＶＦ）を切り
換えスイッチ８に出力する。

【００１９】前記高輝度検出成分（ＶＦＨ）と前記焦点
電圧（ＶＦＮ）の２種類のピント情報を表す信号は、切
り換えスイッチ８でどちらか一方が択一選択され、後段
の制御回路９に送出される。この切り換えスイッチ８で
の選択は、前記スイッチ制御信号（ＳＶＦ）によって制
御され、被写体が高輝度である場合には前記高輝度検出
成分（ＶＦＨ）を選択出力し、被写体が高輝度ではない
場合には前記焦点電圧（ＶＦＮ）を選択出力するように
なされる。

【００２０】そして、上記の如く選択したピント情報
（ＶＦ）、すなわち高輝度検出成分（ＶＦＨ）もしくは
焦点電圧（ＶＦＮ）をもとに制御回路９でピントの合う
方向を検出し、被写体が高輝度である場合には、図２の
（ａ）に示す通りピント情報（ＶＦ）が最小となる方向
に（高輝度検出成分（ＶＦＨ）が最小となる方向に）、
また、被写体が高輝度ではない場合には、図２の（ｂ）
に示す通りピント情報（ＶＦ）が最大となる方向に（焦
点電圧（ＶＦＮ）が最大となる方向に）、制御回路９が
レンズ１を移動制御することにより、自動合焦が達成さ
れる。

【００２１】斯様に本実施例によれば、被写体が高輝度
である場合も高輝度ではない場合でも、確実な自動合焦
動作が実現できる。

【００２２】図３は、本実施例の前記した被写体判別信
号検出回路６の１具体例を示す図である。同図に示すよ
うに、本実施例における被写体判別信号検出回路６は、
前記映像信号（ＶＩＮ）の最大値（ＶＰＨ）と最小値
（ＶＰＬ）とを、それぞれ最大値検出器１１，最小値検
出器１２によって検出する構成としたものであり、ま
た、本実施例における前記切り換え制御信号発生回路７
は、この最大値（ＶＰＨ），最小値（ＶＰＬ）の情報を
もとに、被写体が高輝度であるか否かを判断するように
構成したものである。

【００２３】被写体が高輝度であるか否かは、例えば、
図４に示すアルゴリズムによって判断する。まず、前記
最大値（ＶＰＨ）が任意設定の所定値α以上であるか調
査し、最大値（ＶＰＨ）がαに満たないときは、前記ス
イッチ制御信号（ＳＶＦ）を“０”とする。一方、最大
値（ＶＰＨ）がα以上である場合には、前記最小値（Ｖ
ＰＬ）が任意設定の所定値β以下であるかどうかを調
べ、最小値（ＶＰＬ）がβより大きい場合には、スイッ
チ制御信号（ＳＶＦ）を“０”とし、最小値（ＶＰＬ）
がβ以下であれば、スイッチ制御信号（ＳＶＦ）を
“１”とする。つまり、前記最大値（ＶＰＨ）がα以
上、前記最小値（ＶＰＬ）がβ以下である場合は、スイ
ッチ制御信号（ＳＶＦ）を“１”とし、それ以外の場合
では（ＳＶＦ）を“０”とする。そして、スイッチ制御
信号（ＳＶＦ）が“１”のときは、被写体が高輝度であ
ることを示し、スイッチ制御信号（ＳＶＦ）が“０”の
ときは、被写体が高輝度ではないことを示す信号とな
る。ここで、上記したアルゴリズム中のαは映像信号の
飽和レベルに近い値であり、βは黒レベル近傍の値であ
る。このようなアルゴリズムによって、映像信号が飽和
するほどの高輝度であるか、ということと、映像信号の
振幅が十分に大きいかどうかを判断しており、例えば、
夜景や花火を撮影しているときなど、被写体は高輝度で
ある、と判断するようになっている。

【００２４】次に、本発明の第２実施例を図５〜図７に
よって説明する。図５は、本実施例に係る自動合焦装置
における被写体判別信号検出回路６の構成を示す図であ
る。本実施例と前記第１実施例との相違点は、第１実施
例における前記被写体判別信号検出回路６では、映像信
号（ＶＩＮ）の前記最大値（ＶＰＨ）と前記最小値（Ｖ
ＰＬ）とのみを検出するものであったものに対し、本実
施例では、映像信号が所定の高輝度基準電圧（ＶＳＰ
Ｈ）より高い電位である部分を検出する高輝度検出比較
器１３と、映像信号が所定の低輝度基準電圧（ＶＳＰ
Ｈ）より低い電位である部分を検出する低輝度検出比較
器１４と、この高輝度検出比較器１３，低輝度検出比較
器１４の出力をそれぞれ積分する積分器１５とを、さら
に具備したものとして、前記最大値（ＶＰＨ）及び最小
値（ＶＰＬ）のほかに、映像信号中の高輝度である部分
の幅を示す高輝度幅信号（ＶＰＨＩ）と、映像信号中の
低輝度である部分の幅を示す低輝度幅信号（ＶＰＬＩ）
とを出力とする構成とした点にある。また、前記切り換
え制御信号発生回路７は、前記最大値（ＶＰＨ），前記
最小値（ＶＰＬ），前記高輝度幅信号（ＶＰＨＩ），前
記低輝度幅信号（ＶＰＬＩ）の各情報をもとに、被写体
が高輝度であるか否かを判断するよう構成した点にあ
る。

【００２５】図５に示す構成において、被写体判別信号
検出回路６は、映像信号（ＶＩＮ）の前記最大値（ＶＰ
Ｈ）と前記最小値（ＶＰＬ）とを、それぞれ最大値検出
回路１１，最小値検出回路１２によって検出する。さら
に、高輝度検出比較器１３によって、映像信号（ＶＩ
Ｎ）のレベルが所定電圧の高輝度基準電圧（ＶＳＰＨ）
より高い部分を検出し、この高輝度検出比較器１３の検
出信号を積分器１５によって積分することにより、前記
高輝度幅信号（ＶＰＨＩ）を得、また、低輝度検出比較
器１４によって、映像信号（ＶＩＮ）のレベルが所定電
圧の低輝度基準電圧（ＶＳＰＬ）より低い部分を検出
し、この低輝度検出比較器１４の検出信号を積分器１５
によって積分することにより、前記低輝度幅信号（ＶＰ
ＬＩ）を得るようになっている。

【００２６】図６は、映像信号（ＶＩＮ）の波形と上記
した被写体判別信号検出回路６からの４種類の出力波形
を示す図である。図６の（ａ）は映像信号（ＶＩＮ）を
表わしており、同図中、一番上に横に引いた実線は映像
信号の飽和電位（ＶＳＡＴ）を示し、その下に横に引い
た点線は前記高輝度基準電圧（ＶＳＰＨ）を示し、一番
下に横に引いた点線は前記低輝度基準電圧（ＶＳＰＬ）
をそれぞれ示している。また、図６の（ｂ）は前記高輝
度幅信号（ＶＰＨＩ）を、図６の（ｃ）は前記低輝度幅
信号（ＶＰＬＩ）を、図６の（ｄ）は前記最大値（ＶＰ
Ｈ）を、図６の（ｅ）は前記最小値（ＶＰＬ）をそれぞ
れ示している。

【００２７】本実施例では、被写体が高輝度であるか否
かは、例えば、図７に示すアルゴリズムによって判断す
る。まず、前記第１実施例でも述べた通り、前記最大値
（ＶＰＨ）がα以上、前記最小値（ＶＰＬ）がβ以下、
という２つの条件の内どれか一つでも条件に満たないも
のが有れば、前記スイッチ制御信号（ＳＶＦ）を“０”
とし、被写体は高輝度ではないと判断する。ここで、上
記２つの条件を総じて第１の条件とする。つぎに、前記
高輝度幅信号（ＶＰＨＩ）と所定値δとの大小関係、前
記低輝度幅信号（ＶＰＬＩ）と所定値εとの大小関係、
高輝度幅信号（ＶＰＨＩ）と低輝度幅信号（ＶＰＬＩ）
の和をピーク幅信号（ＶＰＩ）とし、該ピーク幅信号
（ＶＰＩ）と所定値ζとの大小関係とを総じて第２の条
件とすると、図７では該第２の条件は、高輝度幅信号
（ＶＰＨＩ）がδ以上、または、低輝度幅信号（ＶＰＬ
Ｉ）がε以上、または、ピーク幅信号（ＶＰＩ）がζ以
上、であり、上記した第１の条件と第２の条件を同時に
満たすときに前記スイッチ制御信号（ＳＶＦ）を“１”
とし、被写体は高輝度であると判断し、それ以外ではス
イッチ制御信号（ＳＶＦ）を“０”とし、被写体は高輝
度ではないと判断する。

【００２８】上記した図７の被写体輝度判断のアルゴリ
ズムは、第１実施例で述べた図４のアルゴリズムによっ
て被写体が高輝度であると判断した際、前記したピント
情報（ＶＦ）として、映像信号の高域周波数成分を抽出
することにより生成する前記焦点電圧（ＶＦＮ）を選択
しても良好な性能で自動合焦が達成できる場合があり、
このような場合の状況を、前記高輝度幅信号（ＶＰＨ
Ｉ）および前記低輝度幅信号（ＶＰＬＩ）によって判断
し、より自動合焦性能を高めたものである。

【００２９】図７に示したアルゴリズム以外に、前記第
２の条件を、高輝度幅信号（ＶＰＨＩ）がδ以上、か
つ、低輝度幅信号（ＶＰＬＩ）がε以上、かつ、ピーク
幅信号（ＶＰＩ）がζ以上、としても上記と同等の効果
がある。また、前記第２の条件を、高輝度幅信号（ＶＰ
ＨＩ）がδ以上、かつ、低輝度幅信号（ＶＰＬＩ）がε
以上、または、ピーク幅信号（ＶＰＩ）がζ以上、とし
ても上記と同等の効果がある。また、前記第２の条件
を、高輝度幅信号（ＶＰＨＩ）がδ以上、または、低輝
度幅信号（ＶＰＬＩ）がε以上、かつ、ピーク幅信号
（ＶＰＩ）がζ以上、としても上記と同等の効果があ
る。また、前記第２の条件を、高輝度幅信号（ＶＰＨ
Ｉ）がδ以上、かつ、低輝度幅信号（ＶＰＬＩ）がε以
上、としても上記と同等の効果がある。また、前記第２
の条件を、高輝度幅信号（ＶＰＨＩ）がδ以上、また
は、低輝度幅信号（ＶＰＬＩ）がε以上、としても上記
と同等の効果がある。なお以上説明した以外の部分は前
記第１実施例と同様であるので、その説明は省略する。

【００３０】以上説明した通り、本実施例によれば、前
述の第１実施例と同様に被写体状況にかかわらず、常に
確実な自動合焦が実現できる。

【００３１】次に、本発明の第３実施例を図８〜図１０
によって説明する。図８は、本実施例に係る自動合焦装
置における被写体判別信号検出回路６の構成を示す図で
ある。本実施例と前記第２実施例との相違点は、第２実
施例における前記被写体判別信号検出回路６では、前記
高輝度検出比較器１３と前記低輝度検出比較器１４とを
具備していたものに対し、本実施例ではこれに代替する
ものとして、被写体判別信号検出回路６に、映像信号の
高輝度部、或は低輝度部を検出するピーク幅検出器１６
と、該ピーク幅検出器１６の出力を積分する積分器１５
とを具備させ、ピーク幅検出器１６と積分器１５によっ
て、映像信号（ＶＩＮ）の高輝度幅と低輝度幅の和を示
す前記したピーク幅信号（ＶＰＩ）を生成し、被写体判
別信号検出回路６からの出力信号を、前記最大値（ＶＰ
Ｈ）と、前記最小値（ＶＰＬ）と、前記ピーク幅信号
（ＶＰＩ）との、３種類とするように構成した点にあ
る。また、前記切り換え制御信号発生回路７は、前記最
大値（ＶＰＨ），前記最小値（ＶＰＬ），前記ピーク幅
信号（ＶＰＩ）の各情報をもとに、被写体が高輝度であ
るか否かを判断するよう構成した点にある。

【００３２】図８に示す構成において、被写体判別信号
検出回路６は、映像信号（ＶＩＮ）の前記最大値（ＶＰ
Ｈ）と前記最小値（ＶＰＬ）とを、それぞれ最大値検出
回路１１，最小値検出回路１２によって検出する。ま
た、ピーク幅検出器１６によって、映像信号（ＶＩＮ）
のレベルが所定電圧の高輝度基準電圧（ＶＳＰＨ）より
高い部分、または、所定電圧の低輝度基準電圧（ＶＳＰ
Ｌ）より低い部分を検出し、この検出信号を積分器１５
により積分することによって、前記ピーク幅信号（ＶＰ
Ｉ）を得るようになっている。

【００３３】図９は、映像信号（ＶＩＮ）の波形と上記
した被写体判別信号検出回路６からの３種類の出力波形
を示す図である。図９の（ａ）は映像信号（ＶＩＮ）を
示しており、これは前記図６の（ａ）と同じものであ
る。また、図９の（ｂ）は前記ピーク幅信号（ＶＰＩ）
を示している。また、図９の（ｄ）は前記最大値（ＶＰ
Ｈ）を、図９の（ｅ）は前記最小値（ＶＰＬ）をそれぞ
れ示しており、これらは前記図６の（ｄ），（ｅ）と同
じものである。

【００３４】本実施例では、被写体が高輝度であるか否
かは、例えば、図１０に示すアルゴリズムによって判断
する。まず、前記最大値（ＶＰＨ）がα以上、前記最小
値（ＶＰＬ）がβ以下、という２つの条件の内どれか一
つでも条件に満たないものが有れば前記スイッチ制御信
号（ＳＶＦ）を“０”とし、被写体は高輝度ではないと
判断する。つぎに、上記２つの条件を満たし、かつ、前
記ピーク幅信号（ＶＰＩ）が所定値δ以上であるときに
前記スイッチ制御信号（ＳＶＦ）を“１”とし、被写体
は高輝度であると判断し、それ以外ではスイッチ制御信
号（ＳＶＦ）を“０”とし、被写体は高輝度ではないと
判断する。なお以上説明した以外の部分は前記各実施例
と同様であるので、その説明は省略する。

【００３５】以上説明した通り、本実施例によれば、前
記した各実施例と同様に被写体状況にかかわらず、常に
確実な自動合焦が実現できる。

【００３６】次に、本発明の第４実施例を図１１及び図
１２によって説明する。図１１は、本実施例に係る自動
合焦装置の要部構成を示すブロック図である。本実施例
と前記各実施例との相違点は、本実施例においては、前
記カメラ回路３内で映像信号をどれくらい増幅している
かを検出する利得検出回路１７を具備し、撮影被写体が
高輝度であるか否かの判断材料として、上記利得検出回
路１７の出力信号を、前記した被写体判別信号検出回路
６の出力信号と併せて用いるように構成した点にある。

【００３７】図１１に示す構成において、前記カメラ回
路３内では、被写体状況に応じ、例えば、被写体が暗い
場合には利得を大きく、また、被写体が明るいときには
利得を小さくする、という具合いに撮像素子２の出力信
号を増幅制御している。利得検出回路１７は、このカメ
ラ回路３の入力と出力とから、前記映像信号（ＶＩＮ）
の利得（ＧＡＧＣ）を検出し、これを前記切り換え制御
信号発生回路７に出力する。切り換え制御信号発生回路
７は、該利得（ＧＡＧＣ）と前記被写体判別信号検出回
路６の出力とから、撮影被写体が高輝度であるか否かを
判断する。

【００３８】本実施例では、被写体が高輝度であるか否
かは、例えば、図１２に示すアルゴリズムによって判断
する。まず、前記最大値（ＶＰＨ）が任意設定の所定値
α以上であるか調査し、最大値（ＶＰＨ）がαに満たな
いときは、前記スイッチ制御信号（ＳＶＦ）を“０”と
する。最大値（ＶＰＨ）がα以上である場合には、前記
最小値（ＶＰＬ）が任意設定の所定値β以下であるかど
うかを調べ、最小値（ＶＰＬ）がβより大きい場合には
スイッチ制御信号（ＳＶＦ）を“０”とする。最大値
（ＶＰＨ）がα以上、かつ、最小値（ＶＰＬ）がβ以下
である場合は、映像信号の利得（ＧＡＧＣ）が任意設定
の所定値δ以上であるかどうかを調べ、利得（ＧＡＧ
Ｃ）がδに満たないときは（ＳＶＦ）を“０”とし、利
得（ＧＡＧＣ）がδ以上であれば、スイッチ制御信号
（ＳＶＦ）を“１”とする。つまり、最大値（ＶＰＨ）
がα以上、最小値（ＶＰＬ）がβ以下、利得（ＧＡＧ
Ｃ）がδ以上である場合はスイッチ制御信号（ＳＶＦ）
を“１”として、被写体が高輝度であると判断し、それ
以外の場合では（ＳＶＦ）を“０”として、被写体は高
輝度ではないと判断する。

【００３９】前記第２実施例でも述べたように、前記第
１実施例において、撮影被写体は高輝度であると判断さ
れた場合であっても、前記焦点電圧（ＶＦＮ）を前記ピ
ント情報（ＶＦ）として選択しても、良好に自動合焦動
作できる場合がある。これは、例えば、蛍光灯やランプ
を大写しにした場合や、映像信号が飽和するほどの高輝
度被写体と高輝度ではない一般的な被写体とが混在する
場合で、このような場合には映像信号の利得は小さく、
映像信号の飽和の度合も小さい、という場合が多い。つ
まり本実施例では、映像信号の利得を検出し、被写体が
高輝度である場合に、その映像信号の飽和の度合を知る
ことによって、さらに正確に被写体状況を把握できるよ
うになっている。

【００４０】なお、図１２に示したアルゴリズム以外に
も、最大値（ＶＰＨ）がα以上、最小値（ＶＰＬ）がβ
以下、利得（ＧＡＧＣ）がδ以上という３つの条件を、
前記第２実施例でいう第１の条件にあてはめてる事によ
り、上記同様、さらに正確に被写体状況を把握できるよ
うになる。なお以上説明した以外の部分は前記各実施例
と同様であるので、その説明は省略する。

【００４１】以上説明した通り、本実施例によれば、前
記各実施例と同様に被写体状況にかかわらず、常に確実
な自動合焦が実現できる。

【００４２】次に、本発明の第５実施例を図１３及び図
１４によって説明する。図１３は、本実施例に係る自動
合焦装置の要部構成を示すブロック図である。本実施例
と前記各実施例との相違点は、本実施例においては、前
記高輝度成分検出回路４と前記被写体判別信号検出回路
６の信号入力として、前記映像信号（ＶＩＮ）を１フィ
ールドの所定期間抜き出した信号を用いるよう構成した
点にある。

【００４３】図１３において、ゲート幅制御回路１８
は、前記高輝度成分検出回路４と前記被写体判別信号検
出回路６へ出力するための前記映像信号（ＶＩＮ）を抜
き出す期間、つまり、画枠を設定する回路である。この
ゲート幅制御回路１８からの画枠設定制御信号（ＧＣ）
に従い、ゲート回路１０は指定された抜き出し期間だけ
１フィールドの映像信号（ＶＩＮ）を抜き出し、前記高
輝度成分検出回路４と前記被写体判別信号検出回路６に
それぞれ出力する。上記した画枠は、撮影画面内に焦点
距離の異なる被写体が存在する場合に、誤動作無く合わ
せるべき被写体にピントが合うよう設定されるものであ
り、該画枠の設定は前記スイッチ制御信号（ＳＶＦ）の
情報をもとに、以下のように行われる。

【００４４】すなわち、上記した画枠の設定は、スイッ
チ制御信号（ＳＶＦ）の情報をもとに、例えば、図１４
のアルゴリズムに従い行う。まず、前記スイッチ制御信
号（ＳＶＦ）を調べ、スイッチ制御信号（ＳＶＦ）が
“１”、つまり被写体が高輝度である場合には、高輝度
検出フラグ（ＨＦＬＧ）をセットし、画枠は変化させな
い。スイッチ制御信号（ＳＶＦ）が“０”の場合は、前
記高輝度検出フラグ（ＨＦＬＧ）を調べ、（ＨＦＬＧ）
が“０”の場合は画枠を元に戻し、（ＨＦＬＧ）が
“１”の場合は画枠を広げる。ここで、被写体が高輝度
であるかどうかを示す前記スイッチ制御信号（ＳＶＦ）
は、一度高輝度被写体と判断しても、次の段階で高輝度
被写体ではないと判断するときがある。これは、被写体
が高輝度であり、かつ、ピントがぼけているときは、該
被写体の高輝度部の映像信号が大きく錯乱するため、合
わせようとする被写体が画枠内に納まっていない場合が
あるからで、このような場合は、ピントがぼけていると
きに高輝度被写体と判定し、ピントが合うに従って高輝
度部の錯乱が収束し、画枠内からその被写体が外れ高輝
度被写体ではない、と判断する。本実施例は、このよう
な状況下に陥った場合でも誤動作しないように構成した
ものであり、上記高輝度検出フラグ（ＨＦＬＧ）は、一
度スイッチ制御信号（ＳＶＦ）が高輝度被写体と判断し
たときにセットし、一連の自動合焦動作が終了するまで
リセットはしない。また、上記のアルゴリズムは、高輝
度検出フラグ（ＨＦＬＧ）がセットしているときに、ス
イッチ制御信号（ＳＶＦ）が高輝度被写体ではない、と
判断したときには、ピント合わせをすべき被写体が画枠
の外にあるものと判断し、該画枠を広げるよう制御す
る。なお以上説明した以外の部分は前記各実施例と同様
であるので、その説明は省略する。

【００４５】以上説明した通り、本実施例によれば、前
述の実施例と同様に被写体状況にかかわらず、常に確実
な自動合焦が実現できる。

【００４６】次に、本発明の第６実施例を図１５及び図
１６によって説明する。図１５は、本実施例に係る自動
合焦装置の要部構成を示すブロック図である。本実施例
では、前記高輝度成分検出回路４を、映像信号（ＶＩ
Ｎ）の高輝度部を検出し、これを検出した際に所定電位
（ＶＨ）を出力する高輝度検出比較器１３と、上記所定
電位（ＶＨ）を１フィールド期間積分するフィールド積
分器１９と、該フィールド積分器１９の積分出力より垂
直走査周波数の半分の周波数成分を除去するフィールド
成分除去ＬＰＦ（ローパスフィルタ）２０とにより構成
し、また、映像信号が高輝度であるか否かを定めるしき
い値となる比較基準電圧（ＶＳＨ）を、比較基準電圧設
定回路２１において、映像信号の最大値（ＶＰＨ）と最
小値（ＶＰＬ）との電位差を計算することによって設定
するよう構成したものである。

【００４７】図１５に示す構成において、高輝度成分検
出回路４は、前記映像信号（ＶＩＮ）が可変の比較基準
電圧（ＶＳＨ）より高い電位である部分を、高輝度検出
比較器１３によって検出し、これを検出したときに出力
される所定電位（ＶＨ）を、フィールド積分器１９によ
って１フィールド期間積分することにより、高輝度検出
成分（ＶＦＨ１）を生成する。この高輝度検出成分（Ｖ
ＦＨ１）は従来技術で述べたものと同様に、被写体が高
輝度である場合、ピントの合い具合いに応じ、ピント方
向へ近づくにつれ小さくなり、ジャストピント点で最小
となる。ところが、この高輝度検出成分（ＶＦＨ１）
は、レンズ１を固定しても、偶数フィールド、奇数フィ
ールドといったフィールドの違いによりその検出値が同
じにならない場合がある。これは、偶数フィールドと奇
数フィールドとで撮像素子２を走査する場所が、例えば
隣合ったラインを偶数と奇数とで交互に走査する、等で
違う場合、偶数フィールドのある走査点では高輝度部を
検出するが、奇数フィールドの同じ走査点では高輝度部
を検出しない、などという事が起きるからで、例えば、
被写体が面積の小さい高輝度被写体である場合、また、
焦点合わせの対象となる被写体の映像信号が、撮影画面
内に全て納まっていない場合、或は前記ゲート回路１０
によって抜き出される期間内に全て納まっていない場合
等に生じる。

【００４８】すなわち、図１６の（ａ）に示す通り、横
軸にジャストピント点からピンボケまでのレンズ位置、
縦軸に上記した高輝度検出成分（ＶＦＨ１）をとり、グ
ラフ化すると、その軌跡が滑らかな曲線になるとは限ら
ず、多少その曲線は凸凹になる場合がある。

【００４９】高輝度成分検出回路４中の前記フィールド
成分除去ＬＰＦ２０は、前記高輝度検出成分（ＶＦＨ
１）から、垂直走査周波数の半分の周波数成分、例えば
ＮＴＳＣ方式であれば３０Ｈｚ、を除去するＬＰＦであ
り、これによって、偶数、奇数フィールドの違いにより
生じる図１６の（ａ）の曲線の凸凹が滑らかになる。図
１６の（ｂ）は、フィールド成分除去ＬＰＦ２０の出力
である高輝度検出成分（ＶＦＨ）を示したものであり、
該高輝度検出成分（ＶＦＨ）は、ピントの合い具合いに
応じ、ピント方向へ近づくにつれ小さくなり、ジャスト
ピント点で最小となり、しかも図１６の（ｂ）の曲線は
凸凹がなく滑らかなものとして得られる。

【００５０】映像信号が高輝度であるか否かを定めるし
きい値となる前記比較基準電圧（ＶＳＨ）は、映像信号
の最大値（ＶＰＨ）と最小値（ＶＰＬ）との電位差を計
算することによって設定するが、この設定値により、前
記高輝度検出成分（ＶＦＨ）を示す図１６の（ｂ）の曲
線の形が変化する。これは、合焦点からピンボケ方向へ
向かって得られる高輝度検出電圧（ＶＦＨ）の傾斜が、
どれくらいボケたところまで自動合焦を達成できるよう
得られるか、という性能面を左右する電圧であり、例え
ば、前記最大値（ＶＰＨ）から前記最小値（ＶＰＬ）を
引いた値の２分の１から４分の１程度のレベルに比較基
準電圧（ＶＳＨ）を設定することにより、良好な合焦性
能を有する前記高輝度検出成分（ＶＦＨ１）を生成する
ことが出来る。なお、以上説明した以外の部分は前記各
実施例と同様であるので、その説明は省略する。

【００５１】以上説明した通り、本実施例によれば、前
記各実施例と同様に被写体状況にかかわらず、常に確実
な自動合焦が実現できる。

【００５２】次に、図１７及び図１８によって本発明の
第７実施例を説明する。図１７は、本実施例に係る自動
合焦装置装置における高輝度成分検出回路４を示す図で
ある。本実施例と前記第６実施例との相違点は、第６実
施例では、映像信号（ＶＩＮ）が可変の比較基準電圧
（ＶＳＨ）より高い電位である部分を前記高輝度検出比
較器１３により検出していたものに対し、本実施例で
は、映像信号（ＶＩＮ）が可変の前記比較基準電圧（Ｖ
ＳＨ）より低い電位である部分を低輝度検出比較器１４
により検出し、これを検出したときに出力する所定電位
（ＶＨ）を、前記フィールド積分器１９によって１フィ
ールド期間積分することにより、前記高輝度検出成分
（ＶＦＨ１）を生成する点にある。

【００５３】前記第６実施例で説明した通り、前記高輝
度検出成分（ＶＦＨ１）は、前記した高輝度検出比較器
１３を用いると、被写体が高輝度である場合、ピントの
合い具合いに応じ、ピント方向へ近づくにつれ小さくな
り、ジャストピント点で最小となるが、低輝度検出比較
器１４を用いる本実施例では、積分する期間が第６実施
例と全く反対となり、高輝度検出成分（ＶＦＨ１）も、
図１８の（ａ）に示す通り、被写体が高輝度である場
合、ピントの合い具合いに応じ、ピント方向へ近づくに
つれ大きくなり、ジャストピント点で最大となる。本実
施例においても、第６実施例と同様に、図１８の（ａ）
の高輝度検出成分（ＶＦＨ１）を、前記フィールド成分
除去ＬＰＦ２０へ通すことにより、図１８の（ｂ）に示
す通り、曲線面の滑らかな前記高輝度検出成分（ＶＦ
Ｈ）が得られる。なお以上説明した以外の部分は前記実
施例と同様であるので、その説明は省略する。

【００５４】以上説明した通り、本実施例によれば、前
記各実施例と同様に被写体状況にかかわらず、常に確実
な自動合焦が実現できる。

【００５５】次に、本発明の第８実施例を図１９によっ
て説明する。図１９は、本実施例に係る自動合焦装置装
置における高輝度成分検出回路４を示す図である。本実
施例と前記第６実施例との相違点は、第６実施例では、
前記高輝度検出成分（ＶＦＨ１）を前記フィールド積分
器１９によって１フィールド毎に生成していたものに対
し、本実施例では、前記フィールド積分器１９の代わり
に、１フレーム毎にリセットするフレーム積分器２８を
設け、前記したフィールド成分除去ＬＰＦ２０を除去す
るよう構成した点にある。

【００５６】前記第６実施例で説明した通り、前記フィ
ールド成分除去ＬＰＦ２０は、前記フィールド積分器１
９を通して得られる前記高輝度検出成分（ＶＦＨ１）
が、レンズ１を固定しても、偶数フィールド、奇数フィ
ールドといったフィールドの違いによりその検出値が同
じにならない場合がある為、このフィールド間の非相関
成分を除去するために具備されたものであったが、本実
施例では、被写体が高輝度である場合のピント情報を示
す高輝度検出成分（ＶＦＨ）が１フレーム毎に得られる
ため、レンズ１を固定した場合のフィールド間の非相関
性はなくなり、前記フィールド成分除去ＬＰＦ２０を除
去しても何ら問題はないわけである。なお上記説明した
以外の部分は前述の実施例と同様であるので、その説明
は省略する。

【００５７】以上説明した通り、本実施例によれば、前
述の実施例と同様に被写体状況にかかわらず、常に確実
な自動合焦が実現できる。

【００５８】なお、上記本実施例において、前記高輝度
検出成分（ＶＦＨ）が１フレーム毎に出力されるのに合
わせて、前記最大値検出回路１１と前記最小値検出回路
１２を１フレーム毎にリセットするよう構成しても、動
作に支障を来すものではない。

【００５９】なおまた、本実施例では、前記高輝度検出
成分（ＶＦＨ）が合焦点で最小となるよう前記高輝度検
出比較器１３を具備する構成としたが、高輝度検出成分
（ＶＦＨ）が合焦点で最大となるよう前記低輝度検出比
較器１４を具備する構成としても何ら問題はない。

【００６０】次に、本発明の第９実施例を図２０及び図
２１によって説明する。図２０は、本実施例に係る自動
合焦装置の被写体判別信号検出回路６とその前段の回路
を示す図である。本実施例と前記各実施例との相違点
は、本実施例においては、前記被写体判別信号検出回路
６の入力信号として、ＬＰＦ２２を通した前記映像信号
（ＶＩＮ）を用い、前記最大値（ＶＰＨ）及び前記最小
値（ＶＰＬ）が、ある程度感度が鈍くなるよう生成する
ように構成した点にある。これは、被写体の高輝度部、
或は低輝度部が極めて短い幅しか持たない場合に、該信
号部を高輝度か否かの判断情報から除去するためのもの
であり、こうすることによって、前記第２，第３実施例
と同等の効果を生ずる。

【００６１】なお、本実施例において、前記ＬＰＦ２２
を前記した図１３の（第５実施例の）前記ゲート回路１
０の後段に置いても効果は同じである。

【００６２】また、図２１は本第９実施例の変形例を示
す図で、同図は前記した最大値検出回路１１、もしくは
前記した最小値検出回路１２の回路構成の１例を示して
いる。図２１に示すように、前記ＬＰＦ２２は、例えば
前記図３，５に示した如き前記最大値検出回路１１、或
は前記最小値検出回路１２の内部に設けてもよい。図２
１においては、映像信号と比較値とを比較器２３によっ
てその大小関係を判断し、この大小関係を示す制御信号
（ＳＥＬ）をもとに、スイッチ２４では映像信号と上記
比較値とを切り換えて出力する。この出力は前記ＬＰＦ
２２によって感度を落とし、一定期間毎にリセットする
リセット回路２５を通り、上記比較値として出力する。
なお、この比較値は前記最大値（ＶＰＨ）、或は前記最
小値（ＶＰＬ）に相当するものである。

【００６３】図２２は、第１実施例で説明した前記した
制御回路９の１具体例を示す図である。図２２に示した
例では、レンズの移動制御を行う前記制御回路９は、前
記切り換えスイッチ８によって選択した前記ピント情報
（ＶＦ）より合焦方向を検出する移動方向検出回路２６
と、該移動方向検出回路２６出力の方向信号（ＶＭＰ）
の極性の反転の可否を決定する反転判定回路２７と、該
反転判定回路２７出力に応じてレンズ１を移動させるレ
ンズ移動制御回路２９とにより構成されている。

【００６４】以下、図２２及び図２３を用いて、上記し
た制御回路９の動作を説明する。図２２に示す構成にお
いて、前記高輝度検出成分（ＶＦＨ）と前記焦点電圧
（ＶＦＮ）の２種類のピント情報を表す信号は、切り換
えスイッチ８でどちらか一方が択一的に選択され、後段
へ送出される。この切り換えスイッチ８は、撮影被写体
が高輝度であるかどうかを示す前記スイッチ制御信号
（ＳＶＦ）が“０”か“１”かによって、（ＳＶＦ）が
“０”であれば前記焦点電圧（ＶＦＮ）を選択し、（Ｓ
ＶＦ）が“１”であれば前記高輝度検出成分（ＶＦＨ）
を選択し、後段へその選択した信号をピント情報（Ｖ
Ｆ）として送出する。前述の実施例でも述べた通り、図
２３の（ａ）に示す高輝度検出成分（ＶＦＨ）は、横軸
を至近→∞のレンズ位置としてグラフ化すると、合焦点
で最小となるようなすり鉢形の特性を呈し、また、図２
３の（ｄ）に示す焦点電圧（ＶＦＮ）は、合焦点で最大
となるような山形の特性を呈する。

【００６５】移動方向検出回路１６は、選択されたピン
ト情報（ＶＦ）よりレンズ１を移動すべき合焦方向を示
す方向信号（ＶＭＰ）を検出する。この方向信号（ＶＭ
Ｐ）は、例えば、前記ピント情報（ＶＦ）を微分するこ
とによって得られ、また或は、レンズ１を、例えば１５
Ｈｚで微振動させて得られる該ピント情報（ＶＦ）をバ
ンドパスフィルタ（ＢＰＦ）へ通す事によっても得られ
る。一般には、ピント情報を示す信号を微分する前者の
方式は、山登り方式、レンズ１を微振動させる後者の方
式は、Ｗｏｂｌｉｎｇ方式として知られている。図２３
の（ｂ）は前記高輝度検出成分（ＶＦＨ）より検出した
前記方向信号（ＶＭＰ）であり、（ＶＦＨ）の傾斜が負
のときは（ＶＭＰ）も負、（ＶＦＨ）の傾斜が正の時は
（ＶＭＰ）も正となる。図２３の（ｅ）は前記焦点電圧
（ＶＦＮ）より検出した方向信号（ＶＭＰ）であり、図
２３の（ｂ）と図２３の（ｅ）とでは、得られる前記方
向信号（ＶＭＰ）の極性が逆になる。

【００６６】反転判定回路２７は、前記方向信号（ＶＭ
Ｐ）の極性を反転させるか否かを判定する回路である。
この判定は、前記スイッチ制御信号（ＳＶＦ）が“０”
であるか“１”であるかによって、例えば、被写体が高
輝度である場合は（ＳＶＦ）は“１”であるので、図２
３の（ｃ）に示す通り、前記方向信号（ＶＭＰ）の極
性、つまり正と負を反転させ、また、被写体が高輝度で
はない場合は（ＳＶＦ）は“０”であるので、図２３の
（ｆ）に示す通り、前記方向信号（ＶＭＰ）はそのまま
出力する。上記反転判定回路２７の出力である方向信号
（ＶＭ）は、図２３の（ｃ），（ｆ）より明らかな通
り、被写体が高輝度である場合も、高輝度ではない場合
も、合焦点→至近方向では正値、合焦点→∞方向では負
値で得られる。

【００６７】そして、上記方向信号（ＶＭ）が正値であ
ればレンズ１を∞方向へ移動させ、方向信号（ＶＭ）が
負値であればレンズ１を至近方向へ移動させる、という
制御を行うのがレンズ移動制御回路２９である。これに
より、被写体が高輝度である無しに関わらず、レンズ１
を合焦点へ導くことができ、自動合焦を達成できる。

【００６８】なお、上記した説明では、前記高輝度検出
成分（ＶＦＨ）は合焦点で最小となるよう得られる、と
したが、第７実施例で述べたように、高輝度検出成分
（ＶＦＨ）は合焦点で最大となるよう得られる構成もあ
る。このような構成とした場合は、前記移動方向検出回
路２６の出力である前記方向信号（ＶＭＰ）は被写体が
高輝度であるなしにかかわらず、合焦点→至近方向では
正値、合焦点→∞方向では負値で得られるため、前記反
転判定回路２７は不要となる。

【００６９】次に、本発明の第１０実施例を図２４によ
って説明する。図２４は、本実施例に係る自動合焦装置
の構成を示すブロック図であり、本実施例は、前記映像
信号（ＶＩＮ）をＡ／Ｄ変換してデジタル信号で取り扱
うようになし、回路をデジタルで構成したものである。

【００７０】図２４において、レンズ１を通してＣＣＤ
センサ５１で光電変換した信号を、相関２重サンプリン
グ（ＣＤＳ）回路５２で相関２重サンプリング処理し、
オートゲインコントロール（ＡＧＣ）回路５３で利得を
自動調整した後、該ＡＧＣ回路５３出力をＡ／Ｄ変換回
路５４でデジタル変換することによって、デジタル化し
た映像信号（ＶＩＮ）が得られる。信号処理・制御回路
９９は、この映像信号より、例えば、１フィールド期間
の該映像信号量が一定に保たれるように利得制御を行
い、映像信号の利得（ＧＡＧＣ）は前記ＡＧＣ回路５３
へフィードバックされる。本実施例では、このようにし
て得られたＡＧＣ値（ＧＡＧＣ）を、前記第４実施例で
述べたものと同様に、被写体が高輝度であるか否かの判
断材料の一つとするものである。また、回路をデジタル
で構成することにより、例えば、積分器、前記フィール
ド成分除去ＬＰＦ２０、前記移動方向検出回路２６等の
低周波数で動作する部分の回路の規模を小さくすること
が出来、性能のバラつきも無くする事が出来る。

【００７１】なお、図２４中の点線で囲んだ部分をマイ
コンによって実現することにより、更に回路規模の縮小
化を図ることができる。なお、上記説明した以外の部分
は、前述の各実施例と同様であるので、その説明は省略
する。

【００７２】以上説明した通り、本実施例によれば、前
記した各実施例と同様に被写体状況にかかわらず、常に
確実な自動合焦が実現できる。

【００７３】なおここで、上述してきた各実施例におい
ては、前記スイッチ制御信号（ＳＶＦ）が“０”であれ
ば前記焦点電圧（ＶＦＮ）を選択し、スイッチ制御信号
（ＳＶＦ）が“１”であれば前記高輝度検出成分（ＶＦ
Ｈ）を選択する、としたが、“０”，“１”という表現
でなくても２値表現であればいかなる形態をとろうとも
効果は全く同じである。また同様に、前記高輝度フラグ
（ＨＦＬＧ）等の２値表現してあるものは、その表現が
本文と違うものであっても２値表現であれば効果は変わ
らない。

【００７４】なおまた、前記した各実施例を任意に組合
せて構成しても何ら問題はない。

【００７５】

【発明の効果】叙上のように本発明によれば、被写体が
高輝度である場合でも高輝度ではない場合でも自動合焦
動作をさせることができるので、誤動作の少ない自動合
焦装置を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る自動合焦装置を示す
ブロック図である。

【図２】図１の構成において検出される高輝度検出成分
（ＶＦＨ）と焦点電圧（ＶＦＮ）の波形を示す説明図で
ある。

【図３】図１の被写体判別信号検出回路の１具体例を示
すブロック図である。

【図４】本発明の第１実施例による切り換え制御信号発
生回路の制御アルゴリズムを示すフローチャート図であ
る。

【図５】本発明の第２実施例に係る自動合焦装置におけ
る被写体判別信号検出回路を示すブロック図である。

【図６】映像信号の波形と図５の被写体判別信号検出回
路の出力波形とを示す説明図である。

【図７】本発明の第２実施例による切り換え制御信号発
生回路の制御アルゴリズムを示すフローチャート図であ
る。

【図８】本発明の第３実施例に係る自動合焦装置におけ
る被写体判別信号検出回路を示すブロック図である。

【図９】映像信号の波形と図８の被写体判別信号検出回
路の出力波形とを示す説明図である。

【図１０】本発明の第３実施例による切り換え制御信号
発生回路の制御アルゴリズムを示すフローチャート図で
ある。

【図１１】本発明の第４実施例に係る自動合焦装置の要
部構成を示すブロック図である。

【図１２】本発明の第４実施例による切り換え制御信号
発生回路の制御アルゴリズムを示すフローチャート図で
ある。

【図１３】本発明の第５実施例に係る自動合焦装置の要
部構成を示すブロック図である。

【図１４】図１３のゲート幅制御回路の制御アルゴリズ
ムを示すフローチャート図である。

【図１５】本発明の第６実施例に係る自動合焦装置の要
部構成を示すブロック図である。

【図１６】図１５の高輝度成分検出回路中のフィールド
積分器の出力たる高輝度検出成分（ＶＦＨ１）とフィー
ルド成分除去ＬＰＦの出力たる高輝度検出成分（ＶＦ
Ｈ）の波形を示す説明図である。

【図１７】本発明の第７実施例に係る自動合焦装置にお
ける高輝度成分検出回路を示すブロック図である。

【図１８】図１７の高輝度成分検出回路中のフィールド
積分器の出力たる高輝度検出成分（ＶＦＨ１）とフィー
ルド成分除去ＬＰＦの出力たる高輝度検出成分（ＶＦ
Ｈ）の波形を示す説明図である。

【図１９】本発明の第８実施例に係る自動合焦装置にお
ける高輝度成分検出回路を示すブロック図である。

【図２０】本発明の第９実施例に係る自動合焦装置の要
部構成を示すブロック図である。

【図２１】本発明の第９実施例の変形例に係る最大値検
出回路もしくは最小値検出回路の構成を示すブロック図
である。

【図２２】図１の制御回路の１具体例を示すブロック図
である。

【図２３】図２２の各部の波形を示す説明図である。

【図２４】本発明の第１０実施例に係る自動合焦装置を
示すブロック図である。

【図２５】従来の自動合焦装置を示すブロック図であ
る。

【図２６】図２５の各部の波形を示す説明図である。

【符号の説明】 １ レンズ ２ 撮像素子 ３ カメラ回路 ４ 高輝度成分検出回路 ５ 焦点電圧検出回路 ６ 被写体判別信号検出回路 ７ 切り換え制御信号発生回路 ８ 切り換えスイッチ ９ 制御回路 １０ ゲート回路 １１ 最大値検出回路 １２ 最小値検出回路 １３ 高輝度検出比較器 １４ 低輝度検出比較器 １５ 積分器 １６ ピーク幅検出器 １７ 利得検出回路 １８ ゲート幅制御回路 １９ フィールド積分器 ２０ フィールド成分除去ＬＰＦ ２１ 比較基準電圧設定回路 ２２ ＬＰＦ ２３ 比較器 ２４ スイッチ ２５ リセット回路 ２６ 移動方向検出回路 ２７ 反転判定回路 ２８ フレーム積分器 ２９ レンズ移動制御回路 ５１ ＣＣＤセンサ ５２ ＣＤＳ（相関２重サンプリング）回路 ５３ ＡＧＣ回路 ５４ Ａ／Ｄ変換回路 ９９ 信号処理・制御回路 １００ レンズ制御信号生成回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村上 敏夫 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所映像メディア研究所内 (72)発明者 戸高 義弘 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所映像メディア研究所内 (72)発明者 大坂 一朗 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所映像メディア研究所内

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 撮像素子（２）より得られる映像信号
   （ＶＩＮ）の高域周波数成分を検出し、ピントの合い具
   合いを示す焦点電圧（ＶＦＮ）を生成する焦点電圧検出
   手段（５）と、 前記映像信号（ＶＩＮ）の所定の電位以上の幅を検出す
   ることにより、ピントの合い具合いを示す高輝度検出成
   分（ＶＦＨ）を生成する高輝度成分検出手段（４）と、 前記映像信号（ＶＩＮ）より撮影被写体が高輝度被写体
   であるかどうかの判断材料となる信号を検出する被写体
   判別信号検出手段（６）と、 該被写体判別信号検出手段（６）の出力信号より被写体
   の状況を判断し、スイッチ制御信号（ＳＶＦ）を発生さ
   せる切り換え制御信号発生手段（７）と、 前記スイッチ制御信号（ＳＶＦ）に応じて前記高輝度検
   出成分（ＶＦＨ）と前記焦点電圧（ＶＦＮ）とを択一選
   択して、ピント情報信号（ＶＦ）として出力する切り換
   えスイッチ手段（８）と、 この選択した前記ピント情報信号（ＶＦ）によってピン
   トの合う方向を検出し、レンズ（１）の移動制御を行う
   制御手段（９）とを具備し、 被写体状況に応じ、被写体が高輝度であれば前記高輝度
   検出成分（ＶＦＨ）よりピントの合う方向を検出し、被
   写体が高輝度でなければ前記焦点電圧（ＶＦＮ）よりピ
   ントの合う方向を検出するように切り換えることを特徴
   とする自動合焦装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載において、 前記被写体判別信号検出手段（６）は、前記映像信号
   （ＶＩＮ）の最大値（ＶＰＨ）を検出し、１フィールド
   毎にリセットする最大値検出回路（１１）と、前記映像
   信号（ＶＩＮ）の最小値（ＶＰＬ）を検出し、１フィー
   ルド毎にリセットする最小値検出回路（１２）とを、少
   なくとも具備し、 前記切り換え制御信号発生手段（７）は、少なくとも前
   記最大値（ＶＰＨ）と前記最小値（ＶＰＬ）とよって、
   被写体の状況を判断する前記スイッチ制御信号（ＳＶ
   Ｆ）を生成することを特徴とする自動合焦装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載において、 前記被写体判別信号検出手段（６）は、前記映像信号
   （ＶＩＮ）と所定の電圧である高輝度基準電圧（ＶＳＰ
   Ｈ）とを比較する高輝度検出比較器（１３）と、該高輝
   度検出比較器（１３）の出力を積分した、高輝度幅信号
   （ＶＰＨＩ）を出力する積分器（１５）と、前記映像信
   号（ＶＩＮ）の最大値（ＶＰＨ）を検出し、１フィール
   ド毎にリセットする最大値検出回路（１１）と、前記映
   像信号（ＶＩＮ）と所定の電圧である低輝度基準電圧
   （ＶＳＰＬ）とを比較する低輝度検出比較器（１４）
   と、該低輝度検出比較器（１４）の出力を積分した、低
   輝度幅信号（ＶＰＬＩ）を出力する積分器（１５）と、
   前記映像信号（ＶＩＮ）の最小値（ＶＰＬ）を検出し、
   １フィールド毎にリセットする最小値検出回路（１２）
   とを具備し、 前記切り換え制御信号発生手段（７）は、前記高輝度幅
   信号（ＶＰＨＩ）と、前記最大値（ＶＰＨ）と、前記低
   輝度幅信号（ＶＰＬＩ）と、前記最小値（ＶＰＬ）とに
   よって被写体の状況を判断し、前記スイッチ制御信号
   （ＳＶＦ）を発生させることを特徴とする自動合焦回
   路。
4. 【請求項４】 請求項１または２記載において、 前記被写体判別信号検出手段（６）は、前記映像信号
   （ＶＩＮ）の最大値（ＶＰＨ）を検出し、１フィールド
   毎にリセットする最大値検出回路（１１）と、前記映像
   信号（ＶＩＮ）の最小値（ＶＰＬ）を検出し、１フィー
   ルド毎にリセットする最小値検出回路（１２）と、前記
   映像信号（ＶＩＮ）と高輝度基準電圧（ＶＳＰＨ）及び
   低輝度基準電圧（ＶＳＰＬ）とを比較し、映像信号（Ｖ
   ＩＮ）が、前記高輝度基準電圧（ＶＳＰＨ）より高い、
   または、前記低輝度基準電圧（ＶＳＰＬ）より低いとき
   に所定電圧を出力するピーク検出回路（１６）と、該ピ
   ーク検出回路（１６）からの所定電圧を積分し、ピーク
   幅信号（ＶＰＩ）を出力する積分器（１５）とを具備
   し、 前記切り換え制御信号発生手段（７）は、前記ピーク幅
   信号（ＶＰＩ）と、前記最大値電圧（ＶＰＨ）と、前記
   最小値電圧（ＶＰＬ）とによって被写体の状況を判断
   し、前記スイッチ制御信号（ＳＶＦ）を発生させること
   を特徴とする自動合焦回路。
5. 【請求項５】 請求項１，２，３，または４記載におい
   て、 前記撮像素子（２）の出力と前記映像信号（ＶＩＮ）と
   の振幅の差より該映像信号（ＶＩＮ）の利得（ＧＡＧ
   Ｃ）を検出する利得検出回路（１７）を具備し、 前記切り換え制御信号発生手段（７）は、前記被写体判
   別信号検出手段（６）の出力と、前記映像信号の利得
   （ＧＡＧＣ）とにより被写体の状況を判断し、前記スイ
   ッチ制御信号（ＳＶＦ）を発生させることを特徴とする
   自動合焦回路。
6. 【請求項６】 請求項１，２，３，４，または５記載に
   おいて、 前記高輝度成分検出手段（４）と前記被写体判別信号検
   出手段（６）は、ゲート回路（１０）によって前記映像
   信号（ＶＩＮ）を１フィールド内の所定期間抜き出した
   信号を入力とし、 前記ゲート回路（１０）により映像信号を抜き出す期間
   を設定する制御信号（ＧＣ）は、撮影被写体が高輝度で
   あるか否かを示す前記スイッチ制御信号（ＳＶＦ）より
   判断して設定することを特徴とする自動合焦装置。
7. 【請求項７】 請求項１，２，３，４，５，または６記
   載において、 前記高輝度成分検出手段（４）は、前記映像信号（ＶＩ
   Ｎ）と可変の比較基準電圧（ＶＳＨ）とを比較し、映像
   信号（ＶＩＮ）の電位が比較基準電圧（ＶＳＨ）より高
   ければ所定電圧（ＶＨ）を出力する高輝度検出比較器
   （１３）と、前記所定電圧（ＶＨ）を積分し、１フィー
   ルド毎にリセットするフィールド積分器（１９）と、該
   フィールド積分器（１９）で積分した信号（ＶＦＨ１）
   から垂直走査周波数の半分の周波数の周波数成分を除去
   し、高輝度検出成分（ＶＦＨ）を出力するフィルタ（２
   ０）とを具備し、 前記被写体判別信号検出手段（６）で検出する映像信号
   の最大値（ＶＰＨ）と最小値（ＶＰＬ）との電位差を計
   算することによって、前記比較基準電圧（ＶＳＨ）を設
   定することを特徴とする自動合焦装置。
8. 【請求項８】 請求項１，２，３，４，５，または６記
   載において、 前記高輝度成分検出手段（４）は、前記映像信号（ＶＩ
   Ｎ）と可変の比較基準電圧（ＶＳＨ）とを比較し、映像
   信号（ＶＩＮ）の電位が比較基準電圧（ＶＳＨ）より低
   ければ所定電圧（ＶＨ）を出力する低輝度検出比較器
   （１４）と、前記所定電圧（ＶＨ）を積分し、１フィー
   ルド毎にリセットするフィールド積分器（１９）と、該
   フィールド積分器（１９）で積分した信号（ＶＦＨ１）
   から垂直走査周波数の半分の周波数の周波数成分を除去
   し、高輝度検出成分（ＶＦＨ）を出力するフィルタ（２
   ０）とを具備し、 前記被写体判別信号検出手段（６）で検出する映像信号
   の最大値（ＶＰＨ）と最小値（ＶＰＬ）との電位差を計
   算することによって、前記比較基準電圧（ＶＳＨ）を設
   定することを特徴とする自動合焦装置。
9. 【請求項９】 請求項７または８記載において、 前記高輝度成分検出手段（４）中の前記フィールド積分
   器（１９）を、１フレーム（２フィールド）毎にリセッ
   トするフレーム積分器（２８）とし、 前記垂直走査周波数の半分の周波数の周波数成分を除去
   するフィルタを削除する構成としたことを特徴とする自
   動合焦装置。
10. 【請求項１０】 請求項２，３，４，５，６，７，８，
    または９記載において、 前記映像信号（ＶＩＮ）をローパスフィルタ（２２）に
    通した出力を前記被写体判別信号検出手段（６）の信号
    入力とするように構成し、前記最大値（ＶＰＨ）及び前
    記最小値（ＶＰＬ）は、ある程度感度が鈍くなるよう生
    成するようにしたことを特徴とする自動合焦装置。
11. 【請求項１１】 請求項１，２，３，４，５，６，７，
    ８，９，または１０記載において、 前記レンズの移動制御を行う制御手段（９）は、前記切
    り換えスイッチ手段（８）の出力である前記ピント情報
    信号（ＶＦ）によって、合焦方向を示す方向信号（ＶＭ
    Ｐ）を出力する移動方向検出回路（２６）と、前記スイ
    ッチ制御信号（ＳＶＦ）によって前記方向信号（ＶＭ
    Ｐ）の方向を示す符号を反転するか否かを判断する反転
    判定回路（２７）と、該反転判定回路（２７）の出力
    （ＶＭ）に応じてレンズ（１）移動を制御するレンズ移
    動制御回路（２８）とにより構成したことを特徴とする
    自動合焦装置。
12. 【請求項１２】 請求項１，２，３，４，５，６，７，
    ８，９，１０，または１１記載において、 前記映像信号をアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換した
    信号を信号入力とするように構成したことを特徴とする
    自動合焦装置。