JPH0662301A

JPH0662301A - ビデオカメラ

Info

Publication number: JPH0662301A
Application number: JP4235304A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Yamazaki; 龍弥山崎
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1992-08-11
Filing date: 1992-08-11
Publication date: 1994-03-04

Abstract

(57)【要約】【目的】ズーム終了後あるいは合焦後における焦点位
置ずれを適切に補正し、合焦状態を維持する。【構成】ズーム開始直前の鮮鋭度信号レベルを記憶し
（ステップ２０３）、ズーム終了直後にその時の鮮鋭度
信号レベルと記憶した鮮鋭度信号レベルとの差が所定値
以内か否かを比較する（ステップ２０６）。この差が所
定値以内でなければ通常の山登り制御を行い（ステップ
２０１ａ〜２０１ｃ）、この差が所定値以内のときには
通常の山登り制御よりも低速でフォーカスレンズを往復
駆動し、フォーカスレンズを合焦位置へ移動させる（ス
テップ２０７）。【作用】フォーカスレンズが低速で駆動させるので、
画面を見苦しくすることなく合焦させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ビデオカメラ等におい
て自動的に被写体に合焦させる自動焦点調節装置を有し
たビデオカメラに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ビデオカメラ、電子カメラ等を始
めとする映像機器の発展は目覚ましく、特にその機能及
び操作性の向上のため、自動焦点調節装置（ＡＦ）等の
機能が標準的に装備されるに至っている。

【０００３】ところで、自動焦点調節装置を見ると、撮
像素子等により被写体像を光電変換して得られた映像信
号より画面の鮮鋭度を検出し、それが最大となるように
フォーカシングレンズ位置を制御して焦点調節を行うよ
うにした方式が主流となりつつある。

【０００４】前記鮮鋭度信号の評価としては、一般にバ
ンドパスフィルタ（ＢＰＦ）により抽出された映像信号
の高周波成分の強度、あるいは微分回路などにより抽出
された映像信号のボケ幅（被写体のエッジ部分の幅）検
出強度等を用いる。

【０００５】これらの信号は通常の被写体像を映像した
場合、焦点がぼやけている状態では高周波成分のレベル
は小さくボケ幅は広くなり、焦点が合ってくるにしたが
って高周波成分のレベルは大きくボケ幅は狭くなり、完
全に合焦点に達した状態でそれぞれ最大値、最小値をと
る。したがって、フォーカシングレンズの制御は、前記
鮮鋭度信号レベルが低い場合はこれが高くなる方向に可
能な限り高速で駆動し、鮮鋭度信号レベルが高くなるに
つれて減速し、精度良く鮮鋭度の山の頂上で停止させる
ように制御される。このような方式を一般に山登りオー
トフォーカス方式（山登りＡＦ）と称している。

【０００６】このような自動焦点調節装置が採用された
ことにより、従来特に動画を撮影するビデオカメラなど
では、その操作性が飛躍的に向上し、近年では必須の機
能となっている。

【０００７】上記自動焦点調節装置による制御は、例え
ば図１３に示すような手順で行われる。

【０００８】まず大ボケの状態（焦点が大きくずれてい
る状態）から制御が開始されたとすると、方向判定を行
う（ステップ６０１）。この方式としてはフォーカスレ
ンズを現在の位置に対して光軸上の前後方向に決められ
た幅だけ動かし、鮮鋭度のピークがある方向を見つけ出
すというものが一般的である（特開平２−１４００７４
号公報）。この時の鮮鋭度信号の変化は図１４（ａ）の
様になる。以下、この動きを微小駆動と呼ぶ。この方向
判定により合焦点への方向（至近方向、あるいは無限方
向）が決定されると、鮮鋭度信号のピーク位置まで山登
りを行い（ステップ６０２）、ステップ６０３において
合焦判断を行う。合焦判断の方法としては、例えばステ
ップ６０１と同様の微小駆動により判断するものが知ら
れている（図１４（ｂ）参照）。ここで合焦ではないと
判断された場合は、合焦となるまで山登り制御が繰り返
される。合焦と判断された場合はステップ６０４へ進
み、再起動するかどうかの判断を行い、再起動と判断さ
れるまでフォーカスレンズは停止していることになる。
再起動が必要か否かの判断の方法としては、合焦時の鮮
鋭度信号のレベルと現在の鮮鋭度信号のレベルとの差が
ある基準量を越えた時に再起動が必要と判断するものが
知られている（図１４（ｃ）参照）。ステップ６０４で
再起動と判断されるとステップ６０１にもどり以上のス
テップが繰り返される。

【０００９】以上の処理を繰り返すことにより、自動焦
点調節が行われ、常に合焦状態が保たれるのである。

【００１０】また、山登りＡＦにおける合焦方法として
は、鮮鋭度信号が極大値となるフォーカスレンズ位置を
記憶し、フォーカスレンズがその位置をのり越えてその
極大値が真の極大値と判断されたならば、記憶した位置
までフォーカスレンズを戻すというものが知られている
（図１５参照）。

【００１１】また、近年はビデオカメラの小型化のた
め、レンズが前玉フォーカスタイプからリアフォーカス
タイプへ移り変わってきている。このリアフォーカスタ
イプのレンズは、その構成においてフォーカスレンズが
ズームレンズの後ろに位置しているために、ズームレン
ズが変倍動作を行っている時に、コンペレンズとして動
くようになっている。図６にズームレンズポジションと
フォーカスレンズポジションおよび被写体距離の関係を
示す。

【００１２】ズーミングを行うと、図６のようにフォー
カスレンズも動くため、ズーム終了時にはフォーカスレ
ンズが合焦位置からずれている場合がある。そこで、一
般にズーム終了後は前述した微小駆動を行うことにより
ズーム終了後の山登りＡＦが行われる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の手法では、ズーム終了後にフォーカスレンズの微小
駆動を行うため、鮮鋭度信号レベルのピークを見つける
までにフォーカスレンズが大きく動きすぎて画面が見苦
しくなるという欠点があった。

【００１４】また、図１５に示したような山登りＡＦを
行う手法では、通常のオートフォーカス動作において、
手ぶれや被写体の出入りなどの影響により、鮮鋭度信号
レベルが変化し、合焦でないのに合焦と誤判断し、ボケ
たままフォーカスレンズが停止してしまうこと（ボケ止
まり）があった。

【００１５】さらに、上記従来例では、合焦状態から被
写体の距離が微小に変化した時あるいはゆっくりとパン
ニングをした時などは、鮮鋭度信号の変化が小さく、再
起動の条件（図１４（ｃ）参照）が満たされないため、
被写体への追従性が悪く、ボケ止まりをすることがあっ
た。

【００１６】本発明は、上記の点に鑑みなされたもので
あり、ズーム終了後にフォーカスレンズが合焦位置から
ずれた場合に、不用意にレンズを大きく動かすことなく
合焦させることができるビデオカメラを提供することを
第１の目的とする。

【００１７】また、本発明は、手ぶれや被写体の出入り
などの影響でいわゆるボケ止まりが発生することを防止
することができるビデオカメラを提供することを第２の
目的とする。

【００１８】さらに、本発明は、合焦後に被写体の距離
が微小に変化した場合等においても、追従性よく合焦状
態を維持することができるビデオカメラを提供すること
を第３の目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るため本発明は、焦点調節用レンズと、変倍レンズと、
合焦方向を決定するために前記焦点調節用レンズをその
光軸方向の前後に微小駆動する微小駆動手段を含み、前
記焦点調節用レンズ及び変倍レンズを介して形成される
被写体像の映像信号から合焦度に応じた鮮鋭度信号を検
出して焦点調節を行う焦点調節手段と、前記変倍レンズ
の移動時に焦点面を補正すべく前記焦点調節用レンズを
駆動する焦点面補正手段とを備えたビデオカメラにおい
て、前記微小駆動時よりも低速で前記焦点調節用レンズ
を往復駆動する低速駆動手段と、前記変倍レンズの駆動
終了直後に、前記変倍レンズの駆動前後における鮮鋭度
信号のレベル差に応じて、前記微小駆動又は低速駆動の
いずれか一方を選択する駆動モード選択手段とを設け、
前記焦点調節手段は該選択された駆動モードで焦点調節
を行うようにしたものである。

【００２０】また、前記低速駆動手段は、前記焦点調節
用レンズの駆動速度を前記変倍レンズの位置及び／又は
被写界深度に応じて変更することが望ましい。

【００２１】また、前記駆動モード選択手段は、前記変
倍レンズの駆動前後における鮮鋭度信号のレベル差が所
定値以下のとき、低速駆動を選択することが望ましい。

【００２２】また、前記所定値は、前変倍レンズの位置
及び／又は被写界深度に応じて変更することが望まし
い。

【００２３】上記第２の目的を達成するため本発明は、
焦点調節用レンズと、該焦点調節用レンズを介して形成
される被写体像の映像信号から合焦度に応じた鮮鋭度信
号を検出して焦点調節を行う焦点調節手段とを備え、該
焦点調節手段は、前記焦点調節用レンズを駆動するレン
ズ駆動手段と、前記焦点調節用レンズを移動させて前記
鮮鋭度信号レベルが極大値をとる位置を極大位置として
検出し、該極大値及び極大位置を記憶する極大位置検出
手段と、前記焦点調節用レンズを前記極大位置に戻す復
帰手段とを有するように構成されたビデオカメラにおい
て、前記焦点調節用レンズを前記極大位置まで移動させ
た直後に、さらに前記極大位置の前後に複数回往復駆動
し、前記極大位置検出手段及び復帰手段と協働して前記
焦点調節用レンズ位置を微調整する微調整手段を設ける
ようにしたものである。

【００２４】また、前記微調整手段は、前記焦点調節用
レンズの往復駆動の速度を該往復駆動以外のときの駆動
速度より低速とすることが望ましい。

【００２５】また、前記微調整手段は、前記焦点調節用
レンズの往復駆動の速度を変倍レンズの位置及び／又は
被写界深度に応じて変更することが望ましい。

【００２６】上記第３の目的を達成するため本発明は、
焦点調節用レンズと、該焦点調節用レンズを介して形成
される被写体像の映像信号から合焦度に応じた鮮鋭度信
号を検出して焦点調節を行う焦点調節手段とを備え、該
焦点調節手段は前記鮮鋭度信号のレベルが極大値をとる
位置へ前記焦点調節用レンズを移動させる山登り制御を
行う山登り制御手段と、前記鮮鋭度信号レベルが極大値
から基準量以上低下したとき、前記山登り制御を再起動
する再起動手段とを有するように構成されたビデオカメ
ラにおいて、前記山登り制御終了後、前記鮮鋭度信号レ
ベルが極大値から前記基準量より小さい所定量以上低下
したことを検知する微小位置ずれ検知手段と、該微小位
置ずれ検知時には前記焦点調節用レンズを前記山登り制
御時より低速で駆動して鮮鋭度信号レベルが極大値をと
る極大位置を検出し、該極大位置へ前記焦点調節用レン
ズを移動させる微小位置ずれ補正手段とを設けるように
したものである。

【００２７】また、前記微小位置ずれ補正手段は、前記
焦点調節用レンズを前記極大位置の前後に複数回往復駆
動することが望ましい。

【００２８】

【作用】請求項１のビデオカメラによれば、変倍レンズ
の駆動終了直後において、変倍レンズの駆動前後の鮮鋭
度信号のレベル差に応じて微小駆動又は低速駆動のいず
れか一方が選択され、焦点調節が行われる。

【００２９】請求項７のビデオカメラによれば、焦点調
節用レンズを鮮鋭度信号レベルが極大となる極大位置に
移動させた直後に、さらに極大位置の前後に複数回往復
駆動し、レンズ位置が微調整される。

【００３０】請求項１１のビデオカメラによれば、山登
り制御終了後、鮮鋭度信号レベルが山登り制御を再起動
するか否かを判別する基準量より小さい所定量以上低下
したこと（微小位置ずれ）が検出されたときには、焦点
調節用レンズが山登り制御より低速で駆動され、鮮鋭度
信号レベルが極大値をとる極大位置が検出される。そし
て、その極大位置に焦点調節用レンズ位置が補正され
る。

【００３１】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しながら説明する。

【００３２】図１は本発明の一実施例に係るビデオカメ
ラの要部の構成を示す図である。同図において、１０１
〜１０４はレンズ群であり、１０１及び１０３は固定レ
ンズ、１０２は変倍レンズ（ズームレンズ）、１０４は
焦点調節及び変倍による焦点面の補正のためのレンズ
（以下「フォーカスレンズ」という）である。各レンズ
群を通った光は撮像素子１０５に結像され、電気信号に
変換される。その信号はアンプ１０６により増幅され、
カメラプロセス回路１１３に送られる。カメラプロセス
回路１１３において輝度信号が分離され、バンドパスフ
ィルタ１１２を通り、鮮鋭度信号が検出される。鮮鋭度
信号は、マイクロコンピュータ（以下「マイコン」とい
う）１１１に送られ、マイコン１１１はその信号により
フォーカスモータドライバ１１０に駆動命令を出し、モ
ータ１０９が駆動され、フォーカスレンズ１０４を動か
す。１１４はフォーカスエンコーダであり、これにより
フォーカスレンズ１０４の位置情報がマイコン１１１へ
送られる。

【００３３】１０７はズームモータ、１０８はズームモ
ータドライバである。１１５はズームエンコーダであ
り、これによりズームレンズの位置情報がマイコン１１
１へ送られる。

【００３４】１２１〜１２４はそれぞれフォーカス至近
スイッチ、フォーカス∞スイッチ、ズームテレスイッ
チ、ズームワイドスイッチであり、これらのスイッチの
情報はマイコン１１１へ送られる。それぞれのスイッチ
が押されると、マイコン１１１はそれを検知し、ズーミ
ングあるいはフォーカシングを行うべく、各々のドライ
バ１０８，１１０に駆動命令を出す。

【００３５】図２はマイコン１１１で実行される制御プ
ログラムのフローチャートである。ステップ２０１では
一般のオートフォーカス制御を行い、ステップ２０２に
おいてズーム開始とならなければ、この制御を継続す
る。ズームスイッチ１２３，１２４が押されると、ステ
ップ２０２においてズーム開始となり、ステップ２０３
に進んで現時点での鮮鋭度信号レベルを記憶する。続く
ステップ２０４ではズーム中の処理を行い、ズームスイ
ッチ１２３，１２４が離されるまで（ステップ２０５の
答が否定（ＮＯ）となるまで）この処理を継続する。

【００３６】ズームスイッチ１２３，１２４が離される
と、ステップ２０５においてズーム終了となり、ステッ
プ２０６へ進む。ステップ２０６においては、現在の鮮
鋭度信号レベルとステップ２０３で記憶した鮮鋭度信号
レベルの比較を行い、両者の差が予め設定した所定値よ
り大きい場合には、ステップ２０１ａに進み、微小駆動
による方向判定を行い、さらにステップ２０１ｂ，２０
１ｃにおいて合焦と判断されるまで山登り制御を行って
ステップ２０１へもどる。

【００３７】ステップ２０６でのレベル差が前記所定値
より小さい場合には、ステップ２０７へと進み、低速駆
動モードの合焦制御を行う。図３はこのステップ２０７
で実行される低速駆動モードでのフォーカスレンズの駆
動制御プログラムのフローチャートである。また、図４
は、このモードでのフォーカスレンズの動き及び鮮鋭度
信号の変化の概略を示す図である。なお、図４（ａ）は
ズーム後のフォーカスレンズ位置が合焦点にあった場
合、同図（ｂ）はズーム後のフォーカスレンズ位置が合
焦点からずれていた場合を示している。

【００３８】図３のステップ３０１では、現在のフォー
カスレンズ位置及び鮮鋭度信号のレベルを記憶し、ステ
ップ３０２ａでフォーカスレンズを至近方向へあらかじ
め決められた量だけ動かす。続くステップ３０３におい
て、鮮鋭度信号のレベルを見てレベルが上がっていたら
ステップ３０４に進み、記憶しているフォーカスレンズ
位置及び鮮鋭度信号レベルの更新を行う一方、上がって
いなければ直ちにステップ３０５に進む。次にステップ
３０５で、現在の鮮鋭度信号のレベルとステップ３０１
で記憶した（又はステップ３０４で更新した）鮮鋭度信
号レベルの比較を行う。この時、現在の鮮鋭度信号のレ
ベルが所定値以上下がっていたら、ステップ３０２ｂへ
進み、下がっていない場合はステップ３０２ａへ戻り、
下がるまでステップ３０２ａ〜３０５を実行する（図４
の期間Ｂ）。

【００３９】ステップ３０２ｂでは、ステップ３０２ａ
とは逆に無限方向へレンズを決められた量だけ移動させ
る。そしてステップ３０６で鮮鋭度信号のレベルが増加
しているかどうか調べ、増加しているときはステップ３
０７で記憶しているフォーカスレンズ位置及び鮮鋭度信
号レベルの更新を行う一方、増加していなければ直ちに
ステップ３０８へ進む。ステップ３０８において、鮮鋭
度信号のレベルが記憶したレベルよりも所定値分だけ下
がったか否かを調べ、下がっていないときには下がるま
でステップ３０２ｂ〜３０８を実行する（図４の期間
Ｃ）。ステップ３０８で所定値以上下がっているときに
は、ステップ３０９へ進み、記憶したフォーカスレンズ
位置（鮮鋭度信号レベルがピークとなる位置）までフォ
ーカスレンズを移動する（図４の期間Ｄ）。そしてステ
ップ３１０でフォーカスレンズを停止させる（図４の期
間Ｅ）。

【００４０】図４（ｂ）からわかるように、本実施例に
よれば、ズーム後のフォーカスレンズ位置が実際の合焦
位置とずれている場合でも、ゆっくりと動かすことによ
って合焦位置へ到達することができる。従って、フォー
カスレンズを不用意に大きく動かすことによって、画面
を見苦しくすることを防止することができる。

【００４１】なお、ここで設定している所定値は、合焦
点であれば鮮鋭度信号のレベルがその量だけ下がっても
見た目にはわからない程度の値であり、さらにノイズ成
分のために誤判断しないように実験的に求められた値で
ある。また、図４において、ズーム中（期間Ａ）にフォ
ーカスレンズが動いているのは本実施例のレンズシステ
ムがリアフォーカスタイプなので、フォーカスレンズが
コンペレンズとして作用しているためである。

【００４２】図５は、フォーカスレンズを駆動する時の
レンズ位置をさらに詳細に記述したものであるが、同図
（ａ）はゆっくり一定速で動かした場合、同図（ｂ）は
駆動と停止を交互に繰り返し行うものである。今回の駆
動方法に関しては、このどちらでもかまわない。ただ
し、合焦位置近傍での鮮鋭度信号の変化は少ないため、
（ｂ）の方法がより正確に鮮鋭度信号の変化を検出でき
るが、（ａ）の方法による駆動速度と（ｂ）の方法によ
る実質的な駆動速度とを同じにしようとすると、（ｂ）
の方法では（ａ）の方法に比べて、高速性と停止精度の
高いものが要求される。

【００４３】なお、図５において、実線はズームレンズ
がワイド側の場合の動きを示し、点線はズームレンズが
テレ側にある場合の動きを示している。

【００４４】図６からわかる様に、ワイド側は∞端から
３ｍ付近までほとんどすべての領域に対し、１つのフォ
ーカスポジションで対応できるが、テレ側になるとそれ
が分かれてくる。そのため、ワイド側とテレ側でフォー
カスレンズの動きを同じにすると、ワイド側に合わせる
とテレ側で時間がかかり、テレ側に合わせるとワイド側
では微小駆動時と同じようにレンズの動きがはっきりわ
かってしまう。したがって、図５の実線と点線の様に区
別をすることにより、テレ側及びワイド側の両方におけ
る合焦の品位を上げることができる。なお、このフォー
カスレンズの駆動速度に関しては、絞りの状態による被
写界深度の深さによっても変更できるようにしている。

【００４５】また、反転させるための所定値（図３のス
テップ３０５の所定値）や低速駆動モードを選択するか
否かを決定するための所定値（図２のステップ２０６の
所定値）をズームレンズポジション及び／又は被写界深
度によって変更するようにしてもよい。

【００４６】図７は、図２のステップ２０１において実
行されるオートフォーカス制御プログラムの第１の実施
例のフローチャートである。また、図８はフォーカスレ
ンズ位置と鮮鋭度信号レベルの関係を示す図であり、図
９はフォーカスレンズ位置及び鮮鋭度信号レベルの推移
（時間変化）を示す図である。図８及び９において
（ａ）は合焦判断した位置が正確であった場合、（ｂ）
は被写体の移動によりボケ止まった（非合焦位置に停止
した）場合を示している。また、図８において，は
従来のオートフォーカス制御による合焦動作に対応す
る。これらの図７〜９を合わせて参照して、本実施例に
おけるオートフォーカス制御を説明する。

【００４７】図７のステップ４０１，４０２で、従来の
山登りＡＦを行い、ステップ４０２で合焦と判断する
と、現在の鮮鋭度信号のレベル及びフォーカスレンズ位
置を記憶する（ステップ４０３，４０４）。次いで、フ
ォーカスレンズをゆっくりと予め決定された量だけ無限
方向へ移動させるが（ステップ４０５ａ）、この移動方
向は、合焦判断に到達した時の方向及び現在のフォーカ
スレンズ位置に応じて決定されるので至近方向となる場
合もある。

【００４８】続くステップ４０６では、現在の鮮鋭度信
号のレベルと、記憶した鮮鋭度信号のレベルとを比較す
る。現在のレベルが高ければ、ステップ４０７，４０８
において鮮鋭度信号のレベルとフォーカスレンズ位置を
記憶する一方、現在のレベルが記憶したものよりも低け
れば何もせずにステップ４０９へと移行する。ステップ
４０９においては、現在の鮮鋭度信号のレベルが記憶し
たものに比べて所定値以上低くなっているかどうかを判
定し、低くなっていなければステップ４０５ａへ戻り、
所定値以上下がるまでステップ４０５ａ〜４０９を繰り
返す（図８，９の参照）。ステップ４０９で鮮度鋭度
信号のレベルが所定値以上下がると、ステップ４０５ｂ
に進み、ステップ４０５ａで動かした方向とは逆の方向
へフォーカスレンズを駆動する（ステップ４０５ａで無
限方向へ駆動した場合は至近方向へ駆動する）。ステッ
プ４１０〜４１３においては、ステップ４０６〜４０９
と同じ動作を行う（図８，９の参照）。ここで、ステ
ップ４０６〜４０８およびステップ４１０〜４１２は、
鮮鋭度信号レベルの極大値に対するフォーカスレンズの
位置を再確認するものである。

【００４９】ステップ４１３で現在の鮮鋭度信号レベル
が記憶しているレベルに対して所定値以上下がると、ス
テップ４１４に進み、記憶したフォーカスレンズ位置
（鮮鋭度信号レベルが極大値をとる）へフォーカスレン
ズを駆動して（図８，９の参照）、ステップ４１５に
てフォーカスレンズを停止する。

【００５０】以上のように本実施例によれば、合焦と判
断した後にフォーカスレンズを低速で複数回往復駆動す
ることにより、合焦位置が再確認されるので、いわゆる
ボケ止まりのないオートフォーカス制御を行うことがで
きる。

【００５１】なお、フォーカスレンズの駆動方法は、前
述したズーム後のオートフォーカス時の場合と同様であ
る。即ち、フォーカスレンズの駆動速度は、ズームレン
ズ１０２の位置及び被写界深度の深さに応じて変更する
ようにし、また図５の（ａ），（ｂ）のいずれの方式で
駆動してもよい。

【００５２】図１０は、図２のステップ２０１において
実行されるオートフォヘカス制御プログラムの第２の実
施例のフローチャートである。また、図１１は図１０の
制御を行った場合のフォーカスレンズ位置及び鮮鋭度信
号レベルの推移を示す図であり、図１１も参照して図１
０のプログラムを説明する。

【００５３】図１０のステップ５０１〜５０４では、図
１３の従来例と同一の制御を行い（図１１のＡ参照）、
ステップ５０４で再起動と判断されない場合は、ステッ
プ５０５へ移行する。ステップ５０５では、合焦判定時
の鮮鋭度信号のレベルと現在のレベルを比較し、現在の
鮮鋭度信号のレベルが合焦判定時のレベルに対して所定
値１以上下がったかどうかを判定する。下がっていなけ
ればステップ５０４に戻り、下がっている場合には現在
のフォーカスレンズ位置及び鮮鋭度信号のレベルを記憶
する（ステップ５０６，５０７）（図１１のＢ参照）。

【００５４】次に、ステップ５０８で所定方向１へフォ
ーカスレンズを駆動する。ここでの所定方向１というの
は、フォーカスレンズの現在の位置により決定され、一
般に現在至近側にいれば∞方向となり、逆に∞側にいれ
ば至近方向となる。フォーカスレンズを動かす量は現在
の被写界深度により決定され、被写界深度が浅ければ少
なく、また深ければ多くする。続くステップ５０９で
は、現在の鮮鋭度信号のレベルがステップ５０７で記憶
したものに比べて大きくなったかどうかを調べる。現在
の鮮鋭度信号のレベルが大きくなっているときには、再
度フォーカスレンズ位置および鮮鋭度信号のレベルを記
憶する一方（ステップ５１０，５１１）、鮮鋭度信号レ
ベルが大きくなっていないときには直ちにステップ５１
２へ進む。ステップ５１２では、再び再起動かどうかの
判断を行い、再起動であればステップ５０１にもどり、
方向判定からやり直す。再起動でなければステップ５１
３において、現在の鮮鋭度信号のレベルと記憶したレベ
ルとの差が所定値２以上であるかどうかを調べる。所定
値２のレベル差がない場合は、ステップ５０８へ戻り、
レベル差が所定値２となるまでステップ５０８〜５１３
を繰り返す（図１１のＣ参照）。

【００５５】現在の鮮鋭度信号のレベルが記憶している
鮮鋭度信号のレベルに対して、所定値２以上下がると、
ステップ５１４に進み、フォーカスレンズを前記所定方
向１と逆の所定方向２へ動かす。

【００５６】続くステップ５１５〜５１９では、前述し
たステップ５０９〜５１３の処理と同様の処理を行う。
即ち、鮮鋭度信号レベルが記憶レベルより所定値２以上
低下するまで、フォーカスレンズを所定方向２へ駆動す
る（図１１のＤ参照）。そして、ステップ５１９で現在
の鮮鋭度信号レベルが記憶している鮮鋭度信号のレベル
に対して所定値２以上下がると、ステップ５１６で記憶
したフォーカスレンズ位置（鮮鋭度信号のレベルが最大
となる位置）にフォーカスレンズを移動させ、停止させ
る（ステップ５２０，５２１）（図１１のＥ参照）。こ
の後、プログラムはステップ５０４の再起動判定へ戻
り、以上の処理を繰り返す。

【００５７】以上のような処理により、合焦後のゆっく
りとした被写体の動きに対して追従性よく合焦状態を維
持できるのである。

【００５８】なお、以上の処理においては、フォーカス
レンズは非常に低速で駆動するようにしており、レベル
の動きが目立ち、画面が見苦しくなることはない。即
ち、フォーカスレンズの駆動スピードは、画面が見苦し
くならない程度に設定する。

【００５９】また、所定値１、所定値２および再起動を
行うか否かを判定するためのスレッショルドレベル（所
定値３）の関係は図１２に示すように設定されている。
これにより、大きな鮮鋭度信号レベルの変化に対しては
（再起動時）、通常の微小駆動が実行され、小さな変化
の場合は上述した低速駆動が実行されるので、鮮鋭度信
号のレベル変化が小さい時に、微小駆動が開始され、実
際の画面が不自然となるような動きをすることを防止す
ることができる。

【００６０】また、フォーカスレンズの駆動方法は、前
述した実施例と同様である。即ち、フォーカスレンズの
駆動速度は、ズームレンズ１０２の位置及び被写界深度
の深さに応じて変更するようにし、また図５の（ａ），
（ｂ）いずれの方式で駆動してもよい。

【００６１】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１のビデオ
カメラによれば、変倍レンズの駆動終了直後において、
変倍レンズの駆動前後の鮮鋭度信号のレベル差に応じて
微小駆動又は低速駆動のいずれか一方が選択され、焦点
調節が行われるので、不用意に焦点調節用レンズを大き
く動かすことなく合焦させることができる。

【００６２】請求項７のビデオカメラによれば、焦点調
節用レベルを鮮鋭度信号レベルが極大となる極大位置に
移動させた直後に、さらに極大位置の前後に複数回往復
駆動し、焦点調節用レンズ位置が微調整されるので、手
ぶれや被写体の出入りなどの影響でいわゆるボケ止まり
が発生することを防止することができる。

【００６３】請求項１１のビデオカメラによれば、山登
り制御終了後、鮮鋭度信号レベルが山登り制御を再起動
するか否かを判別する基準量より小さい所定量以上低下
したこと（微小位置ずれ）が検出されたときには、焦点
調節用レンズが山登り制御時より低速で駆動され、鮮鋭
度信号レベルが極大値をとる極大位置が検出され、その
極大位置に焦点調節用レンズ位置が補正されるので、合
焦後に被写体の距離が微小に変化した場合等において
も、追従性よく合焦状態を維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るビデオカメラの要部の
構成を示す図である。

【図２】図１のビデオカメラにおけるオートフォーカス
制御プログラムの全体のフローチャートである。

【図３】図２のプログラムの一部を詳細に示したフロー
チャートである。

【図４】図３のプログラムによる制御実行時のフォーカ
スレンズ位置及び鮮鋭度信号のレベルの推移を示す図で
ある。

【図５】フォーカスレンズの駆動方法を説明するための
図である。

【図６】ズームレンズ位置と、フォーカス（コンペ）レ
ンズ位置との関係を示す図である。

【図７】図２のプログラムにおいて実行されるオートフ
ォーカス制御の第１の実施例のフローチャートである。

【図８】フォーカスレンズ位置と鮮鋭度信号のレベルと
の関係を示す図である。

【図９】図７のプログラムによる制御実行時のフォーカ
スレンズ位置及び鮮鋭度信号のレベルの推移を示す図で
ある。

【図１０】図２のプログラムにおいて実行されるオート
フォーカス制御の第２の実施例のフローチャートであ
る。

【図１１】図１０のプログラムによる制御実行時のフォ
ーカスレンズ位置及び鮮鋭度信号のレベルの推移を示す
図である。

【図１２】図１１の所定値１，２及び山登り制御の再起
動判定用所定値３の大小関係を示す図である。

【図１３】従来の山登り制御の手順の一例を示す図であ
る。

【図１４】従来の山登り制御をより具体的に説明するた
めの図である。

【図１５】従来の山登り制御をより具体的に説明するた
めの図である。

【符号の説明】

１０１，１０３固定レンズ１０２変倍レンズ（ズームレンズ）１０４焦点調節用レンズ（フォーカスレンズ）１０５撮像素子１０６アンプ１０７，１０９モータ１０８，１１０モータドライバ１１１マイクロコンピュータ１１２バンドパスフィルタ１１３カメラプロセス回路１１４，１１５エンコーダ１２１〜１２４スイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０２Ｂ 7/36

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】焦点調節用レンズと、変倍レンズと、合
焦方向を決定するために前記焦点調節用レンズをその光
軸方向の前後に微小駆動する微小駆動手段を含み、前記
焦点調節用レンズ及び変倍レンズを介して形成される被
写体像の映像信号から合焦度に応じた鮮鋭度信号を検出
して焦点調節を行う焦点調節手段と、前記変倍レンズの
移動時に焦点面を補正すべく前記焦点調節用レンズを駆
動する焦点面補正手段とを備えたビデオカメラにおい
て、前記微小駆動時よりも低速で前記焦点調節用レンズ
を往復駆動する低速駆動手段と、前記変倍レンズの駆動
終了直後に、前記変倍レンズの駆動前後における鮮鋭度
信号のレベル差に応じて、前記微小駆動又は低速駆動の
いずれか一方を選択する駆動モード選択手段とを設け、
前記焦点調節手段は該選択された駆動モードで焦点調節
を行うことを特徴とするビデオカメラ。
【請求項２】前記低速駆動手段は、前記焦点調節用レ
ンズの駆動速度を前記変倍レンズの位置に応じて変更す
ることを特徴とする請求項１記載のビデオカメラ。
【請求項３】前記低速駆動手段は、前記焦点調節用レ
ンズの駆動速度を被写界深度に応じて変更することを特
徴とする請求項１又は２記載のビデオカメラ。
【請求項４】前記駆動モード選択手段は、前記変倍レ
ンズの駆動前後における鮮鋭度信号のレベル差が所定値
以下のとき、低速駆動を選択することを特徴とする請求
項１乃至３記載のビデオカメラ。
【請求項５】前記所定値は、前記変倍レンズの位置に
応じて変更することを特徴とする請求項４記載のビデオ
カメラ。
【請求項６】前記所定値は、被写界深度に応じて変更
することを特徴とする請求項４又は５記載のビデオカメ
ラ。
【請求項７】焦点調節用レンズと、該焦点調節用レン
ズを介して形成される被写体像の映像信号から合焦度に
応じた鮮鋭度信号を検出して焦点調節を行う焦点調節手
段とを備え、該焦点調節手段は、前記焦点調節用レンズ
を駆動するレンズ駆動手段と、前記焦点調節用レンズを
移動させて前記鮮鋭度信号レベルが極大値をとる位置を
極大位置として検出し、該極大値及び極大位置を記憶す
る極大位置検出手段と、前記焦点調節用レンズを前記極
大位置に戻す復帰手段とを有するように構成されたビデ
オカメラにおいて、前記焦点調節用レンズを前記極大位
置まで移動させた直後に、さらに前記極大位置の前後に
複数回往復駆動し、前記極大位置検出手段及び復帰手段
と協働して前記焦点調節用レンズ位置を微調整する微調
整手段を設けたことを特徴とするビデオカメラ。
【請求項８】前記微調整手段は、前記焦点調節用レン
ズの往復駆動の速度を該往復駆動以外のときの駆動速度
より低速とすることを特徴とする請求項７記載のビデオ
カメラ。
【請求項９】変倍レンズを有し、前記微調整手段は、
前記焦点調節用レンズの往復駆動の速度を前記変倍レン
ズの位置に応じて変更することを特徴とする請求項７又
は８記載のビデオカメラ。
【請求項１０】前記微調整手段は、前記焦点調節用レ
ンズの往復駆動の速度を被写界深度に応じて変更するこ
とを特徴とする請求項７乃至９記載のビデオカメラ。
【請求項１１】焦点調節用レンズと、該焦点調節用レ
ンズを介して形成される被写体像の映像信号から合焦度
に応じた鮮鋭度信号を検出して焦点調節を行う焦点調節
手段とを備え、該焦点調節手段は前記鮮鋭度信号のレベ
ルが極大値をとる位置へ前記焦点調節用レンズを移動さ
せる山登り制御を行う山登り制御手段と、前記鮮鋭度信
号レベルが極大値から基準量以上低下したとき、前記山
登り制御を再起動する再起動手段とを有するように構成
されたビデオカメラにおいて、前記山登り制御終了後、
前記鮮鋭度信号レベルが極大値から前記基準量より小さ
い所定量以上低下したことを検知する微小位置ずれ検知
手段と、該微小位置ずれ検知時には前記焦点調節用レン
ズを前記山登り制御時より低速で駆動して鮮鋭度信号レ
ベルが極大値をとる極大位置を検出し、該極大位置へ前
記焦点調節用レンズを移動させる微小位置ずれ補正手段
とを設けたことを特徴とするビデオカメラ。
【請求項１２】前記微小位置ずれ補正手段は、前記焦
点調節用レンズを前記極大位置の前後に複数回往復駆動
することを特徴とする請求項１１記載のビデオカメラ。