JPH07121083B2

JPH07121083B2 - オートフォーカスビデオカメラ

Info

Publication number: JPH07121083B2
Application number: JP63113825A
Authority: JP
Inventors: 健一菊地; 正男宅間; 俊宣春木
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1988-05-11
Filing date: 1988-05-11
Publication date: 1995-12-20
Anticipated expiration: 2010-12-20
Also published as: JPH01284181A

Description

【発明の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野本発明は、ビデオカメラのオートフォーカス装置に関す
る。

（ロ）従来の技術従来、ビデオカメラ等の撮像装置におけるオートフォー
カス装置として、撮像素子（CCD）より得られた撮像映
像信号の高周波成分を、HPF又はBPFを通すことにより一
定期間（例えば１フィールド）毎に焦点評価値として検
出し、その値がピーク値となる様にレンズと撮像素子の
距離を制御する方式があり、この様な方式においては、
撮像画面における焦点評価値の検出範囲（フォーカスエ
リア）は、画面中央の一定の大きさに固定されたものが
一般的である。

ところで、このフォーカスエリアを大きく設定すると、
同一画面内にある距離の異なる被写体を撮影する場合
や、被写体の背景が高コントラストの場合等には、いず
れの被写体に合焦するかは不定であり、撮影者の目的の
被写体に常に合焦するとは限らない。これを防ぐ方法と
しては、フォーカスエリアを小さくして、画面中央の被
写体のみを合焦させることが考えられるが、撮影者の手
振れや、被写体の微動により被写体が小さなフォーカス
エリアの外へ出てしまう頻度が高く、誤動作を招き易
い。

以上の様にフォーカスエリアの大小には、いずれも一長
一短があり、これを補う手段としては、例えば特開昭60
−126976号公報（H04N5/232）がある。この従来技術
は、フォーカスエリアとして大・小２つのエリアを併合
し、夫々のエリアに焦点評価値の規定レベルを設定する
ことにより、被写体が小さなエリアからはずれて、この
エリアの焦点評価値が規定レベル以下になっても、大き
なエリアの焦点評価値が規定レベル以上であれば、大き
なエリア内の映像信号で合焦動作を実行する様にしたも
のである。

また、焦点評価値がピークに達するまでの合焦動作中
に、被写体によって焦点評価値に明確なピークが生じな
い場合には、従来、固定されたフォーカスエリアでの焦
点評価値がわずかでも突出した位置を合焦位置とし、レ
ンズを固定していた。

（ハ）発明が解決しようとする課題前記従来技術によると、大・小エリアの規定レベルは、
予め設定された固定値である。そのため、被写体によっ
て、その焦点評価値のピーク値（合焦時の値）と、規定
レベルとの相対的比率は様々であり、その結果、高コン
トラスト被写体が、小さなエリアからかなりはずれない
とエリアが大きくならないのに対し、低コストラストの
被写体では、僅かにはずれただけで、直ちにエリアが切
換ってしまい、被写体によってその動きとエリア切換え
のタイミングとの間に差異が生じる。

また、被写体の背景のコントラストが高い場合は、かな
りボケた状態でも焦点評価値が高く、もしこれが規定レ
ベルを上回っていると、小さなエリアから被写体が完全
にはずれてもエリア切換えは為されず、更に大きなエリ
アからはずれた場合でも新たなピーク検出動作を行わな
いという誤動作を招く。

更に焦点評価値に明確なピークが生じない場合に、フォ
ーカスエリアを固定したままでは、ノイズ等により生じ
るピークを合焦位置と誤る惧れがある。

（ニ）課題を解決するための手段本発明は、画面中央に設定された第１サンプリングエリ
アと、該第１サンプリングエリアを含み面積が大きな第
２サンプリングエリアにおける、撮像素子により得られ
る撮像映像信号の高周波数成分レベルを、一定期間毎に
各エリアの焦点評価値として取り出し、以前に得られた
焦点評価値より算出された各エリアの基準値と各エリア
の最新の焦点評価値とのエリア毎の相対関係により、前
記両エリアの一方をフォーカスエリアと指定し、該フォ
ーカスエリア側の焦点評価値を真の焦点評価値として認
識し、この真の焦点評価値が最大評価値となる様に、フ
ォーカスレンズと撮像素子との距離を変化させ、また、真の焦点評価値に明確なピークが生じない場合
に、両エリアでの最大評価値が大きい方をフォーカスエ
リアと指定し、このエリアでの焦点評価値が最大評価値
となる位置を合焦位置とすることを特徴とする。

（ホ）作用本発明は上述の如く構成したので、複数のサンプリング
エリア間の被写体の動きを正確に判断でき、エリア切換
時及びピーク検出動作の再起動時の誤動作が低減され
る。

また、焦点評価値に明確なピークが生じない場合にも、
できる限り最大評価値が大きい側のサンプリングエリア
をフォーカスエリアと指定されるため、ノズル等による
合焦位置の誤検出が防止可能となる。

（ヘ）実施例以下、図面に従い本発明の一実施例について説明する。

第１図は本実施例の回路ブロック図である。（１）はビ
デオカメラ部であり、フォーカスレンズ（２）を支持し
て光軸方向に進退せしめるフォーカスリング（３）を駆
動するフォーカスモータ（４）と、フォーカスリング
（３）の駆動限界を検出する端点スイッチ（５）と、露
出制御する絞り機構（６）と、この絞り機構（６）を駆
動するアイリスモータ（７）と、被写体光を撮像映像信
号に変換する固体撮像素子（CCD）を有する撮像回路
（８）が配されている。

撮像回路（８）により得られる撮像映像信号中の輝度信
号は、カットオフ周波数の異なる第１ハイパスフィルタ
（HPF）（９）と、第2HPF（10）、ロウパスフィルタ（L
PF）（11）及び同期分離回路（12）に送られる。

同期分離回路（12）にて輝度信号より分離された垂直同
期信号（VD）、水平同期信号（HD）は、サンプリングエ
リアを設定するために切換制御回路（13）に供給され
る。切換制御回路（13）は、垂直・水平同期信号（VD）
・（HD）及びCCDを駆動させるクロックとなる固定の発
振器出力に基いて、第２図に示す様に画面中央に長方形
の第１サンプリングエリア（A1）と、このエリア（A1）
を含む面積がエリア（A1）の４倍の第２サンプリングエ
リア（A2）及びこのエリア（A2）の周囲に第３乃至第６
サンプリングエリア（A3）（A4）（A5）（A6）が設定で
きる様に選択信号（S2）が後段の選択回路（15）に出力
され、また、第1HPF（９）、第2HPF（10）出力が１フィ
ールド毎に切換わり、更に32フィールドに一度LPF（1
1）の出力を選択する切換信号（S1）が切換回路（14）
に出力される。

切換回路（14）は切換信号（S1）を受けて、１フィール
ド毎に第1HPF（９）出力と第2HPF（10）出力を選択して
後段の選択回路（15）に出力し、更に32フィールドに一
度だけLPE（11）出力を選択して選択回路（15）に出力
する。

選択回路（15）は、切換信号（S2）に基いて、切換回路
（14）にて選択された出力を、サンプリングエリアに応
じて積算回路（16）（17）…（21）に選択出力する。即
ち、第１サンプリングエリア（A1）に関する各フィルタ
出力は積算回路（16）に、第２サンプリングエリア（A
2）に関する各フィルタ出力は積算回路（17）に、以下
第３乃至第６サンプリングエリア（A3）（A4）（A5）
（A6）に関するフィルタ出力は、夫々積算回路（18）
（19）（20）（21）に出力される。

積算回路（16）はA/D変換器（22）、加算器（23）、メ
モリ回路（24）にて構成され、A/D変換器（22）は選択
回路（15）を通過してくる各フィルタ出力を順次A/D変
換して、加算器（23）に出力する。加算器（23）は前段
のA/D変換器（22）後段のメモリ回路（24）と共にディ
ジタル積分器を構成しており、メモリ回路（24）出力と
A/D変換器（22）出力を加算して、その加算結果を再び
メモリ回路（24）に供給する。メモリ回路（24）はフィ
ールド毎にリセットされ、加算器（23）出力、即ちフィ
ルタを経た輝度信号のレベルのディジタル変換値の第１
サンプリングエリア（A1）についての１フィールド分を
保持することになる。

積算回路（17）（18）…（21）についても、積算回路
（16）と全く同一の構成を有しており、積算回路の夫々
に内蔵されるメモリ回路には夫々のサンプリングエリア
に関する現フィールドにおいて選択されたフィルタを通
過した輝度信号のレベルの１フィールドについての積分
値が保持されることになる。これらの各メモリ回路の積
分値は、更に後段のメモリ回路（25）に一括して記憶さ
れる。

第1HPF（９）、第2HPF（10）及びLPF（11）の夫々によ
る通過許容域は600kHz以上、200kHz以上、2.4MHz以下に
設定されており、実際には600kHz〜2.4MHz,200kHz〜2.4
MHz,0〜2.4MHzの通過域を有するBPFにて設定可能であ
る。この時の2.4MHzは輝度信号とは余り関係のない極め
て高い周波数であり、従ってLPF（11）については省略
してもよい。従って、第１、第2HPF（９）（10）及びLP
F（11）のいずれかを通過した輝度信号の高域または低
域成分が、１フィールド分についてディジタル的に積分
され、各サンプリングエリア毎に現フィールドの評価値
としてメモリ回路（25）に記憶されることになる。ここ
でメモリ回路（25）に記憶されている積分値のうち、LP
F（11）を選択した時の低域成分の積分値は露出制御用
の露出評価値として、また第1HPF（９）あるいは第2HPF
（10）を選択した時の高域成分の積分値はフォーカス制
御用の焦点評価値として後段のマイクロコンピュータ
（マイコン）（26）にて演算処理される。

これらの評価値は、マイコン（26）によりソフトウェア
的に処理され、この処理結果に基いてフォーカスモータ
制御回路（27）に指令を発し、フォーカスモータ（４）
を駆動させてフォーカスレンズ（２）を進退させ、焦点
評価値が最大となる様にオートフォーカス動作を実行
し、またアイリスモータ制御回路（28）に指令を発し、
アイリスモータ（７）を駆動させて絞り機構（６）を作
動させて、露出評価値が所定の値となる様に自動露出調
整が可能となる。

次に第３図のフローチャートを参考にしてマイコン（2
6）のオートフォーカス動作、オートアイリス動作のメ
インルーチンを説明する。

ビデオカメラが動作状態に入ると、マイコン（26）は第
３図のメインルーチンを実行する。

まずSTEP（30）にて、メモリ回路（25）から現フィール
ドでの各サンプリングエリアでの１フィールド分の積分
値がマイコン（26）内に読み込まれ、STEP（31）にてズ
ームモータ（101）の回転方向を検出する。ここでズー
ムモータ（10）はビデオカメラ本体（１）の前方に突出
したレンズ鏡胴部に、ラジアル方向に回転自在に配され
たズームリング（102）を回転駆動するものであり、こ
のズームリング（102）には変倍レンズであるズームレ
ンズ（図示省略）が支持され、このレンズはズームリン
グ（102）の回転に応じて光軸方向に進退し、望遠（Tel
e）領域から中間（Middle）領域を経て広角（Wide）領
域まで移動可能としている。通常、撮影者はカメラ本体
に配置されたズーム駆動スイッチ（図示省略）をTele方
向、Wide方向に操作して、ズームモータ（101）をいず
れかの方向に回転させることにより、所望のズームポジ
シヨンを得ることができる。

次にオートフォーカス動作とオートアイリス動作を時分
割で行う為に設けられたカウンタ（AECNT）からデクリ
メント、即ち１減算し（STEP（32））、カウンタ値が０
か否かの判定を為し（STEP（33））、カウンタ値が０で
なければ、オートフォーカス動作を実行し、カウンタ値
が０の時のみオートアイリス動作を実行する。更にSTEP
（31）によるズームモータ（101）の回転方向、即ちズ
ーム方向の検出結果が広角方向であるとSTEP（34）にて
確認され、更にSTEP（100）にて後述のAF用の動作モー
ドコード（MODE）が“4"である。即ち既に一通りのオー
トフォーカス動作が完了していて、焦点評価値の頂点に
一旦到達していると判断される場合には、オートフォー
カスの基本動作を実行するためのAFルーチンは実行され
ずに飛ばされる。これは、ズーム機構が広角側に向う時
には、徐々に被写界深度を深くなっていく為、ズーム動
作前に一旦合焦状態に達していれば、広角方向へのズー
ム動作中にはオートフォーカス動作を改めて実行する必
要はなく、逆に画角変化に伴う焦点評価値の変動によっ
て不要なオートフォーカス動作が繰り返されると見苦し
い画面となるので、これを防ぐためである。ズーム方向
が広角方向でない場合、あるいは広角方向であってもズ
ーム動作直前に合焦状態でない場合には、AFルーチン
（35）が実行される。

AFルーチンが終了すると、カウンタ（AECNT）の内容が
１減算されてカウンタ値が０になるか否かが判定され
（STEP（36））、０となるのであれば、マイコン（26）
より切換制御回路（13）に制御信号が発せられ、これを
受けて切換回路（14）にはLPF（11）を選択する様に切
換信号（S1）が発せられ、LPF（11）の選択が為される
（STEP（37））。こうしてLPF（11）が選択されると、
この選択によって得られる評価値が読み込まれるのを待
つ。

一方、STEP（33）にてオートアイリス動作が選択される
と、オートアイリス動作の基本であるAEルーチン（38）
が実行され、その後、カウンタ（AECNT）を初期状態に
戻し（STEP（39））、フィルタを第1HPF（９）に選択し
て（STEP（40））、次のフィールドの評価値の積算を待
つ。ここでカウンタ（AECNT）の初期状態とは、32フィ
ールド毎にLPF（11）を通過した輝度信号に基いて露出
評価値を算出するために初期値“32"を設定した状態を
言う。

次に本発明によるオートフォーカス動作を第４図のフロ
ーチャートに従って説明する。

前記メインルーチンのSTEP（33）でオートフォーカス動
作が選択され、更にズーム駆動スイッチが広角側に動い
ていなければAFルーチン（35）が実行される。このAFル
ーチンは、第４図の如きフローチャートで示される。

まずSTEP（41）では、メモリ回路（25）に記憶されてい
る各サンプリングエリアにおける積分値から焦点評価値
及びその相対比が算出される。次にSTEP（42）でフォー
カスリングの端点スイッチ及びズーム機構のズーム領域
であるズームポジシヨンが確認された後に山登り制御に
入る。

山登り制御は、評価値安定確認ルーチン（45）、方向判
別ルーチン（46）、山登りルーチン（47）、頂点復帰ル
ーチン（48）、評価値変動監視ルーチン（49）の５つの
ルーチンから成り、これらのモード選択は各条件に応じ
て、STEP（44）にて動作モードコード（MODE）を０〜４
を指定にすることにより為され、通常は評価値安定確認
ルーチン（45）→方向判別ルーチン（46）→山登りルー
チン（47）→頂点復帰ルーチン（48）→評価値変動監視
ルーチン（49）の順に実行される。

各ルーチンの終了後、STEP（50）にてHPFの切換えが為
される。即ち、切換回路（14）にて現フィールドのAFル
ーチンの実行が第1HPF（９）により為されていた場合に
は、次フィールドの前に第2HPF（10）に切換え、逆の場
合には第2HPF（10）から第1HPF（９）への切換えを実行
するように切換制御回路（13）に制御信号を供給する。
従って、メインルーチンのSTEP（33）（34）によりAFル
ーチン（35）が選択されている間は、フィルタは、１フ
ィールド毎に第1HPF（９）と第2HPF（10）とが交互に切
換わることになる。

次に第４図のAFルーチンで実行される各動作について、
個別にその構成、動作、利点を説明する。まずSTEP（4
1）の焦点評価値及びその相対比の算出動作について、
第５図のフローチャートを参考に説明する。

まず、現フィールドにおいてメモリ回路（25）に保持さ
れている積分値の中で、積算回路（16）（17）にて積分
された積分値、即ち第１、第２サンプリングエリア（A
1）（A2）における積分値DATA（１）、DATA（２）が、
第1HPF（９）と第2HPF（10）のいずれのHPFを用いて抽
出したかの判別がSTEP（51）にて為され、STEP（52）
（53）にて第1HPF（９）によるものであればDATA
（１）、DATA（２）は夫々、メモリＡ（１）、Ａ（２）
に代入され、第2HPF（10）によるものであればメモリＢ
（１）,B（２）に代入される。但し、前述の様に第２サ
ンプリングエリア（A2）は第１サンプリングエリア（A
1）の４倍の面積を有し、第１サンプリングエリア（A
1）も含んだ領域である。

次にSTEP（54）にて前フィールドの第１、第２サンプリ
ングエリア（A1）（A2）の焦点評価値をメモリＹ
（１）,Y（２）に移管しておく。

STEP（55）ではメモリＡ（１）,A（２）,B（１）,B
（２）中のデータにより、現フィールドの第１、第２サ
ンプリングエリア（A1）（A2）の焦点評価値Ｘ（１）,X
（２）が算出される。ここで第１サンプリングエリア
（A1）の焦点評価値Ｘ（１）は、メモリＡ（１）の値と
Ｂ（１）の値の和、即ち第１サンプリングエリア（A1）
内で第1HPF（９）を用いた時の最新の積算値と第2HPF
（10）を用いた時の最新の積算値を加算した異動和とな
り、同様に焦点評価値Ｘ（２）はメモリＡ（２）の値と
Ｂ（２）の値の異動和となる。例えば、第６図に示す様
にフィールド毎にDATA（１）としてa1,b1,a2,b2,…とデ
ータが取り込まれ、DATA（２）としてc1,d1,c2,d2,…と
データが取り込まれる（但し、a1,a2,a3,…は第1HPF
（９）出力による第１サンプリングエリア（A1）の積分
値、b1,b2,b3,…は第2HPF（10）出力による第１サンプ
リングエリア（A1）の積分値、c1,c2,c3,…は第1HPF
（９）出力による第２サンプリングエリア（A2）の積分
値、d1,d2,d3,…は第2HPF（10）出力による第２サンプ
リングエリア（A2）の積分値であるとする）と、焦点評
価値Ｘ（１）は１フィールド毎にa1＋b1,b1＋a2,a2＋b
2,b2＋a3,…と変化し、焦点評価値Ｘ（２）は１フィー
ルド毎にc1＋d1,d1＋c2,c2＋d2,d2＋c3,…と変化するこ
とになる。従って各サンプリングエリアについての焦点
評価値は現フィールドでのいずれか一方のHPF出力によ
る積分値と、前フィールドでの他方のHPF出力による積
分値の和となり、奇数フィールドと偶数フィールドの積
分値が１個の焦点評価値に含まれることになり、この結
果、インタレース等によるフィールド毎の評価値のばら
つきやノイズによる影響は緩和でき、安定したものとな
る。

STEP（56）では、各サンプリングエリアにおける相対比
Ｒ（１）,R（２）が算出される。相対比Ｒ（１）はメモ
リＡ（１）の値とＢ（１）の値の比Ａ（１）/B（１）、
即ち第１サンプリングエリア（A1）内で第1HPF（９）を
用いた時の最新の積分値と、第2HPF（10）を用いた時の
最新の積分値との比となり、同様に相対比Ｒ（２）はメ
モリＡ（２）の値とＢ（２）の値の比Ａ（２）/B（２）
となる。

端点スイッチ処理ルーチン（42）では、フォーカスリン
グ（３）が回動限界である近点または∞点に達したか否
かを検出することを目的としており、近点または∞点に
達した時に、ビデオカメラのキャビネットに固定された
端点スイッチ（５）と対向する様に近点側反射板及び∞
点側反射板をフォーカスリング（３）に夫々固着し、端
点スイッチ（５）内の発光素子からの光を各反射板にて
反射させ、これを端点スイッチ（５）内の受光素子にて
受光して、各反射板が端点スイッチ（５）と対向する位
置、即ち近点または∞点に達したことを検出するもので
あり、更に近点と∞点との区別はフォーカスモータの回
転方向により為される。こうして近点または∞点に達す
ると直ちにフォーカスモータ（４）は逆転する様に制御
される。

次にオートフォーカス動作の中核を成す、５つのルーチ
ン即ち、評価値安定確認ルーチン、方向判別ルーチン、
山登りルーチン、頂点復帰ルーチン、評価値変動監視ル
ーチンについて順次説明する。

まず評価値安定確認ルーチンは第７図に示すフローチャ
ートにより実行される。尚、この評価値安定確認動作
は、動作モードコード（MODE）が“0"となる電源投入
時、もしくは被写体が変化して再びオートフォーカス動
作をやり直す際に実行される。

最初にSTEP（61）にて第１閾値（THR1）が定義され、ST
EP（62）にて現フィールドと前フィールドでの第１サン
プリングエリア（A1）での焦点評価値Ｘ（１）,Y（１）
が比較され、その差が最初に定義された第１閾値（THR
1）よりも大きい時には評価値が安定していないものと
してSTEP（63）にて後述のカウンタ（INN）をリッセト
し、次フィールドで再びAFルーチンが実行される場合に
は、再度この評価値安定確認ルーチンを実行させるため
に動作モードコード（MODE）を“0"のままでこのルーチ
ンを終了する。

焦点評価値Ｘ（１）,Y（１）の差が第１閾値（THR1）以
下になると、STEP（64）にてカウンタ（INN）がインク
リメントされ、即ちそのカウント値に１が加算され、ST
EP（65）にてカウンタ（INN）のカウント値が“5"に達
したか否か、即ちこの状態が５フィールド間続いたか否
かの判定が為される。カウンタ（INN）のカウント値が
“5"に達していなければ、一旦評価値安定確認ルーチン
を終了するが、動作モードコード（MODE）は“0"のまま
であるから、次のAFルーチンでは再びこの評価値安定確
認ルーチンが実行される。

STEP（65）にて焦点評価値Ｘ（１）,Y（１）の差が第１
閾値（THR1）より小さい状態が５フィールド間続いたと
判断されると、STEP（66）にてカウンタ（INN）をリセ
ットし、STEP（67）にてオートフォーカス動作の初期設
定が為される。つまり、STEP（67）にて次フィールドで
のAFルーチンでは、方向判別ルーチンを実行させるため
に、動作モードコード（MODE）を“1"に変更し、フォー
カスモータ（４）の回転方向を∞点方向に初期設定し、
現フィールドの第１サンプリングエリア（A1）での焦点
評価値Ｘ（１）を基準評価値X_B（１）及び第１最大評価
値X_M（１）として記憶し、現フィールドの第２サンプリ
ングエリア（A2）の焦点評価値Ｘ（２）を第２最大評価
値X_M（２）として記憶して評価値安定確認ルーチンを終
了する。

次に第８図を用いて方向判別動作を実行するためのサブ
ルーチンについて説明する。方向判別ルーチンの目的
は、焦点評価値の頂点が現在のレンズ位置に対して近点
か∞点のいずれの方向にあるかを判断することである。

そこで、まずSTEP（71）にて第２閾値（THR2）を予め定
義し、STEP（72）における判断にて、現フィールドの焦
点評価値Ｘ（１）が評価値安定確認ルーチンの最終フィ
ールドの焦点評価値をもって定義された基準評価値X
_B（１）より大きければ、フォーカスモータ（４）の回
転方向側に焦点評価値の最大値であるピークがあり、逆
に小さければ逆方向側にピークがあるものと判断する。
実際にはノイズ等による焦点評価値のばらつきを考慮
し、現フィールドの焦点評価値Ｘ（１）と基準評価値X_B
（１）との差が予め設定されている第２閾値（THR2）を
越えるとSTEP（73）にて確認された時に初めて上記判断
が下される。

ところで第９図に示す様にフォーカスレンズ位置が合焦
位置から大きく離れて大ボケ状態にある点Ｇでの焦点評
価値を基準評価値X_B（１）として方向判別ルーチンを実
行して、焦点評価値が小さく傾斜が明瞭でない場合に、
焦点評価値が下る方向にフォーカスレンズ（２）、即ち
フォーカスリング（４）を動かせば、第９図の矢印の様
に第２閾値（THR2）を越えずに端点（∞点）までフォー
カスレンズ（２）が移動してしまい、見苦しい印象を与
えることになる。そこで、第２閾値（THR2）の適用は、
現フィールドの焦点評価値Ｘ（１）が基準評価値X
_B（１）よりも大きい場合のみとし、小さい場合にはSTE
P（73）を飛越えてSTEP（74）に達し、STEP（75）と共
にカウンタ（CHK）が１フィールド毎に１づつ加算する
インクリメントが為されて、カウンタ（CHK）のカウン
ト値が３になる。即ち焦点評価値Ｘ（１）が基準評価値
X_B（１）より下まわるか、基準評価値X_B（１）より大き
く、且つその差が第２閾値（THR2）を越える状況が３フ
ィールド続いたと判断されると、STEP（76）にて３フィ
ールド間の焦点評価値が共に基準評価値X_B（１）より大
きい時には、評価値が増大傾向にあると判断され、３フ
ィールド間の焦点評価値が共に基準評価値X_B（１）より
小さい時には評価値が減少傾向にあると判断される。

焦点評価値が増加傾向にある時には、フォーカスモータ
（４）が現状の回転方向を維持し、減少傾向にある時に
は、STEP（77）にてフォーカスモータ（４）は逆転す
る。そしてSTEP（78）乃至STEP（80）にて現フィールド
での焦点評価値Ｘ（１）を最大評価値X_M（１）として保
持し、カウンタ（CHK）をリセットし、動作モードコー
ドを“2"に設定して次フィールドでのAFルーチンで山登
りルーチンを実行する。

またSTEP（75）にて前述の状態が３フィールド続いたと
はまだ判断されない時には、フォーカスモータ（４）の
回転方向及び動作モードコード（MODE）を現状のままに
して、方向判別ルーチンを一旦終了し、次フィールドで
のAFルーチンで再び方向判別ルーチンを実行する。

一方、STEP（73）にて焦点評価値Ｘ（１）が第２閾値
（THR2）を越えない場合には、STEP（81）にてカウンタ
（CHK）をリセットし、STEP（82）にて現フィールドの
第１サンプリングエリア（A1）の焦点評価値Ｘ（１）が
それまでの最大評価値X_M（１）よりも大きいと判断され
るならば、STEP（83）にて、この焦点評価値Ｘ（１）に
て最大評価値X_M（１）を更新し、この時のフォーカスリ
ング（３）のメカ的な位置を保持するために第１リング
位置カウンタＰ（１）をリセットする。STEP（84）では
現フィールドの第２サンプリングエリア（A2）での焦点
評価値Ｘ（２）が同エリアでのそれまでの最大評価値X_M
（１）よりも大きいか否かの判断が為され、大きければ
STEP（85）にてこの焦点評価値Ｘ（２）にて最大評価値
X_M（２）を更新し、この時のフォーカスリング（３）の
メカ的な位置を保持するために第２リング位置カウンタ
Ｐ（２）をリセットする。ここで、両リング位置カウン
タＰ（１）,P（２）は、フォーカスモータ（４）の所定
回転方向への一定の回転量を１ステップとし、この１ス
テップの駆動毎にカウントアップされ、反転した場合に
は１ステップの駆動毎にカウントダウンされるカウンタ
である。

そして、第１及び第２サンプリングエリア（A1）（A2）
内に被写体がないか、あるいは不鮮明な場合等に、焦点
評価値Ｘ（１）が第２閾値（THR2）を越えないまま、フ
ォーカスリング（３）が両端点間を動いた、即ち、端点
スイッチ（５）にて方向判別ルーチンを繰り返す間に近
点に達したことによりセットされるフラグと、∞点に達
したことによりセットされるフラグが両方共にセットさ
れたと判断される時には、STEP（87）にて両エリアでの
最大評価値X_M（１），X_M（２）とを比較する。但し、こ
の比較に際しては、第１、第２サンプリングエリア（A
1）（A2）の面積比（1:4）を考慮して、最大評価値X
_M（１）を４倍して最大評価値X_M（２）と正規化した上
で比較している。上述の比較結果において、最大評価値
X_M（２）の方が大きいと判断されると、STEP（88）にて
後のルーチンに用いられるフラグ（MAX2）をセットし、
第１リング位置カウンタＰ（１）のカウント値を第２リ
ング位置カウンタＰ（２）のカウント値によって更新
し、以下のオートフォーカスの動作は第２サンプリング
エリア（A2）について行われる。また、最大評価値X
_M（１）の４倍の値の方が大きい場合には、オートフォ
ーカス動作は第１サンプリングエリア（A1）について行
なわれる。そしてSTEP（89）にて動作モードコード（MO
DE）が“3"に変更され、次フィールドでのAFルーチンで
は、復帰ルーチンに移行する。また、STEP（86）にてフ
ォーカスリング（３）が両端点間を全て移動したとは判
断されない場合には、次フィールドでのAFルーチンで
は、再びこの方向判別ルーチンが実行される。

次に山登りルーチンの動作について第10図のフローチャ
ートを用いて説明する。山登りルーチンの目的は、焦点
評価値が最大となる頂点を発見することである。

まず、STEP（91）にて予め第３閾値（THR3）を固定値に
定義し、前述の方向判別ルーチンにて決定された方向に
フォーカスモータ（４）、即ちフォーカスリング（３）
を第１速度（S1）にて回転し続け、STEP（92）での判別
にて現フィールドの焦点評価値Ｘ（１）がそれまでの最
大評価値X_M（１）を越える毎に、STEP（93）にて最大評
価値X_M（１）が焦点評価値Ｘ（１）にて更新され、更に
第１リング位置カウンタＰ（１）がリセットされる。

現フィールドの焦点評価値Ｘ（１）がそれまでの最大評
価値X_M（１）より大きくない場合に、後述のSTEP（94）
乃至STEP（98）を経て、STEP（99）にて焦点評価値Ｘ
（１）が第３閾値（THR3）以上最大評価値X_M（１）より
下回ったと判断された時には、STEP（110）にて直ちに
フォーカスモータ（４）を停止し、STEP（111）にてこ
の状態が３フィールド間の焦点評価値に関して続いたと
判断される場合には、STEP（112）にて相対比OKフラグ
（OK）をセットして、STEP（113）にてフォーカスモー
タ（４）を逆転し、動作モードコード（MODE）を“3"に
して次フィールドでのAFルーチンで頂点復帰ルーチンが
実行される。尚、STEP（111）における（CHK）は、|X
（１）−X_M（１）｜＞THR3の状態が３フィールド間継続
されるか否かを検出するためのカウンタである。また、
３フィールド間のチェック、第３閾値（THR3）、焦点評
価値の関係は第11図の様になる。

ここで、頂点からの行き過ぎ量（△Ｐ（１））が余りに
大きいと、ピントはずれ量が大きくなり実写上の印象が
悪くなる。そこで△Ｐ（１）を出来る限り小さくする為
に、次の様にフォーカスモータ（４）の回転速度を制御
する。まず山登り動作の途中で、１フィールド毎に相対
比Ｒ（１）を監視し（STEP（114））、第12図に示す様
に第１基準相対比（r1）を越えた時には、頂点に接近し
ているものと考えてSTEP（115）にてフォーカスモータ
（４）の回転速度（SPEED）をこれまでの標準速度（s
1）からより低速の中間速度（s2）にスピードダウンさ
せる。次に焦点評価値Ｘ（１）が最大評価値X_M（１）以
下になると、STEP（95）にて中間速度（s2）よりも更に
低速のスロー速度（s3）までスピードダウンが為され、
以下STEP（99）乃至（111）にて第３閾値（THR3）を越
えるとフォーカスモータ（４）を停止させ、焦点評価値
Ｘ（１）と最大評価値X_M（１）との差が３フィールド間
続けて第３閾値（THR3）以下になるのを確認する。

但し、フォーカスモータ（４）の回転速度をスロー速度
（s3）まで落した後に、20フィールドを経過しても上記
山登り動作が完結しないとSTEP（96）（97）にて判断さ
れた時には、STEP（98）にてフォーカスモータ（４）の
回転速度を最高速である標準速度（s1）に戻し、山登り
動作を継続させ、フォーカスモータ（４）がスピードダ
ウンしたままで長時間動くのを防止する。尚、STEP（9
6）（97）において（INN）は上述の状態が20フィールド
間継続したことを検出するためのカウンタで、１フィー
ルド毎にカウントアップされる。

また、STEP（94）では、焦点評価値Ｘ（１）が最大評価
値X_M（１）を越えた時点で相対比Ｒ（１）をチェック
し、これが頂点の相対比にしては余りにも小さく、第２
基準相対比（r2）以下の時には、STEP（114）に移行さ
せて、次のフィールドにおいても山登りルーチンを強制
的に実行させ、頂点であった相対比Ｒ（１）が第２基準
相対比（r2）以上であった場合のみ、STEP（95）乃至
（113）を経て次の頂点復帰ルーチンへ移る。これによ
り、ノイズ等により頂点を誤って認識し、ピンボケ状態
でフォーカスモータ（４）が停止してしまうという誤動
作の頻度の低減が図られる。ここで、第２基準相対比
（r2）は、第14図において、ボケ度合が大きくピンボケ
状態と十分に認識される時の相対比（例えば0.1）とし
て予め設定されている。

ところで、第12図に示す様に、相対比Ｒ（１）とフォー
カスリング位置との関係が直線状に変化する理由につい
て以下に詳述する。この相対比Ｒ（１）は、前述の様に
第１サンプリングエリア（A1）での第1HPF（９）を用い
た時の１フィールド分の積分値と、第2HPF（10）を用い
た時の１フィールド分の積分値との比であり、被写体を
同一とした時の両積分値とフォーカスリング位置との関
係は第13図の様になる。即ちカットオフ周波数の高い第
1HPF（９）での積分値は急峻な山となり、カットオフ周
波数の低い第2HPF（10）での積分値は緩やかな山とな
る。そこでこの相対比と被写体のボケ度合（合焦時のレ
ンズ位置よりの移動量あるいはズレ量）との関係をグラ
フに示すと、第14図に示す様な単調減少特性曲線とな
る。

これは、前記相対比なる状態量は、焦点評価値と同じ様
に被写体の合焦状態（ボケ度合）を表現できる関数値で
あり、比率で表現されているため一種の正規化された状
態量であり、被写体のおかれている環境の影響をあまり
受けにくい性質を有している。例えば、被写体の照度が
変化した場合に、焦点評価値の絶対値は変化するが、相
対比としては大きな変化はない。通常、上記の性質は被
写体の種類を問わぬものである故に、この相対比をボケ
度合のパラメータとして使用することが可能となる。こ
の第14図の単調減少特性曲線をレンズ位置、即ちフォー
カスレンズ位置に対応させると、第12図の一点鎖線の様
に合焦位置を頂点として近点及び∞点側に略直線状に変
化する特性図が得られる。

また、この山上りルーチンでも前記方向判別ルーチンと
同様に、焦点評価値Ｘ（１）と最大評価値X_M（１）との
差が第３閾値（THR3）を越えることなく、フォーカスリ
ングが近点と∞点の両端点間を動いたとSTEP（116）に
て判断された場合には、サンプリングエリア（A1）（A
2）の最大評価値X_M（１），X_M（２）の単位面積当りの
大きさ、即ちX_M（１）×４とX_M（２）をSTEP（17）にて
比較して、X_M（１）×４の方が大きい場合には、現状の
ままで、逆にX_M（２）の方が大きい場合には、STEP（11
8）（119）にてフラグ（MAX2）をセットし、第１リング
位置カウンタ（P1）の値を第２リング値カウンタ（P2）
のカウント値で更新して、STEP（113）に移行させ、次
の頂点復帰ルーチンでのフォーカスエリアとして第２サ
ンプリングエリア（A2）を選択する。

尚、STEP（120）（121）は、第２サンプリングエリア
（A2）での現フィールドの焦点評価値Ｘ（２）がそれま
での最大評価値X_M（２）よりも大きければ、この時の焦
点評価値Ｘ（２）にて最大評価値X_M（２）を更新し、第
２リング位置カウンタ（P2）をリセットする役割を果
す。

次に前記山登り動作によって頂点を認識した後、再び頂
点位置にフォーカスリング（３）、即ちフォーカスレン
ズ（２）を戻す為の頂点復帰ルーチンの動作について第
15図を用いて説明する。山登りルーチンで頂点からの行
き過ぎ量としてカウントアップされた第１リング位置カ
ウンタＰ（１）、もしくは方向判別ルーチン、山登りル
ーチンでフォーカスリング（３）が両端点間を動いた時
にカウントアップされた時の第1,第２リング位置カウン
タＰ（１）,P（２）は、このルーチンでフォーカスリン
グ（３）を逆方向に回転させる事によってデクリメント
（フォーカスモータ（４）の１ステップ毎の回転に応じ
て１ずつカウントダウンされる）され、そのカウント値
がゼロになったところで頂点位置に戻ったと判断され
る。

具体的には、STEP（131）にて前述の山登りルーチン、
方向判別ルーチンでフラグ（MAX2）がセット状態か否か
の判別が為され、フラグ（MAX2）がセット状態であれ
ば、STEP（132）に以後のフォーカスエリアとして第２
サンプリングエリア（A2）を指定し、フラグ（MAX2）が
セット状態でなければ、STEP（133）にて以後のフォー
カスエリアとして第１サンプリングエリア（A1）を指定
する。

そして、STEP（134）にてフォーカスエリアとして指定
された側のリング位置カンウタのカウント値がゼロにな
ったと判断された時には、STEP（135）にてフォーカス
エリア側のサンプリングエリアの焦点評価値Ｘ（Ｊ）と
最大評価値X_M（Ｊ）（ここで、フォーカスエリアとして
第１サンプリングエリア（A1）が指定されていればＪ＝
１、第２サンプリングエリア（A2）が指定されていれば
Ｊ＝２）との差が、予め設定されている第４閾値（THR4
（Ｊ））以下であることが確認されると、STEP（36）に
てフォーカスモータ（４）を停止させると共に、次のフ
ィールドでのAFルーチンで評価値変動監視ルーチンを実
行するためにSTEP（137）にて動作モードコード（MOD
E）を“4"として、更にSTEP（138）（139）にて頂点確
認許可フラグ（TL）をセットし、頂点確認用カウンタ
（MC）をリセットして一連の合焦動作は終了する。

また、焦点評価値Ｘ（Ｊ）と最大評価値X_M（Ｊ）の差が
第４閾値（THR4（Ｊ））より大きくなってしまう時に
は、頂点復帰動作中に被写体が大きく変位したり被写体
が変化したとして、STEP（140）にて動作モードコード
（MODE）を“0"として、次フィールドでのAFルーチンで
評価値安定確認ルーチンからやり直す。尚、第４閾値
（THR4（Ｊ））は各サンプリングエリアに応じて個々に
最適値が予め設定されている。

合焦動作終了後は、被写体変化の監視と、変化があった
場合に再び前記合焦動作を再開する必要があるか否かの
判断を行うための焦点評価値変動監視ルーチンを実行す
る。以下、このルーチンの動作を第16図を用いて説明す
る。

まず、このルーチンに入った直後のフィールドでは、前
述の一連の合焦動作で検出した頂点に誤りがあるか否か
をチェックするために、STEP（151）にて頂点復帰ルー
チンの終了直前にセットされた頂点確認許可フラグ（T
L）のセット状態が判別され、頂点復帰ルーチンから移
行した後の最初のフィールドであれば、セット状態であ
るため、頂点確認ルーチンが実行される。

この頂点確認ルーチンは第17図のフローチャートにて示
される。このフローチャートについて説明すると、まず
STEP（182）にてフォーカスモータ（４）をいずれかの
方向、例えば近点方向に画角変動が認識できない程度の
微少量（ステッピングモータであるフォーカスモータ
（４）の１ステップ分）駆動させ、STEP（181）にて微
動し終ったと判断されると、STEP（183）にて直ちにフ
ォーカスモータ（４）を停止して、その時のフィールド
でのフォーカスエリアの焦点評価値Ｘ（Ｊ）と、頂点と
判断されている最大評価値X_M（Ｊ）との比較がSTEP（18
4）にて為される。ここでフォーカスエリアとは、第８
図のSTEP（88）や第10図のSTEP（118）にて用いられた
フラグ（MAX2）のセット状態に応じて、第15図のSTEP
（131）乃至（133）にて指定されている側のサンプリン
グエリアであり、Ｊ＝１の時には第１サンプリングエリ
ア（A1）が、Ｊ＝２の時には第２サンプリングエリア
（A2）が該当する。STEP（184）での比較の結果、焦点
評価値Ｘ（Ｊ）が最大評価値X_M（Ｊ）よりも小さいと認
識されると、STEP（185）（186）にてフラグ（F1）をセ
ットし、STEP（188）にてフォーカスモータ（４）を逆
転し、反対方向、即ち∞方向にレンズ（２）を２ステッ
プ分だけ微少変動させて、頂点に戻った後も微少変動を
続け再びSTEP（184）にて焦点評価値Ｘ（Ｊ）が最大評
価値X_M（Ｊ）より小さいと確認された時に、STEP（18
5）を経てSTEP（187）にてフラグ（F2）がセットされ、
STEP（188）にてフォーカスモータ（４）を再度逆転
し、STEP（189）にてフラグ（F1）（F2）が共にセット
されていると判断されると、第18図の矢印に示す様にレ
ンズを両方向に微動させ、得られた焦点評価値が最大評
価値よりも小さい事を認識することになり頂点検出位置
に誤りがなかったことが確認される。そしてSTEP（19
5）（196）にてフォーカスモータ（４）を頂点を越えて
∞点方向に余分に作動させた分だけ、近点方向に作動さ
せて再び頂点に復帰させて、フォーカスモータ（４）を
停止させ、STEP（190）にて頂点確認フラグ（TL）をリ
セットして、頂点確認ルーチンを終了する。

また、第19図に示す様に前記合焦動作での頂点検出を誤
っている場合には、レンズをいずれの方向に微動させた
時に焦点評価値Ｘ（１）が最大評価値X_M（１）よりも大
きくなるから、フォーカスモータ（４）を逆転すること
なく、レンズを同方向に微動させ続け、STEP（191）に
て微動回数カウンタ（MC）で移動回数をインクリメント
する。

ところで、この頂点確認ルーチンは頂点復帰ルーチンが
終了した直後に、頂点を確実に復帰したことを確認する
場合と、頂点復帰が確認された後に、被写体が変化した
ことを確認する場合の２通りの場合に実行され、後述す
る様に後者の場合にのみ頂点確認フラグ（TN）がセット
されることにより両者が区別される。STEP（192）で
は、この頂点確認フラグ（TN）がセット状態か否かによ
り、前述の２通りの場合分けを行い、頂点復帰ルーチン
が終了した直後で頂点にレンズ位置が確実に復帰したか
否かのみを確認したい時には、後述のSTEP（193）を飛
び越えて、フォーカスモータ（４）の微少変動量を１ス
テップのまま維持し、STEP（194）にてフラグ（F1）（F
2）をクリアし、新しい焦点評価値Ｘ（Ｊ）にて最大評
価値X_M（Ｊ）が更新される。

従って、頂点確認ルーチンが繰り返されることにより、
頂点復帰ルーチン終了直後に、第18図に示す様に頂点復
帰が確実に為されている時には焦点評価値が矢印の如く
変化して頂点に確実に復帰していることが確認され、第
19図に示す様に頂点復帰が確実に為されていない時に
は、焦点評価値が矢印の如く変化して、その都度、最大
評価値X_M（Ｊ）は更新されると共にレンズ位置は徐々に
合焦位置に接近する。尚、第18図、第19図において、
〜は変動を順番を示している。

評価値変動監視ルーチンでは、頂点確認ルーチン（15
2）が終了する毎に、STEP（153）にて移動回数カウンタ
（MC）のカウント値をチェックし、これが所定の許容回
数を越えると、頂点を誤って検出していたか、被写体の
変化により頂点が移動したと認識する。即ち、第19図で
は許容回数を“3"に設定することにより番目の動作
後、頂点を誤っていたと認識することになる。こうして
認識されるとSTEP（154）にて頂点確認許可フラグ（T
L）をリセットし、STEP（155）にてフォーカスモータ
（４）の回転速度を標準速度（s1）に切換えて、動作モ
ードコード（MODE）を“2"にして、次のAFルーチンで、
正しい頂点を検出し直すために前述の山登りルーチンか
ら合焦動作を再開する。尚、頂点確認ルーチンが、頂点
復帰ルーチン終了直後に実行された場合には、一旦頂点
が確認されると焦点評価値に変動がない限りこの動作は
実行されない。次に被写体変化に伴う焦点評価値変動の
監視動作について説明する。

第１または第２サンプリングエリア（A1）（A2）の中の
前述の頂点復帰ルーチンにてフォーカスエリアとして指
定されている側の焦点評価値Ｘ（Ｊ）と、これまでに検
出した最大評価値X_M（Ｊ）との差によって現フィールド
での焦点評価値の変動量が定義され、STEP（156）にて
定義されたフォーカスエリアにおける第５閾値（THR5
（Ｊ））、即ちフォーカスエリアにおける最大評価値X_M
（Ｊ）の1/8との大小がSTEP（157）にて比較され、この
第５閾値（THR5（Ｊ））を越えた時に被写体が変化した
ものと認識される。

ここで前述の第５閾値（THR5（Ｊ））が各サンプリング
エリア（A1）（A2）での最大評価値X_M（Ｊ）の1/8に設
定されているのは、予め実験的に決められたものであ
り、例えば最大評価値X_M（Ｊ）の1/4等の如く大きく設
定すると、被写体が少々変化しても検出が困難であり、
また最大評価値X_M（Ｊ）の1/16等の如く小さく設定する
と、被写体に変化がなくてもノイズ等の影響により容易
に誤検出してしまう。

被写体の変化が認識されると、その時点でフォーカスエ
リアとして第１あるいは第２のいずれのサンプリングエ
リアが指定されているかをSTEP（158）にて識別し、フ
ォーカスエリアとして第１サンプリングエリア（A1）を
指定して上述の被写体変化の確認が実行されていた場
合、即ち第１サンプリングエリア（A1）で監視時に被写
体に変化があった場合には、第２サンプリングエリア
（A2）の焦点評価値に変化があるか、即ち焦点評価値Ｘ
（２）と最大評価値X_M（２）の差と第５閾値（THR5
（２））との大小関係をSTEP（159）にて判別する。そ
の結果、第５閾値（THR5（２））よりも小さければ、被
写体は第20図（ｂ）の様に第１サンプリングエリア（A
1）からは脱出するが、第２サンプリングエリア（A2）
内には留っているものと考え、STEP（160）にて、以後
の焦点評価値変動監視エリアであるフォーカスエリア
を、第２サンプリングエリア（A2）に切換えてＪ＝２と
し、監視動作を継続する。この様に大小２つのサンプリ
ングエリアで被写体の動きを監視することにより、画面
中央部で合焦後に被写体が画面中央部からはずれた場合
でも、より広い画面部分に対しても合焦状態を保つこと
ができ、オートフォーカス動作の安定化が図れる。尚、
第20図の（ａ）〜（ｄ）において、点線は移動直前の被
写体、実線は移動直後の被写体を示し、また、第20図
（ａ）は被写体が第１サンプリングエリア（A1）内を移
動した場合である。

次にSTEP（159）にて焦点評価値Ｘ（２）と最大評価値X
_M（２）との差が第５閾値（THR5（２））以上になると
判断されると、被写体は第20図（ｃ）に示す様に第２サ
ンプリングエリア（A2）からもはずれてしまったものと
考えられ、新しい被写体に対して合焦動作を再開する必
要がある。しかしながら、この場合の焦点評価値の変動
が、等距離の被写体に対するパンニングやチルティン
グ、又画面全体の明るさの変化等によってもたらされる
ものである場合には、焦点評価値は第21図の様に変化し
ているものと考えられ、この様な場合には、新たな合焦
動作を再開すると見苦しい動きとなる。そこで第21図の
様な場合と、第22図の様に実際に被写体の距離が変化し
た場合とを区別する為に、第２サンプリングエリア（A
2）における焦点評価値の変動が検知された場合には、S
TEP（162）（163）にて現フィールドにおける焦点評価
値Ｘ（１）,X（２）にて最大評価値X_M（１），X_M（２）
を更新し、更に次フィールドで頂点確認ルーチンを実行
するための頂点確認許可フラグ（TL）及び頂点確認フラ
グ（TN）をSTEP（164）にてセットした後、次フィール
ドでSTEP（152）にて頂点確認ルーチンを再開し、焦点
評価値の変動が被写体パターンの形状変化によるものか
距離の変化によるものかを識別する。

ところで実際に被写体の距離が変化した場合には、速や
かに合焦動作を再開することが望ましい。そこで、頂点
確認ルーチンのSTEP（192）にて評価値変動時の頂点確
認フラグ（TN）がセットされていることが判別される
と、STEP（184）にて現フィールドでの焦点評価値Ｘ
（Ｊ）が最大評価値X_M（Ｊ）以上であると判断され、同
方向にフォーカスモータ（４）を微少移動量だけ回転さ
せる場合には、頂点確認フラグ（TN）がセットされてい
ない時、即ち頂点復帰ルーチン終了直後の頂点の確認を
行うため頂点確認ルーチンを実行した時より、フォーカ
スモータ（４）の微少回転量、即ち、フォーカスレンズ
（２）の微少移動量をSTEP（193）を通過する毎に１ス
テップ→３ステップ→５ステップ→…と段階的に大きく
する。これにより、第22図に示すように旧被写体で頂点
となっているレンズ位置（Ｌ）より新しい被写体の頂点
に→→→→→とレンズ位置を変更する際に
は，，では１ステップずつ変位し、では一挙に
３ステップ、では一挙に５ステップ変位して合焦位置
への接近を速くする工夫が為されている。同時に許容回
数の方は頂点確認フラグ（TN）がリセット状態である場
合より少なく設定される。また第21図の場合には、旧被
写体から新被写体に焦点評価値の特性が変わっても、第
17図のSTEP（184）の判別により、STEP（185）以下の動
作が実行されるため、直ちにレンズ位置は元の位置を保
持する。

尚、上記頂点確認動作は、第21図、第22図の様に、焦点
評価値の山の傾斜が明瞭で、レンズ微動に伴う焦点評価
値の差異が検出できることが必要条件となる。従って、
第23図の様に、新被写体の焦点被写体特性の山のすそ野
部分で傾斜が不明瞭な部分では、誤動作を招く恐れがあ
る。そこでSTEP（161）にて現在のフォーカスエリアに
指定されている側のサンプリングエリアにおける相対比
Ｒ（Ｊ）（Ｊ＝1or2）が、予め実験的にピンボケと認識
されないですむ限界値として設定された第４基準相対比
（r4）よりも小さい時は第23図の様に傾斜が不明瞭な部
分であると判断して、頂点確認は行わず直ちにSTEP（16
5）にて動作モードコード（MODE）を“0"に設定して次
フィールドでのAFルーチンにて評価値安定確認ルーチン
からやり直す。

次にSTEP（157）での判別の結果、焦点評価値Ｘ（Ｊ）
と最大評価値X_M（Ｊ）との差が、第５閾値THR5（Ｊ）以
下の場合、即ち被写体が変化していない場合の監視動作
について説明する。

焦点評価値に変化がない場合でも、第24図の様に被写体
が変化する場合が考えられく。そこで、焦点評価値の変
動が検知されない場合でも、STEP（166）にて現フィー
ルドでの相対比Ｒ（Ｊ）が、頂点にしては著しく低いと
考えられる閾値である第３基準相対比（r3）よりも小さ
くなったと判断された場合には、STEP（161）に移行し
て焦点評価値の変化が認められた場合と同様の処理を行
う。但し、この相対比の判断は、STEP（167）より現在
合焦している被写体の頂点での相対比が、前記山登りル
ーチンで相対比が第２基準相対比（r2）以上であると判
断された場合、即ち相対比OKフラグ（OK）がセットされ
ている場合に限る。

次にSTEP（168）にて現在のフォーカスエリアが第１、
第２サンプリングエリア（A1）（A2）のいずれにて指定
されているかを判断し、更にSTEP（169）にてフラグ（M
AX2）がセットされておらず、単位面積当りでの焦点評
価値において、第１サンプリングエリア（A1）での方が
大きい場合で、しかもSTEP（170）にて焦点評価値Ｘ
（１）と最大評価値X_M（１）との差が、第５閾値THR5
（１）以下であるか否かを識別し、この閾値以下であれ
ば被写体は第20図（ｂ）の状態から第20図の（ｄ）の様
に第１サンプリングエリア（A1）に戻ったものと考え、
焦点評価値変動監視エリアであるフォーカスエリアを、
STEP（171）にて第１サンプリングエリア（A1）に切換
えて監視動作を継続する。この様に被写体が第１サンプ
リングエリア（A1）内に戻れば、すぐにエリアを小さく
することにより大きなエリアの背景にピントが引張られ
てしまう可能性が低くなる。

尚、各図面において、横軸のフォーカスレンズ位置は、
フォーカスレンズの光軸方向の移動可能ストロークの中
で、撮像素子から最も離れた前端位置を基準とし、この
位置からの光軸方向におけるフォーカスレンズまでの距
離に相当する。

以上の様にしてAFルーチンにおける合焦動作及び合焦後
の被写体変化の確認及びズレ補正の動作が完了する。

また、メインルーチンにて示した様に32フィールド毎に
AFルーチンは休止され、AEルーチンにてオートアイリス
動作が実行される。このオートアイリス動作は、LPF（1
1）出力を各サンプリングエリア（A1）（A2）…（A6）
において１フィールド分だけ積分して、エリア毎の露出
評価値を得て、この露出評価値を正規化した値が著しく
高いものが含まれる場合には、該当するエリアに光源等
の異常輝度部が存在するとして、このエリアを除き、残
りのエリア全体の露出評価値の単位面積当りの平均値
が、所定レベルに維持される様に、アイリスモータ制御
回路（28）を介してアイリスモータ（７）を駆動して、
絞り機構（６）の絞り量を調整すると共に、撮像映像信
号が通過するAGC回路（図示省略）のゲインを制御する
ことにより、最適な露出調整が為されることになる。

（ト）発明の効果上述の如く本発明によれば、合焦後に画面中央部の第１
サンプリングエリアから被写体がはずれた場合でも、よ
り広い第２サンプリングエリアに対して合焦が可能であ
り、且つ各サンプリングエリアをフォーカスエリアとし
て択一的に切換えるに際して、その判断基準を各エリア
の被写体毎の焦点評価値からその都度設定するため、誤
動作が防止できる。

また、焦点評価値に明確なピークが生じない場合にも、
フォーカスエリアを選択することにより、ノイズ等によ
る合焦位置の誤検出ができる限り防止可能となる。

【図面の簡単な説明】

図面は全て本発明の一実施例に係り、第１図は全体の回
路ブロック図、第２図はサンプリングエリアの分割説明
図、第３図はメインルーチンのフローチャート、第４図
はAFルーチンのフローチャート、第５図は焦点評価値、
相対比算出ルーチンのフローチャート、第６図は焦点評
価値の算出説明図、第７図は評価値安定確認ルーチンの
フローチャート、第８図は方向判別ルーチンのフローチ
ャート、第９図は焦点評価値とレンズ位置との関係図、
第10図は山登りルーチンのフローチャート、第11図は頂
点復帰時の焦点評価値の変化を示す図、第12図は焦点評
価値、フォーカスモータの回転速度、相対比とレンズ位
置との関係図、第13図は各HPF出力の積分値とレンズ位
置との関係図、第14図は相対比とボケ度合の関係図、第
15図は頂点復帰ルーチンのフローチャート、第16図は評
価値変動監視ルーチンのフローチャート、第17図は頂点
確認ルーチンのフローチャート、第18図、第19図、第20
図はレンズ位置の変化に伴う焦点評価値の変動を示す
図、第21図、第22図、第23図、第24図は被写体の変化に
伴う焦点評価値の変動を示す図である。（26）…マイクロコンピュータ（評価値検出手段）、
（27）…フォーカスモータ制御回路（フォーカス制御手
段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】レンズを経た入射光を撮像素子にて光電変
換して映像信号を出力する撮像手段と、画面中央に設定された第１サンプリングエリアにおける
前記映像信号の高周波成分レベルを一定期間毎に第１焦
点評価値として出力し、該第１サンプリングエリアを含
み面積が大きな第２サンプリングエリアにおける前記映
像信号の高周波成分レベルを一定期間毎に第２焦点評価
値として出力する評価値検出手段と、前記第１及び第２焦点評価値の少なくともいずれか一方
が最大値をとるまでレンズと前記撮像素子間の距離を変
化させる合焦動作を実行するフォーカス制御手段と、前記第１及び第２サンプリングエリアのエリア毎に、前
記合焦動作中に得られた焦点評価値の最大値に所定の比
率を乗じて得られる基準値と、前記合焦動作の終了後に
得られる焦点評価値の前記最大値からの変動量を比較し
て、前記変動量が前記基準値以上となる場合に被写体変
化ありと判断する被写体変化監視動作を実行する被写体
監視手段を備え、前記第１サンプリングエリアでの被写体変化監視動作に
より、前記被写体監視手段にて被写体変化ありと判断さ
れた時には、前記第１サンプリングエリアに代えて前記
第２サンプリングエリアでの被写体変化監視動作を実行
し、前記第１及び第２サンプリングエリアのいずれのエ
リアでの被写体変化監視動作によっても、被写体変化あ
りと判断される時に前記フォーカス制御手段は前記合焦
動作をやり直すことを特徴とするオートフォーカスビデ
オカメラ。
【請求項２】レンズを経た入射光を撮像素子にて光電変
換して映像信号を出力する撮像手段と、画面中央に設定された第１サンプリングエリアにおける
前記映像信号の高周波成分レベルを一定期間毎に第１焦
点評価値として出力し、該第１サンプリングエリアを含
み面積が大きな第２サンプリングエリアにおける前記映
像信号の高周波成分レベルを一定期間毎に第２焦点評価
値として出力する評価値検出手段と、第１焦点評価値の最大値と第２焦点評価値の最大値を夫
々対応するエリアの単位面積当りで比較する第１比較手
段と、第１焦点評価値の最大値と基準値を比較する第２比較手
段と、第１焦点評価値の最大値が該基準値を上回る場合には、
第１焦点評価値を真の焦点評価値として選択し、第１焦
点評価値の最大値が該基準値を下回り、且つ単位面積当
りにおいて第１焦点評価値の最大値が第２焦点評価値の
最大値より大きい場合には、第１焦点評価値を真の焦点
評価値として選択し、第１焦点評価値の最大値が前記基
準値を下回り、且つ単位面積当りにおいて第２焦点評価
値の最大値が第１焦点評価値の最大値より大きい場合に
は、第２焦点評価値を真の焦点評価値として選択する評
価値選択手段と、真の焦点評価値が最大となるように前記レンズと前記撮
像素子との距離を制御する合焦動作を実行するフォーカ
ス制御手段とを具備するオートフォーカスビデオカメ
ラ。