JPH08265621A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ＡＦ制御とプログラムモード制御とが独立的
に行われることによる不都合が発生しないようにする。 【構成】 焦点調節用レンズ群１を介して入力される被
写体像を光電変換して生成した映像信号から合焦度に応
じた鮮鋭度信号Ｓ２を生成する鮮鋭度抽出手段２と、上
記鮮鋭度信号Ｓ２に基づいて合焦状態であるか否かを判
断する合焦状態判断手段３と、上記焦点調節用レンズ群
１を光軸方向に移動させて合焦動作を行う合焦手段４
と、合焦状態となったときのパラメータと現在のパラメ
ータとが異なるときに上記合焦手段４による合焦動作を
再起動させる合焦再起動手段５とを設け、ＡＦ制御とプ
ログラムモード制御とを連動させて制御するようにする
ことにより、これらの制御が独立的に行われることによ
り生じるボケを良好に防止できるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は撮像装置に係わり、特
に、被写体像を自動的に合焦させる自動焦点調節装置を
有する撮像装置に用いて好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ビデオカメラなどの２次元撮像素
子などを有する撮像装置では、被写体像を光電変換して
生成した映像信号から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スレンズ位置を制御して、ピン
トを合わせる方法が知られている。

【０００３】上記鮮鋭度の評価としては、一般に、バン
ドパスフィルタ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
のボケ幅検出強度などを用いるようにしている。これら
の信号は、被写体を撮像した場合、ピントがボケている
状態では小さくなり、ピントが合うにつれて大きくな
る。そして、完全にピントが合った状態で最大値に達す
ることになる。

【０００４】したがって、フォーカスレンズの制御は上
記鮮鋭度信号が小さいときは、大きくなる方向になるべ
く速く動かす。そして、大きくなるにつれて、ゆっくり
と動かして、精度良く山の頂上でフォーカスレンズを止
めるようにして、ピントを合わせるようにしている。な
お、一般に、このようなオートフォーカス（ＡＦ）方式
を山登り法オートフォーカス（以下、「山登りＡＦ」と
略す）と呼んでいる。

【０００５】ところで、最近はカメラの小型軽量化に伴
い、簡素なシステムでオートフォーカス（ＡＦ）機構を
実現することができるので、最近のビデオカメラでは山
登りＡＦ方式が主流となっている。一方、「人に優し
い」ビデオカメラとして、撮像モードによって最適な撮
像状態を実現するプログラムモードを登録したビデオカ
メラが増えている。

【０００６】従来のプログラムモードを登録したビデオ
カメラの構成および動作について、映像信号の露出系に
プログラムモードを適用したプログラムＡＥを例にし
て、図６のブロック図を用いて説明する。

【０００７】図６におけるカメラ信号処理系の構成は、
２０１は被写体からの反射光結像用レンズ群、１０３は
入射光量を制御するアイリスなどの絞り機構である。ま
た、１１８は絞り機構を駆動するためのＩＧメータであ
り、絞り機構の状態を検出するホール素子等の絞り検出
手段を内部に有している。

【０００８】１１７はＩＧメータ１１８を駆動するため
のＩＧドライバ、１０６は入射した被写体からの光学像
を光電変換する撮像素子である。１１６は撮像素子駆動
回路であり、撮像素子１０６を制御して光電変換された
信号を読み出すとともに、信号の蓄積時間を制御する機
能、所謂電子シャッター機能を制御するためのものであ
る。

【０００９】１０７は撮像素子１０６で光電変換された
信号を電気的に増幅するオートゲインコントロール（以
下ＡＧＣ回路）であり、１０８はカメラ信号処理回路で
あり、ガンマー補正、色分離、色差マトリクス等の信号
処理を施した後、同期信号を加えて標準ＴＶ信号（ビデ
オ信号）を生成するものである。

【００１０】１０９はＬＣＤ表示回路、１１０は液晶表
示装置（ＬＣＤ）、１１１はカメラ信号処理回路１０８
から出力されるビデオ信号を記録媒体（ビデオテープ）
に記録するビデオテープレコーダ（以下、ＶＴＲとす
る）である。

【００１１】１１４は露出制御回路であり、上記ＡＧＣ
回路１０７の出力信号を必要に応じてゲートし、中央重
点測光などの露出補正を行うための測光を行うＡＥ検波
回路部１１４ｄを有している。

【００１２】また、露出制御回路１１４は、上記ＡＥ検
波回路部１１４ｄの信号から絞り１０３を制御する絞り
制御部と、上記撮像素子駆動回路１１６で制御される電
子シャッターのシャッター速度を制御する電子シャッタ
ー制御部と、上記ＡＧＣ回路１０７のゲイン等を制御す
るＡＧＣ制御部とを有している。

【００１３】２０３は上記ＡＥ検波回路部１１４ｄで検
出に必要な画像エリアをゲートするためのゲートパルス
を発生するゲートパルス制御回路である。１２３はプロ
グラムモードを選択するプログラムモード切替ＳＷユニ
ット、２０２はプログラムモードを制御する制御マイコ
ンである。

【００１４】制御マイコン２０２は、露出制御回路１１
４の露出制御演算部１１４ｃに信号を送り、ＡＧＣゲイ
ン・シャッター速度・絞りの設定等を変更する。また、
設定後の映像信号の露出状態が所望の状態になっている
か否かの判断を露出制御演算部１１４ｃから得て、撮像
状況に最適な露出状態になるようにするループ制御を行
っている。

【００１５】上記のように構成された撮像装置において
は、様々な状況下で最適な撮像を可能とするために、幾
つかの代表的な撮像状況を想定して、その撮像状況に最
適な条件にて露出制御パラメータ、ホワイトバランス制
御パラメータ、カメラ信号処理パラメータである、ガン
マー補正・アパーチャー補正・色抑圧補正など複数のパ
ラメータを制御するモードを設定した「プログラムモー
ド」と称する撮像方式を行うことができるようにしてい
る。

【００１６】以下、露出制御に重点をおいたプログラム
モードの例について述べる。露出を決定する制御パラメ
ータには絞り機構、ＡＧＣ、電子シャッターなどがあ
り、各パラメータを被写体や撮像状況に合わせてプログ
ラムモード毎に設定したデータを制御マイコン２０２の
内部にルックアップテーブルとして各プログラムモード
毎に、第１のプログラムモードに対応したＬＵＴ１、第
２のプログラムモードに対応したＬＵＴ２、第３のプロ
グラムモードに対応したＬＵＴ３、第４のプログラムモ
ードに対応したＬＵＴ４を備えている。

【００１７】さらに、マイコン２０２では、プログラム
モード切替ＳＷ１２３により設定したプログラムモード
に対応したルックアップテーブルのデータを呼び出し、
上記データを基に各パラメータの制御を行うことでプロ
グラムモードを行うようにしている。

【００１８】例えば、被写体の動きが速い場合は撮像素
子１０６の蓄積時間を制御する電子シャッターを高速ス
ピードに優先して設定することで動解像度が優れた撮像
が行える、所謂「スポーツモード」が可能になる。そし
て、絞り機構を開放側に優先して他のパラメータで露出
制御を行うことで、被写界深度が浅くなり背景をぼかす
効果が得られ、人物などの撮像に適した、所謂「ポート
レイトモード」を可能とするなど、撮像状況に最適な撮
像を実現している。

【００１９】さらに、露出制御回路１１４のＡＥ検波回
路部１１４ｄにおいて、上記ゲートパルス制御回路２０
３によって設定される露出制御のための映像信号の検出
領域や検出位置の設定により測光分布を制御すること
で、より最適な撮像を可能としている。

【００２０】例えば、図７（ａ）のように全映像領域を
検出し、上記検出信号が一定のレベルになるように露出
制御する、所謂平均測光や、図７（ｂ）のように映像領
域の中心部分だけを検出し、上記検出信号が一定のレベ
ルになるように露出制御する中央重点測光を行うことが
可能である。

【００２１】また、ＡＥ検波回路部１１４ｄにおいて全
映像領域の検出データと中央重点領域の検出データにそ
れぞれ重み付け回路１１４ａ、１１４ｂで重み付けを行
い、各データを一定の比率で加算して得られた検出デー
タを基に露出制御を行うことで、平均測光と中央重点測
光とを組み合わせた測光による露出制御が可能である。

【００２２】また、それぞれの重み付け比率を被写体や
撮像状況に合わせて各プログラムモードで設定を変える
ことで、それぞれの測光の利点を生かしてより最適な露
出制御が行える。例えば、主被写体がスポットライトに
照らされ、周囲が暗い被写体の場合や逆光の場合には中
央重点測光の重み付けを大きくし、平均測光との比率を
調節することにより、主被写体だけでなく周囲の背景な
どの被写体に対してもバランス良い適正な露出制御が可
能となる。

【００２３】また、図７（ｃ）のように画面分割し、そ
れぞれの領域で映像検出を行い、被写体や撮像状況に合
わせて各プログラムモードで露出制御に用いる検出デー
タの領域を制限したり、重み付けを変えたりすること
で、細密な露出制御を行うことができる。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、ＡＦ制御とプログラムモード制御とが独立的
に行われていたため、以下のような問題があった。

【００２５】すなわち、ＡＦ制御で合焦状態にある時に
プログラムモード状態が変化し、絞りが開放になった場
合などには被写界深度が浅くなるが、このときにズーム
位置がワイド側であったり、或いは被写体輝度が高い場
合には、ＡＦ評価信号レベルはモード変化前後でレベル
差が出ない場合が多い。このため、この時にはＡＦ制御
は再起動せずに停止状態となったままなので、被写界深
度が浅くなった分だけボケが見えてしまう場合があっ
た。

【００２６】また、山登り法によるＡＦ制御中に、プロ
グラムモード状態が変化すると、絞りや電子シャッター
や自動利得制御回路などの露出状態が変化することにな
り、それに応じＡＦ評価信号も変動するので、山登り方
向を誤ってボケる方向に動いてしまったり、合焦だと誤
判定してボケた状態で止まってしまったりすることが多
かった。

【００２７】本発明は上述の問題点にかんがみ、ＡＦ制
御とプログラムモード制御とが独立的に行われることに
よる不都合が発生しないようにすることを目的とする。

【００２８】

【課題を解決するための手段】本発明の撮像装置は、焦
点調節用レンズ群を介して入力される被写体像を光電変
換して生成される映像信号から合焦度に応じた鮮鋭度信
号を生成する鮮鋭度抽出手段と、上記鮮鋭度抽出手段か
ら出力される鮮鋭度信号に基づいて合焦状態であるか否
かを判断する合焦状態判断手段と、上記合焦状態判断手
段の判断結果に応じて上記焦点調節用レンズ群を光軸方
向に移動させる合焦動作を行い合焦状態となるようにす
る合焦手段と、上記合焦手段により合焦状態となったと
きのパラメータと現在のパラメータとが異なるか否か検
出することによって上記合焦手段による合焦動作を再起
動させるようにする合焦再起動手段とを具備している。

【００２９】また、本発明の他の特徴とするところは、
上記合焦状態判断手段は、現在合焦状態であるか否か判
断するとともに、合焦状態でない場合には前ピン状態で
あるのか、その反対に後ピン状態であるのかを判断する
ようにしている。

【００３０】また、本発明のその他の特徴とするところ
は、上記合焦手段は、山登り法によるオートフォーカス
を行って上記鮮鋭度信号のレベルが最大値となるように
することを特徴としている。

【００３１】また、本発明のその他の特徴とするところ
は、上記パラメータは、プログラムモードであることを
特徴としている。

【００３２】また、本発明のその他の特徴とするところ
は、上記合焦再起動手段は、現在のＡＦ評価値レベルと
合焦時のＡＦ評価値レベルとのレベル差を検出して合焦
動作を再起動させることを特徴としている。

【００３３】また、本発明のその他の特徴とするところ
は、焦点調節を行うためのレンズ群を光軸と平行に移動
させる駆動手段の動作を制御する焦点制御手段と、撮像
条件に応じて任意に選択使用可能な１つ以上の撮像モー
ド選択する撮像モード選択手段と、上記撮像モード選択
手段によって選択される撮像モード毎に最適な撮像状態
となるように制御する撮像状態制御手段と、上記焦点制
御手段と上記撮像状態制御手段とを連動させて制御する
手段であって、プログラムモードの変化状況に応じて上
記焦点制御手段を再起動させる合焦再起動手段とを具備
している。

【００３４】また、本発明のその他の特徴とするところ
は、焦点調節を行うためのレンズ群と、上記レンズ群を
光軸と平行に移動させるためのレンズ群駆動手段と、上
記レンズ群を介して入力される被写体像を光電変換して
生成した映像信号から合焦度に応じた鮮鋭度信号を抽出
する鮮鋭度抽出手段と、上記鮮鋭度抽出手段によって抽
出された鮮鋭度信号に基いて焦点調節を行う合焦手段
と、撮像条件に応じて任意に選択使用可能な１つ以上の
撮像モードを選択する撮像モード選択手段と、上記撮像
モード選択手段によって選択される撮像モード毎に最適
な撮像状態となるように制御する撮像状態制御手段と、
上記撮像状態制御手段の制御によって撮像状態が変化し
た時に、上記レンズ群を強制的に再起動させる合焦再起
動手段とを具備している。

【００３５】また、本発明のその他の特徴とするところ
は、上記撮像状態制御手段の制御によって撮像状態が変
化しても、所定期間については再起動を禁止するように
している。

【００３６】また、本発明のその他の特徴とするところ
は、上記レンズ群を強制的に移動させる再起動を禁止す
る所定期間は、上記撮像状態制御手段による撮像状態が
変化している期間であることを特徴としている。

【００３７】また、本発明のその他の特徴とするところ
は、上記撮像状態制御手段は、映像信号の露出状態、ガ
ンマー補正やアパーチャー補正などのカメラ信号処理状
態、ホワイトバランス状態、フォーカス状態の中から幾
つかの代表的な撮像状況を１つ以上想定して、その状況
に応じた条件にて１つ以上の制御パラメータを制御して
最適な撮像状態となるようにしている。

【００３８】

【作用】本発明は上記技術手段を有するので、合焦状態
となったときのパラメータと現在のパラメータとが異な
った場合には、合焦手段による合焦動作が再起動される
ので、ＡＦ制御とプログラムモード制御とが独立的に行
われることによる不都合が良好に防止され、これによ
り、合焦状態である時にプログラムモード状態が変化し
たり、山登りＡＦ制御中にプログラムモード状態が変化
したりしたときなどには、ＡＦ制御機構が確実に再起動
されるようになる。

【００３９】

【実施例】以下、本発明の撮像装置の実施例を図面を参
照して説明する。図１は、本発明の撮像装置の要旨を説
明するための機能構成図である。図１に示したように、
本実施例の撮像装置は焦点調節用レンズ群１と、鮮鋭度
抽出手段２と、合焦状態判断手段３と、合焦手段４と、
合焦再起動手段５と、撮像モード選択手段６とを具備し
ている。

【００４０】焦点調節用レンズ群１は、被写体からの反
射光Ｓ１を撮像装置内に導入するとともに、撮像素子
（図示せず）の面上に焦点を結ぶようにするために設け
られているものである。

【００４１】鮮鋭度抽出手段２は、焦点調節用レンズ群
１を介して入力される被写体像からの反射光Ｓ１から形
成される映像信号から鮮鋭度信号Ｓ２を生成するための
ものであり、合焦度に応じて上記鮮鋭度信号Ｓ２を生成
するようにしている。

【００４２】合焦状態判断手段３は、上記鮮鋭度抽出手
段２から出力される鮮鋭度信号Ｓ２に基づいて合焦状態
であるか否かを判断する。この判断の内容の詳細は後述
するように、山登り法を用い、上記鮮鋭度信号Ｓ２のレ
ベルが頂点を越えたか否かによって判断するようにして
いる。なお、本実施例においては、合焦状態であるか否
かを判断するとともに、合焦状態でない場合には前ピン
状態であるのか、その反対に後ピン状態であるのかを判
断するようにしている。

【００４３】合焦手段４は、上記合焦状態判断手段３の
判断結果に応じて上記焦点調節用レンズ群１を光軸方向
に移動させ、上記鮮鋭度信号Ｓ２のレベルが頂点となる
ようにするためものである。

【００４４】合焦再起動手段５は、上記合焦手段３によ
り成された合焦状態になったときのパラメータが変化し
たか否かを検出し、パラメータが変化した場合には、上
記合焦手段４による合焦動作を再度行わせるようにする
ものである。このパラメータは、各撮像モードごとに設
定されており、撮像モードの変更によって変化するもの
であり、このパラメータの変化は撮像モードの切り換
え、すなわち、プログラムの変更を意味する。

【００４５】本実施例の合焦再起動手段５は、パラメー
タの変化を検出する一例として、プログラムモードの変
更を検出するようにしている。このプログラムモードの
変更検出は、撮像モード選択手段６が選択している動作
モードを開始することにより行っている。

【００４６】また、パラメータの変化を検出する他の例
として、現在のＡＦ評価値レベルと合焦時のＡＦ評価値
レベルとのレベル差を検出するようにしている。このレ
ベル差検出は、合焦時のＡＦ評価値レベルをメモリに記
憶しておき、これと現在のＡＦ評価値レベルとを比較す
ることにより行われる。

【００４７】次に、図２〜図６を参照しながら本発明の
撮像装置の具体的な構成および動作を示す実施例を説明
する。図２は、本発明の撮像装置の具体的な構成例を示
し、第１の実施例における撮像装置の構成を示すブロッ
ク図である。

【００４８】図２に示したように、本実施例では、ビデ
オ一体型カメラに本発明を用いた場合について説明を行
う。なお、図２において、図６に示したものと同一のも
のについては、同一の符号を付しており、本発明の特徴
を説明するために、特に必要でないものは詳細な説明を
省略する。

【００４９】図２において１０１、１０２、１０３、１
０４、１０５はそれぞれインナーフォーカスタイプのレ
ンズシステムを構成する要素であり、それぞれ固定の前
玉レンズ群、変倍を行うための第２のレンズ群、絞り、
固定の第３のレンズ群、そしてコンペ機能とフォーカシ
ングの機能を兼ね備えた第４のレンズ群である。

【００５０】このようなレンズシステムを透過した被写
体からの映像光は、撮像素子１０６の面上に結像され、
光電変換により映像信号に変換される。そして、上記映
像信号は、次に、ＡＧＣ回路１０７に与えられ、所定の
信号レベルになるように制御される。

【００５１】次に、カメラ信号処理回路１０８に与えら
れ、例えば、撮像素子１０６が補色市松フィルタを用い
たカラー撮像素子の場合には、輝度成分を抽出するため
の色成分を除去するフィルタ処理、光学系の周波数特性
補正のためのフィルタ処理、ガンマ補正、同色フィルタ
の撮像出力を得るための遅延と選択処理、ＲＧＢデータ
を得るためのマトリクス処理、上記ＲＧＢデータから色
差データを生成するマトリクス処理等が行われる。

【００５２】上記カメラ信号処理回路１０８で処理され
た映像信号は、ＴＶ信号としてビデオレコーダ１１１に
送られるとともに、ＬＣＤ表示回路１１０に送られる。
そして、上記ＬＣＤ表示回路１１０で所定の処理が施さ
れた後、液晶表示装置（ＬＣＤ）１１１の表示面上に表
示される。また、ＡＧＣ回路１０７で増幅された映像信
号は、露出制御回路１１４と、ＡＦ評価値処理回路１１
３にも送られる。

【００５３】露出制御回路１１４は「従来の技術」の欄
で詳しく述べたように、ゲートパルス制御回路１１２で
設定される映像信号の所定部分のみをサンプリングする
中央重点測光回路を含み、ＡＧＣ回路１０７からの出力
映像信号入力レベルに応じて、ＩＧドライバ１１７、Ｉ
Ｇメータ１１８を駆動して、絞り機構１０３を制御する
ことにより光量調節を行うとともに、撮像素子駆動回路
１１６を介して電子シャッター制御、ＡＧＣ回路１０７
を制御している。

【００５４】１１３はＡＧＣ回路１０７の出力信号から
焦点評価用の信号を生成するためのＡＦ評価信号処理回
路である。上記ＡＦ評価信号処理回路１１３には、評価
信号を生成するために、上記ＡＦ評価信号処理回路１１
３にゲートパルス制御回路１１２で設定される映像信号
の所定部分のみをサンプリングするゲート回路やフィル
タが設けられている。

【００５５】１１５は制御マイコンであり、ＡＦ評価信
号処理回路１１３の出力信号に基づいた焦点調節、変倍
時のピント補正、露出制御回路の制御、焦点調節用およ
び測光用のゲート領域を決定するゲートパルス制御回路
の制御を実行するために設けられているものである。

【００５６】なお、この制御マイコン１１５のプログラ
ムにより、焦点制御手段、撮像状態制御手段が構成され
ている。

【００５７】上記制御マイコン１１５は、図６で示した
制御マイコン２０２と同様に、内部に複数のルックアッ
プテーブルを持ち、プログラムモードの制御も行ってい
る。なお、本実施例では露出制御のプログラムモードを
例としているが、その動作については「従来の技術」の
欄で詳しく述べたのと同様である。

【００５８】１１２はゲートパルス制御回路であり、制
御マイコン１１５からの出力に応じてＡＦ評価信号処理
回路１１３や、露出制御回路１１４で撮像画面の映像情
報を取り込むときのゲート領域を定義して、上記ＡＦ評
価信号処理回路１１３や露出制御回路１１４にゲートパ
ルスを出力するものである。１２３はプログラムモード
のモードを切り換えるための切替ＳＷユニットである。

【００５９】また、１１９は変倍レンズドライバ、１２
１はフォーカスコンペレンズドライバであり、制御マイ
コン１１５から出力される変倍レンズ１０２およびフォ
ーカスコンペレンズ１０５を駆動させるための駆動命令
に従って、駆動エネルギー（駆動電流）をレンズ駆動用
モータに出力するためのものである。１２０は変倍レン
ズモータ、１２２はフォーカスコンペレンズモータであ
り、変倍レンズ１０２およびフォーカスコンペレンズ１
０５を駆動するためのレンズ群駆動手段として設けられ
ているものである。

【００６０】なお、レンズ駆動用の変倍レンズモータ１
２０およびフォーカスコンペレンズモータ１２２がステ
ッピングモータである場合は、レンズの駆動は以下のよ
うに行われる。

【００６１】すなわち、制御マイコン１１５は、レンズ
移動速度に応じたモータの回転周波数信号、およびレン
ズ駆動方向に応じたモータの回転方向信号を、モータド
ライバ１１９、１２１に送る。

【００６２】これらのモータドライバ１１９、１２１
は、回転方向信号に応じて、４相のモータ励磁相の位相
を順回転および逆回転の位相に設定し、且つ受信した回
転周波数信号に応じて、４つのモータ励磁相の印加電圧
（または電流）を変化させながら出力することにより、
モータの回転方向と回転周波数とを制御している。その
結果、ステッピングモータ１２０、１２２がそれぞれ回
転し、レンズ１０２、１０５の駆動がなされる。

【００６３】図３は、本発明の撮像装置の動作を説明す
るための制御フローチャートであり、プログラムモータ
として露出制御を適用するプログラムＡＥを例にして説
明する。なお、図３のフローチャートの処理は、制御マ
イコン１１５により行われるが、この処理とは別に、前
述したプログラムモードのＡＥ制御を実行するようにし
ている。１３

【００６４】ステップＰ４０１は処理の開始を示してい
る。処理が開始されると、先ず、ステップＰ４０２にお
いてウォブリング動作が行われる。これは、焦点制御手
段でもってフォーカスレンズ１０５を微小駆動させるこ
とにより行われる。

【００６５】そして、フォーカスレンズ１０５を微小駆
動させながら、ＡＦ評価値を取り込むことにより、現在
合焦しているのか、ボケているのかを判断するととも
に、ボケているときには前ピンなのか後ピンなのかを判
断する処理である。

【００６６】次に、ステップＰ４０３に進み、上記ステ
ップＰ４０２におけるウォブリング動作の結果により、
現在合焦状態にあるのかどうかを判別し、合焦状態であ
ると判定した場合にはステップＰ４０８に進み、非合焦
状態と判断した場合にはステップＰ４０４に進む。

【００６７】ステップＰ４０４においては、判定方向へ
山登り動作を実行する。この山登り動作はレンズ群駆動
手段により行われる。そして、上記山登り動作の実行の
結果を、次に、ステップＰ４０５で判断する。ステップ
Ｐ４０５では合焦点、すなわち、ＡＦ評価信号の頂点を
越えたかどうかを判定し、越えていなければステップＰ
４０４に戻って山登り駆動を続ける。

【００６８】また、ＡＦ評価信号の頂点を越えていたな
らばステップＰ４０６に進んでフォーカスレンズを頂点
に戻すようにし、その結果を次のステップＰ４０７で判
断し、頂点に達するまでステップＰ４０６とステップＰ
４０７のループにより合焦手段が構成される。

【００６９】このように、ステップＰ４０６とステップ
Ｐ４０７のループを繰り返えし行って頂点に戻す動作を
している間に、パンニング等により被写体が変化する場
合もある。このため、フォーカスレンズ１０５が頂点に
辿り着いたならば、今いるところが本当に頂点、すなわ
ち、合焦点であるか否かを判断するため、次に、ステッ
プＰ４０２の処理へ戻り、再びウォブリング動作を行
う。

【００７０】一方、ステップＰ４０３で合焦状態と判定
された場合には、ステップＰ４０８からの再起動監視ル
ーチンに進む。この再起動監視ルーチンにおいては、先
ず、ステップＰ４０８で合焦時のＡＦ評価値レベルを記
憶する。

【００７１】次に、ステップＰ４０９で、プログラムモ
ード切替ＳＷ１２３でプログラムＡＥモードの変更がな
されたかどうかを判別する。例えば、合焦状態のまま、
「ポートレイトモード」へのモード切替えがなされたと
すると、絞りを開放側優先で露出制御することになる。
この場合、被写界深度が浅くなるので、ボケが見える時
がある。

【００７２】したがって、フォーカスレンズを再起動さ
せて合焦状態を再確認する必要がある。そこで、ステッ
プＰ４０９の判別結果、プログラムＡＥモードの変更が
なされた場合には、ステップＰ４０２に戻り、上述した
動作を繰り返し行うようにする。一方、ステップＰ４０
９の判断の結果、プログラムＡＥモードの変更がなされ
なかった場合にはステップＰ４１０に進む。

【００７３】ステップＰ４１０は再起動判定ルーチンで
あり、現在のＡＦ評価値レベルが、合焦時にステップＰ
４０８で記憶したレベルに比べ、変動したかを判断する
処理である。例えば、記憶したレベルに対して所定％以
上変化したら、パンニング等による被写体変化があった
として、「再起動」と判断し、所定％未満の変化量なら
ば被写体の変化はないとして「再起動しない」と判断す
る。

【００７４】次のステップＰ４１１では、ステップＰ４
１０での判断結果に応じ、非再起動の場合はステップＰ
４１２に進み、そのままフォーカスレンズを停止させ、
その後、ステップＰ４０９に戻り再び再起動が必要か否
かの監視を行う。

【００７５】一方、ステップＰ４１１の判断の結果、再
起動を行う場合にはステップＰ４０２へ戻り、再びウォ
ブリング動作を行い、移動方向判定を行う。このような
動作を繰り返すことで、絶えず合焦状態を維持できるよ
うにフォーカスレンズを駆動する。

【００７６】したがって、図３に示したアルゴリズムで
ＡＦ制御を行うことにより、プログラムＡＥ状態の変化
に伴いボケが発生するような場合があっても、素速くリ
カバーすることが可能となる。

【００７７】次に、本発明の撮像装置の第２の実施例を
説明する。上述した第１の実施例では、フォーカスが合
焦中、プログラムＡＥの変化をモード切替ＳＷ状態から
検出し、変化検出後にすぐに、再起動を行わせるように
した例について説明した。

【００７８】しかしながら、一般に、撮像装置の露出制
御ではループ制御をしているために、露出状態の設定変
化後、映像信号の露出状態が安定するまでには所定の時
間を要することになる。

【００７９】したがって、第１の実施例のように露出状
態が未だ安定していないときにフォーカスレンズを駆動
してても、ＡＦ評価信号も不安定な状態にあるので、正
しく合焦方向を判定することができなくなってしまうこ
とがある。

【００８０】この第２の実施例は上記の問題を解決する
ようにしたものであり、本実施例においては、プログラ
ムモードの変化を検出しても、所定期間を強制的に焦点
調節用レンズ群を移動させないようにする手段を設けて
いる。

【００８１】図４は、第２の実施例を実施するための制
御フローチャートであり、図３の処理の内容と同一の内
容の場合は、同じ番号を付けている。図４において、ス
テップＰ５０１にて処理が開始されると、先ず、ステッ
プＰ５０２で上記した強制的な再起動動作を禁止するた
めの、待ち時間カウンタＣをクリアする。

【００８２】次に、ステップＰ４０２およびステップＰ
４０３と順次進み、ウォブリング動作を行うとともに、
フォーカスレンズ１０５を微小駆動させながら、ＡＦ評
価値を取り込む。そして、現在合焦しているのか、ボケ
ているのか（ボケているときには前ピンなのか後ピンな
のか）を判断する。

【００８３】そして、合焦状態であると判定した場合に
はステップＰ４０８に進み、また、合焦状態でない場合
には、ステップＰ４０４に進み、ウォブリング動作によ
る判定結果の方向へ、山登り動作を実行する。

【００８４】次に、ステップＰ４０５に進んで合焦点を
越えたか否か、すなわち、ＡＦ評価信号の頂点を越えた
かどうかを判定し、越えていなければステップＰ４０４
に戻って山登り動作を続ける。

【００８５】また、ステップＰ４０５の判断の結果、Ａ
Ｆ評価信号の頂点を越えていたならばステップＰ４０６
に進んでフォーカスレンズを頂点に戻すように制御し、
その結果を次のステップＰ４０７で判断し、頂点に達す
るまでステップＰ４０６とステップＰ４０７のループを
繰り返すようにする。

【００８６】このように、ステップＰ４０６とステップ
Ｐ４０７のループを繰り返えし行って頂点に戻す動作を
している間に、パンニング等により被写体が変化する場
合もある。このため、フォーカスレンズが頂点に辿り着
いたならば、今いるところが本当に頂点、すなわち、合
焦点であるか否かを判定するため、次に、ステップＰ４
０２の処理へ戻り、再びウォブリング動作を行う。

【００８７】一方、ステップＰ４０３で合焦状態と判定
された場合には、ステップＰ４０８からの再起動監視ル
ーチンに進む。この場合、先ず、ステップＰ４０８で合
焦時のＡＦ評価値レベルを記憶する。

【００８８】次に、ステップＰ５０３に進み、「変化フ
ラグ」がセットされているかどうかの判別を行う。この
「変化フラグ」は、プログラムＡＥの変化を検出したら
セットされるものであり、所定期間待った後で、強制的
な再起動動作が実行されるときにクリアされるように制
御されるものである。

【００８９】ステップＰ５０３で「変化フラグ」がクリ
アと判断されたなら、ステップＰ４０９で、プログラム
モード切替ＳＷ１２３でプログラムＡＥモードの変更が
なされたかどうかを判別する。

【００９０】ステップＰ４０９の判別結果が真ならば、
ステップＰ５０４に進み、「変化フラグ＝１」とし、ス
テップＰ４１０からの処理に進む。一方、ステップＰ４
０９で偽と判断された場合は直接ステップＰ４１０に進
み、通常の再起動の監視処理を行う。

【００９１】ステップＰ４１０は再起動判定ルーチンで
あり、現在のＡＦ評価値レベルが、合焦時にステップＰ
４０８で記憶したＡＦ評価値レベルに比べて変動したか
否かを判断する処理である。例えば、記憶したレベルに
対して所定％以上変化したら、パンニング等による被写
体変化があったとして、「再起動」と判断し、所定％未
満の変化量ならば被写体の変化はないとして「再起動し
ない」と判断する。

【００９２】次のステップＰ４１１では、ステップＰ４
１０での判断結果に応じ、非再起動の場合はステップＰ
４１２に進み、そのままフォーカスレンズを停止させ、
その後、ステップＰ４０９に戻り再び再起動のための監
視を行う。

【００９３】一方、ステップＰ４１１の判断の結果、再
起動を行う場合にはステップＰ４０２へ戻り、再びウォ
ブリング動作を行い、移動方向判定を行う。このような
動作を繰り返すことで絶えず合焦状態を維持できるよう
にフォーカスレンズは動作する。

【００９４】ステップＰ４０９でプログラムＡＥが変化
し、ステップＰ５０４で「変化フラグ＝１」となり、ス
テップＰ４１０で「再起動しない」と判断された場合、
次に、ステップＰ５０３の処理へ戻ると、「変化フラグ
＝１」なのでステップＰ５０５からの処理に進む。

【００９５】ステップＰ５０５では、前述の待ち時間カ
ウンタＣが所定時間値Ｃ。以上かどうかの判別をする。
そして、Ｃ＜Ｃ₀ ならばステップＰ５０６に進んでＣを
インクリメントして、ステップＰ４１０からの処理を行
う。

【００９６】そして、ステップＰ４１０からの処理を行
っているうちに、いずれＣ≧Ｃ₀ が満たされるとステッ
プＰ５０５からステップＰ５０７の処理に進み、「変化
フラグ＝０」とし、その後、ステップＰ５０２からの処
理に進み、再起動動作を実行する。

【００９７】ここで、所定時間値Ｃ₀ は、プログラムモ
ード切替ＳＷ１２３が変化してから、そのモードでの最
適な露出状態に安定するまでの時間に相当する値に設定
してある。したがって、ステップＰ５０５の判断で真と
判定される場合にはＡＦ評価値も安定しており、ステッ
プＰ４０２のウォブリング動作により合焦点方向は正し
く判定される。

【００９８】図３に示したアルゴリズムでＡＦ制御を行
うことにより、プログラムＡＥ状態の変化中に強制的な
再起動動作を行って、合焦方向を誤判定しボケを発生す
る現象を軽減できるようになる。

【００９９】この例を、図５のフローチャートを参照し
ながら説明する。なお、図５において、上述した図３お
よび図４の処理と同一の内容については、同一の符号を
付して詳細な説明を省略する。

【０１００】ステップＰ６０１で処理がスタートする
と、次のステップＰ６０２でプログラムＡＥが変化中か
否かが判断される。この判断の結果、プログラムＡＥが
変化中ならば、変化が終了するまで待機し、変化が終了
したら、次に、ステップＰ４０２に進む。

【０１０１】次のステップＰ４０２〜ステップＰ４０４
の処理は、上述した第１の実施例および第２の実施例と
同様である。本実施例においては、ステップＰ４０４の
後のステップＰ６０３においてプログラムＡＥが変化中
か否かの判断を行う。その後、ステップＰ４０５〜ステ
ップＰ４０７の処理を行うのは、上述の実施例と同様で
ある。

【０１０２】また、上述した図３においては、ステップ
Ｐ４０８の後のステップＰ４０９において、プログラム
ＡＥが変化したか否かを判断していたが、本実施例にお
いては、ステップＰ４０８の後のステップＰ６０４にお
いてプログラムＡＥが変化中か否かの判断を行ってい
る。

【０１０３】本実施例においては、上述したように、プ
ログラムＡＥ状態の変化中に強制的な再起動動作を行う
ようにしたので、合焦方向を誤判定してしまうことによ
り、ボケを発生する現象を軽減することができる。

【０１０４】

【発明の効果】本発明は上述したように、ＡＦ制御とプ
ログラムモード制御とを連動させて制御するようにした
ので、合焦状態になったときのパラメータと現在のパラ
メータとが異なった場合には、合焦手段による合焦動作
を再起動させることができるようになり、ＡＦ制御とプ
ログラムモード制御とが独立的に行われることによる不
都合を良好に防止することができる。

【０１０５】これにより、合焦状態にある時に撮影モー
ドが切り換えられてプログラムモードの状態が変化した
り、或いは山登りＡＦ制御中にプログラムモードの状態
が変化したりしたときなどには、ＡＦ制御機構を確実に
再起動することができる。

【０１０６】したがって、ＡＦ制御で合焦状態にある時
に、プログラムモード状態の変化により被写界深度が浅
くなっても、ボケが発生するのを防ぐことができる。ま
た、本発明の他の特徴によれば、例えば、山登り法によ
るＡＦ制御中に、プログラムモード状態の変化により露
出状態が変化しても、変化中の映像信号をＡＦ制御に使
用しないので、山登り方向の誤判断や合焦の誤判定を防
止することができ、ボケの無いＡＦ制御を実現すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の要旨を説明するためのクレーム対応図
である。

【図２】本発明の一実施例を示す撮像装置のブロック図
である。

【図３】第１の実施例を動作を説明するためのフローチ
ャートである。

【図４】第２の実施例を動作を説明するためのフローチ
ャートである。

【図５】第３の実施例を動作を説明するためのフローチ
ャートである。

【図６】従来の撮像装置の一例を示すブロック図であ
る。

【図７】測光領域を説明する図である。

【符号の説明】

１ 焦点調節用レンズ群 ２ 鮮鋭度抽出手段 ３ 合焦状態判断手段 ４ 合焦手段 ５ 合焦再起動手段 ６ 撮像モード選択手段 Ｓ１ 反射光 Ｓ２ 鮮鋭度信号

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 焦点調節用レンズ群を介して入力される
   被写体像を光電変換して生成される映像信号から合焦度
   に応じた鮮鋭度信号を生成する鮮鋭度抽出手段と、 上記鮮鋭度抽出手段から出力される鮮鋭度信号に基づい
   て合焦状態であるか否かを判断する合焦状態判断手段
   と、 上記合焦状態判断手段の判断結果に応じて上記焦点調節
   用レンズ群を光軸方向に移動させる合焦動作を行い合焦
   状態となるようにする合焦手段と、 上記合焦手段により合焦状態となったときのパラメータ
   と現在のパラメータとが異なるか否か検出することによ
   って上記合焦手段による合焦動作を再起動させるように
   する合焦再起動手段とを具備することを特徴とする撮像
   装置。
2. 【請求項２】 上記合焦状態判断手段は、現在合焦状態
   であるか否か判断するとともに、合焦状態でない場合に
   は前ピン状態であるのか、その反対に後ピン状態である
   のかを判断することを特徴とする請求項１に記載の撮像
   装置。
3. 【請求項３】 上記合焦手段は、山登り法によるオート
   フォーカスを行って上記鮮鋭度信号のレベルが最大値と
   なるようにすることを特徴とする請求項１に記載の撮像
   装置。
4. 【請求項４】 上記パラメータは、プログラムモードで
   あることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
5. 【請求項５】 上記合焦再起動手段は、現在のＡＦ評価
   値レベルと合焦時のＡＦ評価値レベルとのレベル差を検
   出して合焦動作を再起動させることを特徴とする請求項
   １に記載の撮像装置。
6. 【請求項６】 焦点調節を行うためのレンズ群を光軸と
   平行に移動させる駆動手段の動作を制御する焦点制御手
   段と、 撮像条件に応じて任意に選択使用可能な１つ以上の撮像
   モード選択する撮像モード選択手段と、 上記撮像モード選択手段によって選択される撮像モード
   毎に最適な撮像状態となるように制御する撮像状態制御
   手段と、 上記焦点制御手段と上記撮像状態制御手段とを連動させ
   て制御する手段であって、プログラムモードの変化状況
   に応じて上記焦点制御手段を再起動させる合焦再起動手
   段とを具備することを特徴とする撮像装置。
7. 【請求項７】 焦点調節を行うためのレンズ群と、 上記レンズ群を光軸と平行に移動させるためのレンズ群
   駆動手段と、 上記レンズ群を介して入力される被写体像を光電変換し
   て生成した映像信号から合焦度に応じた鮮鋭度信号を抽
   出する鮮鋭度抽出手段と、 上記鮮鋭度抽出手段によって抽出された鮮鋭度信号に基
   いて焦点調節を行う合焦手段と、 撮像条件に応じて任意に選択使用可能な１つ以上の撮像
   モードを選択する撮像モード選択手段と、 上記撮像モード選択手段によって選択される撮像モード
   毎に最適な撮像状態となるように制御する撮像状態制御
   手段と、 上記撮像状態制御手段の制御によって撮像状態が変化し
   た時に、上記レンズ群を強制的に再起動させる合焦再起
   動手段とを具備することを特徴とする撮像装置。
8. 【請求項８】 上記撮像状態制御手段の制御によって撮
   像状態が変化しても、所定期間については再起動を禁止
   することを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。
9. 【請求項９】 上記レンズ群を強制的に移動させる再起
   動を禁止する所定期間は、上記撮像状態制御手段による
   撮像状態が変化している期間であることを特徴とする請
   求項８に記載の撮像装置。
10. 【請求項１０】 上記撮像状態制御手段は、映像信号の
    露出状態、ガンマー補正およびアパーチャー補正を行う
    カメラ信号処理状態、ホワイトバランス状態、フォーカ
    ス状態の中から幾つかの代表的な撮像状態を１つ以上想
    定して、その状況に応じた条件にて１つ以上の制御パラ
    メータを制御して最適な撮像状態となるようにすること
    を特徴とする請求項７に記載の撮像装置。