JPH085896A

JPH085896A - 撮像装置

Info

Publication number: JPH085896A
Application number: JP6135668A
Authority: JP
Inventors: Hiroto Okawara; 裕人大川原
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-06-17
Filing date: 1994-06-17
Publication date: 1996-01-12

Abstract

(57)【要約】【目的】焦点検出領域を画面内の注視位置へと移動可
能としたＡＦ方式と、画面中央に固定したＡＦ方式それ
ぞれにおいて、最適なＡＦ性能を実現することにある。【構成】画面内における注視点を検出して焦点検出領
域を設定する第１のモードと、前記視線検出手段を用い
ずに前記画面内の中央に焦点検出領域を設定する第２の
モードとを設定可能で、かつ前記第１のモードと前記第
２のモードとで、フオーカスレンズの駆動速度、再起動
しきい値、方向判定ウオブリング動作の振幅等の動作特
性を異ならせることにより、第１，第２のモードそれぞ
れにおいて、最適なＡＦ性能を得ることができるように
した撮像装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画面内に焦点状態ある
いは露光状態を検出するための所定領域を移動可能に設
定できるようにした撮像装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ビデオ一体型カメラをはじめとする民生
用撮像機器の分野では、より簡単により高品位な画像を
得る為、様々な工夫が為されてきている。近年では標準
的に装備されているオートフォーカス（ＡＦ）や自動露
出調節（ＡＥ）は、焦点や露出を撮影の度に調節すると
いう煩わしさを排除する為のものであって、簡単に良い
画像を得るという目的を果たす機能の端的な例であると
言える。

【０００３】ところでＡＦやＡＥは、カメラ等の撮像機
器が云わば「勝手に」撮影状況を判断し、その状況に適
するであろう状態にレンズ位置や絞りを調節する機構で
あるから、撮影者の撮影意図が映像に反映されない場合
も発生する。

【０００４】例えば、遠くの被写体と近くの被写体が撮
像画面内に共存している場合、撮像画面全体の情報でＡ
Ｆ動作を実行すると、上記複数の被写体の内の何れかに
は合焦するであろうが、撮像機器にはそれが果たしてピ
ントを合わせたい主被写体であるかどうかの判断がつか
ない。

【０００５】また同様に明るい空を背景として主被写体
を撮影する場合、画面全体の情報でＡＥ動作を実行する
と、空の明るさに合わせて絞りを調節するので、主被写
体が黒くつぶれてしまう結果になる。

【０００６】このような状況を出来るだけ回避する為、
撮像画面の中央にある被写体について重点的に焦点検出
（測距）及び測光し、その結果をもとにＡＦ及びＡＥを
実行する手法をとるのが一般的である。

【０００７】これは撮影者が撮影するとき、主被写体を
画面中央に据える場合が多いことを根拠としている。そ
してこの手法は、主被写体を画面中央以外の場所に置い
た場合、ピントや露出を主被写体に対して適切に調節で
きない場合があるという欠点を有している。

【０００８】これに対して本発明の出願人は、主被写体
が撮像画面内のどこにあってもそれに最適なピントや露
出が得られる様、特願平４−１５４１６５号で、ファイ
ンダを見ている撮影者が、視線で主被写体を選択するこ
とが出来る撮影装置を提案した。

【０００９】そして、上述の中央固定測距方式と視線位
置検出測距方式とでは、使用する目的や状況が異なって
おり、より被写体の細部に対して焦点検出あるいは測光
を行なおうとする場合は、後者の視線検出等による領域
設定方法がよいが、ある被写体に対して焦点検出領域を
固定しておきたいとき、あるいは撮影状態のまま装置か
ら離れる場合等の場合には、前者の固定測距方式がよ
い。

【００１０】そこで、これらの２つの方式を両方備え、
適宜切り換え可能とすることによつて、いかなる被写
体、撮影状態でも、最適な焦点調節及び露出調節が可能
な撮像装置を提供することができることが予想される
が、これらを単に結合し、焦点検出領域，測光領域を視
線等によつて移動可能としただけでは、以下のような問
題を生じる。

【００１１】それは、中央固定測距方式と視線位置検出
測距方式とでは、最適な画面内の焦点検出領域設定が異
なることである。

【００１２】すなわち中央固定式では、被写体を画面中
央以外の場所においた場合、ピントを主被写体に対して
適切に調節できない欠点が発生するので、これを軽減す
るために、焦点検出領域を画面内において比較的大きめ
に設定すべきと考えられるが、視線位置検出による焦点
検出方式では、主被写体が撮像画面内のどこにあって
も、その被写体位置に移動して最適なピントが得られる
よう、焦点検出領域を画面内において、比較的小さめに
設定すべきであると考えられることである。

【００１３】そこで、本出願人は、特願平６−７３２９
１号にて、中央固定測距方式と視線位置検出測距方式と
を備え、その方式ごとに焦点検出領域及び測光領域の大
きさを適宜切り換えるようにした撮像装置を提案した。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本出願
人によるさらなる開発，研究により、以下の改良点が残
されていることがわかつた。

【００１５】しかしながら、中央固定測距方式と視線位
置検出測距方式とで、焦点検出領域及び測光領域の大き
さ、位置等が異なるにもかかわらず、同様なＡＦ制御を
行なうと、以下のような問題点を生じることが、本出願
人によるさらなる開発，研究により、以下の改良点が残
されていることがわかつた。

【００１６】すなわち視線位置検出測距時、焦点検出領
域が小さくなり、且つ、該焦点検出領域が撮像画内を移
動可能となるので、被写体の移動で主被写体が焦点検出
領域から外れ易くなったり、視線位置の移動で焦点検出
領域の移動中、焦点検出領域内に被写体が存在しなくな
る時があるので、焦点検出領域内で取り込まれるＡＦ評
価値の変動が大きくなってしまい、ＡＦ動作が安定しな
くなったり、誤動作することがあり、中央固定測距方式
時のＡＦ性能よりも劣化する場合がある。

【００１７】本発明はこのような問題点を解消する為に
なされたものであって、本願の課題は、中央固定測距方
式、視線検出等の外部入力によつて位置設定を行う焦点
検出方式のそれぞれにおいて最適なＡＦ性能を確保し、
特に視線検出等による外部入力による位置設定を行う焦
点検出方式におけるＡＦ性能を低下させることなく両方
式の特徴を生かし、主被写体に対して適切に焦点調節で
きるような撮像装置を提供する事にある。

【００１８】

【課題を解決する為の手段及び作用】上述の課題を解決
するために、本発明の請求項１に記載の発明によれば、
撮像画面内における所定領域内に相当する撮像信号を取
り出すゲート手段（実施例ではＡＦ評価値処理回路２６
ないのゲート回路２６１に相当する）と、前記画面内に
おける前記所定領域の設定位置を指示する指示手段（実
施例ではと視線検出ブロツク１あるいは映像情報取り込
み領域位置設定装置３５，映像情報取り込み領域検出・
設定回路３４に相当する）と、前記ゲート手段によつて
取り出された前記所定領域内に相当する前記撮像信号中
より所定の周波数成分を検出して焦点状態を検出し、該
焦点状態に基づいて焦点調節を行う焦点調節手段（実施
例ではＡＦ評価値処理回路２６，ＡＦマイコン２９，ド
ライバ１８，モータ１７，フオーカスレンズ１２に相当
する）と、前記指示手段の指示に基づいて前記ゲート手
段を制御し、前記指示手段によつて指示された前記画面
内における位置に前記所定領域を設定する第１のモード
と、前記指示手段を用いずに前記画面内の所定の位置に
前記所定領域を固定する第２のモードとを設定可能で、
かつ前記第１のモードと前記第２のモードとで、前記焦
点調節手段の動作特性を異ならせる制御手段（実施例で
はＡＦマイコン２９，枠生成回路２７に相当する）と、
前記第１のモードと前記第２のモードとを選択する選択
手段（シスコン３０，視線ＯＮ／ＯＦＦスイツチ３１，
映像情報取り込み領域可変モード移行スイツチ３６に相
当する）を備えた構成とする。

【００１９】これによつて、指示手段によつて焦点検出
領域を移動可能な第１のモードと、焦点検出領域を固定
の第２のモードそれぞれにおいて、ＡＦ性能を低下させ
ることなく、最適なＡＦ動作特性を実現することができ
る。

【００２０】また本願の請求項２に記載の発明によれ
ば、請求項１において、さらに前記撮像手段より出力さ
れた撮像信号を表示する前記撮像画面に対応する表示画
面を有する表示手段（実施例では電子ビユーフアインダ
２４に相当する）を備え、前記指示手段を、前記表示手
段の表示画面上における撮影者の注視点を検出する視線
検出手段（実施例では視線検出ブロツク１に相当する）
によつて構成した。

【００２１】これによつて、視線検出によつて焦点検出
領域を画面内の注視点位置に移動可能な第１のモード
と、焦点検出領域を固定の第２のモードそれぞれにおい
て、ＡＦ性能を低下させることなく、最適なＡＦ動作特
性を実現することができる。

【００２２】また本願の請求項３に記載の発明によれ
ば、請求項１において、さらに前記撮像手段より出力さ
れた撮像信号を表示する前記撮像画面に対応する表示画
面を有する表示手段（実施例では電子ビユーフアインダ
２４に相当する）を備え、前記指示手段を、前記表示手
段の表示画面上における任意の位置を指定可能なジヨイ
ステイツク，マウス，トラツクボール，キーボード等の
手動の指示手段（実施例では映像情報取り込み領域位置
設定装置３５，映像情報取り込み領域検出・設定回路３
４に相当する）によつて構成した。

【００２３】これによつて、手動の指示手段によつて焦
点検出領域を画面内の注視点位置に移動可能な第１のモ
ードと、焦点検出領域を固定の第２のモードそれぞれに
おいて、ＡＦ性能を低下させることなく、最適なＡＦ動
作特性を実現することができる。

【００２４】また本願の請求項４に記載の発明によれ
ば、請求項２または３において、前記第１のモードと前
記第２のモードとで、前記第１のモードの方が前記所定
領域が小さくなるように設定し（図４（ａ）の取り込み
領域４０２，４０３に相当する）、前記第２のモードで
は、前記所定領域が画面の中央部に固定される（図４
（ｂ）の取り込み領域４０４に相当する）ように構成し
た。

【００２５】これによつて、さらに視線検出等の外部入
力手段によつて焦点検出領域を画面内の注視点位置に移
動可能な第１のモードでは、焦点検出領域を小さくする
ことによつて焦点を合わせようとする部分の選択が細か
に且つ高精度に設定可能となる特徴を生かし、焦点検出
領域が固定の第２のモードでは、焦点検出領域を大きめ
に設定することにより、画面中央で安定したＡＦ動作が
可能となる特徴をそれぞれ生かすことが可能となる。

【００２６】また本願の請求項５に記載の発明によれ
ば、請求項２または３において、さらに前記制御手段
を、前記第１のモードと第２のモードとで、前記焦点調
節手段に含まれるフォーカスレンズの駆動速度を変更す
るように構成した（実施例では図５のステツプ５０６，
５０８の処理に相当する）。

【００２７】これによつて、さらに視線検出等の外部入
力手段によつて焦点検出領域を画面内の注視点位置に設
定するために、焦点を合わせる対象が明確になつている
ことから最初からに大ぼけであることの少ない第１のモ
ードと、外部入力手段によらず焦点検出領域を画面内に
固定したことにより、パンニング等のカメラ操作で大ぼ
け状態になりやすく、高速の焦点調節を必要とする第２
のモードのそれぞれにおいて、最適なＡＦ特性を得るこ
とができる。

【００２８】また本願の請求項６に記載の発明によれ
ば、請求項５において、前記制御手段を、前記第１のモ
ードのとき、前記第２のモードのときよりも、フオーカ
スレンズの駆動速度を低速に設定するように構成した
（実施例では図５のステツプ５０６の処理、図７（ｄ）
の速度設定値に相当する）。

【００２９】これによつて、視線検出等の外部入力手段
によつて焦点検出領域を画面内の注視点位置に設定する
ために、焦点を合わせる対象が明確になつていることか
ら最初からに大ぼけであることが少なく、高精度で安定
な焦点調節が好ましい第１のモードでは、低速でフオー
カスレンズを駆動して合焦点に安定かつ正確に停止させ
ることができ、また外部入力手段によらず焦点検出領域
を画面内に固定したことにより、パンニング等のカメラ
操作で大ぼけ状態になりやすく、高速の焦点調節を必要
とする第２のモードでは、フオーカスレンズを高速駆動
可能として大ぼけ状態でも、短時間で合焦させることが
できる。

【００３０】また本願の請求項７に記載の発明によれ
ば、請求項４において、さらに前記制御手段を、前記第
１のモードと第２のモードとで、前記焦点調節手段の合
焦後の再起動動作の判定条件を変更するように構成した
（図５のステツプ５１７，５１８の処理に相当する）。

【００３１】これによつて、さらに視線検出等の外部入
力手段によつて焦点検出領域を画面内の注視点位置に移
動可能な第１のモードにおいて、焦点検出領域を小さく
することによつて焦点を合わせようとする部分の選択を
細かに且つ高精度に行うことができ、焦点検出領域が小
さくなつたことによつて被写体の出入り等によるＡＦ評
価値の変動の増大による再起動の誤動作を、合焦後の再
起動動作の判定条件を変更することによつて安定化する
ことがされる。

【００３２】また本願の請求項８に記載の発明によれ
ば、請求項７において、前記再起動動作の判定を、焦点
評価値が、合焦したときの焦点評価値から所定値（実施
例では『β』に相当する）以上変化したか否かを判別す
ることによつて行い、前記第１のモードのとき、前記第
２のモードのときよりも、前記所定値を大きくするよう
に構成した（図５のステツプ５１７，５１８の処理、図
７（ａ），（ｃ）の『β』に相当する）。

【００３３】これによつて、さらに視線検出等の外部入
力手段によつて焦点検出領域を画面内の注視点位置に移
動可能な第１のモードにおいて、焦点検出領域を小さく
することによつて焦点を合わせようとする部分の選択を
高精度に行うことができるとともに、焦点検出領域が小
さくなつたことによつて被写体の出入り等によるＡＦ評
価値の変動が増大し、かつ頻繁に生じることによる再起
動の誤動作を、再起動しきい値（実施例では図７
（ａ），（ｃ）の『β』に相当する）を大きくして再起
動しにくくすることにより、ＡＦ動作が安定化される。

【００３４】また本願の請求項９に記載の発明によれ
ば、請求項２または３において、前記焦点調節手段は、
さらに光軸方向にフォーカスレンズを微小量駆動させて
合焦点方向を判断する合焦点方向判定手段（実施例では
ＡＦマイコン２９，ドライバ１８，モータ１７に相当す
る）を備えており、前記制御手段（ＡＦマイコン２９）
を、前記第１のモードと第２のモードとで、前記合焦点
方向判定手段による前記フオーカスレンズの駆動振幅を
変更する（実施例では図５のステツプ５０４、５０７、
図７（ａ），（ｂ）のウオブリング振幅『α』に相当す
る）ように構成した。

【００３５】これによつて、視線検出等の外部入力手段
によつて焦点検出領域を画面内の注視点位置に設定する
ために、焦点を合わせる対象が明確になつていることか
ら最初からに大ぼけであることが少なく、常にある程度
の焦点評価値レベルを得ることができることの予想され
る第１のモードと、外部入力手段によらず焦点検出領域
を画面内に固定したことにより、パンニング等のカメラ
操作で大ぼけ状態になりやすい第２のモードとで、ウオ
ブリング動作の駆動振幅を変更してＡＦ特性の最適化を
図ることができる。

【００３６】また本願の請求項１０に記載の発明によれ
ば、請求項９において、前記制御手段は、前記第１のモ
ードのとき、前記第２のモードのときよりも、前記合焦
点方向判定手段による前記フオーカスレンズの駆動振幅
を小さくする（実施例では図５のステツプ５０４、図７
（ａ），（ｂ）のウオブリング振幅量『α』に相当す
る）ように構成されている。

【００３７】これによつて、視線検出等の外部入力手段
によつて焦点検出領域を画面内の注視点位置に設定する
ために、焦点を合わせる対象が明確になつていることか
ら最初からに大ぼけであることが少なく、常にある程度
の焦点評価値レベルを得ることができることの予想され
る第１のモードでは、ウオブリング時の駆動振幅『α』
を小さくすることで微小振動によるぼけを防止でき、外
部入力手段によらず焦点検出領域を画面内に固定したこ
とにより、パンニング等のカメラ操作で大ぼけ状態にな
りやすい第２のモードでは、ウオブリング動作の駆動振
幅『α』を大きくして大ぼけ状態でも正確な方向判定が
可能となる。

【００３８】また本願の請求項１１に記載の発明によれ
ば、さらに請求項１において、前記制御手段を、前記第
１のモードが選択されている状態において、前記所定領
域の変更動作中における前記焦点調節手段の動作を禁止
するように構成した。

【００３９】これによつて、前記所定領域の移動中に、
焦点を合わせようとしていない被写体が前記所定領域内
に入ることによるＡＦ誤動作が防止できる。

【００４０】また本願の請求項１２に記載の発明によれ
ば、さらに請求項１において、前記制御手段を、前記第
１のモードが設定されている状態において、前記焦点調
節手段によつて検出された前記所定領域内に相当する前
記所定の周波数成分のレベルが所定レベル以下であると
きには、前記焦点調節手段の動作を禁止するように構成
した。

【００４１】これによつて、前記所定領域を移動中に、
主要被写体が所定領域外に抜けて焦点状態が変化して
も、焦点調節動作が再起動して、逆に主要被写体に対し
てぼけてしまう誤動作を防止できる。

【００４２】

【実施例】以下、本発明における映像信号処理装置を、
その実施例について詳細に説明する。

【００４３】（第１の実施例）図１は本発明の第１の実
施例の基本構成ブロツク図である。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。

【００４４】第１の実施例は、焦点検出領域の設定位置
を移動している間は、ＡＦ動作を禁止して、意図しない
被写体像に合焦することによつてＡＦに誤動作を生じる
ことを防止するものである。

【００４５】同図に於いてＥＹＥは操作者のビデオ一体
型カメラのフアインダを覗く眼球を示し、１は視線検出
装置ブロツクを示す。２は操作者のフアインダ画面内の
視線位置を検出する為、眼球に赤外線を照射する赤外発
光ダイオード（ＩＲＥＤ）、３は赤外発光ダイオードを
駆動するドライバ、４は眼球ＥＹＥで反射した赤外発光
ダイオード２からの赤外線を受光する受光センサでたと
えばＣＣＤが用いられる。５は受光センサ４の出力信号
を増幅する増幅器、６は増幅器５の出力信号に基づいて
操作者の眼球ＥＹＥの視線位置を解析する視線検出回路
である。

【００４６】そしてこの視線検出装置は、操作者の眼球
にＩＲＥＤ２より赤外線を照射し、その反射光をＣＣＤ
３で受光し、その眼球像を視線検出回路６で解析するこ
とによつてフアインダ画面内における注視点を検出する
ものである。

【００４７】またこの視線検出装置は、本実施例では、
ビデオ一体型カメラのフアインダ内にユニツト化されて
配されている。したがつて視線検出装置付きビユーフア
インダユニツトとして、フアインダ画面に表示された画
像を注視することにより、各種制御を行うことができ、
汎用性も高く、ビデオカメラ以外の分野でも、制御、選
択に用いる画像を表示する表示画面と、その画面内にお
ける注視点を検出する視線検出装置を備えた視線検出ユ
ニツトとして広く応用できる。

【００４８】ＯＢは被写体、７は撮影レンズ光学系、８
は固定の第１群レンズ、９は変倍レンズ、１０は絞り、
１１は固定の第３群レンズ、１２は焦点調節を行うとと
もに変倍動作時のピント面移動を補正する補正機能を兼
ね備えたフォーカスコンペレンズであり、これらによつ
て撮影レンズ光学系が構成されている。

【００４９】また１３は変倍レンズ９を移動する変倍レ
ンズモータ、１４は変倍レンズモータ９を駆動する変倍
レンズドライバ、１５は絞り１０を駆動して開口量を制
御するＩＧメータ、１６はＩＧメータを駆動するＩＧド
ライバ、１７はフオーカスコンペレンズを移動するフオ
ーカスコンペレンズモータ、１８はフオーカスコンペレ
ンズモータを駆動するフオーカスコンペレンズドライバ
である。

【００５０】１９はＣＣＤ等の撮像素子、２０は撮像素
子１９より出力された撮像信号を所定のレベルに増幅す
る増幅器、２１は増幅器２０の出力信号より輝度信号と
色信号を生成するとともに、ブランキング処理，同期信
号の付加，ガンマ補正等の信号処理を施して規格化され
たテレビジヨン信号に変換するカメラ信号処理ブロツ
ク、２２は増幅器、２３は増幅器２２より出力されたテ
レビジヨン信号を液晶モニタ等で構成された電子ビユー
フアインダを駆動して表示するためのＬＣＤ表示回路、
２４液晶モニタによる電子ビユーフアインダである。電
子ビユーフアインダ２４はたとえばＣＲＴでもよい。

【００５１】またカメラ信号処理ブロツク２１より出力
されたテレビジヨン信号は、図示しないビデオテープレ
コーダへと供給され、磁気テープ等に記録される。また
ＶＴＲによつて再生された画像情報をＬＣＤ表示回路２
３へと供給することにより、電子ビユーフアインダ２４
にて再生することができる。

【００５２】２５は増幅器２０を介して撮像素子１９よ
り出力された撮像信号に対して、後述の枠生成回路２７
の指令に基づいて画面内に設定された所定の測光領域内
に相当する撮像信号をサンプリングするゲート回路を有
し、その測光領域内の映像信号の輝度レベルが一定とな
るようにＩＧドライバ１６を制御してＩＧメータ１５を
駆動し、絞り１０の開口量を調節して撮像光量を適切に
保つ為の絞り制御回路である。

【００５３】尚、絞り制御回路２５内には、前記測光領
域内に相当する撮像信号をサンプリングするためのゲー
ト回路、測光領域内の撮像信号の輝度レベルの平均値を
求めるための積分回路等が含まれている。また絞り制御
は、測光領域内の撮像信号のみを用いれば、部分測光あ
るいはスポツト測光となり、測光領域内の信号の重み付
けを大きくし、測光領域以外の領域の重みを小さくして
平均する方法をとれば、中央重点測光となる。さらに画
面内に複数の測光領域を設定し、それぞれに複数の重み
付けを施せば所謂の多分割測光となる。

【００５４】２６は増幅器２０を介して撮像素子１９よ
り出力された撮像信号中より例えば焦点状態に応じてレ
ベルが変化する高周波成分等の焦点評価用の信号を生成
する為のＡＦ評価値処理回路である。このＡＦ評価値処
理回路２６内には、撮像信号中の前記高周波成分を抽出
するバンドパスフイルタ，後述の枠生成回路の指令に基
づいて画面内に設定された焦点検出に用いる所定の領域
すなわち焦点検出領域（測距領域）内に相当する撮像信
号のみを通過させてサンプリングするゲート回路が設け
られている。

【００５５】２７はＡＦ評価値処理回路２６や絞り制御
回路２５内に設けられた、それぞれ焦点検出領域，測光
領域を設定するためのゲート回路の開閉タイミングを制
御するゲート信号を発生するための枠生成回路で、前記
各ゲート回路の開閉タイミングを制御することにより、
撮像画面の映像情報を取り込むときの取り込み領域の位
置及び大きさを自在に設定することができる。

【００５６】また枠生成回路２７は焦点検出領域や測光
領域をフアインダ画面内に表示するため、ＬＣＤ表示回
路２３に領域表示信号を出力しており、これによつて増
幅器２２からの映像信号に焦点検出領域や測光領域の表
示信号を重畳して電子ビユーフアインダ２４の画面に表
示することができる。

【００５７】また枠生成回路２７とＬＣＤ表示回路２３
との間には、スイツチ３３が設けられており、このスイ
ツチ３３を後述するＡＦマイコン２９によつてＯＮ／Ｏ
ＦＦすることにより、電子ビユーフアインダ２４への焦
点検出領域，測光領域等の表示をＯＮ／ＯＦＦすること
ができる。

【００５８】２９はＡＦ評価値処理回路２６の出力信号
や変倍レンズ９の駆動に基づいてオーカスコンペレンズ
を制御してフオーカシングや変倍時のピント補正を実行
するとともに、後述の視線検出情報に基づいて焦点検出
領域や測光領域の画面内における位置を変更すべく枠生
成回路２７を制御するＡＦ制御用マイクロコンピユータ
（以下ＡＦマイコンと称す）である。

【００５９】またＡＦマイコン２９は、視線検出回路６
と制御情報及びデータを通信しており、視線検出回路６
を制御するとともに、視線検出回路６において検出され
た操作者の注視点位置情報を受信する。そして視線検出
回路６より受け取った操作者の視線位置の情報に基づい
て、焦点検出領域や測光領域の移動や、その他の視線検
出を用いた制御を行う。

【００６０】また３０はビデオカメラシステム全体を制
御するシステム制御用マイクロコンピユータ（以下シス
コンと称す）、３１はシスコン３０に接続され、視線検
出機能のＯＮ／ＯＦＦを選択する視線ＯＮ／ＯＦＦスイ
ツチであり、視線ＯＮ／ＯＦＦスイツチの操作状態は、
シスコン３０に読み込まれる。

【００６１】シスコン３０は、ＡＦマイコン２９と通信
を行っており、システムの動作モードに応じてＡＦマイ
コン２９の動作を制御するとともに、視線ＯＮ／ＯＦＦ
スイツチ３１の操作状態の情報をＡＦマイコン２９へと
伝送し、視線検出による各種動作を制御するものであ
る。

【００６２】すなわち、シスコン３０は、視線ＯＮ／Ｏ
ＦＦスイツチ３１のＯＮ／ＯＦＦ状態をＡＦマイコン２
９へと伝送し、ＡＦマイコン２９は、視線検出ＯＮ／Ｏ
ＦＦスイツチ３１がＯＮで視線検出モードが設定されて
いるときには、スイツチ３３をＯＮにして、焦点検出領
域，測光領域等や視線領域枠の表示をＬＣＤ表示回路２
３へと供給し、電子ビユーフアインダ画面に表示を行
う。

【００６３】また視線検出ＯＮ／ＯＦＦスイツチ３１が
ＯＦＦで視線検出モードがＯＦＦに設定されているとき
には、スイツチ３３をＯＦＦにして、焦点検出領域，測
光領域等や視線領域枠の枠表示信号のＬＣＤ表示回路２
３への供給を遮断し、電子ビユーフアインダ画面内にお
ける表示を消す。

【００６４】シスコン３１はこれ以外にも、種々の動作
制御を行うが、本発明に直接関係しない部分であるた
め、説明は省略する。

【００６５】図２は図１の視線検出装置ブロツク１の詳
細な構成図である。同図に於いて、図１と同等の機能を
有するブロツクには図１と同じ番号を付して説明する。

【００６６】ＩＲＥＤドライバ３は視線検出回路６から
の制御信号によってＩＲＥＤ２を駆動して発光させる。
ＩＲＥＤは２個設けられている。ＩＲＥＤ２から発せら
れた赤外光は眼球ＥＹＥで反射し、その反射赤外光は接
眼レンズ１０１を介して赤外光だけを反射し、可視光は
透過させるダイクロイツクミラー１０２に至る。

【００６７】ダイクロイツクミラー２０２で反射され光
路を変更された反射赤外光は、結像レンズ１０３を介し
て視線検出センサとしてのＣＣＤイメージセンサ４の撮
像面に結像される。３２はイメージセンサであるところ
のＣＣＤを駆動する回路であり、視線検出回路６によつ
てＩＲＥＤ３と同期して駆動される。

【００６８】ＣＣＤ４に入射された眼球反射光は、電気
信号に変換され、増幅器５を介して視線検出回路６へと
供給される。眼球ＥＹＥは電子ビユーフアインダ２４の
表示画面を見ており、ＣＣＤ４の撮像画面と電子ビユー
フアインダ２４の画面とは互いに対応しており、ＣＣＤ
４の撮像画面内における注視点を求めれば、電子ビユー
フアインダ２４の表示画面内における注視点を検出する
ことができる。

【００６９】この視線検出置ブロツクの構成により、視
線検出回路６では、増幅器５の出力信号から電子ビユー
フアインダの表示画面内における視線位置座標を検出す
る。そして検出された視線位置座標情報は、ＡＦマイコ
ン２９へと伝送される。

【００７０】尚、視線ＣＣＤ４の出力に基づいて、視線
位置座標を演算する手段としては種々の方式があるが、
たとえば本出願人によつて出願された特願平３−２１８
５７４号、特願平４−１５４１６５号に開示した方式を
用いることができる。

【００７１】図１の構成によるビデオ一体型カメラは、
そのＡＦ方式として所謂テレビジヨンＡＦ方式（ＴＶ−
ＡＦ方式と称す）すなわち撮像信号中のＡＦ評価値処理
回路２６内のバンドパスフイルタによつて高周波成分を
取り出し、この高周波成分レベルが極大になるようにマ
イコンで２９でフオーカスモータ駆動方向及び駆動速度
を演算し、フオーカスコンペレンズドライバ１８を介し
てフオーカスコンペレンズモータ１７を駆動し、フォー
カスコンペレンズ１２を光軸方向に移動させる焦点調節
方式を用いている。

【００７２】このＡＦ方式では、上述のように映像信号
に含まれる高周波成分を検出するため、ＡＦ評価値処理
回路２６に取り込む映像信号にはエツジ部分（レベル変
化部分）が含まれていなければならない。即ち最低でも
１水平走査線分の映像信号を用いなければならないが、
実用上は所定面積の取り込み領域を必要とする。この領
域は焦点検出領域（測距領域）である。

【００７３】図３はＡＦ評価値処理回路２６，絞り制御
回路２５，枠生成回路２７内部の構成及びそれらの接続
関係を示す図で、マイコン２９によって取り込み領域た
とえば焦点検出領域が定義された後、映像信号を取り込
む為のゲート処理を行うための回路構成を示すものであ
る。同図において、図１と同一構成部分には、同一符号
を付して説明する。

【００７４】図３において、枠生成回路２７内部のゲー
トタイミング発生回路２７４に、ＡＦマイコン２９から
取り込み領域の大きさと位置に関する情報が伝送され
る。

【００７５】ここでＡＦマイコン２９は、シスコン３０
より供給される視線ＯＮ／ＯＦＦスイツチ３１の状態に
基づいて、焦点検出領域，測光領域等の取り込み領域の
設定位置を注視点を検出して決定する視線検出モードで
あるか否かを判別し、視線検出モード（視線ＯＮ／ＯＦ
Ｆスイツチ３１がＯＮ）である場合には視線検出回路６
より出力された画面内の視線検出位置に、非視線モード
（視線ＯＮ／ＯＦＦスイツチ３１がＯＦＦ）である場合
には画面中央の固定位置に、それぞれ各モードに応じて
予め決められた大きさの取り込み領域を設定するための
枠生成の指示を枠生成回路２７へと出力する。

【００７６】枠生成回路２７内のゲートタイミング発生
回路２７４は、この位置及び大きさの情報に基づいて、
前記取り込み領域を表示する為の枠信号を枠信号発生回
路２７３、焦点検出領域に相当するゲートパルスを発生
するＡＦゲートパルス発生回路２７１、測光領域に相当
するゲートパルスを発生するＡＥゲートパルス発生回路
２７２にそれぞれ領域を形成するためのゲートタイミン
グ信号を出力する。

【００７７】一方、ＡＦ評価値処理回路２６内部は、基
本的にゲート回路２６１とバンドパスフィルタ２６２と
検波回路２６３で構成されており、ゲート回路２６１が
枠生成回路２７内のＡＦゲートパルス発生回路２７１の
出力信号によって閉じている間だけ、撮像信号が増幅器
２０からＢＰＦ２６２に供給され、検波回路２６３で検
波されて直流レベルに変換され、焦点状態に応じた焦点
電圧が出力される。

【００７８】絞り制御回路２５の内部は、基本的に測光
領域を形成するゲート回路２５１とアイリスコントロー
ラ２５２で構成されており、ゲート回路２５１が枠生成
回路２７内のＡＥゲートパルス発生回路２７２の出力信
号によって閉じている間だけ、撮像信号が増幅器２０か
らアイリスコントローラ２５２に供給されて検波されて
直流レベルに変換され、絞り制御電圧が出力される。そ
して絞り制御電圧が所定のレベルに一定となるように、
ＩＧドライバを介してＩＧメータを駆動し、絞りの開口
量を制御することにより、適正露出を得ることができ
る。

【００７９】また枠信号発生回路２７３とＬＣＤ表示回
路２３との間に設けられたスイツチ３３は、ＡＦマイコ
ン２９によつてＯＮ／ＯＦＦ制御され、視線検出モード
のときにはＯＮされて取り込み領域を画面内に表示さ
せ、非視線モードのときにはＯＦＦされて取り込み領域
の表示が消されるように制御される。

【００８０】図４（ｂ）は、一般に用いられているＡＦ
評価値取り込み領域の一例を示す図面である。同図にお
いて、４０１は撮像画面、４０４はＡＦ評価値取り込み
用の焦点検出領域（測光領域でもよい）であり、画面中
央部に固定されており、本実施例で見れば、非視線検出
モード時における取り込み領域を示すものである。

【００８１】撮影者は主として撮影したい被写体（主被
写体）を画面中央に置いて撮影する機会が多い。また
「従来の技術」の部分で説明したように、主被写体を撮
影するときに別の被写体の影響を受けにくくする為、評
価値取り込み領域は全撮影画面よりも狭くするが、主被
写体の移動や撮影動作の影響を受けにくくするため、あ
る程度の面積を持たせているのが一般的である。このよ
うな理由により、上記取り込み領域は４０４に示される
ような画面中央位置に固定され、所定の大きさに設定さ
れている。

【００８２】しかしながら撮影者は主被写体を常に画面
中央に固定して撮影するとは限らず、画面中央にない主
被写体を撮影する為には、上記取り込み領域を撮影画面
上で移動させなくてはならない。

【００８３】そこで図１において、視線検出回路６から
マイコン２９へと伝送された視線位置座標情報をもと
に、マイコン２９では画面内において撮影者が見ている
位置に上記取り込み領域を移動させるべく、枠生成回路
２７に対して取り込み領域位置座標を伝送する（視線検
出モード）。

【００８４】一方、図４（ａ）は視線検出モードにおけ
る、焦点検出領域の設定について説明するためのもので
ある。

【００８５】ＡＦ評価値枠生成回路２７では指定された
位置に取り込み領域を移動させるべく、ＡＦ評価値処理
回路２６内のゲート回路の開閉タイミングを操作すると
ともに、取り込み領域に相当する部分を電子ビユーフア
インダ２４に表示させる為、取り込み領域を示す表示信
号をＬＣＤ表示回路２３に送る（このときスイツチ３３
はＯＮ）。

【００８６】ＬＣＤ表示回路２３では、増幅器２２から
の撮像信号と枠生成回路２７からの領域表示信号を重畳
して電子ビユーフアインダ２４に映像信号を送る。この
時、電子ビユーフアインダ２４に映し出される映像の様
子を図４（ａ）に示す。

【００８７】図４（ａ）において、４０３は現在の撮影
者の注視点の位置である。この位置を中心として４０２
の様な取り込み領域を設定し、マイコン２９から枠生成
回路２７を経てＡＦ評価値処理回路２６のゲート回路２
６１，絞り制御回路２５内のゲート回路２５１を操作す
ると共に、その取り込み領域図４（ａ）の４０２の様に
表示する。

【００８８】次に例えば撮影者が画面内の４０５の位置
に視点を移したとすると、同様の方法により視点４０５
を中心として、取り込み領域４０６が設定され、取り込
み領域４０２の表示を視点４０５を中心とする領域４０
６の位置に移動する。

【００８９】上述のような方法をとることによって撮影
者が見ている被写体にピントを合わせることが可能にな
るが、この場合ピントだけではなく露出調整も撮影者が
見ている被写体について適切な調節を行う方が望まし
い。

【００９０】そこで本発明によれば、図１，図２に示す
ように、枠生成回路２７から絞り制御回路２５へも取り
込み領域を設定する信号を伝送しているわけである。こ
うすることにより、ＡＦと同時にＡＥについても、撮影
者が見ている位置に測光情報取り込み領域すなわち測光
領域を移動してその部分の測光情報に基づいた露出調整
を行うことが可能になる。

【００９１】尚、視線検出モードにおける焦点検出領
域，測光領域等の取り込み領域の位置設定は、操作者の
視線により操作者の意志にしたがつた行うため、焦点を
合わせたい部分、重点的に測光したい部分の選択をより
細かに、高精度に行うことができるよう、非視線検出モ
ード時に比較して小さく設定されている。

【００９２】ここで、本発明の特徴であるところの、視
線検出モード，非視線検出モードそれぞれの場合におい
て、ＡＦ性能の劣化が生じないようにするためのＡＦ制
御方法について、図５のフローチヤートを用いて説明す
る。

【００９３】図５に示したフローチャートは、特に視線
検出モード時の焦点検出領域が、移動したり、非視線検
出モード時の焦点検出領域よりも小さい事による、ＡＦ
動作への弊害を補うアルゴリズムの一例であり、ＡＦマ
イコン２９で処理される。

【００９４】同図において、処理をスタートすると、ス
テツプ５０１はＡＦ制御処理の開始を示している。

【００９５】まずステツプ５０２でシスコン３０を介し
て得られる、視線ＯＮ／ＯＦＦスイツチ３１の操作状態
を調べ、視線検出モードか否かを判別する。

【００９６】ステツプ５０２の判定の結果、非視線検出
モードならば、ステツプ５０４へ行きウォブリング動作
を行う。このウォブリング動作とは、フォーカスレンズ
を強制的に光軸方向前後に微小駆動しながら、その微小
駆動によるＡＦ評価値の変化を取り込む事により、現在
合焦状態にあるのか、ボケているのか（ボケているとき
は前ピン・後ピンいずれなのか）を判断する動作であ
る。

【００９７】ステツプ５０２で視線検出モードと判断さ
れた場合には、視線検出回路６から得られる視線位置情
報から、現在画面内における注視点が移動中であるのか
を判断し（ステツプ５０３）、移動中であれば、焦点検
出領域の位置が変更されようとしていると判断できるた
め、フォーカスレンズを停止させたまま待機し、移動完
了後ステツプ５０４で視線モードにおけるウォブリング
動作を行う。

【００９８】ここで視線モード／非視線モード時のウォ
ブリング動作について図７を用いて説明する。

【００９９】図７（ａ）はある被写体に対してフォーカ
スレンズを無限から至近まで移動させたときに得られる
ＡＦ評価値レベルの変化の様子（７０１）を示した図で
あり、横軸にフォーカスレンズ位置、縦軸にＡＦ評価値
レベルとっている。

【０１００】合焦点はＡＦ評価値が最大レベルとなる７
０２で示した点であり（合焦フォーカスレンズ位置は７
０８）、常にＡＦ評価値レベルが最大となるようにフォ
ーカスレンズ位置を制御している。合焦点が至近方向／
無限方向どちら側に存在するのかを判断する為に行うの
がウォブリング動作である。

【０１０１】ウォブリング動作は前述のように、フォー
カスレンズを微小駆動しながら、ＡＦ評価値を取り込む
事により、現在、合焦状態にあるのか、ボケているのか
（ボケているときは前ピン・後ピンいずれなのか）を判
断する動作である。

【０１０２】例えば現在のフォーカス位置が合焦点に対
して無限側にある場合（７０９の位置）、ウォブリング
動作を実行し、至近方向からレンズの微小駆動を行うと
（波形７０３に示したようにフォーカスレンズ位置を移
動させる：時間軸は紙面に対して上から下方向）、その
時得られるＡＦ評価値は波形７０４のような変化をす
る。

【０１０３】一方、フォーカスレンズ位置が合焦点に対
し至近側にいた場合（７１０の位置）では、７０５の波
形で示すようにフオーカスレンズの微小駆動を行うと、
ＡＦ評価値は７０６のように変化する。

【０１０４】波形７０４と波形７０６とでは位相が逆と
なるので、これを判別する事により合焦点の存在するフ
ォーカス移動方向（前ピン，後ピン）が判別できる。

【０１０５】また、ＡＦ評価値の波形７０１の山の頂上
でフオーカスレンズの微小駆動を行うと（波形７１
１）、得られるＡＦ評価値（波形７１２）は振幅が小さ
く、その形状が異なるので、ボケているのか合焦なのか
を知る事が出来る。

【０１０６】尚、合焦点付近でのウォブリングでは、微
小駆動させる駆動振幅量（図７（ａ）のα）によって
は、ボケが見えてしまうので、評価値が十分に得られる
最低振幅量にする必要がある。

【０１０７】一方、ＡＦ評価値７０１の山のすそ野付近
では、フォーカスレンズを微小駆動しても、方向判断す
るのに十分なＡＦ評価値の振幅が得られない場合がある
ので、レンズ駆動の振幅を大きめにしておく事が望まし
い。

【０１０８】非視線視線検出モードの場合には、撮影者
によるパンニング等のカメラ操作により、撮影する被写
体が大きく変化する事が想定され、その時ＡＦ評価値
は、ある被写体に合焦している山の頂上から、別の被写
体の山のすそ野付近のレベルまで変化する事になるの
で、ウォブリング動作の微小駆動振幅αはある程度大き
くしておく必要がある。

【０１０９】これに対し視線検出モードの場合には、撮
影者はファインダ内に映っている被写体に対して注視点
を移動する事が想定され、主被写体を移動してもある程
度のＡＦ評価値レベルを得る事が出来るで、微小駆動振
幅αは出来るだけ小さい方が望ましい。

【０１１０】そこで、視線／非視線検出モード別にウォ
ブリング動作の駆動振幅αを、被写界深度（絞り値）に
応じて、図７（ｂ）の様に設定する。ここでδは最小錯
乱円を示しており、１δ分だけフォーカスレンズ位置を
合焦点から移動しても、ボケが見えない量である。

【０１１１】つまり、図５のステツプ５０７の処理では
図７（ｂ）の非視線検出モード時のαを用いて、ウォブ
リングを行い、ステツプ５０４の処理では視線モード時
のαで設定されたウォブリング振幅としている。これに
より視線モードと非視線モードとで最適の特性でウオブ
リング動作を行うことができる。

【０１１２】ここで図５のフローチヤートに戻る。ステ
ツプ５０３の処理の説明で、視線検出により焦点検出領
域を移動している間はウォブリング動作を実行しない事
は上述した。

【０１１３】これは、撮影者が意図する主被写体まで注
視点を移動させている途中で、その途中に存在する被写
体にわざわざピント合わせしようとするのは撮影者の意
図に反する事、また焦点検出領域の移動中には、焦点検
出領域内に被写体が存在しなかったり、存在していても
焦点検出領域が移動しているため合焦評価信号の出力が
十分に得られなかったり、該信号の変動も激しいので、
この状態でウォブリング動作しても、正しく方向判定が
出来ずに誤動作してしまい、ボケを誘発してしまう事を
防止する為に、行っている。

【０１１４】図５のステツプ５０５の処理は、現在の焦
点検出領域（測距枠）内に被写体が存在しているのか、
それとも何も被写体がいないところを見ているのかを、
５０４のウォブリング動作中に取り込んだＡＦ評価値レ
ベルによって、推察して判別する処理であり、ＡＦ評価
値レベルがノイズレベル以下であった場合には、撮影者
が被写体の居ないところを見ていると判断して、ステツ
プ５０２からの処理へ戻る。

【０１１５】ＡＦ評価値レベルがノイズレベルより大き
い場合には、焦点検出領域（測距枠）内に被写体が存在
するとして、ステツプ５０６からの処理を行う。これ
は、注視点に被写体が居なかった場合にピント合わせを
しようとして、不用意なボケを誘発するのを防ぐためで
ある。

【０１１６】ステツプ５０６は視線検出モード時の山登
り用のフォーカス移動速度を設定する処理である。

【０１１７】一方、ステツプ５０２で非視線検出モード
と判別された場合には、ステツプ５０７で上述したウォ
ブリングを行い、ステツプ５０８で、非視線モード時の
山登り用のフォーカス速度を設定する。

【０１１８】既に説明したが、非視線検出モード時はパ
ンニング等のカメラ操作により、大ボケ状態になり易い
事から、図７のＡＦ評価値７０１の山のすそ野から合焦
点に至らねばならず、合焦までに要する時間を短くする
ためにも、出来るだけ高速にフォーカスレンズを駆動す
る事が望ましい。

【０１１９】これに対して視線検出モード時はＡＦ評価
値の変動幅が非視線モード時に比べ小さく（変動頻度は
焦点検出領域が小さい事から、多い）、ＡＦ評価値７０
１の山の中腹程度からの山登りを行うことが多くなると
考えられるので、山登り速度を高速にし過ぎると、山登
り方向を誤った場合に、大きなボケを伴ってしまい、合
焦方向を誤った事が撮影者にわかってしまう（非視線時
には、合焦方向と逆方向に誤ったとしても既に大ボケ状
態なので、撮影者は気づきにくい）。

【０１２０】このため、図７の（ｄ）に示すように、視
線／非視線モードに応じて、山登り用フォーカス移動速
度を設定している。

【０１２１】ステツプ５０９は、ステツプ５０４或いは
ステツプ５０７のウォブリング動作の結果、現在の撮影
状態が合焦状態にあるのか、ボケているのかを判別する
処理であり、合焦であると判定した場合にはフォーカス
レンズを停止しステツプ５１４からの再起動監視処理ル
ーチンへ移行する。

【０１２２】ステツプ５０９で非合焦と判断された場合
には、ステツプ５１０へ行き、ウォブリング動作による
判定結果の方向へ、ステツプ５０６或いはステツプ５０
８で設定されたフォーカス速度で山登りを実行する。

【０１２３】ステツプ５１１では、合焦点即ち合焦評価
信号の頂点を越えたかどうかの判定を行い、越えていな
ければ山登りを続け、越えていたならばその頂点にフォ
ーカスレンズを戻す（ステツプ５１２，ステツプ５１
３）。

【０１２４】しかし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ので、頂点
にフォーカスレンズが辿り着いたならば、今いるところ
が本当に頂点、即ち合焦点であるのかを判定するため、
ステツプ５０２からの処理へ戻り、視線すなわち焦点検
出領域の移動監視を行い、再びウォブリング動作を行
う。

【０１２５】ステツプ５０９で合焦と判定された場合に
は、ステツプ５１４からの再起動監視ルーチンへ移行す
る。

【０１２６】まず、ステツプ５１４で合焦時のＡＦ評価
値レベルを記憶する。

【０１２７】次にステツプ５１５でステツプ５０２と同
様のモード判別を行い、非視線検出モードであれば、ス
テツプ５１８で非視線モード用の再起動判定を行う。

【０１２８】ステツプ５１５で、視線検出モードと判断
された場合には、ステツプ５１６で注視点が移動してい
るか否かを判断し、移動中ならばその場で待機し、移動
していなければステツプ５１７で視線モード用の再起動
判定を行う。

【０１２９】ステツプ５１７では、視線検出モードで、
焦点検出領域が小さい為に、焦点検出領域内への被写体
の出入り等により、ＡＦ評価値レベルの変動が頻繁にな
る事を考慮して、非視線時の中央固定測距枠の場合より
も、再起動動作をしにくくして、視線ＡＦ動作の安定性
向上を図っている。

【０１３０】図７を用いて詳しく説明する。図７（ａ）
に示したように、フォーカスレンズ位置が７０８の位置
にあり、その時のＡＦ評価値レベルが７０２であったと
する。この７０２のレベルが図５のステツプ５１４の処
理によつて記憶したＡＦ評価値レベルに相当する。

【０１３１】今、被写体等の変化により、ＡＦ評価値レ
ベルが７０２から７０７に落ちたとする。この時再起動
を実行するかどうかの判断は次のように行われる。

【０１３２】７０２のレベルから図示した再起動判断し
きい値β以上、評価値レベルが変化したら再起動を実行
すると判断し、評価値の変動量が再起動判断しきい値β
より少ないならば再起動を非実行と判断する。

【０１３３】そして、しきい値βは視線モードと非視線
モード（図５のステツプ５１７の処理とステツプ５１８
の処理）とで、図７（ｃ）に示した様にβを別々に設定
しており、ステツプ５１４の処理で記憶した合焦時のＡ
Ｆ評価値レベルを基準として、そこから、視線時には４
０％以上変化したら、非視線時には２０％以上変化した
ら、それぞれ再起動を実行すると設定している。

【０１３４】ここで、再度図５のフローチヤートに戻
る。図５のステツプ５１６の処理については前述した。

【０１３５】ステツプ５１６で、焦点検出領域が視線の
移動に応じて移動中に、再起動判定ステツプ５１７を実
行しないのは、上記「発明が解決しようとする課題」で
説明したように、焦点検出領域の移動中には焦点検出領
域内から得られるＡＦ評価値信号が変動することになる
ので、注視点を移動する度に再起動してしまわない様に
する為である。これによつてＡＦ動作が安定し、誤動作
を防止できる。

【０１３６】例えば注視点の移動中に再起動判定を許可
すると、距離変化がない被写体に対して視線を移動させ
た場合など、フォーカシレンズを動かす必要がないの
に、焦点検出領域の移動によってＡＦ評価値が変動し、
その結果再起動してしまうことになり、ボケの発生を伴
う事になる。

【０１３７】ステツプ５１７またはステツプ５１８で判
断された結果をステツプ５１９の際起動判定処理で判別
する。非再起動の場合にはそのままフォーカスレンズを
停止させ（ステツプ５２０）、ステツプ５１５へ戻り、
再び再起動監視を行う。

【０１３８】ステツプ５１９で再起動と判別された場合
には、ステツプ５０２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
事で絶えず合焦を維持するようにフォーカスレンズは動
作する。

【０１３９】図５に示したアルゴリズムでＡＦ制御する
事によって、視線検出モード時のＡＦの誤動作防止や安
定性を向上させる事が可能となった。

【０１４０】（第２の実施例）次に、本発明の第２に実
施例について説明する。

【０１４１】図６は、本発明の第２の実施例の構成を示
す図である。本実施例は、視線入力の代わりに外部入力
手段で映像情報取り込み領域を決定する例である。

【０１４２】映像情報取り込み領域の位置設定装置３５
で取り込まれた映像情報取り込み領域の位置情報は、映
像情報取り込み領域検出設定回路３４で処理され、ＡＦ
マイコン２９へ伝えられる。

【０１４３】ＡＦマイコン２９は、シスコン３０を介し
て読み込んだ映像情報取り込み領域可変モード移行スイ
ッチ３６にあわせて、映像情報取り込み領域検出設定回
路３４からの映像情報取り込み領域を使うか使わないか
を決定し、枠生成回路２７へ枠の位置／大きさ情報を送
り、以下第１実施例に等しい制御をする。

【０１４４】映像情報取り込み領域位置設定装置３５と
は、例えば、コンピュータの入力装置として一般的な、
キーボードでも良いし、マウスでも良いし、トラックボ
ールでも良いし、ジョイスティックでもよく、例えばフ
アインダ画面が操作者の目から離れていて視線検出を行
えないような場合には、この方式の方が有効である。

【０１４５】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の請求項１に
記載の発明によれば、指示手段によつて画面内の指示さ
れた位置に焦点状態を検出する所定領域を設定する第１
のモードと、指示手段を用いずに画面内の所定の位置に
所定領域を固定する第２のモードとを設定可能となし、
第１のモードと第２のモードとで焦点調節手段の動作特
性を異ならせたので、第１のモードと第２のモードのそ
れぞれにおいて最適なＡＦ性能を確保し、特に指示手段
による位置設定を行う焦点検出方式におけるＡＦ性能を
低下させることなく、両方式の特徴を生かし、主被写体
に対して適切に焦点調節できる。

【０１４６】また本願の請求項２に記載の発明によれ
ば、さらに指示手段を視線検出手段によつて構成したの
で、焦点検出領域を画面内の注視点位置に移動する第１
のモードと、焦点検出領域を固定の第２のモードそれぞ
れにおいて、ＡＦ性能を低下させることなく、最適なＡ
Ｆ動作特性を実現することができる。

【０１４７】また本願の請求項３に記載の発明によれ
ば、指示手段をジヨイステイツク，マウス，トラツクボ
ール，キーボード等の手動の外部入力手段によつて構成
したので、手動の指示手段によつて焦点検出領域を画面
内の注視点位置に移動可能な第１のモードと、焦点検出
領域を固定の第２のモードそれぞれにおいて、ＡＦ性能
を低下させることなく、最適なＡＦ動作特性を実現する
ことができる。

【０１４８】また本願の請求項４に記載の発明によれ
ば、請求項２または３において、さらに第１のモードと
第２のモードとで、第１のモードの方が前記所定領域が
小さくなるように設定し、第２のモードでは、所定領域
が画面の中央部に固定されるように構成したので、視線
検出等の外部入力手段によつて焦点検出領域を画面内の
注視点位置に移動可能な第１のモードでは、焦点検出領
域を小さくすることによつて焦点を合わせようとする部
分の選択が高精度に設定可能となる特徴を生かすことが
できるとともに、焦点検出領域を固定の第２のモードで
は焦点検出領域を大きめに設定することにより、画面中
央で安定したＡＦ動作が可能となる特徴をそれぞれ生か
すことができる。

【０１４９】また本願の請求項５に記載の発明によれ
ば、請求項２または３において、前記第１のモードと第
２のモードとで、前記焦点調節手段に含まれるフォーカ
スレンズの駆動速度を変更するように構成したので、視
線検出等の外部入力手段によつて焦点検出領域を画面内
の注視点位置に設定するために、焦点を合わせる対象が
明確になつていることから最初からに大ぼけであること
の少ない第１のモードと、外部入力手段によらず焦点検
出領域を画面内に固定したことにより、パンニング等の
カメラ操作で大ぼけ状態になりやすく、高速の焦点調節
を必要とする第２のモードのそれぞれにおいて、最適な
ＡＦ特性を得ることができる。

【０１５０】また本願の請求項６に記載の発明によれ
ば、請求項５において、前記第１のモードのとき、前記
第２のモードのときよりも、フオーカスレンズの駆動速
度を低速に設定するように構成したので、視線検出等の
外部入力手段によつて焦点検出領域を画面内の注視点位
置に設定するために、焦点を合わせる対象が明確になつ
ていることから最初からに大ぼけであることが少なく、
高精度で安定な焦点調節が好ましい第１のモードでは、
低速でフオーカスレンズを駆動して合焦点に安定，正確
かつ高精度に停止させることができ、また外部入力手段
によらず焦点検出領域を画面内に固定したことにより、
パンニング等のカメラ操作で大ぼけ状態になりやすく、
高速の焦点調節を必要とする第２のモードでは、フオー
カスレンズを高速駆動可能として大ぼけ状態でも、短時
間で合焦させることができる。

【０１５１】また本願の請求項７に記載の発明によれ
ば、請求項４において、さらに前記制御手段を、前記第
１のモードと第２のモードとで、前記焦点調節手段の合
焦後の再起動動作の判定条件を変更するように構成した
ので、視線検出等の外部入力手段によつて焦点検出領域
を画面内の注視点位置に移動可能な第１のモードにおい
ては、焦点検出領域を小さくすることによつて焦点を合
わせようとする部分の選択を細かに且つ高精度に行うこ
とができ、かつ焦点検出領域が小さくなつたことによつ
て被写体の出入り等によるＡＦ評価値の変動の増大によ
る再起動の誤動作を、合焦後の再起動動作の判定条件を
変更することによつて防止し、安定なＡＦを行うことが
できる。

【０１５２】また本願の請求項８に記載の発明によれ
ば、請求項７において、前記再起動動作の判定を、焦点
評価値が、合焦したときの焦点評価値から所定値以上変
化したか否かを判別することによつて行い、前記第１の
モードのとき、前記第２のモードのときよりも、前記所
定値を大きくするように構成したので、視線検出等の外
部入力手段によつて焦点検出領域を画面内の注視点位置
に移動可能な第１のモードにおいては、焦点検出領域を
小さくすることによつて焦点を合わせようとする部分の
選択を高精度に行うことができるとともに、焦点検出領
域が小さくなつたことによつて被写体の出入り等による
ＡＦ評価値の変動が増大し、かつ頻繁に生じることによ
る再起動の誤動作の問題を、再起動しきい値を大きくし
て再起動しにくくすることにより、ＡＦ動作が安定化さ
れる。

【０１５３】また本願の請求項９に記載の発明によれ
ば、請求項２または３において、前記焦点調節手段が、
さらに光軸方向にフォーカスレンズを微小量駆動させて
合焦点方向を判断する合焦点方向判定手段を備えてお
り、前記第１のモードと第２のモードとで、前記合焦点
方向判定手段による前記フオーカスレンズの駆動振幅を
変更するように構成したので、視線検出等の外部入力手
段によつて焦点検出領域を画面内の注視点位置に設定す
るために、焦点を合わせる対象が明確になつていること
から最初からに大ぼけであることが少なく、常にある程
度の焦点評価値レベルを得ることができることの予想さ
れる第１のモードと、外部入力手段によらず焦点検出領
域を画面内に固定したことにより、パンニング等のカメ
ラ操作で大ぼけ状態になりやすい第２のモードとで、ウ
オブリング動作の駆動振幅を変更してＡＦ特性の最適化
を図ることができる。

【０１５４】また本願の請求項１０に記載の発明によれ
ば、請求項９において、前記第１のモードのとき、前記
第２のモードのときよりも、前記合焦点方向判定手段に
よる前記フオーカスレンズの駆動振幅を小さくするよう
に構成したので、視線検出等の外部入力手段によつて焦
点検出領域を画面内の注視点位置に設定するために、焦
点を合わせる対象が明確になつていることから最初から
に大ぼけであることが少なく、常にある程度の焦点評価
値レベルを得ることができることの予想される第１のモ
ードでは、ウオブリング時の駆動振幅を小さくすること
で微小振動によるぼけを防止でき、外部入力手段によら
ず焦点検出領域を画面内に固定したことにより、パンニ
ング等のカメラ操作で大ぼけ状態になりやすい第２のモ
ードでは、ウオブリング動作の駆動振幅を大きくして大
ぼけ状態でも正確な方向判定が可能となる。

【０１５５】また本願の請求項１１に記載の発明によれ
ば、請求項１において、第１のモードにおいて、前記所
定領域の変更動作中における前記焦点調節手段の動作を
禁止するように構成したので、前記所定領域の移動中
に、焦点を合わせようとしていない被写体が前記所定領
域内に入ることによるＡＦ誤動作が防止できる。

【０１５６】また本願の請求項１２に記載の発明によれ
ば、第１のモードが設定されている状態において、前記
焦点調節手段によつて検出された前記所定領域内に相当
する前記所定の周波数成分のレベルが所定レベル以下で
あるときには、前記焦点調節手段の動作を禁止するよう
に構成したので、前記所定領域を移動中に、主要被写体
が所定領域外に抜けて焦点状態が変化しても、焦点調節
動作が再起動して、逆に主要被写体に対してぼけてしま
う誤動作を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構成を示すブロツク図であ
る。

【図２】図１において、視線検出ブロツク１の構成を示
すブロツク図である。

【図３】図１において、絞り制御回路２５，ＡＦ評価値
処理回路２６，枠生成回路２７の構成及び動作を説明す
るためのブロツク図である。

【図４】本願の第１のモードと第２のモードにおける焦
点検出領域，測光領域等の取り込み領域の表示を説明す
るための図である。

【図５】本発明の動作を説明するためのフローチヤート
である。

【図６】本発明の第２の実施例の構成を示すブロツク図
である。

【図７】本発明の動作を説明するための図である。

【符号の説明】

１視線検出ブロツク６視線検出回路７レンズユニツト２３ＬＣＤ表示回路２４電子ビユーフアインダ２５絞り制御回路２６ＡＦ評価値処理回路２７枠生成回路２９ＡＦマイコン３０シスコン３１視線ＯＮ／ＯＦＦスイツチ３４映像取り込み領域検出・設定回路３５映像取り込み領域位置設定装置３６映像取り込み領域可変モード移行スイツチ２５１絞り制御回路２５内のゲート回路２６１ＡＦ評価値処理回路２６内のゲート回路２７１ＡＦゲートパルス発生回路２７２ＡＥゲートパルス発生回路２７３枠発生回路２７４領域設定用ゲートタイミングパルス発生手段

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０４Ｎ 5/235

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】撮像画面内における所定領域内に相当す
る撮像信号を取り出すゲート手段と、前記画面内における前記所定領域の設定位置を指示する
指示手段と、前記ゲート手段によつて取り出された前記所定領域内に
相当する前記撮像信号中より所定の周波数成分を検出し
て焦点状態を検出し、該焦点状態に基づいて焦点調節を
行う焦点調節手段と、前記指示手段の指示に基づいて前記ゲート手段を制御
し、前記指示手段によつて指示された前記画面内におけ
る位置に前記所定領域を設定する第１のモードと、前記
指示手段を用いずに前記画面内の所定の位置に前記所定
領域を固定する第２のモードとを設定可能で、かつ前記
第１のモードと前記第２のモードとで、前記焦点調節手
段の動作特性を異ならせる制御手段と、前記第１のモードと前記第２のモードとを選択する選択
手段と、を備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】請求項１において、さらに前記撮像手段
より出力された撮像信号を表示する前記撮像画面に対応
する表示画面を有する表示手段を備え、前記指示手段は
前記表示手段の表示画面上における撮影者の注視点を検
出する視線検出手段からなることを特徴とする撮像装
置。
【請求項３】請求項１において、さらに前記撮像手段
より出力された撮像信号を表示する前記撮像画面に対応
する表示画面を有する表示手段を備え、前記指示手段は
前記表示手段の表示画面上における任意の位置を指定可
能なジヨイステイツク，マウス，トラツクボール，キー
ボード等の手動の指示手段からなることを特徴とする撮
像装置。
【請求項４】請求項２または３において、前記第１の
モードと前記第２のモードとでは、前記第１のモードの
方が前記所定領域が小さくなるように設定されており、
前記第２のモードでは、前記所定領域が画面の中央部に
固定されるように構成されていることを特徴とする撮像
装置。
【請求項５】請求項２または３において、前記制御手
段は、前記第１のモードと第２のモードとで、前記焦点
調節手段に含まれるフォーカスレンズの駆動速度を変更
することを特徴とする撮像装置。
【請求項６】請求項５において、前記制御手段は、前
記第１のモードのとき、前記第２のモードのときより
も、フオーカスレンズの駆動速度を低速に設定するよう
に構成されていることを特徴とする撮像装置。
【請求項７】請求項２または３において、前記制御手
段は、前記第１のモードと第２のモードとで、前記焦点
調節手段の合焦後の再起動動作の判定条件を変更するこ
とを特徴とする撮像装置。
【請求項８】請求項７において、前記再起動動作の判
定は、焦点評価値のレベルが、合焦したときの焦点評価
値のレベルから、所定値以上変化したか否かを判別する
ことによつて行われ、前記制御手段は、前記第１のモー
ドのとき、前記第２のモードのときよりも、前記所定値
を大きくするように構成されていることを特徴とする撮
像装置。
【請求項９】請求項２または３において、前記焦点調
節手段は、さらに光軸方向にフォーカスレンズを微小量
駆動させて合焦点方向を判断する合焦点方向判定手段を
備えており、前記制御手段は、前記第１のモードと第２
のモードとで、前記合焦点方向判定手段による前記フオ
ーカスレンズの駆動振幅を変更することを特徴とする撮
像装置。
【請求項１０】請求項９において、前記制御手段は、
前記第１のモードのとき、前記第２のモードのときより
も、前記合焦点方向判定手段による前記フオーカスレン
ズの駆動振幅を小さくするように構成されていることを
特徴とする撮像装置。
【請求項１１】請求項１において、前記制御手段は、
前記第１のモードが選択されているとき、前記所定領域
の変更動作中における前記焦点調節手段の動作を禁止す
るように構成されていることを特徴とする撮像装置。
【請求項１２】請求項１において、前記制御手段は、
前記第１のモードが設定されているとき、前記焦点調節
手段によつて検出された前記所定領域内に相当する前記
所定の周波数成分のレベルが所定レベル以下であるとき
には、前記焦点調節手段の動作を禁止するように構成さ
れていることを特徴とする撮像装置。