JPH09197253A - オートフォーカス方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】オートフォーカス機能及びズーム機能を有する
カメラにおいて、撮影被写体が合焦不能なマクロ域にあ
る場合にも、自動でズーム倍率を調整してオートフォー
カスによるピント合わせを可能にするオートフォーカス
方法を提供する。 【解決手段】本発明によれば、通常のオートフォーカス
によるピント合わせ時にフォーカスレンズが至近端に位
置した場合には、真の合焦点がマクロ域に存在すると考
えられるため、ズーム位置をワイド側に微小量移動さ
せ、マクロ域を減少させる。これにより、真の合焦点が
合焦可能域に移行されると期待される。この後、オート
フォーカスを再起動してピント合わせを実行し、もし、
再度フォーカスレンズが至近端に位置した場合には、真
の合焦点が合焦可能域に移行してフォーカスレンズが至
近端に位置しなくなるまで上記処理を繰り返し実行す
る。これによって、撮影被写体がいかに至近距離にあっ
てもピント合わせを自動的に行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はオートフォーカス方
法に係り、特にオートフォーカス機能とズーム機能とを
有するカメラのオートフォーカス方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ビデオカメラ等のカメラに適用さ
れるオートフォーカス方法として、山登り方式によるも
のが知られている。この山登り方式によるオートフォー
カス方法は、映像信号中の高域周波数成分に基づいて被
写体像の鮮鋭度を示す焦点評価値を検出し、この焦点評
価値が最大となるようにフォーカスレンズの位置を設定
するものである。

【０００３】ところで、近年、パンチルト機能を有する
雲台にビデオカメラを取り付けたカメラ装置がテレビ会
議等に使用される様になっている。例えば、テレビ会議
等においては、図１に示すようなカメラ装置が使用され
ている。図１のカメラ装置はカメラ１０をパンチルト可
能な雲台１２に取り付け、必要に応じてカメラ１０をチ
ルティングさせ机上の書類を撮影できるようになってい
る（尚、図１に示すカメラ装置の詳細については後述す
る）。このようなカメラ装置においては、チルティング
動作後即座に書類に合焦することができるものが要求さ
れる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
机上の書類のように被写体の距離が近く、上記カメラ装
置にズーム機能を有するカメラを使用した場合には、ズ
ーム位置によってはフォーカスレンズを調整しても被写
体に合焦できないという場合が生じる。例えば、ズーム
機能を有するカメラは、図４に示すように、ワイド端か
らテレ端にズーム位置が変化するほど合焦可能な被写体
距離は長くなるという特徴がある。尚、あるズーム位置
において、合焦可能な被写体距離を合焦可能域、合焦不
能な被写体距離を合焦不能域（マクロ域）という。

【０００５】このため、従来は机上の書類を撮影する際
に書類までの距離がマクロ領域となる場合には、書類ま
での距離が合焦可能域となるように手動でズーム位置を
ワイド側に移動させていたが、このように手動でズーム
位置を移動させるのは手間と時間がかかるという問題が
あった。本発明はこのような事情に鑑みてなされたもの
で、撮影被写体が合焦不能なマクロ域にある場合にも、
自動でその撮影被写体に合焦させることができるオート
フォーカス方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するために、オートフォーカス機能とズーム機能とを有
するカメラのオートフォーカス方法において、前記オー
トフォーカス機能によるピント合わせを実行し、フォー
カスレンズが至近端に位置した場合には、前記ズーム機
能によるズーム位置をワイド側に微小量移動させるとと
もに、前記オートフォーカス機能によるピント合わせを
再起動させ、前記フォーカスレンズが至近端に位置しな
くなるまで前記動作を繰り返し実行することを特徴とし
ている。

【０００７】本発明によれば、オートフォーカス機能に
よってピント合わせを実行した際に、フォーカスレンズ
が至近端に位置した場合には、ズーム機能によるズーム
位置をワイド側に微小量移動させてマクロ域を減少さ
せ、オートフォーカス機能によるピント合わせを再起動
させる。そして、フォーカスレンズが至近端に位置しな
くなるまで上記動作を繰り返し実行する。

【０００８】これにより、真の合焦点がマクロ域に存在
する場合には、マクロ域から合焦可能域に移行し、フォ
ーカスレンズを真の合焦点に設定することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
るオートフォーカス方法の好ましい実施の形態を詳説す
る。図１は本発明に係るオートフォーカス方法が適用さ
れるテレビ会議用カメラ装置の外観図である。

【００１０】図１に示すようにテレビ会議用カメラ装置
は、カメラ１０をパンニング及びチルティング動作させ
る雲台１２に装着し、リモートコントローラ１３でカメ
ラ１０の撮影方向（カメラポジション）を遠隔操作きる
ようにしたものである。雲台１２は、主として土台とな
る台座１４、カメラ１０をパンニングさせる旋回部１６
及びチルティングさせるチルト軸１８とから構成され
る。

【００１１】台座１４上には、図示しないパン軸を介し
て旋回部１６がパンニング自在に設けられ、台座１４内
に配設された駆動部から前記パン軸に駆動力が伝達され
ることにより前記旋回部１６は図中矢印ＡＢ方向にパン
ニングされる。また、旋回部１６には、カメラ１０を装
着するチルト軸１８が設けられ、旋回部１６の内部に配
設された駆動部からチルト軸１８に駆動力が伝達される
と、カメラ１０が同図矢印ＣＤ方向にチルティングされ
る。

【００１２】上記テレビ会議用カメラ装置は、例えば、
会議を行っている人の顔と机上の書類とを切り替えて撮
影するような場合に使用される。カメラ１０をチルティ
ングさせてカメラ１０を下向きにすると、机上の書類が
撮影される。図２は上記テレビ会議用カメラ装置の内部
構成を示したブロック図である。上記テレビカメラ会議
用カメラ装置は、雲台１２のパンチルト動作を制御する
パンチルト制御システムとカメラ１０を制御するカメラ
制御システムに大別される。カメラ制御システムにおい
ては本発明において特徴的なオートフォーカスの制御を
行うオートフォーカス制御システムを同図に示す。

【００１３】まず、パンチルト制御システムについて説
明する。パンチルト制御システムは主としてパンチルト
動作制御部３０、パンチルト動作駆動部３２、カメラ位
置センサ３４及び操作部３６から構成される。操作部３
６は、リモートコントローラ等によって遠隔操作された
各種指示信号をパンチルト動作制御部３０に出力する。

【００１４】例えば、パンニング及びパンニングの回転
方向を示すパンニング指示信号やチルティング及びチル
ティングの回転方向を示すチルティング指示信号等をパ
ンチルト動作制御部３０に出力する。パンチルト動作制
御部３０は、上記操作部３６から各種指示信号を入力
し、その入力した指示信号に基づいてパンチルト動作駆
動部３２に制御信号を出力してパンチルト動作駆動部３
２による雲台のパンチルト動作を制御する。

【００１５】パンチルト動作駆動部３２は、パンチルト
動作制御部３０から入力した制御信号に基づいて旋回部
１６やチルト軸１８を回転駆動し、カメラ１０をパンチ
ルトさせる。カメラ位置センサ３４は、カメラ１０の上
下方向に関するカメラポジションを検出し、パンチルト
動作制御部３０に出力する。

【００１６】次に、オートフォーカス制御システムにつ
いて説明する。オートフォーカス制御システムは主とし
てオートフォーカス（ＡＦ）動作制御部４０、フォーカ
スレンズ駆動部４２、ズーム駆動部４３及び焦点評価値
検出部４４から構成される。焦点評価値検出部４４は、
ビデオカメラ１０のフォーカスレンズ、変倍レンズ、補
正レンズ、リレーレンズからなる撮影レンズ、撮像素子
（ＣＣＤ）及び各種信号処理回路を含むカメラユニット
５０から出力される映像信号を入力してこの映像信号か
ら高周波成分を抽出し、この高周波成分を積算して焦点
評価値を算出する。そして、この焦点評価値をオートフ
ォーカス動作制御部４０に出力する。

【００１７】オートフォーカス動作制御部４０は、焦点
評価値検出部４４から出力された焦点評価値に基づいて
山登り制御によるオートフォーカスを実行する。即ち、
焦点評価値検出部４４から出力された焦点評価値を参照
し、フォーカスレンズ駆動部４２に制御信号を出力して
フォーカスレンズを焦点評価値が大きくなる方向に移動
させ、フォーカスレンズを焦点評価値の極大点（合焦
点）に設定する。

【００１８】また、後述するが、上記オートフォーカス
によるフォーカスレンズの設定時にフォーカスレンズを
至近端で安定した場合には、ズーム駆動部４３に制御信
号を出力してズーム位置を調整する。尚、詳細は後述す
る。フォーカスレンズ駆動部４２は、オートフォーカス
動作制御部４０から出力される制御信号に基づいてフォ
ーカスレンズを移動させる。

【００１９】ズーム駆動部４３は、オートフォーカス動
作制御部４０から出力される制御信号に基づいて変倍レ
ンズ及びこれと連動する補正レンズを移動させ、ズーム
倍率（ズーム位置）を調整する。次に上記テレビ会議用
カメラ装置の作用を図３のフローチャートを用いて説明
する。

【００２０】オートフォーカス動作制御部４０は通常の
オートフォーカス、即ち、山登り制御によりフォーカス
レンズを調整するオートフォーカスを行っている際に、
パンチルト動作制御部３０を介してカメラ位置センサ３
４から現在のカメラポジションを検出し、カメラが下向
きか否かを判定する（ステップＳ１０）。このとき、カ
メラが下向きでない場合には、通常のオートフォーカス
を継続して行う（ステップＳ１２）。

【００２１】一方、カメラが下向きの場合には、オート
フォーカス再起動要求信号を入力したか否かを判定する
（ステップＳ１４）。このオートフォーカス再起動要求
信号は、カメラがチルティングされて下向きになった直
後にパンチルト動作制御部３０を介してカメラ位置セン
サ３４からオートフォーカス動作制御部４０に出力され
る信号で、このオートフォーカス再起動要求信号を入力
した場合は、オートフォーカスを再起動させる（ステッ
プＳ１６）。

【００２２】即ち、カメラを急激に下向きにチルティン
グさせた直後の画面は合焦状態から大きくずれた状態と
なるため、オートフォーカスを一度再起動させて（オー
トフォーカス制御を初期状態にして再起動させる）確実
に被写体に合焦させるようにする。カメラが下向きの場
合でも下向きになった直後にオートフォーカスを一度再
起動させれば、それ以後はこれを行う必要はないため、
オートフォーカス再起動要求信号を入力しない場合に
は、上記オートフォーカスの再起動を行わずに次のステ
ップに移行する。

【００２３】上記処理を行った後、次にオートフォーカ
ス動作制御部４０はフォーカスレンズが至近端で安定し
ているか否かを判定する（ステップＳ１８）。もし、フ
ォーカスレンズが至近端にない場合には通常のオートフ
ォーカスを行う（ステップＳ２０）。即ち、フォーカス
レンズが至近端になければ、通常の合焦可能範囲内で焦
点評価値の極大点（真の合焦点）を検出して安定してい
ることになり、この場合には通常のオートフォーカスに
移行する。

【００２４】一方、フォーカスレンズが至近端で安定し
ている場合には、真の合焦点がマクロ域に存在するもの
と判定されるため、ズーム位置をワイド方向に微小量移
動させ（スッテプＳ２２）、再び、オートフォーカスを
再起動させる（ステップＳ２４）。即ち、ズーム位置を
ワイド方向に移動させることでマクロ域が減少するた
め、真の合焦点がマクロ域から脱出し、合焦可能域に移
行されることが期待できる。もし、合焦可能域に移行さ
れたならば、通常のオートフォーカスを再起動させるこ
とで、フォーカスレンズを真の合焦点に設定することが
できる。

【００２５】一方、上記処理によって真の合焦点が依然
としてマクロ域内にある場合には、フォーカスレンズは
再び至近端で安定する。この場合には、スッテプＳ１８
の判定によってステップＳ２２とステップＳ２４の処理
を実行し、真の合焦点が合焦可能域に移行されるまで、
ステップＳ２２とステップＳ２４の処理を繰り返し実行
する。これによって、最終的にフォーカスレンズを真の
合焦点に設定することができる。

【００２６】そして、フォーカスレンズが真の合焦点に
設定されると、フォーカスレンズは至近端に位置しなく
なり、この場合には、通常のオートフォーカスに移行す
る（ステップ２０）。以上の処理手順により、真の合焦
点がマクロ域にある場合には、ズーム位置がワイド方向
に移動してその合焦点が合焦可能域に移行し、フォーカ
スレンズが真の合焦点に設定される。

【００２７】尚、上記実施の形態では、テレビ会議用の
カメラ装置を例として説明したが、これに限らず、一般
にパンチルト機能を有するカメラ装置において、所定の
カメラポジションにパンチルトさせると、マクロ撮影が
行われるような場合には、そのカメラポジションにパン
チルトさせた際にフォーカスレンズが至近端に位置する
場合には上記実施の形態のようにズーム位置を調整する
ようにしてもよい。

【００２８】また、上記実施の形態では、テレビ会議用
カメラ装置においてカメラが下向きとなっている場合に
のみ、ズーム位置を調整するようにしていたが、カメラ
がどのような状態でも、通常のオートフォーカスによっ
てフォーカスレンズが至近端に位置するような場合に
は、ズーム位置を調整するようにしてもよい。また、こ
のようにして通常のカメラにおけるオートフォーカス方
法として適用してもよい。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係るオート
フォーカス方法によれば、オートフォーカス機能によっ
てピント合わせを実行した際に、フォーカスレンズが至
近端に位置した場合には、ズーム機能によるズーム位置
をワイド側に微小量移動させるとともにオートフォーカ
ス機能によるピント合わせを再起動させ、フォーカスレ
ンズが至近端に位置しなくなるまで上記動作を繰り返し
実行するようにしたため、真の合焦点はマクロ域に存在
する場合でも、マクロ域から合焦可能域に移行され、フ
ォーカスレンズは真の合焦点に設定される。

【００３０】これにより、撮影被写体がいかに至近距離
にあってもピント合わせを自動的に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明に係るオートフォーカス方法が適
用されるテレビ会議用カメラ装置の外観図である。

【図２】図２は、テレビ会議用カメラ装置の内部構成を
示したブロック図である。

【図３】図３は、テレビ会議用カメラ装置の作用を示し
たフローチャートである。

【図４】、図４は、ズーム位置による合焦可能域（マク
ロ域）と合焦不能域の一例を示した説明図である。

【符号の説明】

１０…ビデオカメラ １２…雲台 １４…台座 １６…旋回部 １８…チルト軸 ３０…パンチルト動作制御部 ３２…パンチルト動作駆動部 ３４…カメラ位置センサ ３６…操作部 ４０…オートフォーカス動作制御部 ４２…フォーカスレンズ駆動部 ４３…ズーム駆動部 ４４…焦点評価値検出部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 オートフォーカス機能とズーム機能とを
   有するカメラのオートフォーカス方法において、 前記オートフォーカス機能によるピント合わせを実行
   し、 フォーカスレンズが至近端に位置した場合には、前記ズ
   ーム機能によるズーム位置をワイド側に微小量移動させ
   るとともに、前記オートフォーカス機能によるピント合
   わせを再起動させ、前記フォーカスレンズが至近端に位
   置しなくなるまで前記動作を繰り返し実行することを特
   徴とするオートフォーカス方法。
2. 【請求項２】 前記カメラはチルティング機能を有し、
   該チルティング機能によって前記カメラがマクロ撮影を
   示す所定の姿勢になったとき、請求項１に記載の動作を
   実行するようにしたことを特徴とするオートフォーカス
   方法。