JPH1039198A - 自動焦点調節装置および方法 - Google Patents
自動焦点調節装置および方法Info
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- JPH1039198A JPH1039198A JP8209367A JP20936796A JPH1039198A JP H1039198 A JPH1039198 A JP H1039198A JP 8209367 A JP8209367 A JP 8209367A JP 20936796 A JP20936796 A JP 20936796A JP H1039198 A JPH1039198 A JP H1039198A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 被写体や撮影条件によって誤判断することな
く安定して合焦する自動焦点調節装置および方法を提供
する。 【解決手段】 被写体周波数認識回路１１８は、フレー
ムメモリ２０１、２次元ＤＣＴユニット２０２、グルー
ピング回路２０３、重み付け回路２０４、パターン抽出
回路２０５、パターンメモリ２０６、比較回路２０７、
周波数限定回路２０８、１フレーム遅延回路２０９、演
算回路２１０および比較回路２１１から構成される。被
写体画像を周波数成分に変換して認識した結果、全てが
低コントラスト被写体であると判別され、かつ変動検出
結果が小さい場合、低コントラスト被写体であると推定
できるので、ＢＰＦ１１０の特性を全域に設定し、モー
タ速度を標準より遅めに設定する。一方、変動検出結果
が大きい場合、低照度被写体であると推定できるので、
ＡＦ評価値のアベレージングを行い、フィルタを全域よ
り高域をややカットした帯域に設定し、アベレージング
したＡＦ評価値でも十分に山登り制御を行えるようにモ
ータ速度を低速に設定する。
く安定して合焦する自動焦点調節装置および方法を提供
する。 【解決手段】 被写体周波数認識回路１１８は、フレー
ムメモリ２０１、２次元ＤＣＴユニット２０２、グルー
ピング回路２０３、重み付け回路２０４、パターン抽出
回路２０５、パターンメモリ２０６、比較回路２０７、
周波数限定回路２０８、１フレーム遅延回路２０９、演
算回路２１０および比較回路２１１から構成される。被
写体画像を周波数成分に変換して認識した結果、全てが
低コントラスト被写体であると判別され、かつ変動検出
結果が小さい場合、低コントラスト被写体であると推定
できるので、ＢＰＦ１１０の特性を全域に設定し、モー
タ速度を標準より遅めに設定する。一方、変動検出結果
が大きい場合、低照度被写体であると推定できるので、
ＡＦ評価値のアベレージングを行い、フィルタを全域よ
り高域をややカットした帯域に設定し、アベレージング
したＡＦ評価値でも十分に山登り制御を行えるようにモ
ータ速度を低速に設定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ビデオカメラや電
子スチルカメラなどに用いられる自動焦点調節装置およ
び方法に関する。
子スチルカメラなどに用いられる自動焦点調節装置およ
び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ビデオカメラなどの映像機器に用
いられる自動焦点調節方式として、ＣＣＤなどの撮像素
子から得られる映像信号中の高周波成分を抽出し、この
高周波成分が最大となるように撮影レンズを駆動して焦
点調節を行う、いわゆる山登り方式が知られている。
いられる自動焦点調節方式として、ＣＣＤなどの撮像素
子から得られる映像信号中の高周波成分を抽出し、この
高周波成分が最大となるように撮影レンズを駆動して焦
点調節を行う、いわゆる山登り方式が知られている。
【０００３】このような自動焦点調節方式では、焦点調
節用の特殊な光学部材が不要であり、遠方でも近くでも
距離によらず正確にピントを合わせることができる等の
長所がある。図９は従来の自動焦点調節装置の構成を示
すブロック図である。
節用の特殊な光学部材が不要であり、遠方でも近くでも
距離によらず正確にピントを合わせることができる等の
長所がある。図９は従来の自動焦点調節装置の構成を示
すブロック図である。
【０００４】被写体からの光は、固定された第１レンズ
群１０１ａ、変倍を行う第２レンズ群１０２ａ、絞り１
０３ａ、固定された第３レンズ群１０４ａ、および変倍
による焦点面の移動を補正するコンペンセーション機能
と焦点調節機能とを兼ね備えた第４レンズ群（以下、フ
ォーカスレンズという）１０５ａを通って、撮像素子１
０６ａの上に結像する。
群１０１ａ、変倍を行う第２レンズ群１０２ａ、絞り１
０３ａ、固定された第３レンズ群１０４ａ、および変倍
による焦点面の移動を補正するコンペンセーション機能
と焦点調節機能とを兼ね備えた第４レンズ群（以下、フ
ォーカスレンズという）１０５ａを通って、撮像素子１
０６ａの上に結像する。
【０００５】フォーカスレンズ１０５ａは、フォーカス
モータ１１５ａによって光軸方向に移動して焦点合わせ
を行い、変倍レンズ１０２ａは、ズームモータ１１７ａ
によって光軸方向に移動して変倍動作を行い、焦点距離
を可変する。撮像素子１０６ａの撮像面上に結像した被
写体像は、電気信号に光電変換され、映像信号として出
力される。
モータ１１５ａによって光軸方向に移動して焦点合わせ
を行い、変倍レンズ１０２ａは、ズームモータ１１７ａ
によって光軸方向に移動して変倍動作を行い、焦点距離
を可変する。撮像素子１０６ａの撮像面上に結像した被
写体像は、電気信号に光電変換され、映像信号として出
力される。
【０００６】この映像信号は、相関二重サンプリング回
路（ＣＤＳ）１０７ａでサンプルホールドされ、自動利
得制御回路（ＡＧＣ）１０８ａで所定のレベルに増幅さ
れ、Ａ／Ｄ変換器１０９ａでディジタル映像データに変
換され、この後、カメラ信号処理回路に入力して標準テ
レビジョン信号に変換されると共に、バンドパスフィル
タ（ＢＰＦ）１１０ａに入力する。
路（ＣＤＳ）１０７ａでサンプルホールドされ、自動利
得制御回路（ＡＧＣ）１０８ａで所定のレベルに増幅さ
れ、Ａ／Ｄ変換器１０９ａでディジタル映像データに変
換され、この後、カメラ信号処理回路に入力して標準テ
レビジョン信号に変換されると共に、バンドパスフィル
タ（ＢＰＦ）１１０ａに入力する。
【０００７】ＢＰＦ１１０ａは映像信号中の高周波数成
分を抽出する。抽出された高周波成分は絶対値化回路
（ＡＢＳ回路）１１１ａで全て正極性の信号に変換され
る。さらに、ゲート信号発生器１１９ａの出力で示され
た画面内の焦点検出領域に設定された部分に相当する信
号のみを、検波回路１１２ａでピークホールドや積分な
どに整流化することで、垂直同期信号の整数倍に同期し
た間隔でＡＦ評価値を生成する。
分を抽出する。抽出された高周波成分は絶対値化回路
（ＡＢＳ回路）１１１ａで全て正極性の信号に変換され
る。さらに、ゲート信号発生器１１９ａの出力で示され
た画面内の焦点検出領域に設定された部分に相当する信
号のみを、検波回路１１２ａでピークホールドや積分な
どに整流化することで、垂直同期信号の整数倍に同期し
た間隔でＡＦ評価値を生成する。
【０００８】このＡＦ評価値はマイクロコンピュータ
（マイコン）９０１に取り込まれ、マイコン９０１内で
合焦度に応じたフォーカシング速度およびＡＦ評価値が
増加するようにモータ駆動方向を決定し、フォーカスモ
ータ１１５ａの速度および方向をフォーカスモータドラ
イバ１１４ａに指示することで、フォーカスモータ１１
５ａを介してフォーカスレンズ１０５ａを光軸方向に動
かし、焦点調節を行う。
（マイコン）９０１に取り込まれ、マイコン９０１内で
合焦度に応じたフォーカシング速度およびＡＦ評価値が
増加するようにモータ駆動方向を決定し、フォーカスモ
ータ１１５ａの速度および方向をフォーカスモータドラ
イバ１１４ａに指示することで、フォーカスモータ１１
５ａを介してフォーカスレンズ１０５ａを光軸方向に動
かし、焦点調節を行う。
【０００９】図１０はマイコン９０１によって実行され
る自動焦点調節動作の処理手順を示すフローチャートで
ある。マイコン９０１は、垂直同期信号の整数倍に同期
した間隔でＡＦ評価値を取り込み、以下に示す各動作を
完了すると次の動作に移行するＡＦ制御ループを形成す
る。
る自動焦点調節動作の処理手順を示すフローチャートで
ある。マイコン９０１は、垂直同期信号の整数倍に同期
した間隔でＡＦ評価値を取り込み、以下に示す各動作を
完了すると次の動作に移行するＡＦ制御ループを形成す
る。
【００１０】まず、電源投入時などにより起動し（ステ
ップＳ１００１）、ＡＦ評価値のレベルなどで速度制御
と方向制御を行うことで、常にＡＦ評価値が大きくなる
ようにフォーカスレンズ１０５ａを駆動し、山登り制御
を行う（ステップＳ１００２）。山登り制御を完了する
と、山の頂上を一度オーバーシュートしてから戻すこと
で山の頂点を判定し（ステップＳ１００２）、最もレベ
ルの高い点で停止し、再起動待機に入る（ステップＳ１
００４）。
ップＳ１００１）、ＡＦ評価値のレベルなどで速度制御
と方向制御を行うことで、常にＡＦ評価値が大きくなる
ようにフォーカスレンズ１０５ａを駆動し、山登り制御
を行う（ステップＳ１００２）。山登り制御を完了する
と、山の頂上を一度オーバーシュートしてから戻すこと
で山の頂点を判定し（ステップＳ１００２）、最もレベ
ルの高い点で停止し、再起動待機に入る（ステップＳ１
００４）。
【００１１】再起動待機では、ＡＦ評価値のレベルが停
止したときのレベルより下がったことが検出されると、
再起動が行われ（ステップＳ１００５）、ステップＳ１
００２の処理に戻る。
止したときのレベルより下がったことが検出されると、
再起動が行われ（ステップＳ１００５）、ステップＳ１
００２の処理に戻る。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の自動焦点調節装置では、被写体により合焦や非合焦
のレベルが異なるにもかかわらず、自動焦点調節動作は
単なるＡＦ評価値信号の増減だけに頼っている。このた
め、被写体によっては非合焦のまま誤って停止したり、
合焦点を大きくオーバーシュートしたり、モータ速度が
遅くて合焦までに時間がかかってしまうなど、マイコン
の誤判断による不具合が発生することがあった。特に、
低コントラスト被写体と低照度被写体は、いずれも出力
が小さいので、識別が困難であり、それぞれの特性に合
わせた制御を行うことが難しかった。
来の自動焦点調節装置では、被写体により合焦や非合焦
のレベルが異なるにもかかわらず、自動焦点調節動作は
単なるＡＦ評価値信号の増減だけに頼っている。このた
め、被写体によっては非合焦のまま誤って停止したり、
合焦点を大きくオーバーシュートしたり、モータ速度が
遅くて合焦までに時間がかかってしまうなど、マイコン
の誤判断による不具合が発生することがあった。特に、
低コントラスト被写体と低照度被写体は、いずれも出力
が小さいので、識別が困難であり、それぞれの特性に合
わせた制御を行うことが難しかった。
【００１３】そこで、本発明は、被写体や撮影条件によ
って誤判断することなく安定して合焦する自動焦点調節
装置および方法を提供することを目的とする。
って誤判断することなく安定して合焦する自動焦点調節
装置および方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１に係る自動焦点調節装置は、撮像
手段で撮像される画面内の焦点検出領域の高域成分を焦
点信号として抽出する抽出手段と、該抽出される焦点信
号に基づき、フォーカスレンズを駆動して前記撮像手段
で撮像される画像の焦点を調節する駆動手段とを備えた
自動焦点調節装置において、前記撮像手段で撮像される
被写体の２次元画像を周波数成分に変換する２次元変換
手段と、該変換された各周波数成分の時間変動の大きさ
が所定値以上であるか否かを判別する判別手段と、該判
別結果に基づき、前記抽出手段および前記駆動手段の特
性を変更する可変手段とを備えたことを特徴とする。
に、本発明の請求項１に係る自動焦点調節装置は、撮像
手段で撮像される画面内の焦点検出領域の高域成分を焦
点信号として抽出する抽出手段と、該抽出される焦点信
号に基づき、フォーカスレンズを駆動して前記撮像手段
で撮像される画像の焦点を調節する駆動手段とを備えた
自動焦点調節装置において、前記撮像手段で撮像される
被写体の２次元画像を周波数成分に変換する２次元変換
手段と、該変換された各周波数成分の時間変動の大きさ
が所定値以上であるか否かを判別する判別手段と、該判
別結果に基づき、前記抽出手段および前記駆動手段の特
性を変更する可変手段とを備えたことを特徴とする。
【００１５】請求項２に係る自動焦点調節装置では、請
求項２に係る自動焦点調節装置において前記２次元変換
手段は、前記２次元画像を一時的に記憶する記憶手段
と、該記憶された２次元画像を直交変換する２次元直交
変換手段と、該直交変換された結果得られる前記周波数
成分を帯域毎にグループ分けするグルーピング手段とを
備えたことを特徴とする。
求項２に係る自動焦点調節装置において前記２次元変換
手段は、前記２次元画像を一時的に記憶する記憶手段
と、該記憶された２次元画像を直交変換する２次元直交
変換手段と、該直交変換された結果得られる前記周波数
成分を帯域毎にグループ分けするグルーピング手段とを
備えたことを特徴とする。
【００１６】請求項３に係る自動焦点調節装置では、請
求項２に係る自動焦点調節装置において前記２次元直交
変換手段は、２次元ディスクリートコサイン変換を行う
ことを特徴とする。
求項２に係る自動焦点調節装置において前記２次元直交
変換手段は、２次元ディスクリートコサイン変換を行う
ことを特徴とする。
【００１７】請求項４に係る自動焦点調節装置では、請
求項２に係る自動焦点調節装置において前記２次元直交
変換手段は、前記２次元画像を水平８画素×垂直８画素
の画素ブロックに分割し、該分割された画素ブロック毎
に２次元ディスクリートコサイン変換を行うことを特徴
とする。
求項２に係る自動焦点調節装置において前記２次元直交
変換手段は、前記２次元画像を水平８画素×垂直８画素
の画素ブロックに分割し、該分割された画素ブロック毎
に２次元ディスクリートコサイン変換を行うことを特徴
とする。
【００１８】請求項５に係る自動焦点調節装置では、請
求項１に係る自動焦点調節装置において前記可変手段
は、前記抽出手段の周波数特性を変更することを特徴と
する。
求項１に係る自動焦点調節装置において前記可変手段
は、前記抽出手段の周波数特性を変更することを特徴と
する。
【００１９】請求項６に係る自動焦点調節装置では、請
求項１に係る自動焦点調節装置において前記可変手段
は、前記駆動手段の駆動速度を変更することを特徴とす
る。
求項１に係る自動焦点調節装置において前記可変手段
は、前記駆動手段の駆動速度を変更することを特徴とす
る。
【００２０】請求項７に係る自動焦点調節装置は、請求
項１に係る自動焦点調節装置において前記抽出手段で抽
出される焦点信号を平均化する平均化手段を備え、前記
可変手段は前記平均化手段の特性を変更することを特徴
とする。
項１に係る自動焦点調節装置において前記抽出手段で抽
出される焦点信号を平均化する平均化手段を備え、前記
可変手段は前記平均化手段の特性を変更することを特徴
とする。
【００２１】請求項８に係る自動焦点調節装置は、撮像
手段で撮像される画面内の焦点検出領域の高域成分を焦
点信号として抽出する抽出手段と、該抽出される焦点信
号に基づき、フォーカスレンズを駆動して前記撮像手段
で撮像される画像の焦点を調節する駆動手段とを備えた
自動焦点調節装置において、前記撮像手段で撮像される
被写体画像をライン毎に周波数成分に変換する変換手段
と、該変換された各周波数成分の時間変動の大きさが所
定値以上であるか否かを判別する判別手段と、該判別結
果に基づき、前記抽出手段および前記駆動手段の特性を
変更する可変手段とを備えたことを特徴とする。
手段で撮像される画面内の焦点検出領域の高域成分を焦
点信号として抽出する抽出手段と、該抽出される焦点信
号に基づき、フォーカスレンズを駆動して前記撮像手段
で撮像される画像の焦点を調節する駆動手段とを備えた
自動焦点調節装置において、前記撮像手段で撮像される
被写体画像をライン毎に周波数成分に変換する変換手段
と、該変換された各周波数成分の時間変動の大きさが所
定値以上であるか否かを判別する判別手段と、該判別結
果に基づき、前記抽出手段および前記駆動手段の特性を
変更する可変手段とを備えたことを特徴とする。
【００２２】請求項９に係る自動焦点調節装置では、請
求項８に係る自動焦点調節装置において前記変換手段
は、１次元画像を一時的に記憶するラインメモリ手段
と、該ラインメモリ手段に記憶された１次元画像を周波
数成分に直交変換する直交変換手段とを備えたことを特
徴とする。
求項８に係る自動焦点調節装置において前記変換手段
は、１次元画像を一時的に記憶するラインメモリ手段
と、該ラインメモリ手段に記憶された１次元画像を周波
数成分に直交変換する直交変換手段とを備えたことを特
徴とする。
【００２３】請求項１０に係る自動焦点調節装置では、
請求項９に係る自動焦点調節装置において前記直交変換
手段は、ディスクリートコサイン変換を行うことを特徴
とする。
請求項９に係る自動焦点調節装置において前記直交変換
手段は、ディスクリートコサイン変換を行うことを特徴
とする。
【００２４】請求項１１に係る自動焦点調節装置では、
請求項８に係る自動焦点調節装置において前記可変手段
は、前記抽出手段の周波数特性を変更することを特徴と
する。
請求項８に係る自動焦点調節装置において前記可変手段
は、前記抽出手段の周波数特性を変更することを特徴と
する。
【００２５】請求項１２に係る自動焦点調節装置では、
請求項８に係る自動焦点調節装置において前記可変手段
は、前記駆動手段の駆動速度を変更することを特徴とす
る。
請求項８に係る自動焦点調節装置において前記可変手段
は、前記駆動手段の駆動速度を変更することを特徴とす
る。
【００２６】請求項１３に係る自動焦点調節装置は、請
求項８に係る自動焦点調節装置において前記抽出手段で
抽出される焦点信号を平均化する平均化手段を備え、前
記可変手段は前記平均化手段の特性を変更することを特
徴とする。
求項８に係る自動焦点調節装置において前記抽出手段で
抽出される焦点信号を平均化する平均化手段を備え、前
記可変手段は前記平均化手段の特性を変更することを特
徴とする。
【００２７】請求項１４に係る自動焦点調節方法は、撮
像装置で撮像される画面内の焦点検出領域の高域成分を
焦点信号として抽出する抽出ステップと、該抽出される
焦点信号に基づき、フォーカスレンズを駆動して前記撮
像装置で撮像される画像の焦点を調節する駆動ステップ
とを備えた自動焦点調節方法において、前記撮像装置で
撮像される被写体の２次元画像を周波数成分に変換する
２次元変換ステップと、該変換された各周波数成分の時
間変動の大きさが所定値以上であるか否かを判別する判
別ステップと、該判別結果に基づき、前記抽出ステップ
の抽出特性および前記駆動ステップの駆動特性を変更す
る可変ステップとを備えたことを特徴とする。
像装置で撮像される画面内の焦点検出領域の高域成分を
焦点信号として抽出する抽出ステップと、該抽出される
焦点信号に基づき、フォーカスレンズを駆動して前記撮
像装置で撮像される画像の焦点を調節する駆動ステップ
とを備えた自動焦点調節方法において、前記撮像装置で
撮像される被写体の２次元画像を周波数成分に変換する
２次元変換ステップと、該変換された各周波数成分の時
間変動の大きさが所定値以上であるか否かを判別する判
別ステップと、該判別結果に基づき、前記抽出ステップ
の抽出特性および前記駆動ステップの駆動特性を変更す
る可変ステップとを備えたことを特徴とする。
【００２８】
【発明の実施の形態】本発明の自動焦点調節装置および
方法の実施の形態について説明する。
方法の実施の形態について説明する。
【００２９】［第１の実施の形態］図１は第１の実施の
形態における自動焦点調節装置の構成を示すブロック図
である。被写体からの光は、固定された第１レンズ群１
０１、変倍を行う第２レンズ群１０２、絞り１０３、固
定された第３レンズ群１０４、および変倍による焦点面
の移動を補正するコンペンセーション機能と焦点調節機
能とを兼ね備えた第４レンズ群１０５（以下、フォーカ
スレンズという）を通って、撮像素子１０６の上に結像
する。
形態における自動焦点調節装置の構成を示すブロック図
である。被写体からの光は、固定された第１レンズ群１
０１、変倍を行う第２レンズ群１０２、絞り１０３、固
定された第３レンズ群１０４、および変倍による焦点面
の移動を補正するコンペンセーション機能と焦点調節機
能とを兼ね備えた第４レンズ群１０５（以下、フォーカ
スレンズという）を通って、撮像素子１０６の上に結像
する。
【００３０】フォーカスレンズ１０５は、フォーカスモ
ータ１１５によって光軸方向に移動して焦点合わせを行
い、変倍レンズ１０２は、ズームモータ１１７によって
光軸方向に移動して変倍動作を行い、焦点距離を可変す
る。撮像素子１０６の撮像面上に結像した被写体像は、
電気信号に光電変換され、映像信号として出力される。
ータ１１５によって光軸方向に移動して焦点合わせを行
い、変倍レンズ１０２は、ズームモータ１１７によって
光軸方向に移動して変倍動作を行い、焦点距離を可変す
る。撮像素子１０６の撮像面上に結像した被写体像は、
電気信号に光電変換され、映像信号として出力される。
【００３１】この映像信号は、ＣＤＳ１０７でサンプル
ホールドされ、自動利得制御回路（ＡＧＣ）１０８で所
定のレベルに増幅され、Ａ／Ｄ変換器１０９でディジタ
ル映像データに変換される。この後、カメラ信号処理回
路に入力して標準テレビジョン信号に変換されると共
に、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１１０に入力する。
ホールドされ、自動利得制御回路（ＡＧＣ）１０８で所
定のレベルに増幅され、Ａ／Ｄ変換器１０９でディジタ
ル映像データに変換される。この後、カメラ信号処理回
路に入力して標準テレビジョン信号に変換されると共
に、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１１０に入力する。
【００３２】ＢＰＦ１１０は映像信号中の高周波数成分
を抽出する。抽出された高周波成分は絶対値化回路（Ａ
ＢＳ回路）１１１で全て正極性の信号に変換される。さ
らに、ゲート信号発生器１１９の出力で示された画面内
の焦点検出領域に設定された部分に相当する信号のみ
を、検波回路１１２でピークホールドや積分などに整流
化することにより垂直同期信号の整数倍に同期した間隔
でＡＦ評価値を生成する。
を抽出する。抽出された高周波成分は絶対値化回路（Ａ
ＢＳ回路）１１１で全て正極性の信号に変換される。さ
らに、ゲート信号発生器１１９の出力で示された画面内
の焦点検出領域に設定された部分に相当する信号のみ
を、検波回路１１２でピークホールドや積分などに整流
化することにより垂直同期信号の整数倍に同期した間隔
でＡＦ評価値を生成する。
【００３３】このＡＦ評価値はマイコン１１３に取り込
まれ、マイコン１１３内で合焦度に応じたフォーカシン
グ速度およびＡＦ評価値が増加するようにモータ駆動方
向を決定し、フォーカスモータ１１５の速度および方向
をフォーカスモータドライバ１１４に指示し、フォーカ
スモータ１１５を介してフォーカスレンズ１０５を光軸
方向に動かし、焦点調節を行う。
まれ、マイコン１１３内で合焦度に応じたフォーカシン
グ速度およびＡＦ評価値が増加するようにモータ駆動方
向を決定し、フォーカスモータ１１５の速度および方向
をフォーカスモータドライバ１１４に指示し、フォーカ
スモータ１１５を介してフォーカスレンズ１０５を光軸
方向に動かし、焦点調節を行う。
【００３４】１１８は被写体周波数認識および変動検出
回路であり、Ａ／Ｄ変換器１０９で変換されたディジタ
ル映像データを入力し、認識結果および変動検出結果を
マイコン１１３に出力する。
回路であり、Ａ／Ｄ変換器１０９で変換されたディジタ
ル映像データを入力し、認識結果および変動検出結果を
マイコン１１３に出力する。
【００３５】図２は被写体周波数認識および変動検出回
路１１８の構成を示すブロック図である。被写体周波数
認識および変動検出回路１１８は、フレームメモリ２０
１、２次元ＤＣＴユニット２０２、グルーピング回路２
０３、重み付け回路２０４、パターン抽出回路２０５、
パターンメモリ２０６、比較回路２０７、周波数限定回
路２０８、１フレーム遅延回路２０９、演算回路２１０
および比較回路２１１から構成される。
路１１８の構成を示すブロック図である。被写体周波数
認識および変動検出回路１１８は、フレームメモリ２０
１、２次元ＤＣＴユニット２０２、グルーピング回路２
０３、重み付け回路２０４、パターン抽出回路２０５、
パターンメモリ２０６、比較回路２０７、周波数限定回
路２０８、１フレーム遅延回路２０９、演算回路２１０
および比較回路２１１から構成される。
【００３６】ディジタル映像データは、フレームメモリ
２０１で１フレーム単位で記憶され、そのうち水平と垂
直のそれぞれ８×８画素ずつを２次元ＤＣＴユニット２
０２で順次２次元ディスクリートコサイン変換（以下、
２次元ＤＣＴという）して周波数領域データに変換す
る。
２０１で１フレーム単位で記憶され、そのうち水平と垂
直のそれぞれ８×８画素ずつを２次元ＤＣＴユニット２
０２で順次２次元ディスクリートコサイン変換（以下、
２次元ＤＣＴという）して周波数領域データに変換す
る。
【００３７】グルーピング回路２０３では、この周波数
領域データをほぼ同じ帯域が１つのグループになるよう
にａ〜ｈまでにグループ分けし、グループの中の最大デ
ータをグループの代表値Ａ〜Ｈとする。
領域データをほぼ同じ帯域が１つのグループになるよう
にａ〜ｈまでにグループ分けし、グループの中の最大デ
ータをグループの代表値Ａ〜Ｈとする。
【００３８】重み付け回路２０４は、各グループの代表
値Ａ〜Ｈが最適になるように定数Ｋａ〜Ｋｈを乗算する
ことで重み付けする。この重み付け定数は、低域〜高域
まで一様に存在する一定のレベル信号を入力したとき
に、全てのグループの代表値がほぼ同じレベルになるよ
うに決定される。
値Ａ〜Ｈが最適になるように定数Ｋａ〜Ｋｈを乗算する
ことで重み付けする。この重み付け定数は、低域〜高域
まで一様に存在する一定のレベル信号を入力したとき
に、全てのグループの代表値がほぼ同じレベルになるよ
うに決定される。
【００３９】パターン抽出回路２０５は、重み付けされ
たＫａ・Ａ〜Ｋｈ・Ｈのレベルの変わり方や大小関係の
パターンを抽出し、比較回路２０７は抽出したパターン
を予めパターンメモリ２０６に記憶されたパターンデー
タと比較することで、８×８画素の画像がどのような被
写体であるのか、合焦か非合焦かなどを認識し、マイコ
ン１１３に被写体認識結果を出力する。
たＫａ・Ａ〜Ｋｈ・Ｈのレベルの変わり方や大小関係の
パターンを抽出し、比較回路２０７は抽出したパターン
を予めパターンメモリ２０６に記憶されたパターンデー
タと比較することで、８×８画素の画像がどのような被
写体であるのか、合焦か非合焦かなどを認識し、マイコ
ン１１３に被写体認識結果を出力する。
【００４０】これと同時に、重み付け回路２０４の出力
は周波数限定回路２０８に入力する。周波数限定回路２
０８は特定の成分のみを抽出し（ここでは、直流成分を
除く全ての高域成分、Ｋｂ・Ｂ〜Ｋｈ・Ｈを抽出す
る）、１フレーム遅延回路２０９で遅延された１フレー
ム前の信号Ｋｂ・Ｂ’〜Ｋｈ・Ｈ’と現在の信号Ｋｂ・
Ｂ〜Ｋｈ・Ｈとを演算回路２１０に入力する。
は周波数限定回路２０８に入力する。周波数限定回路２
０８は特定の成分のみを抽出し（ここでは、直流成分を
除く全ての高域成分、Ｋｂ・Ｂ〜Ｋｈ・Ｈを抽出す
る）、１フレーム遅延回路２０９で遅延された１フレー
ム前の信号Ｋｂ・Ｂ’〜Ｋｈ・Ｈ’と現在の信号Ｋｂ・
Ｂ〜Ｋｈ・Ｈとを演算回路２１０に入力する。
【００４１】演算回路２１０は、各成分の差の絶対値の
総和（Ｋｂ・｜Ｂ−Ｂ’｜＋ ……＋Ｋｈ・｜Ｈ−Ｈ’
｜）を求めて出力する。演算の結果、比較回路２１１で
閾値ＴＨと比較され、閾値ＴＨ以上のときは変動大とし
てマイコン１１３に変動検出結果が出力される。
総和（Ｋｂ・｜Ｂ−Ｂ’｜＋ ……＋Ｋｈ・｜Ｈ−Ｈ’
｜）を求めて出力する。演算の結果、比較回路２１１で
閾値ＴＨと比較され、閾値ＴＨ以上のときは変動大とし
てマイコン１１３に変動検出結果が出力される。
【００４２】図３は１フレームの画素の分割を示す図で
ある。３０３は画面の１フレームである。３０１は１画
素であり、３０２は８×８画素ずつに分割されたブロッ
クである。３０４はゲート信号発生器１１９の出力で示
される画面内の焦点検出領域である。
ある。３０３は画面の１フレームである。３０１は１画
素であり、３０２は８×８画素ずつに分割されたブロッ
クである。３０４はゲート信号発生器１１９の出力で示
される画面内の焦点検出領域である。
【００４３】図４は２次元ＤＣＴユニット２０２で２次
元ＤＣＴが行われた周波数領域データを示す図である。
同図（ａ）では、左右が水平成分で、上下が垂直成分
で、右や下に行くほど周波数が高くなる。値１１はほぼ
直流成分を表す。同図（ｂ）はグルーピングの様子を示
す。ａ１、ｂ１〜ｂ３、ｃ１〜ｃ５、ｄ１〜ｄ７、ｅ１
〜ｅ９、ｆ１〜ｆ１１、ｇ１〜ｇ１３、ｈ１〜ｈ１５は
それぞれほぼ同じ周波数帯のデータであるので、同じグ
ループとして分類し、それら各グループ内のデータのう
ち最も大きい値のデータを代表データとし、Ａ、Ｂ、
Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈとする。
元ＤＣＴが行われた周波数領域データを示す図である。
同図（ａ）では、左右が水平成分で、上下が垂直成分
で、右や下に行くほど周波数が高くなる。値１１はほぼ
直流成分を表す。同図（ｂ）はグルーピングの様子を示
す。ａ１、ｂ１〜ｂ３、ｃ１〜ｃ５、ｄ１〜ｄ７、ｅ１
〜ｅ９、ｆ１〜ｆ１１、ｇ１〜ｇ１３、ｈ１〜ｈ１５は
それぞれほぼ同じ周波数帯のデータであるので、同じグ
ループとして分類し、それら各グループ内のデータのう
ち最も大きい値のデータを代表データとし、Ａ、Ｂ、
Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈとする。
【００４４】重み付け回路２０４は周波数領域データＡ
〜Ｈにそれぞれ各周波数に最適なＫａ〜Ｋｈの係数を乗
算することで重み付けする。図５はパターンメモリに予
め記憶されたパターンデータを示す図である。同図
（ａ）は通常の被写体（被写体１）の合焦状態を表し、
低域成分から高域成分までまんべんなく存在する。
〜Ｈにそれぞれ各周波数に最適なＫａ〜Ｋｈの係数を乗
算することで重み付けする。図５はパターンメモリに予
め記憶されたパターンデータを示す図である。同図
（ａ）は通常の被写体（被写体１）の合焦状態を表し、
低域成分から高域成分までまんべんなく存在する。
【００４５】同図（ｂ）は通常の被写体（被写体１）で
非合焦の状態を表す。同図（ｂ）は同図（ａ）の周波数
特性にレンズ光学系のローパス特性を掛け合わせたよう
な特性を示し、低域成分は同図（ａ）の合焦状態と同じ
であるが、高域成分はなくなっている。
非合焦の状態を表す。同図（ｂ）は同図（ａ）の周波数
特性にレンズ光学系のローパス特性を掛け合わせたよう
な特性を示し、低域成分は同図（ａ）の合焦状態と同じ
であるが、高域成分はなくなっている。
【００４６】同図（ｃ）は低コントラスト被写体（被写
体２）の合焦状態を表し、これも低域成分から高域成分
までまんべんなく存在するが、全体的にレベルが低い。
体２）の合焦状態を表し、これも低域成分から高域成分
までまんべんなく存在するが、全体的にレベルが低い。
【００４７】同図（ｄ）は低コントラスト被写体（被写
体２）の非合焦状態を表し、同図（ｃ）の高域成分がな
くなった周波数分布をしている。
体２）の非合焦状態を表し、同図（ｃ）の高域成分がな
くなった周波数分布をしている。
【００４８】同図（ｅ）は細かい被写体（被写体３）の
合焦状態を表し、低域成分が少なく、高域成分が多くな
っている。
合焦状態を表し、低域成分が少なく、高域成分が多くな
っている。
【００４９】同図（ｆ）は細かい被写体（被写体３）の
非合焦状態を表し、同図（ｅ）の高域成分がなくなった
周波数分布をしている。
非合焦状態を表し、同図（ｅ）の高域成分がなくなった
周波数分布をしている。
【００５０】同図（ｇ）および（ｈ）は予めパターンメ
モリ２０６に記憶された同図（ｃ）および（ｄ）の低コ
ントラスト被写体と比べて周波数分布は似ているが、各
成分の時間変動が大きい。ここで、白丸「○」は同一被
写体を撮影し続けたときの数フィールド前のデータを表
し、現在のデータを表す黒丸「●」との間にレベル差が
あることがわかる。このように、周波数領域データの時
間変動が大きい、言い換えるとノイズ成分が多い被写体
は、実は低コントラスト被写体ではなく低照度被写体で
あることを意味している。
モリ２０６に記憶された同図（ｃ）および（ｄ）の低コ
ントラスト被写体と比べて周波数分布は似ているが、各
成分の時間変動が大きい。ここで、白丸「○」は同一被
写体を撮影し続けたときの数フィールド前のデータを表
し、現在のデータを表す黒丸「●」との間にレベル差が
あることがわかる。このように、周波数領域データの時
間変動が大きい、言い換えるとノイズ成分が多い被写体
は、実は低コントラスト被写体ではなく低照度被写体で
あることを意味している。
【００５１】図６は被写体周波数認識結果および変動検
出結果に基づき、マイコン１１３によって実行される焦
点調節処理手順を示すフローチャートである。電源投入
時やＡＦオン時に初期化して起動する（ステップＳ６０
１）。焦点検出領域（ＡＦゲート）内の全ての８×８画
素のブロックの認識結果および変動検出結果を全てマイ
コン１１３内のメモリに取り込む（ステップＳ６０
２）。取り込まれた認識結果から合焦や非合焦にかかわ
らず、全て低コントラスト被写体であるか否かを判別す
る（ステップＳ６０３）。
出結果に基づき、マイコン１１３によって実行される焦
点調節処理手順を示すフローチャートである。電源投入
時やＡＦオン時に初期化して起動する（ステップＳ６０
１）。焦点検出領域（ＡＦゲート）内の全ての８×８画
素のブロックの認識結果および変動検出結果を全てマイ
コン１１３内のメモリに取り込む（ステップＳ６０
２）。取り込まれた認識結果から合焦や非合焦にかかわ
らず、全て低コントラスト被写体であるか否かを判別す
る（ステップＳ６０３）。
【００５２】低コントラスト被写体でないと判別された
場合、通常被写体に設定するため、ＢＰＦ１１０の特性
を中高域に設定し（ステップＳ６１２）、モータ速度を
速めに設定し（ステップＳ６１３）、合焦点でのオーバ
ーシュート閾値を通常に設定する（ステップＳ６１
４）。
場合、通常被写体に設定するため、ＢＰＦ１１０の特性
を中高域に設定し（ステップＳ６１２）、モータ速度を
速めに設定し（ステップＳ６１３）、合焦点でのオーバ
ーシュート閾値を通常に設定する（ステップＳ６１
４）。
【００５３】ステップＳ６０３ですべてが低コントラス
ト被写体であると判別された場合、まず、合焦点でのオ
ーバーシュート閾値を大きめに設定する（ステップＳ６
０６）。変動検出結果が大きいか否かを判別し（ステッ
プＳ６１８）、変動検出結果が小さい場合、低コントラ
スト被写体であると推定できるので、ＢＰＦ１１０の特
性を全域に設定し（ステップＳ６０４）、モータ速度を
標準より遅めに設定する（ステップＳ６０５）。
ト被写体であると判別された場合、まず、合焦点でのオ
ーバーシュート閾値を大きめに設定する（ステップＳ６
０６）。変動検出結果が大きいか否かを判別し（ステッ
プＳ６１８）、変動検出結果が小さい場合、低コントラ
スト被写体であると推定できるので、ＢＰＦ１１０の特
性を全域に設定し（ステップＳ６０４）、モータ速度を
標準より遅めに設定する（ステップＳ６０５）。
【００５４】一方、ステップＳ６１８で変動検出結果が
大きいと判別された場合、低コントラスト被写体ではな
く、低照度被写体であると推定できるので、最適な低照
度被写体に設定するため、ノイズ成分を除去するためＡ
Ｆ評価値の平均化処理（アベレージング）を行い（ステ
ップＳ６１９）、フィルタを全域より高域をややカット
した帯域に設定し（ステップＳ６２０）、アベレージン
グしたＡＦ評価値でも十分に山登り制御を行えるように
モータ速度を低速に設定する（ステップＳ６２１）。
大きいと判別された場合、低コントラスト被写体ではな
く、低照度被写体であると推定できるので、最適な低照
度被写体に設定するため、ノイズ成分を除去するためＡ
Ｆ評価値の平均化処理（アベレージング）を行い（ステ
ップＳ６１９）、フィルタを全域より高域をややカット
した帯域に設定し（ステップＳ６２０）、アベレージン
グしたＡＦ評価値でも十分に山登り制御を行えるように
モータ速度を低速に設定する（ステップＳ６２１）。
【００５５】取り込まれた認識結果から全てが非合焦で
かつ再起動待機中であるか否かを判別し（ステップＳ６
１５）、非合焦でかつ再起動待機中の場合、誤って非合
焦のまま停止していると推論できるので、強制的に再起
動をかける（ステップＳ６１６）。
かつ再起動待機中であるか否かを判別し（ステップＳ６
１５）、非合焦でかつ再起動待機中の場合、誤って非合
焦のまま停止していると推論できるので、強制的に再起
動をかける（ステップＳ６１６）。
【００５６】通常の山登り自動焦点調節動作を行い（ス
テップＳ６１７）、再びステップＳ６０２に戻ってルー
プを繰り返す。通常、このループは垂直同期信号の整数
倍に同期して行われる。
テップＳ６１７）、再びステップＳ６０２に戻ってルー
プを繰り返す。通常、このループは垂直同期信号の整数
倍に同期して行われる。
【００５７】ここで、ＡＦ評価値のアベレージングにつ
いて説明する。所定のｎフィールドまたはｎフレームの
ＡＦ評価値をＶｎ、それよりｍフィールド前またはｍフ
レーム前のＡＦ評価値をＶｎ−ｍ、ｎフィールドのアベ
レージング評価値をＶａｎとすると、数式１を用いてＡ
Ｆ評価値のアベレージングを行うことができる。
いて説明する。所定のｎフィールドまたはｎフレームの
ＡＦ評価値をＶｎ、それよりｍフィールド前またはｍフ
レーム前のＡＦ評価値をＶｎ−ｍ、ｎフィールドのアベ
レージング評価値をＶａｎとすると、数式１を用いてＡ
Ｆ評価値のアベレージングを行うことができる。
【００５８】
【数１】Ｖａｎ＝（Ｖｎ＋Ｖｎ−１＋Ｖｎ−２）／３ 信号変動量が大きい場合、さらに多くの過去の情報を用
いた数式２により、さらに大幅なノイズの除去を行うこ
とができる。
いた数式２により、さらに大幅なノイズの除去を行うこ
とができる。
【００５９】
【数２】 Ｖａｎ＝（Ｖｎ＋Ｖｎ−１＋Ｖｎ−２＋Ｖｎ−３）／４ また、数式３を用いてフィールド毎またはフレーム毎に
計算してもよい。
計算してもよい。
【００６０】
【数３】Ｖａｎ＝Ｋ・Ｖｎ＋（１−Ｋ）・Ｖａｎ−１
ただし、０＜Ｋ＜１ 尚、本実施の形態では、被写体周波数認識を焦点検出領
域内だけで行ったが、フレーム全域で行ってもよい。ま
た、８×８の画素ブロックより大きい画素ブロック単位
で認識を行ってもよいし、小さい画素ブロック単位で認
識を行ってもよい。さらに、グルーピング回路２０３で
グループの最大値を代表値にしたが、グループ内の全て
の値を加算したものを代表値にしてもかまわない。
ただし、０＜Ｋ＜１ 尚、本実施の形態では、被写体周波数認識を焦点検出領
域内だけで行ったが、フレーム全域で行ってもよい。ま
た、８×８の画素ブロックより大きい画素ブロック単位
で認識を行ってもよいし、小さい画素ブロック単位で認
識を行ってもよい。さらに、グルーピング回路２０３で
グループの最大値を代表値にしたが、グループ内の全て
の値を加算したものを代表値にしてもかまわない。
【００６１】また、予め記憶しておく被写体のパターン
データをさらに増やし、マイコン１１３内でもそれに合
わせて条件分岐を増やすことで、さらに高性能な自動焦
点調節を実現するようにしてもよい。
データをさらに増やし、マイコン１１３内でもそれに合
わせて条件分岐を増やすことで、さらに高性能な自動焦
点調節を実現するようにしてもよい。
【００６２】さらに、被写体周波数認識回路１１８内で
はフレームメモリ２０１で１フレーム分の画像を記憶し
た後、被写体周波数認識を行ったが、自動焦点調節動作
には高速性が要求されるので、インターレースのカメラ
の場合、フィールドメモリで１フィールド分だけを記憶
し、フィールド画像に対して被写体周波数認識を行うよ
うにしてもよい。
はフレームメモリ２０１で１フレーム分の画像を記憶し
た後、被写体周波数認識を行ったが、自動焦点調節動作
には高速性が要求されるので、インターレースのカメラ
の場合、フィールドメモリで１フィールド分だけを記憶
し、フィールド画像に対して被写体周波数認識を行うよ
うにしてもよい。
【００６３】［第２の実施の形態］第２の実施の形態に
おける自動焦点調節装置について説明する。本実施の形
態における自動焦点調節装置では、前記第１の実施の形
態と比べて被写体周波数認識回路の構成が異なるだけな
ので、その他の構成要素については説明を省略する。
おける自動焦点調節装置について説明する。本実施の形
態における自動焦点調節装置では、前記第１の実施の形
態と比べて被写体周波数認識回路の構成が異なるだけな
ので、その他の構成要素については説明を省略する。
【００６４】図７は第２の実施の形態における被写体周
波数認識回路の構成を示すブロック図である。被写体周
波数認識および変動検出回路２１８は、ラインメモリ７
０１、ＤＣＴユニット７０２、重み付け回路７０３、パ
ターン抽出回路７０４、パターンメモリ７０６、比較回
路７０５、周波数限定回路７０８、１フレーム遅延回路
７０９、演算回路７１０および比較回路７１１から構成
される。
波数認識回路の構成を示すブロック図である。被写体周
波数認識および変動検出回路２１８は、ラインメモリ７
０１、ＤＣＴユニット７０２、重み付け回路７０３、パ
ターン抽出回路７０４、パターンメモリ７０６、比較回
路７０５、周波数限定回路７０８、１フレーム遅延回路
７０９、演算回路７１０および比較回路７１１から構成
される。
【００６５】全体のブロックは前記第１の実施の形態と
同じであるが、第２の実施の形態では被写体周波数認識
および変動検出を８×８画素の正方ブロック毎でなく水
平ライン毎に認識する。図８は水平ライン方向データを
示す図である。
同じであるが、第２の実施の形態では被写体周波数認識
および変動検出を８×８画素の正方ブロック毎でなく水
平ライン毎に認識する。図８は水平ライン方向データを
示す図である。
【００６６】本実施の形態における被写体周波数認識お
よび変動検出回路２１８では、被写体周波数認識および
変動検出に１次元の水平ライン方向データ８０２を用い
ることにより比較的低価格な回路で構成することが可能
になる。ディジタル映像データはラインメモリ７０１で
ライン単位に記憶され、そのうち焦点検出領域の画素は
ＤＣＴユニット７０２で順次ＤＣＴにより周波数領域デ
ータ（ａ０〜ａｎ）に変換される。
よび変動検出回路２１８では、被写体周波数認識および
変動検出に１次元の水平ライン方向データ８０２を用い
ることにより比較的低価格な回路で構成することが可能
になる。ディジタル映像データはラインメモリ７０１で
ライン単位に記憶され、そのうち焦点検出領域の画素は
ＤＣＴユニット７０２で順次ＤＣＴにより周波数領域デ
ータ（ａ０〜ａｎ）に変換される。
【００６７】重み付け回路７０３で各変換データが最適
になるように、定数Ｋ０〜Ｋｎを乗算することで重み付
けする。この重み付け定数は、低域から高域まで一様に
存在する一定レベルの信号を入力したときに、全ての周
波数領域データの値がほぼ同じレベルになるように決定
される。
になるように、定数Ｋ０〜Ｋｎを乗算することで重み付
けする。この重み付け定数は、低域から高域まで一様に
存在する一定レベルの信号を入力したときに、全ての周
波数領域データの値がほぼ同じレベルになるように決定
される。
【００６８】パターン抽出回路７０４では、重み付けさ
れたＫ０・ａ０〜Ｋｎ・ａｎのレベルの変わり方や大小
関係のパターンを抽出し、比較回路７０５で予めパター
ンメモリ７０６に記憶しておいたパターンと比較するこ
とで、ライン画像がどのような被写体であるのか、合焦
か非合焦かなどを認識し、その認識結果をマイコン１１
３に出力する。
れたＫ０・ａ０〜Ｋｎ・ａｎのレベルの変わり方や大小
関係のパターンを抽出し、比較回路７０５で予めパター
ンメモリ７０６に記憶しておいたパターンと比較するこ
とで、ライン画像がどのような被写体であるのか、合焦
か非合焦かなどを認識し、その認識結果をマイコン１１
３に出力する。
【００６９】また、これと同時に、重み付け回路７０３
の出力は周波数限定回路７０８に入力し、周波数限定回
路７０８は特定の成分のみを抽出し（ここでは、直流成
分を除く全ての高域成分、Ｋ１・ａ１〜Ｋｎ・ａｎを抽
出する）、１フレーム遅延回路７０９で遅延された１フ
レーム前の信号Ｋ１・ａ１’〜Ｋｎ・ａｎ’と現在の信
号Ｋ１・ａ１〜Ｋｎ・ａｎが演算回路７１０に入力す
る。演算回路７１０では、各成分の差の絶対値の総和
（Ｋ１・｜ａ１−ａ１’｜＋ …… ＋Ｋｎ・｜ａｎ−
ａｎ’｜）を求めて出力する。
の出力は周波数限定回路７０８に入力し、周波数限定回
路７０８は特定の成分のみを抽出し（ここでは、直流成
分を除く全ての高域成分、Ｋ１・ａ１〜Ｋｎ・ａｎを抽
出する）、１フレーム遅延回路７０９で遅延された１フ
レーム前の信号Ｋ１・ａ１’〜Ｋｎ・ａｎ’と現在の信
号Ｋ１・ａ１〜Ｋｎ・ａｎが演算回路７１０に入力す
る。演算回路７１０では、各成分の差の絶対値の総和
（Ｋ１・｜ａ１−ａ１’｜＋ …… ＋Ｋｎ・｜ａｎ−
ａｎ’｜）を求めて出力する。
【００７０】この演算結果は、比較回路７１１で閾値Ｔ
Ｈと比較され、閾値ＴＨ以上のときは変動大としてマイ
コン１１３に変動検出結果が出力される。マイコン１１
３では、前記第１の実施の形態と同じようなアルゴリズ
ムで、自動焦点調節の制御を行う。
Ｈと比較され、閾値ＴＨ以上のときは変動大としてマイ
コン１１３に変動検出結果が出力される。マイコン１１
３では、前記第１の実施の形態と同じようなアルゴリズ
ムで、自動焦点調節の制御を行う。
【００７１】尚、前記第１の実施の形態および第２の実
施の形態では、周波数領域の変換に直交変換の１つであ
るＤＣＴを用いたが、他の直交変換手段でも構わない
し、ティスクリートフーリエ変換（ＤＦＴ）や高速フー
リエ変換（ＦＦＴ）を用いても構わない。
施の形態では、周波数領域の変換に直交変換の１つであ
るＤＣＴを用いたが、他の直交変換手段でも構わない
し、ティスクリートフーリエ変換（ＤＦＴ）や高速フー
リエ変換（ＦＦＴ）を用いても構わない。
【００７２】また、本発明は複数の機器から構成される
システムに適用してもよいし、１つの機器からなる装置
に適用してもよい。また、本発明はシステムあるいは装
置にプログラムを供給することによって達成される場合
にも適用できることはいうまでもない。この場合、本発
明を達成するためのソフトウェアによって表されるプロ
グラムを格納した記憶媒体をシステムあるいは装置に読
み出すことによってそのシステムあるいは装置が本発明
の効果を享受することが可能となる。
システムに適用してもよいし、１つの機器からなる装置
に適用してもよい。また、本発明はシステムあるいは装
置にプログラムを供給することによって達成される場合
にも適用できることはいうまでもない。この場合、本発
明を達成するためのソフトウェアによって表されるプロ
グラムを格納した記憶媒体をシステムあるいは装置に読
み出すことによってそのシステムあるいは装置が本発明
の効果を享受することが可能となる。
【００７３】
【発明の効果】本発明の請求項１に係る自動焦点調節装
置によれば、抽出手段により撮像手段で撮像される画面
内の焦点検出領域の高域成分を焦点信号として抽出し、
該抽出される焦点信号に基づき、駆動手段によりフォー
カスレンズを駆動して前記撮像手段で撮像される画像の
焦点を調節する際、２次元変換手段により前記撮像手段
で撮像される被写体の２次元画像を周波数成分に変換
し、判別手段により該変換された各周波数成分の時間変
動の大きさが所定値以上であるか否かを判別し、該判別
結果に基づき、可変手段により前記抽出手段および前記
駆動手段の特性を変更するので、焦点検出領域の高域成
分を抽出した焦点信号と、被写体の周波数成分を調べあ
る周波数成分の時間変動成分とを検出することにより撮
影条件を特定して自動焦点動作を行うことができる。特
に、低照度被写体や低コントラスト被写体など従来から
苦手であった被写体を大幅に減少することが可能であ
る。したがって、被写体や撮影条件によって誤判断する
ことなく安定して合焦を行うことができる。
置によれば、抽出手段により撮像手段で撮像される画面
内の焦点検出領域の高域成分を焦点信号として抽出し、
該抽出される焦点信号に基づき、駆動手段によりフォー
カスレンズを駆動して前記撮像手段で撮像される画像の
焦点を調節する際、２次元変換手段により前記撮像手段
で撮像される被写体の２次元画像を周波数成分に変換
し、判別手段により該変換された各周波数成分の時間変
動の大きさが所定値以上であるか否かを判別し、該判別
結果に基づき、可変手段により前記抽出手段および前記
駆動手段の特性を変更するので、焦点検出領域の高域成
分を抽出した焦点信号と、被写体の周波数成分を調べあ
る周波数成分の時間変動成分とを検出することにより撮
影条件を特定して自動焦点動作を行うことができる。特
に、低照度被写体や低コントラスト被写体など従来から
苦手であった被写体を大幅に減少することが可能であ
る。したがって、被写体や撮影条件によって誤判断する
ことなく安定して合焦を行うことができる。
【００７４】請求項２に係る自動焦点調節装置によれ
ば、前記２次元変換手段は、前記２次元画像を一時的に
記憶する記憶手段と、該記憶された２次元画像を直交変
換する２次元直交変換手段と、該直交変換された結果得
られる前記周波数成分を帯域毎にグループ分けするグル
ーピング手段とを備えたので、グループ分けされた帯域
毎の結果を用いることにより処理を簡単にできる。
ば、前記２次元変換手段は、前記２次元画像を一時的に
記憶する記憶手段と、該記憶された２次元画像を直交変
換する２次元直交変換手段と、該直交変換された結果得
られる前記周波数成分を帯域毎にグループ分けするグル
ーピング手段とを備えたので、グループ分けされた帯域
毎の結果を用いることにより処理を簡単にできる。
【００７５】請求項３に係る自動焦点調節装置によれ
ば、前記２次元直交変換手段は、２次元ディスクリート
コサイン変換を行うので、マイクロコンピュータを用い
て容易に変換することができる。
ば、前記２次元直交変換手段は、２次元ディスクリート
コサイン変換を行うので、マイクロコンピュータを用い
て容易に変換することができる。
【００７６】請求項４に係る自動焦点調節装置によれ
ば、前記２次元直交変換手段は、前記２次元画像を水平
８画素×垂直８画素の画素ブロックに分割し、該分割さ
れた画素ブロック毎に２次元ディスクリートコサイン変
換を行うので、適当な大きさの画素ブロックにすること
により変換時間を短くできる。
ば、前記２次元直交変換手段は、前記２次元画像を水平
８画素×垂直８画素の画素ブロックに分割し、該分割さ
れた画素ブロック毎に２次元ディスクリートコサイン変
換を行うので、適当な大きさの画素ブロックにすること
により変換時間を短くできる。
【００７７】請求項５に係る自動焦点調節装置によれ
ば、前記可変手段は、前記抽出手段の周波数特性を変更
するので、被写体や撮影条件にかかわらず安定して合焦
することができる。
ば、前記可変手段は、前記抽出手段の周波数特性を変更
するので、被写体や撮影条件にかかわらず安定して合焦
することができる。
【００７８】請求項６に係る自動焦点調節装置によれ
ば、前記可変手段は、前記駆動手段の駆動速度を変更す
るので、被写体や撮影条件にかかわらず安定して合焦す
ることができる。
ば、前記可変手段は、前記駆動手段の駆動速度を変更す
るので、被写体や撮影条件にかかわらず安定して合焦す
ることができる。
【００７９】請求項７に係る自動焦点調節装置によれ
ば、前記抽出手段で抽出される焦点信号を平均化する平
均化手段を備え、前記可変手段は前記平均化手段の特性
を変更するので、被写体や撮影条件にかかわらず安定し
て合焦することができる。
ば、前記抽出手段で抽出される焦点信号を平均化する平
均化手段を備え、前記可変手段は前記平均化手段の特性
を変更するので、被写体や撮影条件にかかわらず安定し
て合焦することができる。
【００８０】請求項８に係る自動焦点調節装置によれ
ば、抽出手段により撮像手段で撮像される画面内の焦点
検出領域の高域成分を焦点信号として抽出し、該抽出さ
れる焦点信号に基づき、駆動手段によりフォーカスレン
ズを駆動して前記撮像手段で撮像される画像の焦点を調
節する際、変換手段により前記撮像手段で撮像される被
写体画像をライン毎に周波数成分に変換し、判別手段に
より該変換された各周波数成分の時間変動の大きさが所
定値以上であるか否かを判別し、可変手段により該判別
結果に基づき、前記抽出手段および前記駆動手段の特性
を変更するので、水平ライン毎に判別することで低価格
な回路構成を実現できる。
ば、抽出手段により撮像手段で撮像される画面内の焦点
検出領域の高域成分を焦点信号として抽出し、該抽出さ
れる焦点信号に基づき、駆動手段によりフォーカスレン
ズを駆動して前記撮像手段で撮像される画像の焦点を調
節する際、変換手段により前記撮像手段で撮像される被
写体画像をライン毎に周波数成分に変換し、判別手段に
より該変換された各周波数成分の時間変動の大きさが所
定値以上であるか否かを判別し、可変手段により該判別
結果に基づき、前記抽出手段および前記駆動手段の特性
を変更するので、水平ライン毎に判別することで低価格
な回路構成を実現できる。
【００８１】請求項９に係る自動焦点調節装置によれ
ば、前記変換手段は、１次元画像を一時的に記憶するラ
インメモリ手段と、該ラインメモリ手段に記憶された１
次元画像を周波数成分に直交変換する直交変換手段とを
備えたので、処理を簡単に行うことができる。
ば、前記変換手段は、１次元画像を一時的に記憶するラ
インメモリ手段と、該ラインメモリ手段に記憶された１
次元画像を周波数成分に直交変換する直交変換手段とを
備えたので、処理を簡単に行うことができる。
【００８２】請求項１０に係る自動焦点調節装置によれ
ば、前記直交変換手段は、ディスクリートコサイン変換
を行うので、マイクロコンピュータを用いて容易に変換
することができる。
ば、前記直交変換手段は、ディスクリートコサイン変換
を行うので、マイクロコンピュータを用いて容易に変換
することができる。
【００８３】請求項１１に係る自動焦点調節装置によれ
ば、前記可変手段は、前記抽出手段の周波数特性を変更
するので、被写体や撮影条件にかかわらず安定して合焦
することができる。
ば、前記可変手段は、前記抽出手段の周波数特性を変更
するので、被写体や撮影条件にかかわらず安定して合焦
することができる。
【００８４】請求項１２に係る自動焦点調節装置によれ
ば、前記可変手段は、前記駆動手段の駆動速度を変更す
るので、被写体や撮影条件にかかわらず安定して合焦す
ることができる。
ば、前記可変手段は、前記駆動手段の駆動速度を変更す
るので、被写体や撮影条件にかかわらず安定して合焦す
ることができる。
【００８５】請求項１３に係る自動焦点調節装置によれ
ば、前記抽出手段で抽出される焦点信号を平均化する平
均化手段を備え、前記可変手段は前記平均化手段の特性
を変更するので、被写体や撮影条件にかかわらず安定し
て合焦することができる。
ば、前記抽出手段で抽出される焦点信号を平均化する平
均化手段を備え、前記可変手段は前記平均化手段の特性
を変更するので、被写体や撮影条件にかかわらず安定し
て合焦することができる。
【００８６】請求項１４に係る自動焦点調節方法によれ
ば、撮像装置で撮像される画面内の焦点検出領域の高域
成分を焦点信号として抽出する抽出ステップと、該抽出
される焦点信号に基づき、フォーカスレンズを駆動して
前記撮像装置で撮像される画像の焦点を調節する駆動ス
テップとを備えた自動焦点調節方法において、前記撮像
装置で撮像される被写体の２次元画像を周波数成分に変
換する２次元変換ステップと、該変換された各周波数成
分の時間変動の大きさが所定値以上であるか否かを判別
する判別ステップと、該判別結果に基づき、前記抽出ス
テップの抽出特性および前記駆動ステップの駆動特性を
変更する可変ステップとを備えたので、低照度被写体や
低コントラスト被写体など従来から苦手被写体を大幅に
減少することが可能であり、被写体な撮影条件によって
誤判断することなく安定して合焦することができる。
ば、撮像装置で撮像される画面内の焦点検出領域の高域
成分を焦点信号として抽出する抽出ステップと、該抽出
される焦点信号に基づき、フォーカスレンズを駆動して
前記撮像装置で撮像される画像の焦点を調節する駆動ス
テップとを備えた自動焦点調節方法において、前記撮像
装置で撮像される被写体の２次元画像を周波数成分に変
換する２次元変換ステップと、該変換された各周波数成
分の時間変動の大きさが所定値以上であるか否かを判別
する判別ステップと、該判別結果に基づき、前記抽出ス
テップの抽出特性および前記駆動ステップの駆動特性を
変更する可変ステップとを備えたので、低照度被写体や
低コントラスト被写体など従来から苦手被写体を大幅に
減少することが可能であり、被写体な撮影条件によって
誤判断することなく安定して合焦することができる。
【図１】第１の実施の形態における自動焦点調節装置の
構成を示すブロック図である。
構成を示すブロック図である。
【図２】被写体周波数認識および変動検出回路１１８の
構成を示すブロック図である。
構成を示すブロック図である。
【図３】１フレームの画素の分割を示す図である。
【図４】２次元ＤＣＴユニット２０２で２次元ＤＣＴが
行われた周波数領域データを示す図である。
行われた周波数領域データを示す図である。
【図５】パターンメモリに予め記憶されたパターンデー
タを示す図である。
タを示す図である。
【図６】被写体周波数認識結果および変動検出結果に基
づき、マイコン１１３によって実行される焦点調節処理
手順を示すフローチャートである。
づき、マイコン１１３によって実行される焦点調節処理
手順を示すフローチャートである。
【図７】第２の実施の形態における被写体周波数認識回
路の構成を示すブロック図である。
路の構成を示すブロック図である。
【図８】水平ライン方向データを示す図である。
【図９】従来の自動焦点調節装置の構成を示すブロック
図である。
図である。
【図１０】マイコン９０１によって実行される自動焦点
調節動作の処理手順を示すフローチャートである。
調節動作の処理手順を示すフローチャートである。
１１０ バンドパスフィルタ（ＢＰＦ） １１３ マイクロコンピュータ １１５ フォーカスモータ １１８ 被写体周波数認識および変動検出回路 １１９ ゲート信号発生器 ２０１ フレームメモリ ２０２ ２次元ＤＣＴユニット ２０３ グルーピング回路 ２０４、７０３ 重み付け回路 ２０５、７０４ パターン抽出回路 ２０７、７０５ 比較回路 ７０１ ラインメモリ ７０２ ＤＣＴユニット
Claims (14)
- 【請求項１】 撮像手段で撮像される画面内の焦点検出
領域の高域成分を焦点信号として抽出する抽出手段と、 該抽出される焦点信号に基づき、フォーカスレンズを駆
動して前記撮像手段で撮像される画像の焦点を調節する
駆動手段とを備えた自動焦点調節装置において、 前記撮像手段で撮像される被写体の２次元画像を周波数
成分に変換する２次元変換手段と、 該変換された各周波数成分の時間変動の大きさが所定値
以上であるか否かを判別する判別手段と、 該判別結果に基づき、前記抽出手段および前記駆動手段
の特性を変更する可変手段とを備えたことを特徴とする
自動焦点調節装置。 - 【請求項２】 前記２次元変換手段は、 前記２次元画像を一時的に記憶する記憶手段と、 該記憶された２次元画像を直交変換する２次元直交変換
手段と、 該直交変換された結果得られる前記周波数成分を帯域毎
にグループ分けするグルーピング手段とを備えたことを
特徴とする請求項２記載の自動焦点調節装置。 - 【請求項３】 前記２次元直交変換手段は、２次元ディ
スクリートコサイン変換を行うことを特徴とする請求項
２記載の自動焦点調節装置。 - 【請求項４】 前記２次元直交変換手段は、前記２次元
画像を水平８画素×垂直８画素の画素ブロックに分割
し、 該分割された画素ブロック毎に２次元ディスクリートコ
サイン変換を行うことを特徴とする請求項２記載の自動
焦点調節装置。 - 【請求項５】 前記可変手段は、前記抽出手段の周波数
特性を変更することを特徴とする請求項１記載の自動焦
点調節装置。 - 【請求項６】 前記可変手段は、前記駆動手段の駆動速
度を変更することを特徴とする請求項１記載の自動焦点
調節装置。 - 【請求項７】 前記抽出手段で抽出される焦点信号を平
均化する平均化手段を備え、 前記可変手段は前記平均化手段の特性を変更することを
特徴とする請求項１記載の自動焦点調節装置。 - 【請求項８】 撮像手段で撮像される画面内の焦点検出
領域の高域成分を焦点信号として抽出する抽出手段と、 該抽出される焦点信号に基づき、フォーカスレンズを駆
動して前記撮像手段で撮像される画像の焦点を調節する
駆動手段とを備えた自動焦点調節装置において、 前記撮像手段で撮像される被写体画像をライン毎に周波
数成分に変換する変換手段と、 該変換された各周波数成分の時間変動の大きさが所定値
以上であるか否かを判別する判別手段と、 該判別結果に基づき、前記抽出手段および前記駆動手段
の特性を変更する可変手段とを備えたことを特徴とする
自動焦点調節装置。 - 【請求項９】 前記変換手段は、 １次元画像を一時的に記憶するラインメモリ手段と、 該ラインメモリ手段に記憶された１次元画像を周波数成
分に直交変換する直交変換手段とを備えたことを特徴と
する請求項８記載の自動焦点調節装置。 - 【請求項１０】 前記直交変換手段は、ディスクリート
コサイン変換を行うことを特徴とする請求項９記載の自
動焦点調節装置。 - 【請求項１１】 前記可変手段は、前記抽出手段の周波
数特性を変更することを特徴とする請求項８記載の自動
焦点調節装置。 - 【請求項１２】 前記可変手段は、前記駆動手段の駆動
速度を変更することを特徴とする請求項８記載の自動焦
点調節装置。 - 【請求項１３】 前記抽出手段で抽出される焦点信号を
平均化する平均化手段を備え、 前記可変手段は前記平均化手段の特性を変更することを
特徴とする請求項８記載の自動焦点調節装置。 - 【請求項１４】 撮像装置で撮像される画面内の焦点検
出領域の高域成分を焦点信号として抽出する抽出ステッ
プと、 該抽出される焦点信号に基づき、フォーカスレンズを駆
動して前記撮像装置で撮像される画像の焦点を調節する
駆動ステップとを備えた自動焦点調節方法において、 前記撮像装置で撮像される被写体の２次元画像を周波数
成分に変換する２次元変換ステップと、 該変換された各周波数成分の時間変動の大きさが所定値
以上であるか否かを判別する判別ステップと、 該判別結果に基づき、前記抽出ステップの抽出特性およ
び前記駆動ステップの駆動特性を変更する可変ステップ
とを備えたことを特徴とする自動焦点調節方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20936796A JP3715722B2 (ja) | 1996-07-22 | 1996-07-22 | 自動焦点調節装置および方法 |
| US08/896,551 US5842059A (en) | 1996-07-22 | 1997-07-17 | Automatic focus adjusting device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20936796A JP3715722B2 (ja) | 1996-07-22 | 1996-07-22 | 自動焦点調節装置および方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1039198A true JPH1039198A (ja) | 1998-02-13 |
| JP3715722B2 JP3715722B2 (ja) | 2005-11-16 |
Family
ID=16571770
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20936796A Expired - Fee Related JP3715722B2 (ja) | 1996-07-22 | 1996-07-22 | 自動焦点調節装置および方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3715722B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007212724A (ja) * | 2006-02-09 | 2007-08-23 | Fujifilm Corp | 合焦位置決定方法および装置 |
| US7616252B2 (en) | 2005-04-15 | 2009-11-10 | Sony Corporation | Control apparatus, control method, computer program, and camera |
| KR101058009B1 (ko) | 2004-08-06 | 2011-08-19 | 삼성전자주식회사 | 디지털 촬영 장치에서의 자동 포커싱 방법, 및 이 방법을채용한 디지털 촬영 장치 |
| JP2013213875A (ja) * | 2012-03-30 | 2013-10-17 | Nikon Corp | 焦点調節装置、撮像装置、及び焦点調節プログラム |
| WO2016021805A1 (ko) * | 2014-08-05 | 2016-02-11 | 한화테크윈 주식회사 | 고속 자동초점 조정장치 및 방법 |
-
1996
- 1996-07-22 JP JP20936796A patent/JP3715722B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101058009B1 (ko) | 2004-08-06 | 2011-08-19 | 삼성전자주식회사 | 디지털 촬영 장치에서의 자동 포커싱 방법, 및 이 방법을채용한 디지털 촬영 장치 |
| US7616252B2 (en) | 2005-04-15 | 2009-11-10 | Sony Corporation | Control apparatus, control method, computer program, and camera |
| JP2007212724A (ja) * | 2006-02-09 | 2007-08-23 | Fujifilm Corp | 合焦位置決定方法および装置 |
| US7609319B2 (en) | 2006-02-09 | 2009-10-27 | Fujifilm Corporation | Method and apparatus for determining focusing position |
| JP4516035B2 (ja) * | 2006-02-09 | 2010-08-04 | 富士フイルム株式会社 | 合焦位置決定方法および装置 |
| JP2013213875A (ja) * | 2012-03-30 | 2013-10-17 | Nikon Corp | 焦点調節装置、撮像装置、及び焦点調節プログラム |
| WO2016021805A1 (ko) * | 2014-08-05 | 2016-02-11 | 한화테크윈 주식회사 | 고속 자동초점 조정장치 및 방법 |
| KR20160016453A (ko) * | 2014-08-05 | 2016-02-15 | 한화테크윈 주식회사 | 저조도 환경에서의 고속 자동초점 조정장치 및 방법 |
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| Publication number | Publication date |
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| JP3715722B2 (ja) | 2005-11-16 |
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