JPH11252441A - オートフォーカス装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 誤測距がなく、焦点のふらつきを最小限に抑
えることができる山登り法を用いたオートフォーカス装
置を提供する。 【解決手段】 合焦領域設定回路４は、撮像素子２が撮
像する全撮像領域を含む複数の合焦領域を設定すること
ができ、当初は所定の初期合焦領域に設定しておく。ハ
イパスフィルタ５は、設定された合焦領域内の高周波信
号成分のみを取り出し、ＣＰＵ６は、この高周波信号成
分が検出されない場合に合焦領域設定回路４に対し、合
焦領域を変更させる制御を行い、変更された合焦領域か
ら高周波信号成分が検出された場合、この高周波信号成
分の値が最大となるようにレンズ駆動回路７を介してレ
ンズ１を駆動させて山登り法による焦点合わせを行う。
ＣＰＵ６は、変更した合焦領域に高周波信号成分が検出
されない場合や最大値が検出されない場合には、予め設
定されるデフォルト位置にレンズを駆動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、撮像された映像信
号内の高周波信号を取り出し、該高周波信号の値が最大
となるように撮像レンズを駆動して焦点を合わせる、い
わゆる山登り法による自動焦点合わせを行うビデオカメ
ラ等におけるオートフォーカス装置に関し、特に、書画
装置等に好適なオートフォーカス装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ビデオカメラ等の自動焦点合わせ
の方式としては、位相差検出による方式、赤外線測距に
よる方式、山登り法等がある。このうち、山登り法は、
撮像された映像の領域を用いて処理するため、被写体等
の一点に対する処理を行う位相差検出や赤外線測距によ
る方法とは全く異なる方法であるといえる。

【０００３】ここで、図９を参照して従来の山登り法を
用いたオートフォーカス装置について説明すると、ま
ず、このオートフォーカス装置は、撮像レンズ２１を介
し、撮像素子２２によって被写体を撮像する。この撮像
素子２２からの映像信号は、信号処理回路２３を介して
出力されるとともに、映像信号の高周波信号成分のみを
取り出すハイパスフィルタ（ＨＰＦ）２５に出力され
る。ＨＰＦ２５によって取り出された高周波信号成分
は、ＣＰＵ２６に入力されるが、映像信号の高周波成分
は映像信号の輪郭を形成する成分であって、被写体にレ
ンズの焦点が合っていないと映像信号の輪郭がぼけ、高
周波成分が少なくなるからＣＰＵ２６はこの高周波信号
成分が最大となるようにレンズ駆動回路２７を介して撮
像レンズ２１を駆動させる。ＣＰＵ２６は、高周波信号
成分の検出と撮像レンズ２１の駆動とを繰り返して高周
波信号成分が最大となった時点を焦点が合った位置とし
て焦点合わせの処理を終了する。

【０００４】この高周波信号成分は、焦点が合った状態
においても被写体のコントラストが高い場合には大きな
値となり、コントラストが低い場合に小さな値となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のオートフォーカス装置では、被写体のコント
ラストが低い場合、高周波信号成分を検出することが難
しいため、誤測距を招く場合があるという問題点があっ
た。

【０００６】また、被写体のコントラストが低い場合、
前述の理由により測距が不安定となるため、焦点が不安
定となり、結果として焦点のふらついた映像を出力する
という問題点があった。

【０００７】さらに、焦点合わせのための領域にコント
ラストの低い被写体が存在し、焦点合わせのための領域
以外の領域にコントラストの高い被写体が存在する場
合、焦点合わせのための領域のみによって焦点合わせを
行っているため、コントラストの高い部分の被写体を効
果的に利用することができないという問題点もあった。

【０００８】そこで、本発明はかかる問題点を除去し、
被写体のコントラストの高い部分を有効に利用すること
により、誤測距がなくかつ焦点のふらつきを最小限に抑
えて的確に焦点合わせができるオートフォーカス装置を
提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、撮像され
た映像信号内の高周波信号を取り出し、該高周波信号の
値が最大となるように撮像レンズを駆動して焦点を合わ
せるオートフォーカス装置において、撮像された全撮像
領域の中から焦点を合わせるための領域を設定する領域
設定手段と、前記領域設定手段が設定した領域の映像信
号から高周波信号を取り出すハイパスフィルタと、前記
ハイパスフィルタからの高周波信号の値が最大となる位
置に前記撮像レンズを駆動して焦点を合わせる焦点制御
手段と、前記領域設定手段が設定した領域内における前
記高周波信号の値が所定値未満である場合に前記領域設
定手段が設定する領域を変更させる領域変更制御手段と
を具備したことを特徴とする。

【００１０】これにより、高周波信号のレベルが高い領
域で焦点合わせが行なわれるから、適切な焦点合わせを
行うことができ、誤測距の可能性を確実に減少すること
ができ、かつこの誤測距に基づく焦点のふらつき時間が
短縮される。

【００１１】第２の発明は、第１の発明において、前記
領域変更制御手段によって前記領域設定手段が設定する
領域を変更しても、前記高周波信号の値が所定値以下で
ある場合に、予め定められた焦点位置に撮像レンズを駆
動させるデフォルト設定手段をさらに具備したことを特
徴とする。

【００１２】これにより、自動焦点合わせができない場
合でも一応適切な焦点位置の設定が行なわれ、また焦点
のふらつき時間を確実に短縮できる。

【００１３】第３の発明は、第１の発明において、前記
領域変更制御手段は、前記領域設定手段が設定した領域
内における前記高周波信号の値が所定値以上になるまで
前記全撮像領域内において領域の大きさを段階的に変化
させるよう前記領域設定手段を制御することを特徴とす
る。

【００１４】これにより、所望の大きさに近い領域内の
高周波信号を使用して迅速に焦点合わせを行なうことが
できる。

【００１５】第４の発明は、第１または第３の発明にお
いて、前記領域変更制御手段は、前記領域設定手段が順
次より大きい領域を設定するよう制御することを特徴と
する。

【００１６】これにより、最初に焦点合わせを行なう領
域に被写体のコントラストが低い状態など条件の悪い場
合であっても、焦点合わせを行なう領域を大きくし、コ
ントラストの高い被写体で焦点を合わせようとするた
め、確実に焦点合わせを行うことができ、焦点のふらつ
き時間も短縮することができる。

【００１７】第５の発明は、第１または第３の発明にお
いて、前記領域変更制御手段は、前記領域設定手段が順
次より小さい領域を設定するよう制御することを特徴と
する。

【００１８】これにより、焦点合わせを行なう領域を、
焦点合わせが可能な範囲でできるだけ小さくすることが
できる。

【００１９】第６の発明は、第１または第３の発明にお
いて、前記領域変更制御手段は、前記領域設定手段が設
定した領域内における前記高周波信号の値が所定値以下
である場合、前記領域設定手段が設定した領域よりも大
きい領域に変更させ、前記領域設定手段が設定した領域
内における前記高周波信号の値が所定値以下でない場
合、前記領域設定手段が設定した領域よりも小さい領域
に変更させることを特徴とする。

【００２０】これにより、第４および第５の発明と同様
な作用を奏するとともに、迅速な焦点合わせを行なうこ
とが可能になる。

【００２１】第７の発明は、第１または第３の発明にお
いて、前記領域変更制御手段は、複数の領域を間引きし
て領域が小さくなる方向又は大きくなる方向に領域変更
させ、前記高周波信号の値が所定値以下でなくなった場
合に、近傍の間引きした領域を含めて高周波信号の値が
所定値より大きい領域に変更させることを特徴とする。

【００２２】これにより、第４および第５の発明と同様
な作用を奏するとともに、さらに迅速な焦点合わせを実
現できる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態
に係わるオートフォーカス装置の構成を示すブロック図
である。図１において、ＣＣＤ撮像素子等で構成される
撮像素子２は、撮像レンズ１を介して入力される図示し
ない被写体の画像光を撮像し、対応する映像信号を信号
処理回路３に出力するとともに、合焦領域設定回路４に
出力する。

【００２４】信号処理回路３は、入力された映像信号に
所定の映像信号処理、例えばホワイトバランス、ガンマ
補正、輪郭強調を施す。

【００２５】一方、合焦領域設定回路４は、入力された
映像信号が示す全映像領域のうちの一部又は全部の領域
であって焦点合わせに用いる領域（合焦領域）を設定
し、この合焦領域内の映像信号をハイパスフィルタ（Ｈ
ＰＦ）５に出力する。

【００２６】ＨＰＦ５は、合焦領域設定回路４から入力
される映像信号から高周波信号成分のみを取り出し、こ
の取り出した高周波信号成分をＣＰＵ６に出力する。

【００２７】ＣＰＵ６は、例えばマイクロプロセッサに
よって構成され、ＨＰＦ５からの信号にもとづきレンズ
駆動回路７を介して撮像レンズ１を駆動して焦点合わせ
を行なうものである。例えば、ＨＰＦ５からの高周波信
号成分の値を焦点位置の変化前と変化後とで比較し、高
周波信号成分の値が大きい方の焦点位置にレンズ駆動回
路７を介してレンズを駆動させる。ＣＰＵ６は、高周波
信号成分の値が設定された合焦領域内で最大値になると
レンズ１の焦点合わせを終了する。

【００２８】一方、ＣＰＵ６は、設定された合焦領域内
の高周波信号成分の値が所定値未満であると判断した場
合、合焦領域設定回路４に対して合焦領域を変更する指
示を行い、変更された合焦領域に対して、高周波信号成
分の値の最大値を見いだす焦点合わせ制御を上述の焦点
合わせ制御と同様に行う。なお、ＣＰＵ６は、設定され
た領域における高周波信号成分の値の最大値を見いだす
処理を行うが、この際、所定値以上の高周波信号成分の
値である場合に最大値を見いだす処理を行う。

【００２９】ここで、ＣＰＵ６は、合焦領域設定回路４
に対して全ての合焦領域に変更する指示を行っても、高
周波信号成分の値の最大値が見いだせない場合、予め設
定された適切な焦点位置、すなわちデフォルト位置、に
レンズ１を駆動すべくレンズ駆動回路７に指示する。こ
の予め設定される焦点位置の情報は、レンズ駆動回路７
内に設けてもよいし、ＣＰＵ６内に設けてもよい。

【００３０】図２は、合焦領域設定回路４が設定するこ
とができる合焦領域の具体例を示す説明図であり、図２
では、４つの合焦領域Ｅ１〜Ｅ４が設けられている。合
焦領域Ｅ１〜Ｅ４は、中心部Ｐを中心に最も面積の小さ
い合焦領域Ｅ１から順次面積の大きい合焦領域Ｅ２〜Ｅ
４が設けられている。なお、合焦領域Ｅ４は、全撮像領
域に一致する領域である。ここで、合焦領域Ｅ４のみに
所定レベル以上の高周波成分を含む被写体Ｓが存在する
場合、合焦領域Ｅ４に合焦領域を設定して初めて適切な
焦点合わせが行われることになり、合焦領域Ｅ１〜Ｅ３
の合焦領域のみでの焦点合わせでは、適切な焦点合わせ
を行うことができない。

【００３１】ここで、図３を参照して山登り法による焦
点合わせの原理について説明する。図３（ａ）は、被写
体の一例を示し、この被写体を撮像すると、中心部が明
るく、周辺部が暗い映像として出力される。図３（ａ）
におけるＡ−Ａ線の映像信号は、焦点が合っている場
合、図３（ｂ）のようになる。従って、図３（ｂ）の映
像信号の立ち上がり部分及び立ち下がり部分は急峻であ
るため、高周波成分が多く含まれていることになり、こ
の映像信号から高周波信号成分のみを取り出すと、図３
（ｃ）のような波形として検出される。

【００３２】一方、焦点が合っていない場合のＡ−Ａ線
の映像信号は、図３（ｄ）のように立ち上がり部分及び
立ち下がり部分がなまり、高周波信号成分が少ないもの
となる。このため、高周波信号成分のみを取り出すと、
図３（ｅ）のように高周波信号成分のピーク値Ｐ２が、
図３（ｃ）に示す高周波信号成分のピーク値Ｐ１に比べ
て小さい値となって検出される。

【００３３】従って、図３（ｅ）に示す映像信号のピー
ク値Ｐ２が図３（ｃ）に示す映像信号のピーク値（最大
値）Ｐ１となるようにレンズ駆動することにより、焦点
合わせが行われることになる。このピーク値Ｐ２がピー
ク値（最大値）Ｐ１に向けて山登りする動きをするので
山登り法と呼ばれる。

【００３４】次に、図４に示すフローチャートを参照し
て、ＣＰＵ６の第１の制御処理手順について説明する。
ここで、第１の制御処理とは、合焦領域を、最も領域の
小さい合焦領域から大きな領域をもつ合焦領域側に順次
段階的に変更する制御処理をいう。なお、合焦領域は連
続的に変更することもできる。

【００３５】図４において、ＣＰＵ６は、合焦領域設定
回路４に予め設定される合焦領域、すなわち最も小さな
合焦領域、例えば図２における合焦領域Ｅ１における高
周波信号成分をＨＰＦ５から取得する（ステップ１０
１）。次に、高周波信号成分の取得が成功したか否か、
すなわち高周波信号成分があるか否か、例えば設定され
た合焦領域に所定のレベル以上の大きさの高周波信号成
分があるか否か、を判断する（ステップ１０２）。高周
波信号成分がある場合、上述したように高周波信号成分
の値が大きい方にレンズを駆動する（ステップ１０
３）。その結果、高周波信号成分の最大値まで繰り返し
（ステップ１０４）、最大値だと判断する場合、そのレ
ンズ駆動位置が適切な焦点位置として本処理を終了す
る。

【００３６】一方、ステップ１０２で高周波信号成分が
所定値未満であると判断された場合、合焦領域の変更を
所定回数、すなわち全ての合焦領域に変更したか否かを
判断する（ステップ１０７）。ステップ１０７で所定回
数変更していないと判断された場合、ＣＰＵ６は、合焦
領域設定回路４に対して次に大きな合焦領域に変更する
指示を行い（ステップ１０５）、この変更された合焦領
域の高周波信号成分を取得し（ステップ１０６）、ステ
ップ１０２に移行する。すなわち、所定回数以内で高周
波信号成分を検出できるまで、合焦領域の変更を行う。

【００３７】ステップ１０７で所定回数変更したと判断
した場合、山登り法による焦点合わせができないので、
予め設定される一応適切な焦点位置、すなわちデフォル
ト位置にレンズを駆動させる制御を行って（ステップ１
０８）、本処理を終了する。

【００３８】なお、以上の第１の制御処理手順とは逆
に、最も大きな合焦領域からより小さな領域の合焦領域
側に順次領域変更を行なうこともできる。この場合は、
通常、より大きな合焦領域においては映像信号の高周波
信号成分が検出されておりその最大値も検出されている
場合が多い。したがって、より大きな合焦領域からより
小さな合焦領域へと順次変更する制御処理は、例えばで
きるだけ小さな合焦領域を基準として焦点合わせを行な
いたい場合などに使用される。例えば全撮像領域の中央
領域または周辺領域に焦点を合わせる場合などである。

【００３９】この場合は、初期領域として最も大きな領
域を設定し、以後順次より小さな領域を有する合焦領域
側に変更し、所定値以上の映像信号の高周波信号成分が
検出されなくなった合焦領域の前の合焦領域に設定すれ
ばよい。これによって、特定の狭い領域を基準として焦
点合わせをすることができ、特定部分をより明瞭に撮像
することが可能になる。また、被写体として立体物ある
いは表面に凹凸または段差を有するものを撮像する場合
は、その特定の部分にピントを合わせることによってそ
の部分をより明瞭に撮像することが可能になる。

【００４０】図５にこの時の制御手順を示す。図５にお
いてＣＰＵ６は、合焦領域設定回路４にあらかじめ設定
される合焦領域、すなわち、最も大きな合焦領域、例え
ば、図２における合焦領域Ｅ４における高周波信号成分
をＨＰＦ５から取得する（ステップ１０１ａ）。次に高
周波成分の取得が成功したか否か、すなわち高周波信号
成分があるか否か、例えば、設定された合焦領域に所定
のレベル以上の大きさの高周波信号成分があるか否か、
を判断する（ステップ１０２ａ）。ステップ１０２ａで
高周波信号のレベルが所定値未満であると判断された場
合、デフォルト位置にレンズを駆動し（ステップ１０３
ａ）、一応適切な焦点位置であるとして、処理を終了す
る。

【００４１】一方、ステップ１０２ａで高周波信号が所
定値以上であると判断された場合、ＣＰＵ６は合焦領域
設定回路４に対して、小さい方へ合焦領域を変更する指
示を行い（ステップ１０４ａ）、この変更された合焦領
域の高周波信号成分を取得し（ステップ１０５ａ）、高
周波信号が所定値以上であるかどうかの判断を行う（ス
テップ１０６ａ）。この時、所定値以上の高周波信号で
あればステップ１０４ａへ戻り、ステップ１０６ａで高
周波信号が所定値以上でなくなるまで小さい方への領域
変更を行う。ステップ１０６ａで所定値以上でないと判
断された場合、領域を大きい方へ一段領域を変更し（ス
テップ１０７ａ）、この領域にて、合焦の作業が行われ
る（ステップ１０８ａ、ステップ１０９ａ）。ステップ
１０９ａにて最大値が得られれば、このレンズ駆動位置
を適切な焦点位置として、本処理を終了する。

【００４２】次に、図６に示すフローチャートを参照し
て、ＣＰＵ６の第２の制御処理手順について説明する。
ここで、第２の制御処理とは、合焦領域を、中間の大き
さの領域をもつ合焦領域を初期領域として設定し、高周
波信号成分の有無によって合焦領域の大きさの変更方向
を制御しようとするものである。

【００４３】図６において、ＣＰＵ６は、合焦領域設定
回路４に予め設定される中間の大きさの領域をもつ合焦
領域、例えば図２における合焦領域Ｅ２あるいは合焦領
域Ｅ３における高周波信号成分をＨＰＦ５から取得する
（ステップ２０１）。次に、高周波信号成分が検出され
たか否か、例えば所定以上のレベルを有するか否か、を
判断する（ステップ２０２）。高周波信号成分が検出さ
れた場合、ＣＰＵ６は、合焦領域設定回路４に現在の合
焦領域より小さな領域の合焦領域に変更させ（ステップ
２０３）、高周波信号を取得し（ステップ２０３ａ）、
この変更した合焦領域による所定値以上の高周波信号成
分が検出されたか否かを判断する（ステップ２０４）。
そして、高周波信号成分が検出される限り、さらに小さ
い領域の合焦領域に変更する処理を行い（ステップ２０
３）、高周波信号成分が検出されない場合に、直前の合
焦領域に変更させる処理を行う（ステップ２０５）。さ
らに、ＣＰＵ６は、この直前の合焦領域における高周波
信号成分の値をもとにレンズを駆動して高周波信号成分
の最大値を検出する処理を行い（ステップ２０６）、さ
らに、最大値が検出されるまで繰り返し（ステップ２０
７）、最大値が検出された場合は、このレンズ駆動位置
を適切な焦点位置として本処理を終了する。

【００４４】一方、ステップ２０２で高周波信号成分を
検出できない場合、ＣＰＵ６は、合焦領域設定回路４に
対してさらに大きな領域の合焦領域に変更させ（ステッ
プ２０８）、高周波信号を取得させ（ステップ２０８
ａ）この変更した合焦領域において所定値以上の高周波
信号成分が検出されたか否かを判断する（ステップ２０
９）。高周波信号成分が検出された場合、この高周波信
号成分の値をもとにレンズを駆動して高周波信号成分の
最大値を検出する処理を行い（ステップ２０６）、最大
値が検出されたか否かを判断し（ステップ２０７）、最
大値が検出された場合は、本処理を終了する。一方、ス
テップ２０９で所定値以上の高周波信号成分が検出され
ない場合、所定回数の処理が行われたか否かを判断し
（ステップ２１０）、所定回数以内である場合には、さ
らに大きい領域の合焦領域に変更する処理を行う（ステ
ップ２０８）。所定回数を超えた場合には、デフォルト
位置にレンズを駆動して一応適切な焦点位置とし（ステ
ップ２１１）、本処理を終了する。

【００４５】このような構成により、適切な合焦領域に
より迅速に到達することができ、焦点合わせをより的確
かつ迅速に行なうことが可能になる。

【００４６】次に、図７に示すフローチャート及び図８
を参照して、ＣＰＵ６の第３の制御処理手順について説
明する。ここで、第３の制御処理は、第１あるいは第２
の制御処理が隣接する合焦領域を順次変更するのに対
し、間引き、すなわちとびとびに合焦領域を変更し、最
適な合焦領域を迅速に探し出す点で第１あるいは第２の
制御処理と異なる。例えば、図８において、第１に合焦
領域Ｅ１０→Ｅ２０→Ｅ３０の順序で合焦領域を変更す
る処理を行い、第２に高周波信号成分を検出した時点で
検出に使用しなかった高周波信号成分を検出した領域近
傍の合焦領域を含め適切な合焦領域を決定しようとする
ものである。

【００４７】なお、ここでは、初期領域を最も小さい領
域をもつ合焦領域と設定した場合について説明する。

【００４８】図７において、ＣＰＵ６は、合焦領域設定
回路４に予め設定される最も小さい領域をもつ合焦領域
Ｅ１０における高周波信号成分をＨＰＦ５から取得する
（ステップ３０１）。次に、高周波信号成分が検出され
たか否かを判断する（ステップ３０２）。所定値以上の
高周波信号成分が検出された場合、ＣＰＵ６は、レンズ
を駆動させて高周波信号成分の最大値を検出させ（ステ
ップ３０３）、最大値が検出されるまで繰り返す（ステ
ップ３０４）。最大値が検出されると、このレンズ位置
を適切な焦点位置として本処理を終了する。

【００４９】一方、ステップ３０２で高周波信号成分が
所定値以上でない場合、２つ間引きした大きな領域をも
つ合焦領域Ｅ２０に変更させる（ステップ３０５）。さ
らに、この変更した合焦領域Ｅ２０において高周波信号
成分を取得し（ステップ３０６）、所定値以上の高周波
信号成分が検出されたか否かを判断し（ステップ３０
７）、所定値以上である場合は、さらに、隣接し、一つ
の小さな領域の合焦領域Ｅ１２に変更させ（ステップ３
０８）、間引きした合焦領域Ｅ１１、Ｅ１２の中から、
さらに適切な合焦領域を探し出す処理を行う（ステップ
３０９、３１０）。ステップ３１０で高周波信号成分が
所定値以上でない場合は、直前の合焦領域へ移行させ
（ステップ３１１）、ステップ３０３、３０４の処理を
行って、適切な焦点合わせを行う。

【００５０】ところで、ステップ３０７において、高周
波信号成分が所定値以上でないと判断された場合は、さ
らに２つ間引きしたＥ３０に変更させ（ステップ３１
２）、上述のステップ３０６〜３１１と同様の処理をス
テップ３１３〜３１８で行う。ただし、ステップ３１４
において、Ｅ３０における高周波信号成分が所定値以上
でない場合はデフォルト位置にレンズを駆動させ（ステ
ップ３１９）、一応適切な焦点として、処理を終了させ
る。

【００５１】このような制御処理を行なうことにより、
適切な合焦領域をより迅速に捜し出すことができ、被写
体の映像をより迅速かつ的確に得ることが可能になる。

【００５２】なお、上記第３の制御処理手順において、
始めに最も大きな合焦領域Ｅ３０に設定し、より小さな
合焦領域に変更する場合も、前記図５に示した制御処理
手順において、合焦領域をより大きな領域から小さな領
域に変更する場合と同様に行なうことができる。ただ
し、始めは合焦領域を順次変更する場合に間引きをし
て、すなわちとびとびに合焦領域を変更し、所定値以上
の高周波信号成分が検出されなくなった時点で逆方向
に、すなわちより大きい合焦領域に変更すればよい。こ
の場合逆方向への変更は１つ大きい合焦領域に変更して
もよい。

【００５３】このようなオートフォーカス装置が適用さ
れる好適な装置としては、図９に示す書画装置がある。
この書画装置は、原稿が載置される原稿台８と、この原
稿台８に載置された原稿を撮像する撮像装置１０とを有
し、上述したオートフォーカス装置は、撮像装置１０内
に組み込まれる。なお、上述したデフォルト位置は、例
えば、線９で示すように、原稿台９よりもやや上方の位
置に焦点が合う位置とされる。

【００５４】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、被写体像の高周波信号のレベルが高い領域で焦点
合わせを行なうことができるから、適切な焦点合わせを
行なうことができ、誤測距の可能性を格段に減少させる
と共に、焦点のふらつき時間も短縮される。

【００５５】また、合焦領域を段階的に変化させて各合
焦領域で高周波成分の大きさを調べることにより、より
適切な合焦領域を迅速かつ的確に検出することが可能に
なる。また、被写体の多様な条件に対してもそれぞれ適
切に焦点合わせを行なうことが可能になり焦点合わせも
短時間で行なわれる。

【００５６】また、領域変更を行っても、高周波信号成
分の値が所定値以下であった場合、デフォルト設定手段
が予め定められた焦点位置にレンズを駆動させるように
しているので、誤測距による焦点のふらつき時間が短縮
され、映像の視聴者に与える不快感をなくすことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係わるオートフォーカス
装置の構成を示すブロック図である。

【図２】合焦領域設定回路４が設定する合焦領域の一例
を示す説明図である。

【図３】山登り法による焦点合わせの原理を示す説明図
である。

【図４】ＣＰＵ６による焦点合わせに関する第１の制御
処理手順を示すフローチャートである。

【図５】ＣＰＵ６による焦点合わせに関する第１の制御
処理手順の変形例を示すフローチャートである。

【図６】ＣＰＵ６による焦点合わせに関する第２の制御
処理手順を示すフローチャートである。

【図７】ＣＰＵ６による焦点合わせに関する第３の制御
処理手順を示すフローチャートである。

【図８】第３の制御処理を適用する場合における合焦領
域の一例を示す説明図である。

【図９】図１に示すオートフォーカス装置が適用される
書画装置の外観を示す概略側面図である。

【図１０】山登り法による従来のオートフォーカス装置
の構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１ レンズ ２ 撮像素子 ３ 信号処理回路 ４ 合焦領域設定回路 ５ ハイパスフィルタ（ＨＰＦ） ６ ＣＰＵ ７ レンズ駆動回路 Ｅ１〜Ｅ４ 合焦領域

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 撮像された映像信号内の高周波信号を取
   り出し、該高周波信号の値が最大となるように撮像レン
   ズを駆動して焦点を合わせるオートフォーカス装置にお
   いて、 撮像された全撮像領域の中から焦点を合わせるための領
   域を設定する領域設定手段と、 前記領域設定手段が設定した領域の映像信号から高周波
   信号を取り出すハイパスフィルタと、 前記ハイパスフィルタからの高周波信号の値が最大とな
   る位置に前記撮像レンズを駆動して焦点を合わせる焦点
   制御手段と、 前記領域設定手段が設定した領域内における前記高周波
   信号の値が所定値未満である場合に前記領域設定手段が
   設定する領域を変更させる領域変更制御手段とを具備し
   たことを特徴とするオートフォーカス装置。
2. 【請求項２】 前記領域変更制御手段によって前記領域
   設定手段が設定する領域を変更しても、前記高周波信号
   の値が所定値以下である場合に、予め定められた焦点位
   置に撮像レンズを駆動させるデフォルト設定手段をさら
   に具備したことを特徴とする請求項１に記載のオートフ
   ォーカス装置。
3. 【請求項３】 前記領域変更制御手段は、前記領域設定
   手段が設定した領域内における前記高周波信号の値が所
   定値以上になるまで前記全撮像領域内において領域の大
   きさを段階的に変化させるよう前記領域設定手段を制御
   することを特徴とする請求項１に記載のオートフォーカ
   ス装置。
4. 【請求項４】 前記領域変更制御手段は、前記領域設定
   手段が順次より大きい領域を設定するよう制御すること
   を特徴とする請求項１または３に記載のオートフォーカ
   ス装置。
5. 【請求項５】 前記領域変更制御手段は、前記領域設定
   手段が順次より小さい領域を設定するよう制御すること
   を特徴とする請求項１または３に記載のオートフォーカ
   ス装置。
6. 【請求項６】 前記領域変更制御手段は、前記領域設定
   手段が設定した領域内における前記高周波信号の値が所
   定値以下である場合、前記領域設定手段が設定した領域
   よりも大きい領域に変更させ、前記領域設定手段が設定
   した領域内における前記高周波信号の値が所定値以下で
   ない場合、前記領域設定手段が設定した領域よりも小さ
   い領域に変更させることを特徴とする請求項１または３
   に記載のオートフォーカス装置。
7. 【請求項７】 前記領域変更制御手段は、複数の領域を
   間引きして領域が小さくなる方向又は大きくなる方向に
   領域変更させ、前記高周波信号の値が所定値以下でなく
   なった場合に、近傍の間引きした領域を含めて所定値よ
   り高周波信号の値が大きい領域に変更させることを特徴
   とする請求項１または３に記載のオートフォーカス装
   置。