JPH1184228A - 自動焦点調節装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被写体の明るさに左右されることなく、精度
良く焦点位置に設定できる自動焦点調節装置を提供す
る。 【解決手段】 フォーカスレンズ等を経てＣＣＤにより
撮像された信号は撮像回路，Ａ／Ｄ変換器を経てＡＥ
（オート露出）処理回路とＡＦ（オートフォーカス）処
理回路に入力され、それぞれＡＥ，ＡＦ評価値をＣＰＵ
に出力する。撮影モード時には、最初にＡＥ処理を行
い、次ぎに第１のレリーズ操作が行われると、ＣＰＵは
ＡＥ評価値によりステップＳ３の明るいか否かを判断し
て、明るい場合には山登りＡＦでオートフォーカスを行
い、明るくない場合には全スキャンＡＦでオートフォー
カスを行うことにより、被写体の明るさに殆ど左右され
ることなく、精度良く焦点位置への自動設定を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子的撮像装置等
の撮像光学系の自動焦点調節に用いられる自動焦点調節
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ビデオカメラ等の撮像素子を用い
た電子的撮像装置においては、撮像素子の出力に基づい
て自動的に撮像光学系を焦点位置に設定できるように自
動焦点調節機能を設けたものがある。

【０００３】従来の自動焦点調節装置おして、山登り方
式のものとか、全スキャン方式を採用したものがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】山登り方式を採用した
場合には、明るい被写体の場合には精度良く焦点位置に
設定し易いが、暗い被写体の場合には精度良く焦点位置
に設定することが困難であった。

【０００５】本発明は、上述した点に鑑みてなされたも
ので、被写体の明るさに左右されることなく、精度良く
焦点位置に設定できる自動焦点調節装置を提供すること
を目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１では被写体が明
るいときは山登り方式の自動焦点調節を行い、暗いとき
は全スキャン方式の自動焦点調節を行うことにより、被
写体の明るさに応じてより適切と見なすことができる自
動焦点調節方式を選択的に使用するので、被写体の明る
さに左右されないで精度が良い自動焦点調節を行うこと
ができる。

【０００７】請求項２では山登り方式の自動焦点調節を
優先して行い、合焦不可と判断された場合は、続いて、
全スキャン方式の自動焦点調節を行うことにより、確実
に自動焦点調節ができる。請求項３では明るさに応じて
山登り方式の自動焦点調節と全スキャン方式の自動焦点
調節を切り換える自動焦点調節装置において、山登り方
式の自動焦点調節は速度重視なのでフォーカスレンズの
１画面当たりの送り量を増やし、全スキャン方式の自動
焦点調節は、精度重視なのでフォーカスレンズの１画面
当たりの送り量を減らすことにより、明るい時は高速で
自動焦点調節ができ、暗いときにも精度良く自動焦点調
節ができる。

【０００８】請求項４では明るさに応じて山登り方式の
自動焦点調節と全スキャン方式の自動焦点調節を切り換
える自動焦点調節装置において、山登り方式の自動焦点
調節は、明るいときに行うのでフリッカレスのシャッタ
速度を用い、全スキャン方式の自動焦点調節は、暗いと
きに行うので、最長シャッタ速度、つまり画面レートの
シャッタ速度を用いることにより、明るいときはフリッ
カの影響を受けない自動焦点調節が可能となり、暗いと
きには自動焦点調節の情報が正確にとれ精度が向上する
ので、使い勝手が向上する。請求項５では自動焦点調節
可能な有効焦点検出範囲外までスキャンする全スキャン
方式の自動焦点調節において、取得した自動焦点調節用
評価値のうち、最大のものが端点または端点に隣接する
１つ内側にある場合は、自動焦点調節エラーとすること
により、擬合焦を防止できる。

【０００９】請求項６では自動焦点調節処理部から順次
得られる自動焦点調節用評価値に対し、移動平均をかけ
たものを自動焦点調節用評価値として利用することによ
り、ノイズに強く、擬合焦を防止できる。請求項７では
全スキャン方式の自動焦点調節装置において、自動焦点
調節用処理部から順次得られる自動焦点調節用評価値に
対し、移動平均をかけたものを自動焦点調節用評価値と
して利用することにより、ノイズに強く、擬合焦を防止
できる。

【００１０】請求項８では山登り方式で、レンズ移動方
向が分かっている場合の自動焦点調節装置において、自
動焦点調節用処理部から順次得られる自動焦点調節用評
価値に対し、移動平均をかけたものを自動焦点調節用評
価値として利用することにより、山登り方式の自動焦点
調節装置においてもノイズに強く、擬合焦を防止でき
る。請求項９では請求項６において、前記移動平均をか
けたものを自動焦点調節用評価値とすると共に、移動平
均による位置ずれを補正することにより、移動平均した
場合におけるレンズ位置のずれ量を補正してより精度の
良い合焦位置に設定できる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。 （第１の実施の形態）図１ないし図５は本発明の第１の
実施の形態に係り、図１は第１の実施の形態の自動焦点
調節装置を備えた電子的撮像装置の構成を示し、図２は
第１の実施の形態に採用されている山登り方式と全スキ
ャン方式の自動焦点調節（オートフォーカス）の作用を
示し、図３は第１の実施の形態の処理内容のフローチャ
ートを示し、図４は山登り方式のオートフォーカスの処
理内容のフローチャートを示し、図５は全スキャン方式
のオートフォーカスの処理内容のフローチャートを示
す。

【００１２】図１に示す電子的撮像装置１は撮像光学系
として、ズームレンズ２及びフォーカスレンズ３とを有
し、これらのレンズを経て光線は絞り４を通って固体撮
像素子としてのＣＣＤ５に被写体像を結ぶ。

【００１３】このＣＣＤ５で光電変換された信号は撮像
回路６に入力され、この撮像回路６により、映像信号が
生成され、この映像信号はＡ／Ｄ変換器７によってデジ
タルの映像信号（画像データ）に変換され、メモリ８に
一時格納される。メモリ８に格納された画像データは所
定の画面レート（例えば１／３０秒）で読み出されてＤ
／Ａ変換器９でアナログの映像信号に変換された後、液
晶表示素子（ＬＣＤと略記）１０で被写体像を表示す
る。

【００１４】また、操作スイッチ２４のレリーズスイッ
チを操作して記録操作を行った場合には、メモリ８の画
像データは圧縮／伸張回路１１の圧縮回路で圧縮された
後、記録用メモリ１２に記憶される。また、再生操作が
行われた場合には、記録用メモリ１２に圧縮されて記憶
されたデータは圧縮／伸張回路１１の伸張回路で伸張さ
れてメモリ８に一時記憶され、その画像データはＤ／Ａ
変換器９でアナログの映像信号に変換された後、液晶表
示素子（ＬＣＤ）１０で再生画像を表示する。

【００１５】Ａ／Ｄ変換器７によってＡ／Ｄ変換された
画像データはオート露出処理回路（ＡＥ処理回路と略
記）１３とオートフォーカス処理回路（ＡＦ処理回路と
略記）１４に入力される。ＡＥ処理回路１３では、１フ
レーム（１画面）分の画像データの輝度値を算出する等
して被写体の明るさに対応したＡＥ評価値を算出し、Ｃ
ＰＵ１５に出力する。

【００１６】また、ＡＦ処理回路１４では、１フレーム
（１画面）分の画像データの輝度成分における高周波成
分をハイパスフィルタなどで抽出して、累積加算値を算
出する等して高域側の輪郭成分量等に対応したＡＦ評価
値を算出し、ＣＰＵ１５に出力する。

【００１７】ＣＰＵ１５にはタイミングジェネレータ
（ＴＧ回路と略記）１６から画面レートに同期した所定
のタイミング信号が入力され、ＣＰＵ１５はこのタイミ
ング信号に同期して、各種の制御動作を行う。

【００１８】このＴＧ回路１６のタイミング信号は撮像
回路６にも入力され、この信号に同期して、色信号の分
離等の処理を行う。また、このＴＧ回路１６は所定のタ
イミングでＣＣＤ５を駆動するようにＣＣＤドライバ１
７を制御する。

【００１９】ＣＰＵ１５はそれぞれ第１、第２、第３の
モータドライブ回路１８、１９、２０を制御することに
より、第１、第２、第３のモータ２１、２２、２３を介
して絞り４、フォーカスレンズ３、ズームレンズ２の駆
動を制御する。

【００２０】つまり、ＣＰＵ１５はＡＥ評価値を基に、
第１のモータドライブ回路１８を制御して第１のモータ
２１を回転駆動して、絞り４の絞り量を適正な値に調整
する、つまり、オート露出制御を行う。

【００２１】また、ＣＰＵ１５はＡＦ評価値を基に、第
２のモータドライブ回路１９を制御して第２のモータ２
２を回転駆動して、ＡＦ処理回路１４からのＡＦ評価値
を得る。得られたＡＦ評価値により、ＣＰＵ１５はその
値が最大となるレンズ位置にフォーカスレンズ３を駆動
して、合焦状態に設定する、つまりオートフォーカスを
行う。

【００２２】なお、本実施の形態ではＡＦ評価値を得て
合焦位置に設定する場合、ＣＣＤ５で被写体を１フレー
ム（１画面）撮像する際の画面レート（例えば１／３０
秒）当たり、所定の送り量でフォーカスレンズ３を第２
のモータ２２により駆動するようになっており、フォー
カスレンズ３はその光軸方向における可動範囲内で所定
の送り量づつ移動される。

【００２３】本実施の形態ではこのオートフォーカスを
行う手段として、被写体の明るさに応じて図２でその動
作を模式的に示すように、山登り方式のＡＦ（山登りＡ
Ｆと略記）と全スキャン方式のＡＦ（全スキャンＡＦと
略記）と選択的に採用するようにしている。

【００２４】操作スイッチ２４におけるズームＵＰスイ
ッチが操作された場合には、その操作信号を受けてＣＰ
Ｕ１５は、第３のモータドライブ回路２０を制御して第
３のモータ２３を回転駆動して、ズームレンズ２を拡大
側に駆動する。

【００２５】また、ＣＰＵ１５にはメモリとして例えば
電気的に書換可能で、不揮発性の読み出し専用メモリと
してのＥＥＰＲＯＭ２５が接続されており、このＥＥＰ
ＲＯＭ２５にはＣＰＵ１５を介して各種の制御等を行う
プログラムとか、各種の動作を行うのに使用されるデー
タ等が格納されており、この撮像装置１の電源がＯＮさ
れた場合などに読み出されて使用される。なお、ＣＰＵ
１５は電池２６の電圧を検出して、所定の電圧値以下に
なった事を検出した場合には、ＬＣＤ１０で電池２６の
残量が少ないとか、電池の充電或いは交換などを促す表
示を行う。

【００２６】本実施の形態では、撮像（画像記録）を行
う撮像モードにおいては、このＥＥＰＲＯＭ２５に被写
体の明るさに応じて、２つのオートフォーカスのいずれ
を用いるかを決定するプログラムを記憶していることが
特徴となっている。次に本実施の形態の特徴的な動作を
図３を参照して説明する。本撮像装置１の電源がＯＮさ
れて撮像モードに設定されると、図３に示す処理がスタ
ートする。まず、ステップＳ１に示すようにオート露出
光処理（図３では単にＡＥと略記。他の図面でも同様）
を行う。

【００２７】次にステップＳ２に示すように、レリーズ
スイッチの第１のレリーズ（図３では１ｓｔ レリー
ズ）が行われたか否かを判断し、それが行われるのを待
つ待機状態となる。

【００２８】なお、本実施の形態ではレリーズスイッチ
は２段式スイッチで構成され、第１のレリーズスイッチ
をＯＮする第１のレリーズ操作ではＡＥ，ＡＦへの設定
がなされ、第２のレリーズスイッチがＯＮする第２のレ
リーズ操作により、実際に撮影を行う構成になってい
る。

【００２９】そして、第１のレリーズ操作が行われた場
合には、ステップＳ３の基準となる所定の値との比較が
行われて、その所定の値以上の明るい状態か否かの判断
が行われる。この場合の所定の明るさは山登りＡＦを所
定の精度で行うことができる値に設定される。

【００３０】そして、所定の明るさ以上の場合にはＳ／
Ｎの良い情報が得られるので、ステップＳ４の山登りＡ
Ｆでオートフォーカスを行う。一方、ステップＳ３の判
断で所定の明るさ未満である場合には、ステップＳ５の
全スキャンＡＦでオートフォーカスを行う。

【００３１】これらの一方の方式でのオートフォーカス
が行われた後、ステップＳ６の第１のレリーズ解除の操
作が行われたか否かを判断し、解除された場合には最初
のステップＳ１に戻り、解除されない場合には次のステ
ップＳ７の第２のレリーズ（図３では２ｎｄ レリー
ズ）の操作が行われたか否かの判断を行い、この操作が
行われない場合にはステップＳ６に戻る。

【００３２】そして、第２のレリーズ操作が行われる
と、ステップＳ８の撮影処理を行う。つまり、図１のメ
モリ８に一時格納された画像データを圧縮／伸張回路１
１を介して記録用メモリ１２に記憶する撮影処理を行
う。そして、この撮影処理を行った後、ステップＳ１に
戻り、次の撮影操作に備える。

【００３３】上記ステップＳ４の山登りＡＦの処理内容
を図４に示す。まず、ステップＳ１１の方向判断を行
う。図２（Ａ）に示すようにこの山登りＡＦを行う際の
スタートのレンズ位置でどちらの方向が山登り方向かの
判断処理を行う。

【００３４】なお、図２において、フォーカスレンズ３
の可動範囲の一方の端点となる∞側端点は∞（無限遠）
を合焦とする（フォーカスレンズ３の）レンズ位置より
もさらに外側のレンズ位置であり、他方の端点である至
近側端点も至近位置を合焦とするレンズ位置よりさらに
外側（至近側で外側）のレンズ位置を示している（よ
り、具体的には図１０で∞側端点は撮像範囲の一方の端
となる∞（無限遠）より外側であり、至近側端点も至近
位置（図１０では６０ｃｍ）より外側であることを示し
ている）。

【００３５】ステップＳ１の方向の判断処理において、
例えば現在のレンズ位置から遠い方の端点（図２（Ａ）
では至近側端点）側に所定の送り量で移動し、移動され
た点でＣＰＵ１５はＡＦ処理回路１４からのＡＦ評価値
を得る。そして、移動前のＡＦ評価値と比較し、移動し
た側でのＡＦ評価値がより大きくなる方向を移動方向と
判断する。

【００３６】その移動方向に所定の送り量づつ移動しな
がら、ステップＳ１２のピーク検出を行う。つまり、移
動側でのＡＦ評価値が移動前のものより小さくなるま
で、換言すると山の頂上（ＡＦ評価値のピーク）を降り
始めるまで所定の送り量で移動を繰り返す。そして、降
り始めるまでＡＦ評価値を得ることにより、ピークのＡ
Ｆ評価値が検出される。

【００３７】ピークのＡＦ評価値が検出できたら、次の
ステップＳ１３で合焦位置へ駆動する。つまり、ピーク
のＡＦ評価値が検出できたレンズ位置にフォーカスレン
ズ３を駆動する。図２（Ａ）ではスタート位置（符号Ｓ
で示している）から山を登る方向に移動し、その頂上
（ＡＦ評価値の頂上）を降り始めたら頂上に戻って終了
する（符号Ｅで示す）ことにより、この山登りＡＦによ
るオートフォーカスの概略の動作を模式的に示す。

【００３８】また、全スキャンＡＦでフォーカスを行う
場合には、図５に示すようにまず、現在のレンズ位置が
どちらに近いかの判断を行う。ＣＰＵ１５はこの判断を
行い、∞側端点に近い場合にはステップＳ２２のように
∞側端点に駆動する。一方、至近側端点に近い場合には
至近側端点に駆動する。

【００３９】なお、上述したように∞側端点は∞にフォ
ーカスするレンズ位置よりさらに外側の端点であり、ま
た、至近側端点も至近距離にフォーカスするレンズ位置
よりさらに至近側にフォーカスする端点を意味する。

【００４０】そして、端点に駆動した後、ステップＳ２
４からステップＳ２８までの処理を繰り返して、至近側
端点から∞側端点に到達するまで、或いは∞側端点から
至近側端点に到達するまで所定の送り量でレンズ駆動し
ながらＡＦ評価値の取得を行う。

【００４１】つまり、ステップＳ２４に示すように所定
の送り量（１画面にどれだけ移動するかの移動ステップ
量に相当する量）でレンズ駆動を行い、次のステップＳ
２５に示すようにその位置でのＡＦ評価値を取得し、次
にステップＳ２６で方向の判断を行い、∞側への移動方
向の場合には、ステップＳ２７の∞側端点に到達したか
否かの判断を行い、（ステップＳ２６の方向の判断で）
至近側への移動方向の場合には、ステップＳ２８の至近
側端点に到達したか否かの判断を行い、一方の端点から
他方の端点に到達するまでこの処理を繰り返す。

【００４２】そして、一方の端点から他方の端点に到達
するまでこの処理を行った後、次のステップＳ２９の合
焦位置へ駆動する処理を行う。つまり、最大のＡＦ評価
値が得られたレンズ位置に駆動し、合焦状態に設定し、
この処理を終える（図３のステップＳ６に移る）。

【００４３】図２（Ｂ）ではスタート時レンズ位置が∞
側端点側に近いので、まず∞側端点に移動し、その後に
∞側端点から至近側端点に移動しながらＡＦ評価値を得
る。そして、全可動範囲をスキャンした後に最大のＡＦ
評価値にレンズを駆動して終了することを模式的に示
す。

【００４４】本実施の形態によれば、被写体が明るい場
合には、山登りＡＦでオートフォーカスを行うので、高
速でしかも精度のよいオートフォーカスを行うことがで
き、一方暗い場合には、山登りＡＦの場合よりは高速に
できないが、全スキャンＡＦでオートフォーカスを行う
ので、精度のよいオートフォーカスを行うことができ
る。換言すると、被写体の明るさに左右されないで、精
度の良いオートフォーカスを行うことができる。

【００４５】（第２の実施の形態）次に本発明の第２の
実施の形態を図６を参照して説明する。本実施の形態
は、山登りＡＦを優先して行い、この山登りＡＦでオー
トフォーカスに失敗した場合には全スキャンＡＦでオー
トフォーカスを行うものである。本実施の形態の構成は
第１の実施の形態と同様であり、そのプログラム内容が
異なる。本実施の形態の動作内容を図６に示す。

【００４６】このモードでの撮像が開始すると、ステッ
プＳ１及びＳ２と同様に、まずステップＳ３１のオート
露光処理を行った後、ステプＳ３２の第１のレリーズ操
作が行われるまで待つ。次にこの実施の形態ではステッ
プＳ３３に示すように山登りＡＦの処理を行う。この山
登りＡＦの処理の後、ステップＳ３４に示すようにオー
トフォーカスに成功したか否かの判断を行う。

【００４７】そして、オートフォーカスに成功した場合
にはステップ３６に移り、一方、失敗した場合には、ス
テップ３５に示すように全スキャンＡＦの処理でオート
フォーカスを行う。

【００４８】そして、次のステップ３６の第１のレリー
ズ操作が解除か否かの判断を行い、第１のレリーズ操作
が解除された場合にはステップＳ３１に戻り、解除され
ていない場合にはステップＳ３７の第２のレリーズ操作
が行われたか否かの判断を行う。この判断で、第２のレ
リーズ操作が行われないと、ステップＳ３６に戻り、一
方第２のレリーズ操作が行われると、次のステップＳ３
８の撮影の処理を行った後、ステップＳ３１に戻る。

【００４９】従来例では被写体が暗い場合とか、コント
ラストの少ない被写体の合焦させることが困難であった
のに対し、本実施の形態によれば、一方のオートフォー
カスで失敗しても、その方式の特徴とは大きく異なる方
式（互いに補い合うような相補方式）でさらにオートフ
ォーカスを行うので、確実にオートフォーカスを行うこ
とができる。

【００５０】（第３の実施の形態）次に本発明の第３の
実施の形態を図７を参照して説明する。本実施の形態
は、基本的には第１の実施の形態と同様に被写体の明る
さに応じてオートフォーカスの方式を切り換えて使用す
ると共に、山登りＡＦでは速度重視のためにフォーカス
レンズ３の１画面当たりの送り量を増やし、他方の全ス
キャンＡＦでは精度重視のためにフォーカスレンズ３の
１画面当たりの送り量を減らすようにしたものである。

【００５１】図７におけるステップＳ４１からＳ４３ま
では図３のステップＳ４１からＳ４３とそれぞれ同様の
処理を行う。そして、ステップＳ４３の判断が明るい場
合には、ステップＳ４４ａの山登りＡＦを行う際の１画
面当たりの送り量を決める山登り用送り量をその送り量
変数ＡＦＳＰに設定した後、Ｓ４５ａの山登りＡＦを行
う。

【００５２】一方、ステップＳ４３の判断が暗い場合に
は、ステップＳ４４ｂの全スキャンＡＦを行う際の１画
面当たりの送り量を決める全スキャン用送り量をその送
り量変数ＡＦＳＰに設定した後、Ｓ４５ｂの全スキャン
ＡＦを行う。

【００５３】本実施の形態では山登り用送り量の方が全
スキャン用送り量より大きい値に設定している。そし
て、山登りＡＦでは速度重視のためにフォーカスレンズ
３の１画面当たりの送り量を増やし、全スキャンＡＦで
は精度重視のためにフォーカスレンズ３の１画面当たり
の送り量を減らすようにしている。

【００５４】これらの一方の方式でオートフォーカスを
行った後に、ステップＳ４６からステップＳ４８までの
処理を行う。ステップＳ４６からステップＳ４８までの
処理は図３のステップＳ６からステップＳ８までの処理
と全く同じであるので、その説明を省略する。

【００５５】本実施の形態によれば、明るいときは高速
なＡＦとなり、暗いときでも精度が悪くならない、使い
勝手の良いＡＦが実現できる。

【００５６】（第４の実施の形態）次に本発明の第４の
実施の形態を図８を参照して説明する。本実施の形態
は、明るい時でもフリッカの影響を受けないで、かつ暗
い時でも精度の良いオートフォーカスができるようにし
たものである。図８のフローチャートは図７におけるス
テップＳ４４ａ，Ｓ４４ｂの代わりに、ステップＳ４９
ａ，４９ｂに変更したものである。

【００５７】つまり、明るいと判断した場合にはステッ
プＳ４９ａの山登り用シャッタ速度に設定して次のステ
ップＳ４５ａの山登りＡＦを行う。この場合の山登り用
シャッタ速度はフリッカノイズの原因となる商用電源の
周波数５０Ｈｚの半周期（１／１００秒）に同期した或
いは整数倍のフリッカレスとなるシャッタ速度（１／１
００秒，１／５０秒）に設定する。

【００５８】暗いと判断した場合には、ステップＳ４９
ｂの全スキャン用シャッタ速度に設定して次のステップ
Ｓ４５ｂの全スキャンＡＦを行う。この全スキャンＡＦ
は暗い場合に行うので、フリッカレスとなるシャッタ速
度より長い、画面レート（１／６０秒，１／３０秒）の
シャッタ速度を用いる。

【００５９】本実施の形態によれば、明るいときはフリ
ッカの影響を受けないＡＦとなり、暗いときにはＡＦ情
報が正確にとれ精度が向上するので、使い勝手が向上す
るので、使い勝手の良いＡＦが実現できる。

【００６０】（第５の実施の形態）次に本発明の第５の
実施の形態を図９を参照して説明する。本実施の形態
は、全スキャンＡＦの場合に、擬合焦を防ぐようにした
ものであり、図９に示す全スキャンＡＦを上述した各実
施の形態における全スキャンＡＦの場合に適用すること
ができる。

【００６１】図９に示すように全スキャンＡＦの処理が
開始すると、ステップＳ５１に示すように現在のレンズ
位置がどちらに近いかの判断を行う。そして、∞側（端
点）に近い場合には、ステップＳ５２に示すように∞側
端点にフォーカスレンズ３を駆動する。

【００６２】一方、至近側（端点）に近い場合には、ス
テップＳ５３に示すように至近側端点にフォーカスレン
ズ３を駆動する。このようにしていずれかの端点に駆動
した後、ステップＳ５４からステップＳ５９までの処理
を繰り返して、至近側端点から∞側端点に到達するま
で、或いは∞側端点から至近側端点に到達するまで所定
の送り量でレンズ駆動しながらＡＦ評価値の取得を行
う。

【００６３】つまり、ステップＳ５４に示すように所定
の送り量（１画面にどれだけ移動するかの移動ステップ
量に相当する量）でレンズ駆動を行い、次のステップＳ
５５に示すようにその位置でのＡＦ評価値を取得し、次
のステップＳ５６で移動平均算出の処理を行った後、ス
テップＳ５７の方向の判断の処理を行い、∞側への移動
方向の場合には、ステップＳ５８の∞側端点に到達した
か否かの判断を行い、（ステップＳ５７の方向の判断
で）至近側への移動方向の場合には、ステップＳ５９の
至近側端点に到達したか否かの判断を行い、一方の端点
から他方の端点に到達するまでこの処理を繰り返す。

【００６４】そして、一方の端点から他方の端点に到達
するまでこの処理を行った後、次のステップＳ６０の端
及び端から１つ内側が最大値かを判断する処理を行う。

【００６５】そして、これに該当しない場合には、ステ
ップＳ６１に示す合焦位置ずれ補正の処理を行った後、
合焦位置へ駆動する。

【００６６】一方、ステップＳ６０の判断で、端及び端
から１つ内側が最大値となる場合には、ステップＳ６３
のエラー処理を行い、ＬＥＤの点滅等でエラー表示と
か、レリーズロックで撮影を許可しないようにする等の
処理を行った後、この全スキャンＡＦを終了する。

【００６７】本実施の形態は基本的には、図５の全スキ
ャンＡＦの処理において、ステップＳ２５とステップＳ
２６との間に移動平均算出の処理を行うことにより、図
１０（Ｃ）に示すように移動平均を行わない場合のＡＦ
処理回路１４からのデータ（ＡＦ評価値）に対して、よ
り信頼性の高い移動平均をかけたデータ（ＡＦ評価値）
を得るようにしている。

【００６８】この移動平均はＡＦ評価値そのものを用い
ないで、過去のＮこのＡＦ評価値の平均値をＡＦ評価値
とするものであり、変動している場合にはその変動分を
平滑化してゆっくりした変化を取り出すことができる。

【００６９】例えば過去にＭ個の測定を行った場合のレ
ンズ位置ｎでの平均値ＹｎはΣＸｉ／Ｍとなる。ここ
で、Σはｉが最初のレンズ位置（ｉ＝０）からＭー１個
めのレンズ位置（ｉ＝Ｍー１）までのＡＦ評価値Ｘｉの
総和を意味する。

【００７０】また、図５では、一方の端点から他方の端
点まで、全スキャンを行い、各点でＡＦ評価値を得た後
には最大のＡＦ評価値のレンズ位置へ駆動する合焦位置
への駆動を行っているが、端及び端から１つ内側が最大
値になるレンズ位置に駆動して合焦とする場合を除外す
るようにすると共に、これに該当しない場合には移動平
均によるレンズ位置の位置ずれ補正となる合焦位置ずれ
補正を行った後、合焦位置へ駆動するようにしている。

【００７１】なお、上述のように移動平均を行った場合
には、実際の測定点（レンズ位置）ではなく、１つ前ま
での測定点での平均値となるために、合焦位置ずれ補正
では測定点のピッチ（つまり、１画面当たりのレンズ送
り量）の１／２だけ、移動方向側にずらしたものをレン
ズ位置とする位置ずれ補正を行うようにしている。

【００７２】端及び端から１つ内側が最大値になるレン
ズ位置に駆動して合焦とする場合を除外する場合の説明
図を図１０（Ａ），（Ｂ）に示す。図１０（Ａ）は例え
ば被写体距離が３０ｃｍで、実際に自動焦点調節可能な
焦点検出範囲である有効焦点検出範囲が∞から６０ｃｍ
とした場合で、全スキャンＡＦを行った場合の各レンズ
位置とＡＦ評価値を得た場合の１例を示す。なお可動範
囲はこの有効焦点検出範囲より例えば２つの送り量分だ
け、この有効焦点検出範囲より広くなっている。

【００７３】このようにスキャン範囲から実際の被写体
距離が逸脱している場合には、逸脱している側の端（図
１０（Ａ）では至近側端）で最大値となるが、実際には
さらにその端より外側が合焦位置となるので、端が最大
値の場合には合焦位置と見なさないでエラーとする。

【００７４】また、全スキャンＡＦでは、暗い場合に行
われることがしばしばあり、このような場合には各点で
のＡＦ評価値が誤差を含むものとなり、例えば図１０
（Ｂ）のように全体の傾向としては、明るい被写体の場
合の図１０（Ａ）と同様の特性を示すが、各点でのＡＦ
評価値は誤差のためにばらついている。そして、誤差成
分のために隣接する点でのＡＦ評価値が誤差のない場合
の大小関係からずれてしまうことが起こり得る。このた
め、端から１つ内側が最大値となる場合にも、合焦位置
と見なさないでＡＦエラーとするようにしている。

【００７５】本実施の形態によれば、暗い被写体の場合
にノイズ等の影響でＡＦ評価値がばらつくような場合に
も、移動平均を行うことにより、その影響を殆ど受けな
いで、精度の良いＡＦ評価値を得ることができ、従って
精度良く合焦位置に設定できる。

【００７６】また、全スキャンにより、可動範囲の全域
に対してフォーカスレンズ３を移動して、移動平均した
ＡＦ評価値を算出した後に、その値の最大値となるレン
ズ位置にフォーカスレンズ３を移動して合焦位置に設定
する場合、移動平均によるレンズ位置のずれを補正して
いるので、より精度良く合焦位置に設定できる。

【００７７】また、本実施の形態によれば、フォーカス
レンズ３の可動範囲の全域をスキャンして端点及び端点
に隣接する１つ内側のレンズ位置でＡＦ評価値が最大に
なった場合を合焦位置から除外するようにしているの
で、端点及び端点に隣接する１つ内側のレンズ位置を合
焦位置とするような擬合焦或いはノイズによる擬合焦を
防止できる。

【００７８】なお、本実施の形態における移動平均を行
う処理と、合焦位置ずれ補正を行う処理は、全スキャン
ＡＦの場合で説明したが、山登りＡＦの場合において
も、フォーカスレンズ３を移動する方向が分かっている
場合には同様に適用することができる。

【００７９】なお、例えば第１の実施の形態では明るさ
に応じて山登りＡＦと全スキャンＡＦとを選択的に採用
しているが、所定の明るさ以上で例えば山登りＡＦでオ
ートフォーカスを行う場合、例えば（ＡＦ評価値の）山
登りの頂上近くに達したか否かの判断手段を設け、その
判断手段により、山登りの頂上近くに達したと判断した
場合には絞り量を開いて被写界深度を浅くし、その絞り
量を開いた分を補正してＡＦ評価値を得るようにしても
良い。

【００８０】このようにすると、合焦位置付近での被写
界深度を浅くできるので、より精度の高い合焦位置検出
ができる。なお、山登りの頂上近くに達したか否かの判
断手段としては、山を登る方向に沿って順次得られるＡ
Ｆ評価値の差分量が例えば２つ以上連続して小さくなる
か否かを判断して、これに該当する場合を山登りの頂上
近くに達したと判断しても良い。

【００８１】また、全スキャンＡＦでオートフォーカス
を行う場合、絞り量を全開にして、出来るだけＳ／Ｎが
良い状態で、各レンズ位置でそれぞれＡＦ評価値を得る
ようにしても良い。なお、上述した各実施の形態等を部
分的等で組み合わせて構成される実施の形態等も本発明
に属する。

【００８２】［付記］ １．被写体が明るいときは山登り方式のＡＦを行い、暗
いときは全スキャン方式のＡＦを行う自動焦点調節装
置。（従来例とその問題点）山登り方式のＡＦは、レン
ズ駆動量を必要最小限に抑えるのでＡＦ所要時間が少な
くて済む。しかし、被写体が暗い時、ＡＦ情報が少ない
ときはＡＦの精度が落ちてしまう。一方、全スキャン方
式のＡＦは、合焦可能範囲全てのデータをとるので、Ａ
Ｆ精度は良いが時間がかかる。（特徴的な効果）被写体
（の明るさ）に応じてＡＦの方法を変えるので高速でか
つ精度良いＡＦが実現できる。

【００８３】２．山登り方式のＡＦを優先して行い、合
焦不可と判断された場合は、続いて、全スキャン方式の
ＡＦをおこなう自動焦点調節装置。（従来例とその問題
点）暗い被写体やコントラストの少ない被写体に合焦し
づらい。（特徴的な効果）確実にＡＦが合う。

【００８４】３．明るさに応じて山登り方式のＡＦと全
スキャン方式のＡＦを切り換えるカメラにおいて山登り
方式のＡＦは速度重視なのでフォーカスレンズの１画面
あたりの送り量を増やし、全スキャン方式のＡＦは、精
度重視なのでフォーカスレンズの１画面あたりの送り量
を減らす自動焦点調節装置。（特徴的な効果）明るいと
きは高速なＡＦとなり、暗いときでも精度が悪くならな
い、使い勝手の良いＡＦが実現できる。

【００８５】４．明るさに応じて山登り方式のＡＦと全
スキャン方式のＡＦを切り換えるカメラにおいて山登り
方式のＡＦは、明るいときに行うのでフリッカレスのシ
ャッタ速（１／１００，１／５０）を用い、全スキャン
方式のＡＦは、暗いときにおこなうので、最長シャッタ
速つまり画面レート（１／６０，１／３０）のシャッタ
速を用いる自動焦点調節装置。（特徴的な効果）明るい
ときはフリッカの影響を受けないＡＦとなり、暗いとき
にはＡＦ情報が正確にとれ精度が向上するので、使い勝
手が向上するので、使い勝手の良いＡＦが実現できる。

【００８６】５．自動焦点調節可能な有効焦点検出範囲
外までスキャンする全スキャン方式のＡＦにおいて、取
得したＡＦ評価値のうち、最大のものが端点または端点
に隣接する１つ内側にある場合は、ＡＦエラーとする自
動焦点調節装置。（特徴的な効果）擬合焦を防ぐ。

【００８７】６．ＡＦ処理部から順次得られるＡＦ評価
値に対し、移動平均をかけたものをＡＦ評価値として利
用する自動焦点調節装置。（特徴的な効果）ノイズに強
くなり擬合焦を防ぐ。

【００８８】７．全スキャン方式のＡＦにおいて、ＡＦ
処理部から順次得られるＡＦ評価値に対し、移動平均を
かけたものをＡＦ評価値として利用する自動焦点調節装
置。（特徴的な効果）ノイズに強く、擬合焦を防止でき
る。

【００８９】８．山登り方式で、レンズ移動方向が分か
っている場合のＡＦにおいて、ＡＦ処理部から順次得ら
れるＡＦ評価値に対し、移動平均をかけたものをＡＦ評
価値として利用する自動焦点調節装置。（特徴的な効
果）山登り方式の自動焦点調節装置においてもノイズに
強く、擬合焦を防止できる。

【００９０】９．付記６において、前記移動平均をかけ
たＡＦ評価値とすると共に、移動平均による位置ずれを
補正する自動焦点調節装置。（特徴的な効果）移動平均
した場合におけるレンズ位置のずれ量を補正してより精
度の良い合焦位置に設定できる。

【００９１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、明
るいときは山登り方式の自動焦点調節を行い、暗いとき
は全スキャン方式の自動焦点調節を行うので、被写体
（の明るさ）に応じて自動焦点調節をより適切なものを
選択的に採用するので、被写体が明るい場合には山登り
方式の自動焦点調節で高速かつ精度が良い自動焦点調節
を行うことができ、暗い被写体の場合にも、精度の良い
自動焦点調節を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の自動焦点調節装置
を備えた電子的撮像装置の構成を示すブロック図。

【図２】第１の実施の形態に採用されている山登り方式
と全スキャン方式の自動焦点調節の作用の説明図。

【図３】第１の実施の形態の処理内容を示すフローチャ
ート図。

【図４】山登り方式のオートフォーカスの処理内容を示
すフローチャート図。

【図５】全スキャン方式のオートフォーカスの処理内容
を示すフローチャート図。

【図６】本発明の第２の実施の形態の処理内容を示すフ
ローチャート図。

【図７】本発明の第３の実施の形態の処理内容を示すフ
ローチャート図。

【図８】本発明の第４の実施の形態の処理内容を示すフ
ローチャート図。

【図９】本発明の第５の実施の形態の処理内容を示すフ
ローチャート図。

【図１０】第５の実施の形態における動作の説明図。

【符号の説明】

１…電子的撮像装置 ２…ズームレンズ ３…フォーカスレンズ ４…絞り ５…ＣＣＤ ６…撮像回路 ７…Ａ／Ｄ変換器 ８…メモリ ９…Ｄ／Ａ変換器 １０…ＬＣＤ １１…圧縮／伸張回路 １２…記録用メモリ １３…ＡＥ処理回路 １４…ＡＦ処理回路 １５…ＣＰＵ １６…ＴＧ回路 １７…ＣＣＤドライバ １８〜２０…モータドライブ回路 ２１〜２３…モータ ２４…操作スイッチ ２５…ＥＥＰＲＯＭ ２６…電池

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 明るいときは山登り方式の自動焦点調
   節を行い、暗いときは全スキャン方式の自動焦点調節を
   行う自動焦点調節装置。
2. 【請求項２】 山登り方式の自動焦点調節を優先して
   行い、合焦不可と判断された場合は、続いて、全スキャ
   ン方式の自動焦点調節を行う自動焦点調節装置。
3. 【請求項３】 明るさに応じて山登り方式の自動焦点
   調節と全スキャン方式の自動焦点調節を切り換える自動
   焦点調節装置において、 山登り方式の自動焦点調節は速度重視なのでフォーカス
   レンズの１画面当たりの送り量を増やし、全スキャン方
   式の自動焦点調節は、精度重視なのでフォーカスレンズ
   の１画面当たりの送り量を減らす自動焦点調節装置。
4. 【請求項４】 明るさに応じて山登り方式の自動焦点
   調節と全スキャン方式の自動焦点調節を切り換える自動
   焦点調節装置において、 山登り方式の自動焦点調節は、明るいときに行うのでフ
   リッカレスのシャッタ速度を用い、全スキャン方式の自
   動焦点調節は、暗いときに行うので、最長シャッタ速
   度、つまり画面レートのシャッタ速度を用いる自動焦点
   調節装置。
5. 【請求項５】 自動焦点調節可能な有効焦点検出範囲
   外までスキャンする全スキャン方式の自動焦点調節にお
   いて、取得した自動焦点調節用評価値のうち、最大のも
   のが端点または端点に隣接する１つ内側にある場合は、
   自動焦点調節不能とする自動焦点調節装置。
6. 【請求項６】 自動焦点調節用処理部から順次得られ
   る自動焦点調節用評価値に対し、移動平均をかけたもの
   を自動焦点調節用評価値として利用する自動焦点調節装
   置。
7. 【請求項７】 全スキャン方式の自動焦点調節装置に
   おいて、自動焦点調節用処理部から順次得られる自動焦
   点調節用評価値に対し、移動平均をかけたものを自動焦
   点調節用評価値として利用する自動焦点調節装置。
8. 【請求項８】 山登り方式で、レンズ移動方向が分か
   っている場合の自動焦点調節装置において、自動焦点調
   節用処理部から順次得られる自動焦点調節用評価値に対
   し、移動平均をかけたものを自動焦点調節用評価値とし
   て利用する自動焦点調節装置。
9. 【請求項９】 前記移動平均をかけたものを自動焦点
   調節用評価値とすると共に、移動平均による位置ずれを
   補正して合焦位置とする請求項６記載の自動焦点調節装
   置。