JPS61107312A - 自動焦点カメラにおける誤動作防止方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は自動焦点カメラにおける誤動作防止方法に関し
、よシ詳細にはビデオカメラに適用しうる。自動焦点カ
メラにおける誤動作防止方法に関するものである。

（従来技術） ビデオカメラの特徴を生かした自動焦点合焦手段として
、レンズを介して結像される被写体の光像を光電変換素
子によシ映像信号に変換し、この映像信号の尖鋭度が増
大するようにレンズな駆動制御する。所謂、山登り方式
が知られている。この出登り方式についてさらに説明す
ると次の通シである。上記映像信号の高域成分をバイパ
スフィルタで抽出してから検波して得られた電圧は評価
関数と称され、撮影像の精細度と対応して込るので、レ
ンズの位置がレンズと被写体間の距離に合致していれば
最大となシ、ここから外れるに従って低下するという傾
向を示す。

この評価関数は、被写体とビデオカメラとの距離が定ま
ることによシ特定される評価関数曲線（第４０参照）に
従い、そのビデオカメラの設定位置において許されるレ
ンズの移動範囲内にてレンズ位置を変えることによシ変
化する。従って、評価関数を一定時間毎にサンプルホー
ルドし、その値が時間経過に対して増加方向であればレ
ンズ位置可変用のモーター＋Ｌ正転駆動し、減少方向で
あれば逆転駆動させて評価関数曲線の山を登りつめる様
に制御すれば、被写体とビデオカメラとの距離に変動が
生じない限シ、尖鋭な撮影像を得ることができる。これ
が山登り方式の概要である。

ところで、この様な方式のビデオカメラにおいて、撮影
中に被写体が急変する様な場合１例えば被写体の前を物
体が瞬間的に通シ過ぎるとか、ビデオカメラをパンニン
グして１手ぶれによって目標被写体が変化すると、撮影
像が不安定になるという問題がある。例えば被写体とビ
デオカメラとの距離が、第４図に符号ＴＩで示す評価関
数曲線に支配される状態にあるとすると、レンズは評価
関数がＰである合焦位置に維持される様に制御される。

しかし、上記、被写体が急変する事態があると、評価関
数はＱに急変し、この急変後の被写体とビデオカメラと
の距離で定まる評価関数曲線Ｔ２に支配される様になシ
、この曲線の山を登る様にレンズ位置が移動することに
なる。ところが、この様な被写体の急変は、被写体の前
に在る物体が通シ過ぎればすぐに元の状態に戻るため、
評価関数曲線Ｔ２に従って移動した分、レンズは再び評
価関数曲線Ｔ１に従い、この曲線の山を登る様に移動す
る。

結局、撮影画像は、瞬間的に被写体の前を通シ過ぎた物
体によシ焦点位置にゆらぎを生じて乱されたことになシ
、所謂、誤動作が生じたとされるのである。

又、自動焦点合焦制御中に、レンズがレンズ位置Ｌ１　
ｅ　Ｌ２　＃　Ｌ３と順次合焦位置に向けて移動されて
いる際には、仮に被写体が固定されていたとしても、評
価関数曲線Ｔ２を中心に例えば破線で示す電気的ノイズ
の範囲が存在するため、評価関数の値がＡ−Ｂ−＋Ｃ→
Ｄの如く鋸歯状に増加することも少なく、この場合にも
、前記被写体の急変と同じような撮影像の乱れを生じて
しまう。

この様な問題を解消する技術を公開した文献と　ｌ；。

して、被写体の変化を被写体撮影像のコントラストの変
化を検出することによシ判断し、この判断結果に応じて
自動焦点合焦制御の起動及び停止な行なうことを開示し
た特開昭５７−２０８５２０号公報及び、被写体の変化
を焦点電圧の急変で判断し、急変したならば、一定時間
の間自動焦点合焦制御を停止し、その後再起動させるこ
とを開示した特開昭５８−２１５１７６号公報がある。

しかし、これらの技術は何れも、同時に生ずる電気的ノ
イズ及び被写体の動的変化の悪影響によ゛りて誤動作を
生じてしまう。

（目　　的） 従って１本発明の目的は、電気的なノイズと被写体の急
変とによって引き起こされる誤動作を防止し、自動焦点
合焦制御の精度を上げることのできる、自動焦点カメラ
における誤動作防止方法を提供することにある。

（構　成） 本発明は、上記の目的を達成させるため、レンズと被写
体との距離で定まる評価関数を一定時間毎にサンプリン
グし、評価関数の変化がｎ（ｎ≧２）回連続して所定レ
ベルで発生した場合に、レンズと被写体との距離が変化
したことを検知することを特徴としたものである。

以下１本発明の一実施例に基づいて具体的に説明する。

本発明を実施するのに好適な電気回路を示した第１図に
おいて、被写体の光像はレンズ１を介して光電変換素子
２上に結像される。そして、光電変換素子２の出力はカ
メラ処理回路３にて映像に供されるカメラ出力信号に変
換される。なお、このカメラ出力信号としては、　ＮＴ
ＳＣ信号が含まれる。本例ではこのカメラ出力信号を用
いてレンズ位置の制御を行なう。そこで、カメラ出力信
号を抜き取るために、カメラ処理回路３の出力を同期信
号分離回路４、輝度信号分離回路５を経由させてからＡ
／Ｄ変換器６に導いてくる。又、自動焦点合焦制御の対
象領域を限定するために、同期信号分離回路４の出力を
、ライン選択回路７に入れて指定ラインを抽出し１１　
ＶＤ変換器６に出力している。こうして抽出された輝度
信号を’／Ｄ変換器６によってデジタル信号に変換して
から、評価関数演算回路８に出力し、評価関数を算出す
る。との評価関数情報は制御回路９に出力し、ここで評
価関数の変化に対して誤差動防止のための後述するアル
ゴリズムを実行させる。制御回路９からは駆動回路１０
の制御電圧を出力させる。従って、制御回路９の出力に
応じて駆動回路１０は、モーター１１が正転するか、逆
転するか、停止するかについての駆動電圧を印加する。

そして、モーター１１の回転状態に応じてレンズ１の位
置を制御している。

一方、レンズ１の現在位置は常時、状態読取）回路１２
によって把握し、その読取シ信号を制御回路９に出力し
てフィードパ、り制御系を構成している。

ここで、急激な被写体変化による評価関数の変化も電気
的なノイズによる評価関数の変化も、その値がスパイク
的に変化するのか、又、ある一定範囲でバラツキを示す
かの違いである。これらの誤動作原因を除去するために
、これらの急激な変ｊ　　　化が継続して発生するもの
ではない点に着目し、任意の回数Ｈ（ｎ≧２）を設定し
て、該変化がｎ回連続して発生したかどうかを調べるこ
とにより電気的なノイズ或いは被写体の急変なのかを判
断する。例えば、ｎ回連続して評価関数の変動レベルが
同レベルであれば、それは真に被写体が変化した（評価
関数が変化した）ことを示し、且つ、ノイズによる影響
でもないことの証明になる。

研究によれば、ｎ＝２又はｎ　＝　３に設定すれば、誤
動作防止に大きな効果があることが確認された。

ｎの値を大きく設定すればする程、誤動作の発生確率を
下げることができる訳である。しかし、もともと、評価
関数の算出は、カメラ出力信号の方式によって速くても
６０Ｈ２に規定されるため、ｎを大きくすれば、被写体
の運動変化に対して追従性が悪くなる要因ともなる。

ソコで、ｎの値は電気的なノイズレベルや、レンズの駆
動速度との関係を考慮して適当な値を設定すればよい。

この様な考え方に基づき、第１図に示す制御口　　□路
９では第２図忙示すプロセスが実行される。先　　”゛
ず、ビデオカメラに電源が入れば、プロセスＰ１で所定
の初期セットな行ない、プロセスＰ２で輝度信号を分離
する。次にプロセスＰ３で輝度信号から評価関数を算出
する。そして、次のプロセスＰ４で、前プロセスＰ３に
て算出された評価関数と′前回の評価関数（第１回目は
０にリセット）との増減を判定し、増加していればプロ
セスＰ５にてそのままの方向にモーター１１を駆動し、
減少していればモーター１１を逆方向に駆動する。又、
前回との差が合焦許容差の範囲内ならば、モーター１１
を停止させる。このようにプロセスＰｓはプロセスＰ４
の合焦判定結果に従って実行される。

ここで、上記プロセスＰ４における合焦判定のアルゴリ
ズムの一例を示すと第３図の様になる。

すなわち、プロセスＰ４１で前回の評価関数との増減を
比較する。その場合、プロセスＰ４２で急激な変化が検
出されたら、プロセスＰ４３で２回連続して発生したか
どうかを調べ、発生していないのなら、前述してきた様
な理由によシ無視をする。２回連続して発生した場合に
は、プロセスＰ４４でモーター停止を行なう。

一方、プロセスＰ４２におパて、急激な変化でないと判
断されたら、プロセスＰ４５にて合焦許容差以内か否か
が調べられ１合焦許容差以内ならば。

プロセスＰ４６でモーターが停止され、合焦許容外なら
ば、さらにプロセスＰ４７で評価関数の増大か否かが調
べられ、増大ならば評価関数曲線の山を登る様にモータ
ーの駆動は正転され、減少ならばプロセスＰ４Ｉによシ
逆転される。

なお、この例ではｎ＝２の場合についてペーしたが、評
価関数の変動中によってこの値は適宜、変えることとす
る。

（効　果） 本発明では、被写体の前を物体が通シ過ぎる場合や、電
気的ノイズの発生する現象が！、閾的、単発的である場
合とそうでない場合を判別して、前者の場合には自動合
焦機能を停止することとしたので、被写体の変化や電気
的ノイズに起因する誤動作を防止することができ、好都
合である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するのに好適な電気回路を説明し
たプロ、り図、第２図は制御回路内での処理プロセスを
説明した流れ図、第３図は合焦判定プロセスにおけるア
ルゴリズムを説明した流れ図、第４図は評価関数曲線を
説明したグラフである。 う　／　因 ＩＰ）２　　因

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 レンズを介して結像される被写体の光像を光電変換素子
   により映像信号に変換し、この映像信号の尖鋭度が増大
   するようにレンズを駆動制御する自動焦点カメラにおい
   て、 レンズと被写体との距離で定まる評価関数を一定時間毎
   にサンプリングし、評価関数の変化がｎ（ｎ≧２）回連
   続して所定レベルで発生した場合に、レンズと被写体と
   の距離が変化したことを検知することを特徴とする自動
   焦点カメラにおける誤動作防止方法。