JPH0636570B2 - オ−トフオ−カスビデオカメラ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本発明は、撮像素子から得られる映像信号を基に、焦点
の自動調整を行うビデオカメラのオートフォーカス回路
に関する。

(ロ) 従来の技術 ビデオカメラのオートフォーカス装置において撮像素子
からの映像信号自体を焦点制御状態の評価に用いる方法
は、本質的にパララックスが存在せず、また被写界深度
が浅い場合や遠方の被写体に対しても、精度よく焦点を
合わせられる等優れた点が多い。しかも、オートフォー
カス用の特別なセンサも不必要で機構的にも極めて簡単
である 従来、このオートフォーカスの方法の一例が、“ＮＨＫ
技術報告”Ｓ40、第17巻、第1号、通巻86号21ページに
石田他著「山登りサーボ方式によるテレビカメラの自動
焦点調節」として述べられている、いわゆる山登りサー
ボ制御が知られている。この山登りサーボ制御は常に映
像信号の高域成分の量が最大になる様に、レンズのフォ
ーカスリングを回転するので、ピントがボケた状態でレ
ンズが停止したままになる事が無く、非常に追随性の良
い方法である。

しかし、この方式には、レンズを常に動かし続ける事に
よる大きな欠点が存在する。

この欠点の一つは、合焦してもレンズが停止しないため
に、静止物に合焦した後も撮影画面が常に揺れ続ける事
である。現在テレビカメラに用いられるレンズは、フォ
ーカスリングを回転することによって焦点距離が変わ
り、このために撮影画像の画角が変化する。このため
に、合焦した後もフォーカスリングが振動し続けるこの
方式では、画面に映る被写体がある周期で大きくなった
り、小さくなったりして非常に見づらい画面となる。

二つめの欠点は、消費電力である。現在家庭用ビデオカ
メラはその可搬性のために電池を電源とする場合が多
く、常時フォーカスモータを駆動せしめて正転⇔逆転を
繰り返している時には、突入電流のために一定方向にモ
ータを回転させる場合以上に電力を消費し、撮影可能時
間が短くなる。他にも常にフォーカスリングを回転させ
るためにギアの摩耗等の問題が生じる。

出願人は特願昭61-273212号(Ｈ04Ｎ 5/232)において、
これらの欠点を除去するための新しいオートフォーカス
回路方式を提案している。以下に従来例としてその内容
の骨子を述べる。

第２図は上記出願に係るオートフォーカス回路のブロッ
ク図である。

レンズ(１)によって結像した画像は、撮像素子を含む撮
像回路(４)によって映像信号となり、焦点評価値発生回
路(５)に入力される。焦点評価値発生回路(５)は、例え
ば第３図に示すように構成される。映像信号より同期分
離回路(5a)によって分離された垂直同期信号(VD)、水平
同期信号(HD)はサンプリングエリアを設定するためにゲ
ート制御回路(5b)に入力される。ゲート制御回路(5b)で
は、垂直同期信号(VD)、水平同期信号(HD)及び固定の発
振器出力に基づいて、画面中央部分に長方形のサンプリ
ングエリアを設定し、このサンプリングエリアの範囲の
みの輝度信号の通過を許容するゲート開閉信号をゲート
回路(5c)に供給する。

ゲート回路(5c)によってサンプリングエリアの範囲内に
対応する輝度信号のみが、高域通過フィルター(H.P.F.)
( 5d)を通過して高域成分のみが分離され、次段の検波
回路(5e)で振幅検波される。この検波出力は積分回路(5
f)でフィールド毎に積分されて、Ａ/Ｄ変換回路(5g)に
てディジタル値に変換されて現フィールドの焦点評価値
が得られる。前述のように構成された焦点評価値発生回
路(５)は常時１フィールド分の焦点評価値を出力する。

オートフォーカス動作開始直後に、最初の焦点評価値は
最大値メモリ(６)と初期値メモリ(７)に保持される。そ
の後、フォーカスモータ制御回路(フォーカスモータ制
御手段)(10)は、フォーカスモータ(３)を予め決められ
た方向に回転させ第２比較器(９)出力を監視する。第２
比較器(９)は、フォーカスモータ駆動後の焦点評価値と
初期値メモリ(７)に保持されている初期値評価値を比較
しその大小を出力する。

フォーカスモータ制御回路(10)は、第２比較器(９)が大
または小という出力を発するまで最初の方向にフォーカ
スモータ(３)を回転せしめ、現在の焦点評価値が初期の
評価値に比べ、予め設定された変動幅よりも大であると
いう出力がなされた場合には、そのままの回転方向を保
持し、現在の評価値が初期評価値に比べて、上記変動幅
よりも小であるという出力がなされた場合にはフォーカ
スモータ(３)の回転方向を逆にして、第１比較器(８)の
出力を監視する。

第１比較器(８)は最大値メモリ(６)に保持されている今
までの最大の焦点評価値と現在と評価値を比較し、現在
の焦点評価値が最大値メモリ(６)の内容に比べて大きい
(第１モード)、上記予め設定した第１の閾値以上に減少
した(第２モード)の２通りの比較信号(S1)(S2)を出力す
る。ここで最大値メモリ(６)は、第１比較器(８)の出力
に基づいて、現在の評価値を最大値メモリ(６)の内容よ
りも大きい場合にはその値が更新され、常に現在までの
評価値の最大値が保持される。

(13)はレンズ(１)を支持するフォーカスリング(２)の位
置を指示するフォーカスリング位置信号を受けて、フォ
ーカスリング位置を記憶するモータ位置メモリであり、
最大値メモリ(６)と同様に第１比較器(８)の出力に基い
て、最大評価値となった場合のフォーカスリング位置を
常時保持するように更新される。

フォーカスモータ制御回路(10)は、第２比較器(９)出力
に基いて決定された方向にフォーカスモータ(３)を回転
させながら、第１比較器(８)出力を監視し、評価値の雑
音による誤動作を防止するために、第１比較器(８)出力
にて現在の評価値が最大評価値に比して上記予め設定さ
れた第１の閾値より小さいという第２モードが指示され
ると同時にフォーカスモータ(３)は逆転される。この逆
転後、モータ位置メモリ(13)の内容と、現在のフォーカ
スリング位置信号とが第３比較器(14)にて比較され、一
致したとき、即ちフォーカスリング(２)が焦点評価値が
最大となる位置に戻ったときにフォーカスモータ(３)を
停止させるようにフォーカスモータ制御回路(10)は機能
する。同時にフォーカスモータ制御回路(10)はレンジ停
止信号(LS)を出力する。

(11)はフォーカスモータ制御回路(10)によるオートフォ
ーカス動作が終了して、レンズ停止信号(LS)が発せられ
ると同時にその時点での焦点評価値が保持される第４メ
モリであり、後段の第４比較器(12)でこの第４メモリ(1
1)の保持内容は現在の焦点評価値と比較され、その値が
再起動のための第２の閾値より大きくなった場合には、
被写体変化信号が出力される。フォーカスモータ制御回
路(10)はこの信号を受けると再びオートフォーカス動作
をやり直して被写体の変化に追随する。

焦点評価値は一般に第５図に示すような山形をしている
が、それを作る回路の定数、例えば高周波成分を取り出
すためのハイパスフィルター（H・P・F）のカットオフ周
波数を変えることによって急峻にも緩やかにもできる。
この焦点評価値の山の形状はオートフォーカス動作に直
接大きな影響を与える。即ち １） 山の形状が緩やかな場合には、かなりピントがボ
ケている様な場合でも第５図(ａ)に示す様にある程度の
大きさの焦点評価値が得られるので、確実な山登りサー
ボを行なう事が出来て合焦に達する。その反面、第６図
(ａ)示す様にある被写体に合焦している時に被写体距離
が変化しても、焦点評価値の減少が少ないために、被写
体が等距離で動いたり、第７図(ａ)に示す様に明るさが
変化した時の、焦点評価値の変化との区別が出来ず、連
続的なオートフォーカス動作に問題を生じる。つまり、
前者の場合にはオートフォーカス動作の再起動が必要で
あり、後者の場合には不必要であるが、焦点評価値では
区別がつかないため前者を優先すれば、後者の状態が生
じた場合に、再起動の必要が無いにも拘わらず再起動が
行なわれるため、画面のフラツキが生じてしまう。後者
を優先すれば再起動が必要な場合でも、合焦動作が再開
されず画面がボケたまま停止してしまう。

２） 第５図(ｂ)に示す様に山の形が急峻である場合に
は、被写体距離が変化した時の焦点評価値の変化は、被
写体が当距離で動いた時［第６図(ｂ)参照］の評価値の
変化は明るさが変わった時［第７図(ｂ)］の変化に比べ
て充分大きいので、上述の様な誤動作は発生しないが、
山の裾では傾斜が非常に小さいためにピンボケの状態の
時には、レンズの動くべき方向の判定が出来ず、逆方向
に動き続けたり、正しい方向に動いていても雑音や被写
体の僅かな動きによって、裾の傾斜の方向が変化してし
まうため反対方向に動き出すという、動作の不安定さが
発生する。

通常の山登りサーボ方式によるオートフォーカスカメラ
ではこれらの問題点が目立たない様に、中間的な山の形
状が使われている。しかし、被写体やその明るさ、レン
ズの焦点距離によって山の形は変化するので、状況によ
って上記２つの問題点の内一つが顕在化し、誤動作の発
生する場合がある。

この問題を解決する手段として、実開昭61−72967号(Ｈ
04Ｎ 5/232)において、焦点評価値の山の形が急峻な第
１の焦点評価値発生回路と、緩やかな形状を持つ第２の
焦点評価値発生回路とを有し、これら２つの出力を常時
観測、比較する事によって、正確な合焦動作を行わせる
方法が提案されている。

一般に合焦動作の正確さという面からは、焦点評価値の
山の形は急峻である方が望ましいが、ノイズなどの影響
によって山の形が変化しやすいという問題がある。その
ため前記考案では、急峻な特性を持つ第１の焦点評価値
発生回路の出力が検知出来るレベルに達するまでは緩や
かな第２の評価値で合焦動作を行ない、それ以後は第１
の評価値で合焦動作をさせている。しかし、被写体によ
っては殆ど高周波成分を持たないものも存在し、また暗
所での撮影など撮影条件によっては山の形が種々存在す
るため、２つの焦点評価値発生回路のどちらを優先的に
選択すべきか一意的には決定出来ない場合が多く存在
し、第１の焦点評価値発生回路を用いたために却って誤
動作が発生したり評価値出力が全体に小さい場合などに
は第１の焦点評価値発生回路の出力が被写体の映像信号
よりも、ノイズ成分で主に構成されている場合等が有
り、実用上問題があった。

このような実用上の問題を解決する手段としては、高い
カットオフ周波数を持つ第１のフィルター回路とこれに
対応する第１の焦点評価値発生回路からなる第１の系
と、低いカットオフ周波数を持つ第２のフィルター回路
とこれに対応する第２の焦点評価値発生回路からなる第
２の系とを用いて、焦点評価値の値が予め設定されたレ
ベルを越えるまでは第１の系と第２の系の出力を交互に
監視し、設定されたレベルを越えた場合は第１の系のみ
で山登りサーボ制御を行なう方法が考えられる。

この方法は２つの焦点評価値発生回路による合焦動作を
自動的に切り換え、合焦点近くではキメ細かい合焦動作
を行ない、合焦点からかなり離れた所ではおおまかな合
焦動作で対応して、全体としての合焦速度を向上させる
利点を有している。

しかし、この方式にも一つの欠点がある。即ち合焦に達
した場合は一般的には第１の系による焦点評価値の検出
が行なわれているが、焦点評価値の値が変化して、再起
動を起こした場合に、第１の系で評価値の検出を行なっ
ていると、フォーカスリングが僅かに移動しただけで、
第５図(ｂ)に示した山の裾に達し、評価値が殆ど０にな
るため合焦動作が不安定になり、誤動作を生じてしまう
欠点が生じる。

(ハ) 発明を解決しようとする問題点 従来技術によれば、合焦に達して後、再起動を行なう際
に誤動作を行なったり、かなりピントがボケた状態にな
ってから際起動が行なわれる場合があった。

(ニ) 問題点を解決するための手段 本発明は映像信号の高域成分レベルとして出力される焦
点評価値が最大値となる位置にてフォーカスモータを停
止させる事により合焦動作を行なわせるに当り、焦点評
価値がレンズ位置に対して急峻な変化を示す第１の焦点
評価値検出手段と、レンズ位置に対して緩やかな変化を
示す第２の焦点評価値検出手段とを有し、最大評価値と
なる位置にてフォーカスモータが停止した後、焦点評価
値が前記予め設定した再起動のための閾値を越えて変化
するまでは、前記第１の焦点評価値検出手段にて焦点評
価値の検出を行ない、第２の閾値を越えて変化し、再起
動を行なった直後は、前記第２の焦点評価値検出手段に
て焦点評価値の検出を行ない始め、その後は第２の焦点
評価値検出手段と第１の焦点評価値検出手段とを交互に
用いて、出力される焦点評価値が、合焦点に近くなった
判定基準として予め設定された閾値を越えた場合には、
交互に行なう検出方法を停止し、第１の焦点評価値検出
手段によってのみ検出を行なう事を特徴とする。

(ホ) 作用 本発明は上記の如く構成した結果、合焦点に達してフォ
ーカスモータが停止している場合には第１の焦点評価値
検出手段によって合焦状態を判定するので、焦点評価値
が急峻に変化して被写体の僅かな変化にも追随できる。
焦点評価値がある程度以上変化して再起動を行なうべき
状態になった場合には、第２の焦点評価値検出手段によ
って、高速に変化に追随する事ができ、かつ、焦点評価
値がある程度のレベルに達した後は、第１の焦点評価値
検出手段によって、キメ細かい合焦点サーチを行なう事
ができるので、従来例の様な再起動に際しての不安定さ
や誤動作を解消する事ができる。

(ヘ) 実施例 以下、図面に従い本発明の一実施例について説明する。
尚、従来例(第２図及び第３図)と同一の部分については
同一の符号を付して、説明を割愛する。

第１図は本実施例による自動焦点方式の回路ブロック図
である。

レンズ(１)によって結像された画像は、撮像素子を有す
る撮像回路(４)によって輝度信号となり、第１、第２フ
ィルター回路(15)、(16)に入力される。両フィルター回
路(15)、(16)はどちらも輝度信号の高周波成分のみを抜
き出すハイパスフィルター(H.P.F)であるが、第１フィ
ルター回路(15)は第２フィルター回路(16)に比してより
高いカットオフ周波数を有している。具体的には第１フ
ィルター回路(15)のカットオフ周波数は500kHz、第２フ
ィルター回路(16)のそれは100kHzに設定している。フィ
ルター回路(15)及び(16)の出力はフォーカスモータ制御
回路(10)によって制御されるスイッチ回路(選択手段)(1
7)に入力されて、交互に積算回路(18)に入力される。積
算回路(18)は従来例の第３図で示した検波回路(5e)、積
分回路(5f)、Ａ／Ｄ変換回路(5g)を一括して示したもの
である。またフィルター回路(15)と(16)は第３図のＨＰ
Ｆ(5d)にに対応している。この結果第１フィルター回路
(15)、スイッチ回路(17)、積算回路(18)で第１の焦点評
価値発生回路が構成され、第２フィルター回路(16)、ス
イッチ回路(17)、積算回路(18)で第２の焦点評価値発生
回路が構成される。

第１の焦点評価値発生回路は、カットオフ周波数が第２
の焦点評価値発生回路に比して高いのでその出力である
焦点評価値は第２の焦点評価値発生回路からの焦点評価
値に比べて山の形が急峻になっている。

積算回路(18)の出力はスイッチ回路(19)に入力される。
スイッチ回路(19)はスイッチ回路(17)と同様にフォーカ
スモータ制御回路(10)によって、第１焦点評価値発生回
路の出力は第１合焦検出回路(20)に、第２焦点評価値発
生回路の出力は第２合焦検出回路(21)に各々入力され
る。

合焦検出回路(20)、(21)は具体的には第４図に示した構
成を有するものであり、その詳細は例えば特願昭61-273
212号に記載されているので、ここではその大略を述べ
るに留める。

合焦動作開始直後に得られた最初の焦点評価値が最大値
メモリ(20a)と初期値メモリ(20b)に保持される。その
後、フォーカスモータ制御回路(10)がフォーカスモータ
(３)を予め決められた方向に回転して、第２比較器(20
d)出力を監視する。第２比較器(20d)はフォーカスモー
タ駆動後の焦点評価値と初期値メモリ(20b)に保持され
ている初期評価値を比較し、その大小を出力する。

フォーカスモータ制御回路(10)は第２比較器(20d)が大
または小という出力を発するまで最初の方向にフォーカ
スモータ(３)を回転せしめ、現在の焦点評価値が初期の
評価値よりも大であるという出力がなされた場合には、
そのままの回転方向を保持し、現在の評価値が初期評価
値より小である場合にはフォーカスモータ(３)の回転方
向を逆にして、第１比較器(20c)の出力を監視する。

第１比較器(20c)は最大値メモリ(20a)に保持されている
今までの最大の焦点評価値と現在の評価値を比較し、現
在の焦点評価値が最大値メモリ(20a)の内容に比べて大
きい(第１モード)、充分(第１の閾値分より)小さい(第
２モード)の２通りの比較信号(S1)(S2)を出力する。こ
こで最大値メモリ(20a)は、第１比較器(20c)の出力に基
づいて、現在の評価値が最大値メモリ(20a)の内容より
も大きい場合にはその値が更新され常に現在までの評価
値の最大値が保持される。

(20e)はレンズ(１)を支持するフォーカスリング(２)の
位置を指示するフォーカスリング位置信号を受けて、フ
ォーカスリング位置を記憶するモータ位置メモリであ
り、最大値メモリ(20a)と同様に第１比較器(0c)の出力
(S1)に基いて、最大評価値となった場合のフォーカスリ
ング位置を常時保持する様に更新される。

フォーカスモータ制御回路(10)は、第２比較器(20d)出
力に基いて決定された方向にフォーカスモータ(３)を回
転させながら、第１比較器(20c)出力を監視し、評価値
の雑音による誤動作を防止するために、第１比較器(20
c)出力にて現在の評価値が最大評価値より充分に小さい
という第２モードが指示されると同時にフォーカスモー
タ(３)は逆転される。この逆転後、モータ位置メモリ(2
0e)の内容と、現在のフォーカスリング位置信号とが第
３比較器(20f)にて比較され、一致したとき、即ちフォ
ーカスリング(２)が焦点評価値が最大となる位置に戻っ
たときにフォーカスモータ(３)を停止させるようにフォ
ーカスモータ制御回路(10)は機能する。同時に、フォー
カスモータ制御回路(10)はレンズ停止信号(LS)を出力す
る。

合焦検出回路(21)も合焦検出回路(20)と全く同じ構成を
有している。

(11)はフォーカスモータ制御回路(12)によるオートフォ
ーカス動作が終了して、レンズ停止信号(LS)が発せられ
ると同時にその時点での焦点評価値が保持される第４メ
モリであり、後段の第４比較器(12)でこの第４メモリ(1
1)の保持内容は現在の焦点評価値と比較され、その差が
予め設定された第２の閾値より大きくなった場合には、
被写体が変化したとしてフォーカスモータ制御回路(10)
に被写体変化信号が出力されて、被写体の変化に追随す
べく再起動が行なわれる。

一方、第２スイッチ回路(19)からの出力が第５比較器(1
4)に入力されて、基準電圧発生回路(13)の電圧と比較さ
れ、第２スイッチ回路(19)からの出力＜基準電圧の場合
はＬの信号を、第２スイッチ回路(19)からの出力＞基準
電圧の場合はＨの信号をフォーカスモータ制御回路(10)
に入力する。

フォーカスモータ制御回路(10)はＬの信号を受けた時に
は、スイッチ回路(17)及び(19)を１フィールド毎に切り
換えながら、第２合焦検出回路(21)の出力によってのみ
合焦動作を行なわせる。フォーカスモータ制御回路(10)
への入力がＨである場合には、スイッチ回路(17)及び(1
9)は第１焦点評価値検出回路の出力のみを通過させ、第
１合焦検出回路(20)によってのみ合焦動作が行なわれ
る。

上述の様な構成の結果本発明の方式によれば、第１焦点
評価値発生回路の出力＜基準電圧の場合には１フィール
ドおきの評価値によって、合焦点動作が行なわれる事に
なるが、前述の様に、焦点評価値の山の形が緩やかな場
合には間欠的に評価値を検出しても、その値が余り変化
しないので、充分に高い精度で山登りサーボを遂行出来
る。

これに対し急峻な山の焦点評価値で、合焦動作を行なわ
せる場合、即ち第１焦点評価値発生回路の出力＞基準電
圧の場合には、最大評価値付近での山の形は極めて急峻
であるので、キメ細かい山登りサーボを行なう事が望ま
しい。本発明では上述の説明から明らかな様に、この場
合には第１焦点評価値発生回路の出力のみを監視するの
で、全フィールドについて合焦点動作が行なわれており
上記の条件を満足している。

第４比較器(12)による被写体変化の検出、即ち現在の焦
点評価値と第４メモリ(11)の内容とが比較され、両者の
差が第２の閾値を越えて変化すると、フォーカスモータ
制御回路(10)は、スイッチ回路制御信号(SS)を発して、
第２焦点評価値発生回路(16)からの信号のみがフォーカ
スモータ制御回路(10)に入力されるようにスイッチ回路
(17)、(19)の状態を切り換え、もしくは保持する。即
ち、合焦点に達した時のフォーカスモータ制御回路(10)
への入力が第１焦点評価値発生回路(15)を介するもので
ある場合には、スイッチ回路(17)、(19)を切り換え、フ
ォーカスモータ制御回路(10)への入力が第２焦点評価値
発生回路(16)を介するものである場合には、スイッチ回
路(17)、(19)を現状に保持する様に制御する。

この結果、焦点評価値が第２の閾値を越えて変化した場
合は、常に焦点評価値のカーブが緩やかな特性を持つ第
２焦点評価値発生回路(16)の出力によって、合焦動作が
再開される。

即ち、合焦状態に達して第１合焦検出回路(20)あるいは
第２合焦検出回路(21)による合焦動作が終了した時点で
スイッチ回路(17)(19)がどちらの接点に切換わっていて
も、合焦動作が再開される場合には、無条件で第２焦点
評価値発生回路出力にて合焦動作が為される側にスイッ
チ回路(17)、(19)が切換わることになる。

合焦動作が再開されると、フォーカスモータ制御回路(1
0)は焦点評価値が予め設定された第５比較器(14)により
焦点評価値が基準電圧に相当する第３の閾値を越えるま
ではスイッチ回路(17)、(19)を１フィールドごとに切り
換えながら合焦検出を行ない、第３の閾値を越えると第
１焦点評価値発生回路のみによって合焦動作を行なう。

本発明が上記の様な構成を取る事によって得られる利点
を第８図、第９図を用いて説明する。

第８図、第９図において横軸はレンズ焦点距離(レンズ
と被写体間距離)で縦軸は焦点評価値で、いずれも合焦
に達し、再起動を起こす前後の状態を示している。図の
カーブ(Ｌ)は第１焦点評価値発生回路の出力、カーブ
(ｌ)は第２焦点評価値発生回路の出力、(Ｇ)は第１また
は第２焦点評価値発生回路の出力を用いて合焦動作を行
なわせるべき基準値として設定された第３の閾値レベル
で、(Ｈ)は再起動を起こすべきレベルとして設定された
第２の閾値である。

第８図は第１焦点評価値発生回路の出力が第３の閾値レ
ベルを越えている場合、即ち第１焦点評価値発生回路の
出力で合焦が行なわれた場合を示している。いま、被写
体距離Ａなる位置において合焦点に達した後、被写体が
変化して、例えばＢの位置に来たとすると、カーブ(Ｌ)
及びカーブ(ｌ)はカーブ(Ｍ)及びカーブ(ｍ)に変化す
る。この時レンズ位置はＡ点にあるので、図示したよう
に第１焦点評価値発生回路の出力、即ちカーブ(Ｍ)の値
は０である。このため第１焦点評価値発生回路の出力で
合焦点動作を行なわせようとすると、フォーカスモータ
制御回路(10)はモータの回転方向を指定できずに、第１
の閾値(Ｇ)を越える評価値を見出すまでに最初にモータ
が回転しだした方向に回転し続けることになる。したが
って再起動時の回転の初期方向がＡ点から左方向に向か
う様に回転を始めた時は左程問題は無いが、右方向に回
転を始めた場合には、いったん端点(この例では無限遠
点)まで行った後に反転して、Ｂ点に戻るまでピントが
ボケた状態が続く場合が生じ、一般には誤動作として認
識されることになる。

しかし本発明の様に、焦点評価値が第２の閾値(Ｈ)以下
になった時点で第２焦点評価値発生回路の出力、即ちカ
ーブ(ｍ)に切り換わると、図中(ｐ)点で示した様に焦点
評価値の傾斜が存在する位置において評価値の検出を行
なうことになるので、フォーカスモータ制御回路(10)は
直ちにフォーカスモータの回転方向を判断することがで
き、カーブ(ｍ)に沿って合焦動作を行なっていき、カー
ブ(Ｍ)の値が第３の閾値(Ｇ)を越えると、カーブ(Ｍ)に
沿ってキメ細かい合焦動作に入る。

いま一つの例として、被写体が僅かに変化した場合、例
えば被写体距離がＣ点に移動した場合について述べる。
この場合にはカーブ(Ｌ)及び(ｌ)は夫々カーブ(Ｎ)及び
(ｎ)に来る。レンズ位置はＡにあるから、評価値の値は
カーブ(Ｎ)では(ｑ′)に、カーブ(ｎ)では(ｑ)になる。
この場合にはカーブ(Ｎ)及び(ｎ)のどちらを用いて合焦
点検出を行なっても、傾斜の確認を行なえ、一見カーブ
(Ｎ)を用いる方が精度の高い制御が可能と考えられる
が、第１焦点評価値発生回路の出力はこのような低いレ
ベルではノイズの影響を極めて受けやすく、誤動作の原
因となる。このためカーブ(ｎ)に沿って合焦動作を行な
った後に、第３の閾値(Ｇ)を越えた時点でカーブ(Ｎ)で
合焦を行なわせるのは極めて正しい手段である。Ｃ点が
もっとＡ点に近くなった場合、即ち(ｑ′)点の値がレベ
ル(Ｇ)を越えている様な場合は、カーブ(Ｎ)及び(ｎ)の
どちらを用いて合焦点検出を行なっても問題は発生せ
ず、むしろカーブ(Ｎ)を用いるべきであるが、前述の如
く第２焦点評価値発生回路の出力を検出する場合は１フ
ィールド毎に第１焦点評価値発生回路の出力と第２焦点
評価値発生回路の出力を検出するので、１フィールド後
には第１焦点評価値発生回路の出力によってのみ合焦動
作が行なわれる事、およびこのような場合はレンズの移
動量は極めて小さいので、一旦第２焦点評価値発生回路
の出力に合焦点動作を切り換えても全く問題が発生しな
い。

次に、第９図の様に始めの合焦動作が第２焦点評価値発
生回路の出力で行なわれた、即ち第１焦点評価値発生回
路の出力が第３の閾値(Ｇ)を越えないで合焦に達した場
合について述べる。再び、被写体距離がＡからＢに変化
し、カーブ(Ｌ)、(ｌ)が(Ｍ)と(ｍ)に変わったとすると
位置Ａでの(ｍ)の値は再起動の第２の閾値(Ｈ)を下回る
まで変化しているのでフォーカスモータ制御回路(10)は
被写体変化信号を出してモータ(３)を回転させ、カーブ
(ｍ)に沿って再起動動作が行なわれる。前述の様に再起
動動作の間は１フィールド毎にカーブ(Ｍ)と(ｍ)の値が
交互に観測され、カーブ(Ｍ)の値が閾値(Ｇ)を越える
と、合焦動作はカーブ(Ｍ)によって行なわれる事にな
る。

再び第８図の場合と同様被写体距離がＣに変わった場合
を考える。この場合は明らかに再起動の第２の閾値(Ｈ)
を越えた変化がないので、再起動は行なわれない。この
事から始めの合焦動作が第２焦点評価値発生回路の出力
で行なわれた場合は、かなり被写体距離が変化して後、
即ちピントがかなりボケた状態でなければ再起動が行な
われない事がわかる。この事は一見大きな不具合の様で
あるが、実際に第２焦点評価値発生回路で合焦動作が実
行されるのは、例えば白壁のように極めて画面の変動の
少ない被写体の場合であるので、少々ピントがボケた状
態でも撮影画面には大きな影響を及ぼさない。

上記説明から明らかな様に第１焦点評価値発生回路によ
って最初の合焦動作が行なわれた場合に迅速な対応がで
きる事が重要である事がわかる。実際の撮影状態で再起
動を必要とするのは、被写体距離が大きく変化した時
や、被写体そのものが別な物に変わった場合で、この様
な時には一般に焦点評価値は大きく変動するので、上述
の説明の様に再起動を開始した直後は第２焦点評価値発
生回路による合焦動作を行なう時が極めて重要かつ妥当
な手段となるのである。

(ト) 発明の効果 上述の様に本発明においては、２つの焦点評価値発生回
路により、合焦動作をした後、再起動を行なうに当り、
再起動直後の合焦動作は、焦点評価値の形状が緩やかな
山の形をした第２の焦点評価値発生回路を用いて行なう
ので、被写体を見失うことなく、高速追随を行なう事が
可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第４図、第８図および第９図は本発明の一実施
例に係り、第１図は回路ブロック図、第４図は要部回路
ブロック図、第８図および第９図は本発明の動作説明図
である。第２図、第３図は従来例の回路ブロック図であ
る。また、第５図、第６図、第７図は撮影条件による２
つの焦点評価値発生回路の出力の変動の説明図である。 (１)……レンズ、(３)……フォーカスモータ、(９)……
フォーカスモータ制御回路、(15)……第１フィルター、
(16)……第２フィルター、(17)……スイッチ回路(選択
手段)、(18)……積算回路、(19)……スイッチ回路、(2
0)……第１合焦検出回路、(21)……第２合焦検出回路、
(12)……第４比較回路、(13)……基準電圧発生回路、(S
S)……スイッチ回路切り換え信号。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】撮像素子から得られる輝度信号の高域成分
   レベルを第１焦点評価値として出力する第１焦点評価値
   検出手段と、 前記輝度信号の前記高域成分レベルよりも低域の成分を
   も含むレベルを第２焦点評価値として出力する第２焦点
   評価値検出手段と、 前記第１焦点評価値が所定値に達したか否かに応じて、
   前記両焦点評価値の一方を真の焦点評価値として出力す
   る選択手段と、 前記選択手段から出力される焦点評価値に応じてフォー
   カスレンズを変位させて前記真の焦点評価値が最大評価
   値となる合焦位置にて停止させる合焦動作を実行し、且
   つ、該合焦動作の終了後に前記真の評価値が予め設定さ
   れた基準値以上に変化した場合に、前記合焦動作を再開
   させるフォーカス制御手段と、 前記合焦動作の再開時に前記第２焦点評価値を真の焦点
   評価値として出力するよう前記選択手段を制御する手段
   とを、 備えてなるオートフォーカスビデオカメラ。