JPH0954244A - オートフォーカス装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 テレビカメラ等の撮像装置のオートフォーカ
ス装置であって、評価枠周辺部にある輝度差が高い画像
縁周部のオートフォーカス動作に対する影響を排除しよ
うとするものである。 【解決手段】 撮像装置からの画像信号の特定画像領域
における周波数成分を抽出する評価値算出部と、この評
価値算出部による評価値に応じてこの撮像装置の撮像レ
ンズ駆動部３８，３９を制御する制御値を算出する信号
処理部４と、この制御値をこの撮像レンズ駆動部３８，
３９に送出する出力部とを具備する撮像装置のオートフ
ォーカス装置において、この評価値算出部を第１の評価
値算出部３４１と第２の評価値算出部３４２とで構成し
たものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はテレビカメラ等の撮
像装置に使用される電気的手段による撮像装置のオート
フォーカス装置に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来の
テレビカメラに代表される電気的手段による撮像装置の
オートフォーカス装置について図５〜図８を参照して説
明する。

【０００３】従来から、テレビカメラで得られた画像信
号を数値化し計数処理をした後、撮像レンズのフォーカ
ス装置にフィードバックしてフォーカスを合わせる、図
５に示すような回路構成のオートフォーカス装置があっ
た。

【０００４】図５に示す従来例について説明すると、輝
度信号ＹはＡ／Ｄコンバータ７０でサンプリングパルス
発生回路７７よりのサンプリングパルスに同期してデジ
タルデータに変換され、図７に示すデジタルハイパスフ
ィルター７１で高周波成分を取り出し、絶対値処理回路
７２において絶対値を求め、その出力を図６に示す画面
７８の評価枠７９内の全域にわたって積分し、オートフ
ォーカスのための水平方向の評価値を算出している。

【０００５】即ち、この積分は水平枠制御信号発生回路
７４Ｈよりの水平方向の枠制御信号により設定された範
囲の水平ライン内の全データを加算回路７３Ｈに供給し
て加算し、その後、垂直枠制御信号発生回路７４Ｖより
の垂直方向の枠制御信号により設定された範囲におい
て、水平同期信号発生回路７６よりの水平同期信号で同
期を取りながら垂直方向に積分回路７３Ｖで積分して水
平方向の評価値を得、これを基準にしてフォーカス制御
をするものである。

【０００６】しかしながら、従来より上述した評価値の
算出に関しては次のような問題があった。即ち、図６に
示す評価枠７９の内部に焦点をあてる対象物があったと
しても、評価枠７９の周辺に輝度差の大きな画像の縁周
部があると、算出する評価値に影響を与えることにな
る。この場合、この縁周部とこの対象物とがテレビカメ
ラから等距離にあれば特に問題は生じないが、距離が異
なる場合はこの評価枠７９の内部にある対象物にフォー
カスしないばかりか、前述した評価枠７９の周辺にある
縁周部にフォーカスしてしまうことがあった。

【０００７】この対策として評価枠７９を小さくするこ
とが考えられるが、小さくなればそれに応じてこの対象
物の横方向の動きに対して評価値の変動が大きくなり、
フォーカスが外れていないのにフォーカスを動かすとい
う誤動作が起き易くなるものであった。

【０００８】また、従来より図８に示すように複数の大
きさの異なった評価枠を用いたオートフォーカスの方法
があったが、これはボケの大きな状態での評価値の算出
および概略の位置制御には極めて大きな評価枠８０を用
い、更に焦点位置に追い込むときには小さな評価枠８１
を用いるという目的のものであって、それら評価枠の大
きさは極めて大きく異なっていた。

【０００９】そこで、フォーカス対象物の横方向の動き
に対して評価値変動の少ない評価枠の大きさを確保した
まま上記問題を解決する方法が望まれていた。

【００１０】本発明は、テレビカメラ等の、電気的手段
による撮像装置のオートフォーカス装置であって、評価
枠周辺部にある輝度差が高い画像縁周部のオートフォー
カス動作に対する影響を排除しようとするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明はテレビカメラ等
の撮像装置からの画像信号の特定画像領域における水平
方向の周波数成分を抽出する評価値算出部と、この評価
値算出部による評価値に応じてこの撮像装置の撮像レン
ズ駆動部を制御する制御値を算出する信号処理部と、こ
の制御値をこの撮像レンズ駆動部に送出する出力部とを
少なくとも具備する撮像装置のオートフォーカス装置に
おいて、この評価値算出部を第１の評価値算出部と第２
の評価値算出部とで構成する。

【００１２】斯る本発明によれば、焦点を合わせる第１
の評価枠内の対象物以外の画像によるフォーカス制御動
作における影響を排除することができる。また、２つの
評価枠を自由に設定することができ、縁周部の影響排除
をより一層効果的に行うことができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について図
１〜図４を参照して説明する。

【００１４】本実施例の構成は図１のブロック図に示す
ように、テレビカメラ等の撮像装置の光学部は撮像レン
ズ３０と、ＣＣＤ等で構成される撮像素子３１および撮
像レンズ３０を光軸方向に移動するモータ３９を含んで
構成されていて、前記撮像素子３１からの画像信号は増
幅回路３２で増幅、波形整形等がなされた後、次段に続
く信号処理回路３３で加工されて映像信号として出力さ
れる。

【００１５】一方、前記信号処理回路３３において画像
信号から分離された輝度信号Ｙは第１の評価値算出部３
４１および第２の評価値算出部３４２とでオートフォー
カスの基準となる信号を算出し、ＣＰＵ３５で、この信
号をもとにオートフォーカスの制御信号を生成する。前
記制御信号は前記ＣＰＵ３５からモータ駆動回路３８を
介して前記モータ３９に印加され、撮像レンズ３０の位
置を移動する。

【００１６】また、前記ＣＰＵ３５はオートフォーカス
の動作全般を制御するものであって、例えば第１の評価
値算出部３４１の評価値算出枠を決める第１の枠信号３
４３および第２の評価値算出部３４２の評価値算出枠を
決める第２の枠信号３４４を枠信号発生回路３６に働き
かけて発生させ、評価値と撮像レンズ３０の焦点との位
置関係を記憶し、評価値の変化からフォーカス状態を判
断し、モータ駆動回路３８に制御信号を入力してモータ
３９の動作を制御するなどの働きをするものである。

【００１７】尚、前述した第１の評価値算出部３４１お
よび第２の評価値算出部３４２の構成および評価値の算
出方法は図５を参照して説明した従来例と同一であり、
ここでの説明は省略する。また、撮像レンズ３０の位置
の検出は、図示はしていないが位置センサーを設けても
よく、或いはモータ３９がステッピングモータであれ
ば、そのステップ数を計数して位置を決定してもよい。

【００１８】つぎに、図２〜図４を参照して本発明の特
徴である評価枠の働きについて説明する。まず、図２は
第１の評価枠２１１に関して焦点を合わせるべき対象物
２２と、輝度差の大きな画像縁周部２３との位置関係を
示している。同図では第１の評価枠２１１内の垂直部近
辺に輝度差の大きな画像縁周部２３があるため、この輝
度差が評価値に大きく影響し、従ってフォーカス制御に
悪い影響を与える状態になっている。

【００１９】図３は上述した悪影響を除去するために第
２の評価枠２１２を設けたものであって、前記第１の評
価枠２１１の両側をある任意の幅で除いたものである。
従って、図３の画像縁周部２３は前記第２の評価枠２１
２からは除外された状態になっている。この２つの評価
枠を用いたフォーカス制御の方法について述べると、ま
ず第１の評価枠２１１の評価値を基準として撮像レンズ
３０の焦点を合焦点位置に追い込む。またこの動作と同
時に第２の評価枠２１２での評価値の算出を行い、第１
の評価枠２１１での評価値との比較を行う。

【００２０】これら２つの評価値に差がない場合は、輝
度差の大きな画像縁周部２３は存在しないとして、第１
の評価枠２１１の評価値をそのままフォーカス制御に用
いる。この場合は評価枠が小さくならないので対象物２
２の横方向への移動に対して評価値の変動を少ない状態
に保つことができる。

【００２１】逆に第１の評価枠２１１の評価値と第２の
評価枠２１２での評価値との比が大きい場合は、第１の
評価枠２１１の周辺部に輝度差の大きな画像縁周部２３
が存在していると判断し、周辺部を除去した第２の評価
枠２１２での評価値をフォーカス制御に用いる。従って
この場合は、対象物２２の横方向への移動の影響は増加
するが、輝度差の大きな画像縁周部２３の影響をフォー
カス制御から除去できることになる。

【００２２】尚、図３では評価枠を左右から縮小した例
を示しているが、これは評価値を水平方向の高周波成分
のみを抽出して作成しているからである。図４に示すよ
うな評価枠の上方（または下方）の周辺部にある画像縁
周部２３は、水平方向の評価値を算出する上においては
その影響は少ないからである。

【００２３】しかしながら、垂直方向の評価値をも用い
てフォーカス制御を行う場合は、上述した水平方向と同
様に、垂直方向について考慮した評価枠を設定する必要
があることは論を待たない。この評価枠は上下左右を共
に縮小したものであってもよいし、また、各々個別に縮
小した評価枠を複数枚用意してもよい。

【００２４】本例によれば評価枠内の周辺部に輝度差の
大きな画像縁周部が存在した場合、その部分を除外した
評価枠で評価値を作成するので、前記画像縁周部による
オートフォーカス動作が妨害されることはない。

【００２５】また、本例によれば評価枠の周辺に輝度差
の大きな画像縁周部が存在しない場合は前記評価枠の大
きさを小さくしないので、フォーカス対象物の横方向の
動きに対しての評価値の変動は増大することがなく、従
ってフォーカス制御の誤動作を抑制することができる。

【００２６】尚本発明は、上述実施例に限ることなく本
発明の要旨を逸脱することなく、その他種々の構成が採
り得ることは勿論である。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば評価枠内の周辺部に輝度
差の大きな画像縁周部が存在した場合、その部分を除外
した評価枠で評価値を作成するので、この画像縁周部に
よるオートフォーカス動作が妨害されることはない。ま
た、本発明によれば評価枠の周辺に輝度差の大きな画像
縁周部が存在しない場合はこの評価枠の大きさを小さく
しないので、フォーカス対象物の横方向の動きに対して
の評価値の変動は増大することがなく、従ってフォーカ
ス制御の誤動作を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるオートフォーカス装置の実施例を
示す構成図である。

【図２】評価枠周辺部の輝度差の大きな画像縁周部を説
明するための線図である。

【図３】本発明による評価枠とその働きの説明に供する
線図である。

【図４】評価枠上方に存在する画像縁周部の説明に供す
る線図である。

【図５】従来のオートフォーカスのための水平方向の評
価値を得る構成図である。

【図６】従来の水平方向の評価値を得る画像領域を示す
線図である。

【図７】デジタルハイパスフィルターの例を示す構成図
である。

【図８】従来の複数の評価枠を用いたオートフォーカス
の説明に供する線図である。

【符号の説明】

２０ 画面、２１ 評価枠、２１１ 第１の評価枠、２
１２ 第２の評価枠、２２ 対象物、２３ 画像縁周
部、３０ 撮像レンズ、３１ 撮像素子、３２増幅回
路、３３ 信号処理回路、３４１ 第１の評価値算出
部、３４２ 第２の評価値算出部、３４３ 第１の枠信
号、３４４ 第２の枠信号、３５ ＣＰＵ、３６ 枠信
号発生回路、７０ Ａ／Ｄコンバータ、７１ デジタル
ハイパスフィルター、７２ 絶対値処理回路、７４Ｈ
水平枠制御信号発生回路、７４Ｖ 垂直枠制御信号発生
回路、７６ 水平同期信号発生回路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 撮像装置からの画像信号の特定画像領域
   における周波数成分を抽出する評価値算出部と、 前記評価値算出部による評価値に応じて前記撮像装置の
   撮像レンズ駆動部を制御する制御値を算出する信号処理
   部と、 前記制御値を前記撮像レンズ駆動部に送出する出力部
   と、 を具備する撮像装置のオートフォーカス装置において、 前記評価値算出部を第１の評価値算出部と第２の評価値
   算出部とで構成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】 請求項１記載のオートフォーカス装置に
   おいて、 前記第１の評価値算出部は評価値算出領域内の評価値を
   算出すると共に、前記第２の評価値算出部は前記評価値
   算出部領域内の周辺部分の少なくとも一部分を除いた領
   域の評価値を算出する構成としたことを特徴とするオー
   トフォーカス装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載のオートフォーカス装置に
   おいて、 前記第１の評価値算出部が算出する評価値算出領域と、
   前記第２の評価値算出領域とを可変とする構成にしたこ
   とを特徴とするオートフォーカス装置。