JPH099131A - 交換レンズ式カメラシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 前玉フォーカスタイプのみならず、インナー
フォーカスタイプのレンズユニット等のあらゆるレンズ
タイプを接続できるような交換レンズシステムを提供す
ることにある。 【構成】 変倍レンズ１０２と、フォーカスレンズ１０
５と、変倍動作中に合焦状態を維持するためのフォーカ
スレンズの位置関係を記憶するレンズカムデータメモリ
１２０と、撮像素子１０６〜１０８より出力された撮像
信号中より焦点検出領域内に相当する焦点信号を抽出す
るＡＦ信号処理回路１１３と、レンズカムデータメモリ
の出力とＡＦ信号処理回路１１３の出力の両方に基づい
て変倍レンズ及び前記フォーカスレンズを制御して変倍
動作を行うレンズマイコン１１６とを備え、レンズユニ
ット内にレンズマイコン１１６及びレンズカムデータメ
モリ１２０を持ち、ＡＦ信号処理回路１１３の出力をレ
ンズユニットに引き渡すようにした交換レンズ式カメラ
システム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レンズ交換可能なビデ
オカメラ等に用いて好適な撮像装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、ビデオカメラ等の映像機器の進歩
は著しく、ビデオカメラではその多機能化、高性能化の
一環として、交換レンズシステムの導入が行われてい
る。

【０００３】図９は、この種の交換レンズシステムを適
用したビデオカメラの構成の一例をを示すブロツク図で
ある。

【０００４】従来の変倍可能なレンズユニットは、変倍
レンズ２１と補正レンズ２２がカムで機械的に結ばれて
おり、変倍動作を手動や電動で行うと変倍レンズ２１と
補正レンズ２２が一体となって移動する。

【０００５】これらの変倍レンズ２１と補正レンズ２２
をあわせてズームレンズと呼ぶ。このようなレンズシス
テムでは、前玉レンズ１がフォーカスレンズとなってお
り、光軸方向に移動することにより焦点を合わせる。

【０００６】これらのレンズ群を通った光は、撮像素子
３の撮像面上に結像されて電気信号に光電変換され、映
像信号として出力される。この映像信号は、ＣＤＳ／Ａ
ＧＣ回路４でサンプルホールド（相関２重サンプリン
グ）され、ＡＧＣによつて所定のレベルに増幅され、Ａ
／Ｄ変換器５でデジタル映像データへと変換され、後段
の不図示のカメラプロセス回路へ入力されて標準テレビ
ジョン信号に変換されると共に、ＡＦ信号処理回路６へ
と入力される。

【０００７】ＡＦ信号処理回路６では、映像信号中の焦
点状態に応じて変化する高周波成分を抽出し、ＡＦ評価
値として制御用のマイコン７に取り込まれる。

【０００８】マイコン７では合焦度に応じたフォーカス
モータの駆動速度及び、ＡＦ評価値が増加するようなモ
ータ駆動方向を決定し、フォーカスモータの速度及び方
向をレンズユニット１２内のフォーカスモータドライバ
９に送り、フォーカスモータ９１を介してフォーカスレ
ンズ１を駆動する。

【０００９】またズームスイッチ８の状態はマイコン７
に読み込まれ、ズームスイッチ８の操作状態に応じて、
マイコン７はズームレンズ２１, ２２の駆動方向、駆動
速度を決定し、レンズユニット１２内のズームモータド
ライバ１１に送り、ズームモータ１２を介してズームレ
ンズ２１，２２を駆動する。

【００１０】カメラ本体１３は、レンズユニット１２を
切り離すことが可能で、別のレンズユニットを接続する
ことで撮影範囲が広がる。

【００１１】

【発明が解決しようとしている課題】ところで、最近の
民生用一体型カメラは、小型化、レンズ前面までの撮影
を可能とするため、前記補正レンズと変倍レンズをカム
で機械的に結ぶのをやめ、補正レンズの移動軌跡をあら
かじめマイコン内にレンズカムデータとして記憶し、そ
のレンズカムデータにしたっがって補正レンズを駆動
し、かつその補正レンズでフォーカス動作も行わせるよ
うにした、所謂インナーフォーカスタイプのレンズが主
流になってきている。

【００１２】しかしながら、上記の従来例における技術
思想によれば、すべての制御はカメラ側にて行い、レン
ズユニツト側は、カメラ本体より供給された制御信号に
したがつて駆動される構成となつており、インナーフォ
ーカスタイプのレンズを交換レンズのレンズユニットに
実現しようとすると、ズーム動作に伴う焦点面の変化を
補正して合焦状態を保つためのフオーカスレンズの移動
軌跡すなわちレンズカムデータをカメラ本体側に持つ必
要がある。

【００１３】しかしながら、レンズユニット毎に異なる
このレンズカムデータをカメラ本体側に持つのは、カメ
ラ側にとって極めて大きな負担となり、交換可能なレン
ズが多いほど、現実的ではない。

【００１４】そこで本発明の課題は上述の問題点を解消
し、前玉フォーカスタイプのみならず、インナーフォー
カスタイプのレンズユニット等のあらゆるレンズタイプ
を接続できるような、交換レンズシステムを提供するこ
とにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本願における請求項１に記載の発明によれば、変
倍動作を行なう変倍レンズと、前記変倍動作で合焦状態
を維持するため焦点を補正する補正レンズと、前記変倍
レンズと前記補正レンズの位置関係を記憶するメモリ手
段と、前記変倍レンズ及び前記補正レンズを通して結像
された映像を電気信号に変換する撮像手段と、前記撮像
手段より出力された撮像信号中より、画面内の１つまた
は複数の焦点検出領域内に相当する焦点信号を抽出する
抽出手段と、前記メモリ手段出力と前記抽出手段の両方
に基づいて前記変倍レンズ及び前記補正レンズを制御し
て変倍動作を行う制御手段とを有し、前記変倍レンズ手
段や前記補正レンズ手段を含むレンズユニット内に前記
制御手段及びメモリ手段を持ち、前記抽出手段出力をレ
ンズユニットに引き渡すように構成した交換レンズ式カ
メラシステムとする。

【００１６】また本願における請求項２に記載の発明に
よれば、請求項１において、前記抽出手段を、前記焦点
信号として前記撮像信号中の前記焦点検出領域内に相当
する撮像信号中より特定の周波数成分の信号を抽出する
複数のフィルタ手段を備えた構成とする。

【００１７】また本願における請求項３に記載の発明に
よれば、前記抽出手段を、さらに前記焦点検出領域内に
相当する撮像信号の輝度成分をピークホールドしたピー
クホールド出力を検出する手段を備えた構成とする。

【００１８】また本願における請求項４に記載の発明に
よれば、前記抽出手段を、さらに前記焦点検出領域内に
相当する撮像信号のコントラスト成分を検出する手段を
備えた構成とする。

【００１９】また本願における請求項５に記載の発明に
よれば、前記抽出手段を、前記焦点検出領域内の輝度成
分の最大値と最小値の差をピークホールドすることによ
り前記コントラスト成分を検出するピークホールド手段
を備えた構成とする。

【００２０】また本願における請求項６に記載の発明に
よれば、変倍動作を行なう変倍レンズと、前記変倍動作
で合焦状態を維持するため焦点を補正する補正レンズ
と、前記変倍レンズと前記補正レンズの位置関係を記憶
するメモリ手段と、前記変倍レンズ及び前記補正レンズ
を通して結像された映像を電気信号に変換する撮像手段
と、変倍動作を操作するスイッチと、前記撮像手段より
出力された撮像信号中より画面内の１つまたは複数の焦
点検出領域内における焦点信号を抽出する抽出手段と、
前記スイッチが操作されたときは前記メモリ手段出力と
前記抽出手段の両方に基づいて前記変倍レンズ及び補正
レンズを制御して変倍動作を行う制御手段を有し、前記
変倍レンズ手段や前記補正レンズ手段を含むレンズユニ
ット内に前記制御手段及びメモリ手段を持ち、前記抽出
手段出力及びスイッチの状態をレンズユニットに引き渡
すようにした交換レンズ式カメラシステムとする。

【００２１】また本願における請求項７に記載の発明に
よれば、カメラ本体に着脱可能なレンズユニツトであつ
て、変倍動作を行なう変倍レンズと、焦点調節を行うた
めのフォーカスレンズと、前記変倍動作中に合焦状態を
維持するための前記フォーカスレンズの位置情報を記憶
するメモリ手段と、前記カメラ本体側より送信される焦
点状態の評価値信号及び変倍動作の指示情報を受信する
受信手段と、前記受信手段によつて前記変倍動作の指示
情報が受信された場合には、前記メモリ手段の記憶情報
と前記焦点状態の評価値信号の両方に基づいて前記変倍
レンズ及び補正レンズを制御して変倍動作を行う制御手
段とを備えたレンズユニットとする。

【００２２】また本願における請求項８に記載の発明に
よれば、レンズユニットを着脱可能なカメラであつて、
画面内の１つまたは複数の焦点検出領域内に相当する撮
像信号中より焦点信号を抽出する抽出手段と、変倍動作
を指示する指示手段と、前記指示手段の操作状態と、前
記抽出手段の出力信号を前記レンズユニツト内のマイコ
ンへと送信する通信手段とを備えることにより、レンズ
ユニツト側でフォーカスレンズを合焦点へ駆動するため
の駆動方向及び駆動速度を演算可能としたカメラとす
る。

【００２３】

【作用】請求項１に記載の発明によれば、カメラ本体側
より抽出手段によつて抽出された焦点検出領域内に相当
する焦点評価値をレンズユニツト側へと転送するととも
に、レンズユニツト内では、メモリ手段に記憶された変
倍動作中に変倍レンズの移動に伴って変位する焦点位置
を補正するための補正レンズの位置情報と、前記焦点評
価値に基づいて前記補正レンズの駆動速度及び方向が決
定される。

【００２４】また請求項２乃至５の発明によれば、それ
ぞれ焦点状態の評価値として、撮像信号中の特定の周波
数成分、輝度成分のピーク値、コントラスト成分が用い
られ、より高精度の焦点検出を行うことができる。

【００２５】また請求項６の発明によれば、前述の請求
項１の構成に加えて、前記抽出手段出力及び変倍動作を
操作するスイッチの状態をレンズユニットに引き渡すこ
とにより、変倍動作の制御手段はレンズユニットにある
ため、あらゆる前玉、インナーフォーカスを問わず、あ
らゆるレンズタイプのレンズユニットを接続できると同
時にあらゆるレンズユニットに対して変倍制御手段がレ
ンズユニット内にあるにもかかわらずカメラ本体で変倍
動作の操作が可能になる。

【００２６】また請求項７に記載の発明によれば、カメ
ラ側より転送された焦点評価値信号と、レンズユニツト
内のメモリ手段に記憶された変倍動作中に変倍レンズの
移動に伴って変位する焦点位置を補正するためのフォー
カスレンズの位置情報とを用いて、レンズユニツト内に
おいてフォーカスレンズの駆動速度及び駆動方向が決定
される。

【００２７】また請求項８に記載の発明によれば、レン
ズユニツト内において、ＡＦ動作及び変倍動作に伴う焦
点面の変位の補正を同時に行うよう、カメラ本体側より
焦点評価値及び変倍動作の指示情報がレンズユニツト内
の制御手段へと送信される。

【００２８】

【実施例】以下、図面を参照し、本発明の実施例につい
て説明する。図１は本発明を交換レンズ式ビデオカメラ
に適用した場合の構成を示す図である。

【００２９】同図において、１２７はレンズユニット、
１２８はカメラ本体を示し、レンズユニットはカメラ本
体に対して着脱自在で、いわゆる交換レンズシステムを
構成している。

【００３０】被写体からの光は、レンズユニット１２７
内の固定されている第１のレンズ群１０１、変倍を行う
第２のレンズ群１０２、絞り１０３、固定されている第
３のレンズ群１０４、焦点調節機能と変倍による焦点面
の移動を補正するコンペ機能とを兼ね備えた第４のレン
ズ群１０５（以下フォーカスレンズと称す）を通って、
カメラ本体内のＣＣＤ等の撮像素子へと結像される。

【００３１】カメラ本体内の撮像素子は、それぞれ赤
（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色それぞれについて
設けられており、いわゆる３板式の撮像系となつてい
る。

【００３２】３原色中の赤の成分は撮像素子１０６上
に、緑の成分は撮像素子１０７上に、青の成分は撮像素
子１０８の上にそれぞれ結像される。

【００３３】撮像素子１０６，１０７，１０８上に結像
された像は、それぞれ光電変換されて増幅器１０９，１
１０、１１１でそれぞれ最適なレベルに増幅された後、
カメラ信号処理回路１１２へと入力され、標準テレビ信
号に変換されて図示しないビデオレコーダ等へと出力さ
れると同時に、ＡＦ信号処理回路１１３へと入力され
る。

【００３４】ＡＦ信号処理回路１１３で生成されたＡＦ
評価値は、カメラ本体内の本体マイコン１１４内のデー
タ読み出しプログラム１１５にしたがつて垂直同期信号
の整数倍の周期で読み出され、レンズユニット側のレン
ズマイコン１１６へ転送される。

【００３５】またカメラ信号処理回路１１２内では、各
撮像素子より出力された撮像信号より輝度信号のレベル
が検出され、本体マイコン１１４を介して、レンズユニ
ット内のレンズマイコン１１６へと転送され、その輝度
信号情報に基づいてアイリスドライバ１２４が制御さ
れ、ＩＧメータ１２３が駆動され、絞り１０３が開閉制
御される。

【００３６】また絞り１０３の絞り値は、エンコーダ１
２９によつて検出され、レンズマイコン１１６へと供給
され、被写界深度情報として用いられる。

【００３７】またカメラ本体側の本体マイコン１１４
は、ズームスイッチ１３０及びＡＦスイッチ（ＯＮのと
きはＡＦ動作を行い、ＯＦＦのときはマニュアルフォー
カス状態とする）１３１の状態を読み込み、スイッチの
状態をレンズマイコン１１６へと送信する。これによつ
てズームスイッチ１３０の操作状態に応じてモータドラ
イバ１２２を制御してズームモータ１２１を駆動し、ズ
ームレンズ１０２をその操作されている方向に駆動して
ズーム動作が行われる。

【００３８】またレンズマイコン１１６内では、ＡＦプ
ログラム１１７が本体マイコン１１４からのＡＦスイッ
チ１３１の状態およびＡＦ評価値を受け取り、ＡＦスイ
ッチ１３１がオンのときは、このＡＦ評価値に基づいて
モータ制御プログラム１１８を動作させ、フォーカスモ
ータドライバ１２６でフォーカスモータ１２５を駆動
し、フォーカスレンズ１０５を光軸方向に移動させて焦
点合わせを行う。

【００３９】一方、レンズユニットはインナーフォーカ
スタイプであり、ズームレンズ１０２を駆動することに
よつて焦点面が変化するため、ズームレンズ１０２の駆
動に伴ってフォーカスレンズ１０５を所定の特性にした
がって駆動し、前記焦点面の変位によるぼけの発生を防
止する動作が並行して行われる。

【００４０】そのためレンズマイコン１１６内には、ズ
ームレンズの位置の変化に対するフォーカスレンズの合
焦点位置の変化を示す合焦カム軌跡を被写体距離ごとに
記憶したレンズカムデータ１２０がＲＯＭで設けれてい
る。

【００４１】ズーム動作時にレンズカムデータ１２０か
らフォーカスレンズの追従すべきレンズカム軌跡を読み
出してフォーカスレンズを駆動制御するためのコンピュ
ータズームプログラム１１９が設けられている。

【００４２】このコンピュータズームプログラム１１９
は、カメラ本体側の本体マイコン１１４からの情報で、
ＡＦスイッチ１３１がオフ（マニュアルフォーカスモー
ド）で、かつズームスイッチ１３０が押されているとき
は、そのズームスイッチ１３０によつて操作されている
ズーム方向の情報と、ズームレンズの位置とフォーカス
レンズの位置をそれぞれモータの駆動量あるいはエンコ
ーダによつて検出した位置情報によつて、ズーム動作中
にフォーカスレンズのたどるべき合焦カム軌跡及びその
トレース方向を特定してレンズカムデータ１２０から読
み出し、フォーカスレンズのズーム動作に伴う補正速度
及び方向を演算する。

【００４３】そしてこの補正速度及び方向の情報は、フ
ォーカスモータドライバ１２６に供給されてフォーカス
モータ１２５が駆動され、フォーカスレンズが駆動され
ることにより、ズーム動作中のボケの発生が防止され
る。

【００４４】ＡＦスイッチ１３１がオンで、かつズーム
スイッチ１３０が押されているときは、被写体の移動等
に対しても合焦状態を保ち続ける必要があるので、コン
ピユータズームプログラム１１９にて、上述のようにレ
ンズマイコン内部に記憶されたレンズカムデータ１２０
による制御だけでなく、カメラ側の本体マイコン１１４
から送られてきたＡＦ評価値信号も同時に参照し、ＡＦ
評価値が最大となる位置を保ちながらズーム動作を行
う。

【００４５】すなわちコンピュータズームプログラム１
１９によつて求められたフォーカスレンズのズーム動作
に伴う補正速度及び方向の情報と、ＡＦ回路１１７より
出力されるＡＦのぼけ情報に基づくフォーカスレンズの
駆動速度及び方向の情報とが加算され、総合的なフォー
カスレンズ駆動速度及び駆動方向が演算され、フォーカ
スモータドライバ１２６へと供給される。

【００４６】またＡＦスイッチ１３１がオンでかつズー
ムスイッチ１３０が押されていないときは、レンズマイ
コン１１６内のＡＦプログラム１１７により、本体マイ
コン１１４から送信されてきたＡＦ評価値を受け取り、
このＡＦ評価値に基づいてモータ制御プログラム１１８
を動作させ、フォーカスモータドライバ１２６でフォー
カスモータ１２５を駆動し、ＡＦ評価値が最大となるよ
うにフォーカスレンズ１０５を光軸方向に移動させて焦
点合わせを行う。

【００４７】また絞り１０３の絞り値は、エンコーダ１
２９によつて検出され、レンズマイコン１１６へと供給
され、被写界深度情報としてフォーカスレンズの速度補
正等に用いられる。

【００４８】次に図２を用いてカメラ信号処理回路１１
２内のＡＦ信号処理回路１１３について説明する。増幅
器１０８，１０９，１１０でそれぞれ最適なレベルに増
幅された赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の撮像素子出力
は、ＡＦ信号処理回路１１３へと供給され、Ａ／Ｄ変換
器２０６，２０７，２０８でそれぞれデジタル信号に変
換され、カメラ信号処理回路１１２へと送られると同時
に、それぞれアンプ２０９，２１０，２１１で適切なレ
ベルに増幅され、加算器２０８で加算され、自動焦点調
節用輝度信号Ｓ５が生成される。

【００４９】輝度信号Ｓ５は、ガンマ回路２１３へと入
力され、予め設定されているガンマカーブにしたがつて
ガンマ変換され、低輝度成分を強調し高輝度成分を抑圧
した信号Ｓ６が作られる。ガンマ変換された信号Ｓ６
は、カットオフ周波数の高いローパスフィルタ（以下Ｌ
ＰＦと称する）であるＴＥ−ＬＰＦ２１４と、カットオ
フ周波数の低いＬＰＦであるＦＥ−ＬＰＦ２１５へと入
力され、本体マイコン１１４がマイコンインターフェー
ス２５３を通して決定したそれぞれのフィルタ特性で低
域成分が抽出され、ＴＥ−ＬＰＦ２１４の出力信号Ｓ７
とＦＥ−ＬＰＦ２１５の出力信号８が生成される。

【００５０】信号Ｓ７及び信号Ｓ８は、スイッチ２１６
で水平ラインが偶数番目か奇数番目かを識別する信号で
あるＬｉｎｅＥ／Ｏ信号で選択的に切り換えられ、ハイ
パスフィルタ（以下ＨＰＦと称する )２１７へと入力さ
れる。

【００５１】つまり、偶数ラインについては信号Ｓ７を
ＨＰＦ２１７へと供給し、奇数ラインについては信号Ｓ
８をＨＰＦ２１７へと供給する。

【００５２】ＨＰＦ２１７では、本体マイコン１１４が
マイコンインターフェース２５３を介して決定した奇数
／偶数それぞれのフィルタ特性で高域成分のみを抽出さ
れ、絶対値回路２１８で絶対値化することによつて正の
信号Ｓ９が生成される。すなわちＳ９は偶数ライン、奇
数ラインとでそれぞれ異なるフィルタ特性のフィルタに
よつて抽出された高周波成分のレベルを交互に示す信号
である。これによつて１画面の走査で異なる周波数成分
を得ることができる。

【００５３】信号Ｓ９は、それぞれＬ枠，Ｃ枠，Ｒ枠内
における信号のピーク値を検出するためのピークホール
ド回路２２５，２２６，２２７へと供給されて、それぞ
れの枠内における高周波成分のピーク値が検出されると
ともに、ラインピークホールド回路２３１へと入力さ
れ、各水平ラインごとのピーク値が検出される。

【００５４】ここで枠生成回路２５４は、マイコンイン
ターフェース２５３を介して、マイコン１１４より供給
された指令にしたがって、図３で示されるような画面内
の位置に焦点調節用のゲートＬ枠，Ｃ枠，Ｒ枠を形成す
るためのゲート信号Ｌ，Ｃ，Ｒを生成する。

【００５５】ピークホールド回路２２５には枠生成回路
２５４より出力されたＬ枠を毛市営するためのゲート信
号Ｌ及び水平ラインが偶数番目か奇数番目かを識別する
信号であるＬｉｎｅＥ／Ｏ信号（マイコン１１４によつ
て生成される）が入力され、図３で示されるように焦点
調節用Ｌ枠の先頭である左上のＬＲ１の場所で、ピーク
ホールド回路２２５の初期化をおこない、マイコン１１
４からマイコンインターフェース２５３を通して指定し
た偶数ラインか奇数ラインのどちらかの各枠内の信号Ｓ
９をピークホールドし、右下のＩＲ１で、すなわち焦点
調節用の全領域の走査を終了した時点で、エリアバッフ
ァ２２８に枠内のピークホールド値を転送しＴＥ／ＦＥ
ピーク評価値を生成する。

【００５６】同様に、ピークホールド回路２２６には枠
生成回路２５４出力のＣ枠及びＬｉｎｅＥ／Ｏ信号が入
力され、図３で示される焦点調節用Ｃ枠の先頭である左
上のＣＲ１で、ピークホールド回路２２６の初期化をお
こない、マイコンからマイコンインターフェース２５３
を通して指定した偶数ラインか奇数ラインのどちらかの
各枠内の信号Ｓ９をピークホールドし、ＩＲ１で、すな
わち焦点調節用の全領域の走査を終了した時点で、エリ
アバッファ２２９に枠内のピークホールド値を転送しＴ
Ｅ／ＦＥピーク評価値を生成する。

【００５７】さらに同様に、ピークホールド回路２２７
には枠生成回路２５４出力のＲ枠及びＬｉｎｅＥ／Ｏ信
号が入力され、図３で示される焦点調節用Ｒ枠の先頭で
ある左上のＲＲ１で、ピークホールド回路２２７の初期
化をおこない、マイコンからマイコンインターフェース
２５３を通して指定した偶数ラインか奇数ラインのどち
らかの各枠内の信号Ｓ９をピークホールドし、ＩＲ１
で、すなわち焦点調節用の全領域の走査を終了した時点
で、バッファ２３０にに枠内のピークホールド値を転送
しＴＥ／ＦＥピーク評価値を生成する。

【００５８】ラインピークホールド回路２３１には、信
号Ｓ９及び枠生成回路２５４出力のＬ枠，Ｃ枠，Ｒ枠を
生成するためのゲート信号が入力され、各枠内の水平方
向の開始点で初期化され、各枠内の信号Ｓ９の水平の１
ラインのピーク値をホールドする。

【００５９】積分回路２３２，２３３，２３４，２３
５，２３６，２３７には、ラインピークホールド回路２
３１出力及び水平ラインが偶数番目か奇数番目かを識別
する信号であるＬｉｎｅＥ／Ｏ信号が入力されると同時
に、積分回路２３２，２３５には、枠生成回路２５４よ
り出力されたＬ枠生成用のゲート信号が、積分回路２３
３，２３６には枠生成回路出力２５４より出力されたＣ
枠生成用のゲート信号が、積分回路２３４，２３７には
枠生成回路２５４より出力されたＲ枠生成用のゲート信
号が入力される。

【００６０】積分回路２３２は、焦点調節用Ｌ枠の先頭
である左上のＬＲ１で、積分回路２３２の初期化をおこ
ない、各枠内の偶数ラインの終了直前でラインピークホ
ールド回路２３１の出力を内部レジスタに加算し、ＩＲ
１で、エリアバッファ２３８にピークホールド値を転送
しラインピーク積分評価値を生成する。

【００６１】積分回路２３３は、焦点調節用Ｃ枠の先頭
である左上のＣＲ１の各場所で、積分回路２３３の初期
化を行い、各枠内の偶数ラインの終了直前でラインピー
クホールド回路２３１の出力を内部レジスタに加算し、
ＩＲ１でバッファ２３９にピークホールド値を転送しラ
インピーク積分評価値を生成する。

【００６２】積分回路２３４は、焦点調節用Ｒ枠の先頭
である左上のＲＲ１で積分回路２３４の初期化をおこな
い、各枠内の偶数ラインの終了直前でラインピークホー
ルド回路２３１の出力を内部レジスタに加算し、ＩＲ１
で、エリアバッファ２４０にピークホールド値を転送し
ラインピーク積分評価値を生成する。

【００６３】積分回路２３５，２３６，２３７は、それ
ぞれ積分回路２３２，２３３，２３４偶数ラインのデー
タについて加算する代わりに、それぞれ奇数ラインのデ
ータの加算を行なう以外は、それぞれ積分回路２３２，
２３３，２３４と同様の動作を行い、エリアバッファ２
４１，２４２，２４３にその結果を転送する。

【００６４】また信号Ｓ７は、ピークホールド回路２１
９，２２０，２２１及びライン最大値ホールド回路２４
４及びライン最小値ホールド回路２４５に入力される。

【００６５】ピークホールド回路２１９には枠生成回路
２５４より出力されたＬ枠生成用のゲート信号が入力さ
れ、Ｌ枠の先頭である左上のＬＲ１で、ピークホールド
回路２１９の初期化をおこない、各枠内の信号Ｓ７をピ
ークホールドし、ＩＲ１で、バッファ２２２にピークホ
ールド結果を転送し、輝度レベル（以下Ｙ信号と称す）
のピーク評価値を生成する。

【００６６】同様に、ピークホールド回路２２０は枠生
成回路２５４より出力されたＣ枠生成用のゲート信号が
入力され、Ｃ枠の先頭である左上のＣＲ１で、ピークホ
ールド回路２２０の初期化をおこない、各枠内の信号Ｓ
７をピークホールドし、ＩＲ１で、バッファ２２３にピ
ークホールド結果を転送し、Ｙ信号ピーク評価値を生成
する。

【００６７】さらに同様に、ピークホールド回路２２１
は枠生成回路２５４より出力されたＲ枠生成用のゲート
信号が入力され、Ｒ枠の先頭である左上のＲＲ１で、ピ
ークホールド回路２２１の初期化をおこない、各枠内の
信号Ｓ７をピークホールドし、ＩＲ１で、バッファ２２
４にピークホールド結果を転送し、Ｙ信号ピーク評価値
を生成する。

【００６８】ライン最大値ホールド回路２４４及びライ
ン最小値ホールド回路２４５には、枠生成回路２５４よ
り出力されたそれぞれＬ枠，Ｃ枠，Ｒ枠生成用のゲート
信号が入力され、各枠内の水平方向の開始点で初期化さ
れ、各枠内の信号Ｓ７の水平１ラインのＹ信号のそれぞ
れ最大値及び最小値をホールドする。

【００６９】これらのライン最大値ホールド回路２４４
及びライン最小値ホールド回路２４５で、それぞれホー
ルドされたＹ信号の最大値及び最小値は、引算器２４６
へと入力され、（最大値ー最小値）信号すなわちコント
ラストを表す信号Ｓ１０が計算され、ピークホールド回
路２４７，２４８，２４９に入力される。

【００７０】ピークホールド回路２４７には枠生成回路
２５４よりＬ枠生成用のゲート信号が入力され、Ｌ枠の
先頭である左上のＬＲ１で、ピークホールド回路２４７
の初期化をおこない、各枠内の信号Ｓ１０をピークホー
ルドし、ＩＲ１で、バッファ２５０にピークホールド結
果を転送し、Ｍａｘ−Ｍｉｎ評価値を生成する。

【００７１】同様にピークホールド回路２４８には枠生
成回路２５４よりＣ枠生成用のゲート信号が入力され、
Ｃ枠の先頭である左上のＣＲ１で、ピークホールド回路
２４８の初期化をおこない、各枠内の信号Ｓ１０をピー
クホールドし、ＩＲ１、バッファ２５１にピークホール
ド結果を転送し、Ｍａｘ−Ｍｉｎ値を生成する。

【００７２】さらに同様にピークホールド回路２４９に
は枠生成回路２５４よりＲ枠生成用のゲート信号が入力
され、Ｒ枠の先頭である左上のＲＲ１で、ピークホール
ド回路２４９の初期化をおこない、各枠内の信号Ｓ１０
をピークホールドし、ＩＲ１で、バッファ２５２にピー
クホールド結果を転送し、Ｍａｘ−Ｍｉｎ評価値を生成
する。

【００７３】Ｌ枠，Ｃ枠，Ｒ枠からなる焦点検出用の全
領域の走査を終了したＩＲ１の時点では、それぞれバッ
ファ２２２，２２３，２２４，２２８，２２９，２３
０，２３８，２３９，２４０，２４１，２４２，２４
３，２５０，２５１，２５２にそれぞれ各枠内のデータ
を転送するのと同時に、枠生成回路２５４から、マイコ
ン１１４に対して割り込み信号を送出し、各バッファ内
に転送されたデータをマイコン１１４へと転送する処理
を行う。

【００７４】すなわちマイコン１１４は、前記割り込み
信号を受けてマイコンインターフェース２５３を通して
バッファ２２２，２２３，２２４，２２８，２２９，２
３０，２３８，２３９，２４０，２４１，２４２，２４
３，２５０，２５１，２５２内の各データを、次のＬ
枠，Ｃ枠，Ｒ枠内の走査を終了して各バッファに次のデ
ータが転送されるまでに読み取り、後述のごとく、垂直
同期信号に同期してレンズマイコン１１６に転送する。

【００７５】レンズマイコン１１６はこれらの焦点評価
値を演算して、焦点状態を検出し、フォーカスモータ駆
動速度及び駆動方向等の演算を行い、フォーカスモータ
を駆動制御してフオーカシングレンズを駆動する。

【００７６】ここで図３の画面内における焦点検出のた
めの各領域のレイアウトを示す図を用いて、ＡＦ信号処
理回路１１３内の各種情報の取り込みタイミングを説明
する。外側の枠は撮像素子１０６，１０７，１０８の出
力の有効撮像画面である。

【００７７】内側の３分割された枠は焦点検出用のゲー
ト枠で、左側のＬ枠、中央のＣ枠、右側のＲ枠が枠生成
回路２５４から出力される各Ｌ枠生成用ゲート信号、Ｃ
枠生成用ゲート信号、Ｒ枠生成用ゲート信号にしたがつ
て形成されている。

【００７８】そして、これらのＬ，Ｃ，Ｒ枠の開始位置
でそれぞれリセット信号をＬ，Ｃ，Ｒ各枠ごとに出力
し、初期化（リセツト）用信号ＬＲ１，ＣＲ１，ＲＲ１
を生成し、各積分回路２３２〜２３７、ピークホールド
回路２１９〜２２１，２２５〜２２７，２４７〜２４９
等をリセットする。

【００７９】またＬ，Ｃ，Ｒ枠からなる焦点検出用の領
域の走査終了時にデータ転送信号ＩＲ１を生成し、各積
分回路の積分値、各ピークホールド回路のピークホール
ド値を各バッファに転送する。

【００８０】また偶数フィールドの走査を実線で、奇数
フィールドの走査を点線で示し、偶数フィールド、奇数
フィールド共に、偶数ラインはＴＥ−ＬＰＦ出力を選択
し、奇数ラインはＦＥ−ＬＰＦ出力を選択する。

【００８１】次に各枠内のＴＥ／ＦＥピーク評価値、Ｔ
Ｅラインピーク積分評価値、ＦＥラインピーク積分評価
値、Ｙ信号ピーク評価値、Ｍａｘ−Ｍｉｎ評価値を使用
してマイコンがどのように自動焦点調節動作をするか説
明する。尚、これらの評価値は、レンズユニット内のレ
ンズマイコン１１６へと送信され、実際の制御はレンズ
マイコン１１６にて行われる。

【００８２】ここで各評価値の特性及び用途について説
明する。

【００８３】ＴＥ／ＦＥピーク評価値は合焦度を表わす
評価値で、ピークホールド値なので比較的被写体依存が
少なくカメラのぶれ等の影響が少なく、合焦度判定、再
起動判定に最適である。

【００８４】ＴＥラインピーク積分評価値、ＦＥライン
ピーク積分評価値も合焦度を表わすが、積分効果でノイ
ズの少ない安定した評価値なので方向判定に最適であ
る。

【００８５】さらにピーク評価値もラインピーク積分評
価値も、ＴＥの方がより高い高周波成分を抽出している
ので合焦近傍に最適で、逆にＦＥは合焦から遠い大ボケ
時に最適である。したがつてこれらの信号を加算して、
あるいはＴＥのレベルに応じて選択的に切り換えて用い
ることにより、大ぼけから合焦点近傍までダイナミツク
レンジの広いＡＦを行うことができる。

【００８６】またＹ信号ピーク評価値やＭａｘ−Ｍｉｎ
評価値は合焦度にあまり依存せず被写体に依存するの
で、合焦度判定、再起動判定、方向判定を確実に行なう
ために、被写体の変化、動き等の状況を把握するのに最
適である。また焦点評価値が明るさの変化による影響を
除去するために正規化するために用いられる。

【００８７】つまりＹ信号ピーク評価値で高輝度被写体
か低照度被写体かの判定を行ない、Ｍａｘ−Ｍｉｎ評価
値でコントラストの大小の判定を行ない、ＴＥ／ＦＥピ
ーク評価値、ＴＥラインピーク積分評価値、ＦＥライン
ピーク積分評価値の山の大きさを予測し補正すること
で、最適なＡＦ制御を行うことができる。

【００８８】これらの評価値は、カメラ本体１２８から
レンズユニット１２７に転送され、レンズユニット１２
７内のレンズマイコン１１６に供給され、自動焦点調節
動作が行われる。

【００８９】図４を用いてレンズユニット１２７内のレ
ンズマイコン１１６での、ズーム動作が行われていない
ときの、ＡＦプログラム１１７によつて行われる自動焦
点調節動作のアルゴリズムについて説明する。

【００９０】処理を開始すると、最初にstep１の処理で
ＡＦ動作を起動した後、step２の処理に移行し、ＴＥや
ＦＥピークのレベルを所定のしきい値と比較することに
よつて、大ぼけか、合焦点近傍か、合焦点からどの程度
離れているかを判別して速度制御を行う。

【００９１】この際、ＴＥのレベルが低く、山の麓、す
なわち大ぼけであることが予想される場合には、ＦＥラ
インピーク積分評価値を主に使用して方向制御すること
でフオーカシングレンズを山登り制御し、山の頂上付近
となつてＴＥのレベルがある程度まで上昇してきたらＴ
Ｅラインピーク積分評価値を用いてフオーカシングレン
ズを山登り制御し、高精度に合焦点を検出できるように
制御する。

【００９２】次に、合焦点近傍になつた場合には、step
３の処理へと移行し、ＴＥやＦＥピーク評価値の絶対値
やＴＥラインピーク積分評価値の変化量で、山の頂点判
断を行ない、山の頂上すなわち合焦点で最も評価値のレ
ベルの高い点であると判定された場合には、step４でフ
ォーカスレンズを停止し、step５の処理で再起動待機に
入る。

【００９３】再起動待機では、ＴＥやＦＥピーク評価値
のレベルが合焦点を検出したときのピーク値よりも、所
定レベル以上低下したことが検出されたときstep６の処
理で再起動させる。

【００９４】以上の処理を繰り返し行うことにより、常
時ＡＦ動作を行うことができる。この自動焦点調節動作
のループの中で、ＴＥ／ＦＥピークを用いて速度制御を
かける度合いや、山の頂上判断の絶対レベル、ＴＥライ
ンピーク積分評価値の変化量等は、Ｙピーク評価値やＭ
ａｘ−Ｍｉｎ評価値を用いた被写体判断より山の大きさ
の予測を行ない、これに基づいて決定する。

【００９５】次に、変倍動作を行なうときの、変倍レン
ズ１０２及びフォーカスコンペレンズ１０５の移動の関
係、そしてワイドからテレへの変倍動作中のＡＦ評価値
信号の参照の仕方を説明する。

【００９６】図１のように構成されたレンズシステムで
は、フォーカスレンズ１０５がコンペ機能と焦点調節機
能を兼ね備えているため、焦点距離が等しくても、撮像
素子１０６，１０７，１０８に合焦するためのフォーカ
スレンズ１０５の位置は、被写体距離によって異なって
しまう。

【００９７】各焦点距離において被写体距離を変化させ
たとき、各撮像素子の撮像面上に合焦させるためのフォ
ーカスレンズ１０５の位置を連続してプロットすると、
図５のようになる。同図の横軸は変倍レンズ位置（焦点
距離）、縦軸はフォーカスレンズ位置を示している。そ
してこの各軌跡情報がレンズマイコン１１６内のレンズ
カムデータ１２０の内容である。

【００９８】ズーム動作中は、被写体距離に応じて図５
に示された軌跡を選択し、該軌跡をトレースするように
フォーカスレンズ１０５を移動させれば、ボケのないズ
ーム動作が可能になる。

【００９９】前玉フォーカスタイプのレンズシステムで
は、変倍レンズに対して独立したコンペンンセータレン
ズが設けられており、さらに変倍レンズとコンペンセー
タレンズが機械的なカム環で結合されている。

【０１００】従って、例えばこのカム環にマニュアルズ
ーム用のツマミを設け、手動で焦点距離を変えようとし
た場合、ツマミをいくら速く動かしても、カム環はこれ
に追従して回転し、変倍レンズとコンペンセータレンズ
はカム環のカム溝に沿って移動するので、フォーカスレ
ンズのピントがあっていれば、上記動作によってボケを
生じることはない。

【０１０１】しかし、上述のような特徴を有するインナ
ーフォーカスタイプのレンズシステムの制御において
は、合焦を保ちながらズーム動作を行おうとする場合、
レンズマイコン１１６に図５の軌跡情報をレンズカムデ
ータ１２０として記憶しておき、変倍レンズ１０２の位
置または移動速度に応じてレンズカムデータ１２０より
軌跡情報を読みだして、その情報に基づいてフォーカス
レンズ１０５を移動させる必要がある。

【０１０２】図６は、考案されている軌跡追従方法の一
例を説明するための図面である。同図において、Ｚ0 ,
Ｚ1 , Ｚ2 ,...，Ｚ6 は変倍レンズ位置を示しており、
ａ0, ａ1 , ａ2 ,...，ａ6 及びｂ0 , ｂ1 , ｂ2
,...，ｂ6 は、それぞれレンズマイコン１１６内のレ
ンズカムデータ１２０として記憶されている代表軌跡で
ある。

【０１０３】またｐ0 , ｐ1 , ｐ2 ,...，ｐ6 は、上記
２つの軌跡を基に算出された軌跡である。この軌跡の算
出式を以下に記す。

【０１０４】 ｐ(n+1)=｜ｐ(n)-ａ(n) ｜/ ｜ｂ(n)-ａ(n) ｜* ｜ｂ(n+1)-ａ(n+1) ｜ + ａ(n+1) … （１） この（１）式によれば、例えば図６において、フォーカ
スレンズがｐ0 にある場合、ｐ0 が線分ｂ0 −ａ0 を内
分する比を求め、この比に従って線分ｂ1 −ａ1 を内分
する点をｐ1 としている。

【０１０５】このｐ1 −ｐ0 の位置差と、変倍レンズが
Ｚ０〜Ｚ１で移動するのに要する時間から、合焦を保つ
ためのフォーカスレンズの移動速度が分かる。

【０１０６】次に、変倍レンズ１０２の停止位置が、予
め記憶された代表軌跡データを所有する境界上でなけれ
ばならないという制限がない場合について説明する。

【０１０７】図７は変倍レンズ位置方向（横軸方向）の
内挿方法を説明するための図であり、図６の一部を抽出
し、変倍位置レンズを任意としたものである。

【０１０８】図６において、縦軸はフォーカレンズ位
置、横軸は変倍レンズ位置を示しており、レンズマイコ
ン１１６でレンズカムデータ１２０に記憶している代表
軌跡位置（変倍レンズ位置に対するフォーカスレンズ位
置）を、変倍レンズ位置Ｚ０,Ｚ１,...，Ｚｋ- １, Ｚ
ｋ，... ，Ｚｎに対して、その時のフォーカスレンズ位
置を被写体距離別に、それぞれ、 ａ0 , ａ1 ,...，ａk-1 , ａk ，... ，ａn ｂ0 , ｂ1 ,...，ｂk-1 , ｂk ，... ，ｂn で表わしている。

【０１０９】今、変倍レンズ位置がズーム境界上でない
Ｚx にあり、フォーカスレンズ位置がＰｘである場合、
ａx , ｂx を求めると、 ａx = ａk −( Ｚk −Ｚx)*(ａk −ａk-1)/(Ｚk −Ｚk-1 ）…（２） ｂx = ｂk −( Ｚk −Ｚx)*(ｂk - ｂk-1)/(Ｚk - Ｚk-1 ) …（３） となる。

【０１１０】つまり、現在の変倍レンズ位置とそれを挟
む２つのズーム境界位置（例えば図７のＺk とＺk-1 ）
とから得られる内分比に従い、記憶している４つの代表
軌跡データ（図７で、ａk,ａk-1,ｂk,ｂk-1 ）のうち同
一被写体距離のものを前記内分比で内分することにより
ａx,ｂx を求める事ができる。

【０１１１】そしてａx,Ｐx,ｂx から得られる内分比に
従い、記憶している４つの代表データ（図７で、ａk,ａ
k-1,ｂk,ｂk-1 ）の内、同一焦点距離のものを（１）式
のように前記内分比で内分することによりｐk,ｐk-1 を
求めることが出来る。

【０１１２】そして、ワイドからテレへのズーム時には
追従先フォーカス位置pkと現フォーカス位置pxとの位置
差と、変倍レンズがＺx 〜Ｚk まで移動するのに要する
時間から、合焦を保つためのフォーカスレンズの移動速
度が分かる。

【０１１３】またテレからワイドへのズーム時には追従
先フォーカス位置ｐk-1 と現フォーカス位置Ｐx との位
置差と、変倍レンズがＺx 〜Ｚk-1 まで移動するのに要
する時間から、合焦を保つためのフォーカスレンズの移
動速度が分かる。以上のような軌跡追従方法が考案され
ている。

【０１１４】ところで、ＡＦスイッチ１３１がオンのと
きは、合焦を維持しながら軌跡を追従する必要がある。
変倍レンズがテレからワイド方向に移動する場合には、
図５から明らかなように、ばらけている軌跡が収束する
方向なので、上述した軌跡追従方法でも合焦は維持でき
る。

【０１１５】しかしながら、ワイドからテレ方向では、
収束点にいたフォーカスレンズがどの軌跡をたどるべき
かが判らないので、同様な軌跡追従方法では合焦を維持
できない。

【０１１６】図８は、上述したような問題に対して考案
されている軌跡追従方法の一例を説明するための図面で
ある。同図（ａ），（ｂ）とも横軸は変倍レンズの位置
を示しており、縦軸は（ａ）がＡＦ評価信号である映像
信号の高周波成分（鮮鋭度信号）のレベルを示してお
り、同図（ｂ）がフォーカスレンズの位置を示してい
る。

【０１１７】同図において、ある被写体に対してズーム
動作時を行う際の合焦カム軌跡が６０４であるとする。

【０１１８】ここでズーム位置６０６（Ｚ14）よりワイ
ド側での合焦カム軌跡追従速度を正（フォーカスレンズ
至近方向に移動）、６０６よりテレ側の無限方向に移動
する合焦カム軌跡追従速度を負とする。

【０１１９】そして合焦を維持しながらフォーカスレン
ズがカム軌跡６０４を辿るときに、前記鮮鋭度信号の大
きさは６０１のようになる。一般に、合焦を維持したズ
ーミングでは、鮮鋭度信号レベルはほぼ一定値となるこ
とが知れている。

【０１２０】同図（ｂ）において、ズーム動作時、合焦
カム軌跡６０４をトレースするフォーカスレンズ移動速
度をＶf0とする。実際のフォーカスレンズの移動速度を
Ｖｆとし、カム軌跡６０４をトレースするＶf0に対し
て、大小させながらズーム動作を行うと、その軌跡は６
０５のようにジグザグの軌跡となる。

【０１２１】この時、前記鮮鋭度信号レベルは６０２の
ように山、谷を生ずるように変化する。ここで軌跡６０
４と６０５が交わる位置で６０３の大きさは最大となり
（Ｚ0,Ｚ1,... Ｚ16 の偶数のポイント）、６０５の移
動方向ベクトルが切り換わるＺ0,Ｚ1,... Ｚ16 の奇数
のポイントで６０３のレベルは最小となる。

【０１２２】６０２は６０３の最小値であるが、逆に６
０２のレベルＴＨ１を設定し、６０３の大きさがＴＨ１
と等しくなる毎に、軌跡６０５の移動方向ベクトルを切
換えれば、切り換え後のフォーカスレンズ移動方向は、
合焦軌跡６０４に近づく方向に設定できる。

【０１２３】つまり鮮鋭度信号レベル６０１と６０２
（ＴＨ１）の差分だけ像がボケる毎に、ボケを減らすよ
うに、フォーカスレンズの移動方向及び速度を制御する
ことで、ボケ量を抑制したズーム動作が行える。

【０１２４】上述した手法を用いることにより、図３に
示したようなカム軌跡が収束から発散してゆくワイドか
らテレへのズーム動作において、仮に合焦速度Ｖf0がわ
からなくても、図６で説明した追従速度（（１）式より
求まるｐ(n+1) を使って算出）に対し、フォーカスレン
ズ移動速度Ｖｆを制御しながら、６０５のように切り換
え動作を繰り返すことにより（鮮鋭度信号レベルの変化
に従って）、鮮鋭度信号レベルが６０２（ＴＨ１）より
も下がらない、つまり、一定量以上のボケを生じない、
合焦カム軌跡の選択が行える。

【０１２５】ここで、フォーカスレンズの移動速度Ｖｆ
は、正方向の補正速度をＶf+、負方向の補正速度をＶf-
として、 Ｖｆ ＝ Ｖf0 ＋ Ｖf+ …（４） Ｖf0 ＋ Ｖf- …（５） より決まり、この時補正速度Ｖf+, Ｖf- は、上記ズー
ム動作手法による、追従軌跡選択時の片寄りが生じない
ように、（４）、（５）式により得られるＶｆの２つの
方向ベクトルの内角が、Ｖf0の方向ベクトルにより、２
等分されるように決定される。

【０１２６】また、被写体や、焦点距離、被写界深度に
応じて補正速度による補正量の大きさを変化させること
により、鮮鋭度信号の増減周期を変化させ、追従軌跡の
選択精度向上を図った手法も提案されている。

【０１２７】尚、請求項１について、補正レンズは実施
例のフォーカスレンズ１０５に相当し、抽出手段は撮像
手段は撮像素子１０６〜１０８に相当し、メモリ手段は
レンズカムデータ１２０に相当し、制御手段はレンズユ
ニット内のコンピユータズーム１１９を含むレンズマイ
コン１１６に相当し、カメラ本体内のマイコン１１４か
らレンズユニット内のレンズマイコン１１６へのデータ
通信が、前記抽出手段の出力をカメラ側より前記レンズ
ユニット側へと引き渡す手段に相当する。

【０１２８】また請求項２について、複数のフィルタ手
段は、ＡＦ信号処理回路１１３内のＴＥ−ＬＰＦ２１
４，ＦＥ−ＬＰＦ２１５，ＨＰＦ２１７に相当する。

【０１２９】また請求項３について、焦点検出領域内に
相当する撮像信号の輝度成分をピークホールドしたピー
クホールド出力を検出する手段は、ピークホールド回路
２１９，２２０，２２１に相当する。

【０１３０】また請求項４について、前記焦点検出領域
内に相当する撮像信号のコントラスト成分を検出する手
段は、ライン最大値ホールド回路２４４，ライン最小値
ホールド回路２４５，引算器２４６に相当する。

【０１３１】また請求項５について、コントラスト成分
を検出するピークホールド手段は、ピークホールド回路
２４７，２４８，２４９に相当する。

【０１３２】また請求項６について、補正レンズは実施
例のフォーカスレンズ１０５に相当し、抽出手段はカメ
ラ信号処理回路１１２内のＡＦ信号処理回路１１３に相
当し、撮像手段は撮像素子１０６〜１０８に相当し、変
倍動作を操作するスイッチは変倍スイッチ１３０に相当
し、メモリ手段はレンズカムデータ１２０に相当し、制
御手段はレンズユニット内のコンピユータズーム１１９
を含むレンズマイコン１１６に相当し、カメラ本体内の
マイコン１１４からレンズユニット内のレンズマイコン
１１６へのデータ通信が、前記抽出手段の出力をカメラ
側より前記レンズユニット側へと引き渡す手段に相当す
る。

【０１３３】また請求項７について、メモリ手段は、レ
ンズカムデータ１２０に相当し、制御手段はレンズユニ
ット内のコンピユータズーム１１９を含むレンズマイコ
ン１１６に相当し、カメラ本体内のマイコン１１４から
レンズユニット内のレンズマイコン１１６へのデータ通
信が、前記抽出手段の出力をカメラ側より前記レンズユ
ニット側へと引き渡す手段に相当する。

【０１３４】また請求項８について、抽出手段はカメラ
信号処理回路１１２内のＡＦ信号処理回路１１３に相当
し、変倍動作を指示する指示手段はズームスイッチ１３
０に相当し、通信手段はカメラ本体内のマイコン１１４
からレンズユニット内のレンズマイコン１１６へのデー
タ通信に相当する。

【０１３５】

【発明の効果】以上説明したように、本願の請求項１に
記載の発明によれば、カメラ本体側より焦点評価値をレ
ンズユニツト側へと転送するとともに、レンズユニツト
内では、メモリ手段に記憶された変倍動作中に変倍レン
ズの移動に伴って変位する焦点位置を補正するための補
正レンズの位置情報と、前記焦点評価値に基づいて前記
補正レンズの駆動速度及び方向を決定するようにしたの
で、前玉、インナーフォーカスタイプを問わず、どのよ
うなレンズを装着してもレンズ個々に最適な応答性等を
決定でき、あらゆる被写体や撮影条件で目的の主被写体
に安定に合焦できるとともに、ぼけのない変倍動作を行
うことができる交換レンズシステムを実現できる。

【０１３６】また請求項２乃至５の発明によれば、それ
ぞれ焦点状態の評価値として、撮像信号中の特定の周波
数成分、輝度成分のピーク値、コントラスト成分が用い
られ、より高精度の焦点検出を行うことが可能となると
ともに、複数の焦点状態評価値を用いることにより、レ
ンズ側の種々の特性及び機能にも対応することができ、
汎用性の高いシステムを実現することができる。

【０１３７】また請求項６の発明によれば、変倍動作の
制御手段はレンズユニットに設け、カメラ側より変倍動
作するスイッチの状態をレンズユニットに引き渡してレ
ンズユニツト側で変倍動作及びその焦点面の補正動作を
行わせることにより、前玉、インナーフォーカスを問わ
ず、あらゆるレンズタイプのレンズユニットを接続でき
ると同時にあらゆるレンズユニットに対して変倍制御手
段がレンズユニット内にあるにもかかわらずカメラ本体
で変倍動作の操作が可能になり、操作性を低下すること
がなく、交換レンズシステムを実現することができる。

【０１３８】また請求項７の発明によれば、カメラ側よ
り転送された焦点評価値信号と、レンズユニツト内のメ
モリ手段に記憶された変倍動作中に変倍レンズの移動に
伴って変位する焦点位置を補正するためのフォーカスレ
ンズの位置情報とを用いて、レンズユニツト内において
フォーカスレンズの駆動速度及び駆動方向が決定される
ようにしたので、カメラ側に負担をかけず、レンズユニ
ツトの持つ特性、機能をフルに発揮させ、最適な状態で
駆動可能なレンズユニツトを実現することができる。

【０１３９】また請求項８に記載の発明によれば、レン
ズユニツト内において、ＡＦ動作及び変倍動作に伴う焦
点面の変位の補正を同時に行うよう、カメラ本体側より
焦点評価値及び変倍動作の指示情報がレンズユニツト内
の制御手段へと送信するようにしたので、カメラ側に負
担をかけず、レンズユニツトの持つ特性、機能をフルに
発揮させ、最適な状態で駆動可能なレンズユニツトを実
現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の自動焦点調節装置の一実施例の構成を
示すブロツク図である。

【図２】図１の自動焦点調節装置において、カメラ本体
側のＡＦ信号処理回路の内部構成を示すブロック図であ
る。

【図３】本発明の各種焦点評価値の抽出動作及び抽出タ
イミングを説明するための図である。

【図４】本発明の実施例におけるＡＦ動作を説明するた
めのフローチヤートである。

【図５】変倍レンズの変倍動作に伴って変位する焦点面
の位置を補正して合焦状態を維持するためのフォーカス
レンズの移動軌跡（レンズカムデータ）を示す図であ
る。

【図６】レンズカムデータに記憶された複数のカム軌跡
の情報から、記憶されていないカム軌跡を内装する演算
を説明するための図である。

【図７】レンズカムデータに記憶された複数のカム軌跡
の情報から、記憶されていないカム軌跡を内装する演算
を説明するための図である。

【図８】カム軌跡にフォーカスレンズを追従させるため
のアルゴリズムを説明するための図である。

【図９】従来の自動焦点調節装置の代表的な構成を示す
ブロツク図である。

【符号の説明】

１０５ フォーカスレンズ １０６ 撮像素子 １０７ 撮像素子 １０８ 撮像素子 １１２ カメラ信号処理回路 １１３ ＡＦ信号処理回路 １１４ （カメラ）本体マイコン １１６ レンズマイコン １１７ ＡＦ制御回路 １１８ モータ制御回路 １１９ コンピユータズームプログラム １２０ レンズカムデータ １２５ フォーカスモータ １２６ モータドライバ １３０ ズームスイツチ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 変倍動作を行なう変倍レンズと、 前記変倍動作で合焦状態を維持するため焦点を補正する
   補正レンズと、 前記変倍レンズと前記補正レンズの位置関係を記憶する
   メモリ手段と、 前記変倍レンズ及び前記補正レンズを通して結像された
   映像を電気信号に変換する撮像手段と、 前記撮像手段より出力された撮像信号中より、画面内の
   １つまたは複数の焦点検出領域内に相当する焦点信号を
   抽出する抽出手段と、 前記メモリ手段出力と前記抽出手段の両方に基づいて前
   記変倍レンズ及び前記補正レンズを制御して変倍動作を
   行う制御手段とを有し、 前記変倍レンズ手段や前記補正レンズ手段を含むレンズ
   ユニット内に前記制御手段及びメモリ手段を持ち、前記
   抽出手段出力をレンズユニットに引き渡すことを特徴と
   する交換レンズ式カメラシステム。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記抽出手段は、前
   記焦点信号として前記撮像信号中の前記焦点検出領域内
   に相当する撮像信号中より特定の周波数成分の信号を抽
   出する複数のフィルタ手段を備えていることを特徴とす
   る交換レンズ式カメラシステム。
3. 【請求項３】 請求項２において、前記抽出手段は、さ
   らに前記焦点検出領域内に相当する撮像信号の輝度成分
   をピークホールドしたピークホールド出力を検出する手
   段を備えていることを特徴とする交換レンズ式カメラシ
   ステム。
4. 【請求項４】 請求項２において、前記抽出手段は、さ
   らに前記焦点検出領域内に相当する撮像信号のコントラ
   スト成分を検出する手段を備えていることを特徴とする
   交換レンズ式カメラシステム。
5. 【請求項５】 請求項４において、前記抽出手段は、前
   記焦点検出領域内の輝度成分の最大値と最小値の差をピ
   ークホールドすることにより前記コントラスト成分を検
   出するピークホールド手段を備えていることを特徴とす
   る交換レンズ式カメラシステム。
6. 【請求項６】 変倍動作を行なう変倍レンズと、 前記変倍動作で合焦状態を維持するため焦点を補正する
   補正レンズと、 前記変倍レンズと前記補正レンズの位置関係を記憶する
   メモリ手段と、 前記変倍レンズ及び前記補正レンズを通して結像された
   映像を電気信号に変換する撮像手段と、 変倍動作を操作するスイッチと、 前記撮像手段より出力された撮像信号中より画面内の１
   つまたは複数の焦点検出領域内における焦点信号を抽出
   する抽出手段と、 前記スイッチが操作されたときは前記メモリ手段出力と
   前記抽出手段の両方に基づいて前記変倍レンズ及び補正
   レンズを制御して変倍動作を行う制御手段を有し、 前記変倍レンズ手段や前記補正レンズ手段を含むレンズ
   ユニット内に前記制御手段及びメモリ手段を持ち、前記
   抽出手段出力及びスイッチの状態をレンズユニットに引
   き渡すことを特徴とする交換レンズ式カメラシステム。
7. 【請求項７】 カメラ本体に着脱可能なレンズユニツト
   であつて、 変倍動作を行なう変倍レンズと、 焦点調節を行うためのフォーカスレンズと、 前記変倍動作中に合焦状態を維持するための前記フォー
   カスレンズの位置情報を記憶するメモリ手段と、 前記カメラ本体側より送信される焦点状態の評価値信号
   及び変倍動作の指示情報を受信する受信手段と、 前記受信手段によつて前記変倍動作の指示情報が受信さ
   れた場合には、前記メモリ手段の記憶情報と前記焦点状
   態の評価値信号の両方に基づいて前記変倍レンズ及び補
   正レンズを制御して変倍動作を行う制御手段とを備えた
   ことを特徴とするレンズユニット。
8. 【請求項８】 レンズユニットを着脱可能なカメラであ
   つて、 画面内の１つまたは複数の焦点検出領域内に相当する撮
   像信号中より焦点信号を抽出する抽出手段と、 変倍動作を指示する指示手段と、 前記指示手段の操作状態と、前記抽出手段の出力信号を
   前記レンズユニツト内のマイコンへと送信する通信手段
   とを備えることにより、レンズユニツト側でフォーカス
   レンズを合焦点へ駆動するための駆動方向及び駆動速度
   を演算可能としたことを特徴とするカメラ。