JPH10200904A - 自動合焦装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】レンズの色収差を利用して合焦速度の高速化を
図り、かつ誤動作を起こすことなく確実に合焦させるこ
と。 【解決手段】被写体像を撮像レンズ１により撮像素子３
上に結像し、該撮像素子３から読み出される映像信号の
コントラスト値に基づいて撮像レンズ位置を制御する自
動合焦装置である。映像信号に含まれた複数の色信号か
ら１つの色信号を優先的に使用して１つの色信号の合焦
位置が撮像レンズ１の予定焦点面よりも先に現れるよう
に撮像レンズ１を移動し、１つの色信号のコントラスト
値が最大値を示した撮像レンズ位置から所定距離だけ同
一方向へ撮像レンズ１を移動させてから合焦動作を終了
させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各種光学機器に適
用可能な自動合焦装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、撮像レンズによって被写体像を撮
像素子に投影し、この撮像素子より出力される映像信号
から合焦度合いを示す被写体像の高周波成分（コントラ
スト値）を取得し、コントラスト値が最大となる位置を
合焦位置と判断してその位置に撮像レンズを駆動する合
焦方式がある。この合焦方式は「山登り方式」と呼ばれ
ており、例えばＮＨＫ技術研究報告（昭和４０年、第１
７巻、第１号、通算８６号、第２１〜３７頁）に記載さ
れている。

【０００３】図６及び図７を参照して「山登り方式」に
基づいた合焦動作について説明する。図６は被写体を撮
影する際の各撮像レンズ位置と被写体像のコントラスト
値との関係を示している。同図には、ステップ移動する
撮像レンズの停止位置がレンズ位置Ｌ₀ 〜Ｌ₆ で示され
ており、各レンズ位置で得られるコントラスト値がそれ
ぞれＣ₀ 〜Ｃ₆ で示されている。レンズ位置Ｌ₃ は合焦
位置である。

【０００４】図６に示すように、コントラスト値は無限
大位置から合焦位置に掛けて増加しており、合焦位置で
最大値を示した後は最至近位置に掛けて減少する山形の
特性を示す。このようなコントラスト特性を利用して合
焦位置を検出する。なお、撮像レンズの無限大位置とは
理想的にはコントラスト値が０になるレンズ位置のこと
であるが、現実には撮像レンズの移動距離は機械的制約
により無限大側に移動可能な位置が制限されるので、撮
像レンズが撮像素子に最も接近する位置を無限大位置と
して扱う。

【０００５】図７は「山登り方式」に基づいた合焦制御
のフローチャートを示している。レンズ位置をＬ₀ に初
期移動させてから最至近方向（正転方向）へレンズ移動
する。まず、ステップＳ１でコントラスト値Ｃ_n （図６
におけるＣ₀ ）を入力し、ステップＳ２で撮像レンズを
１ステップだけ移動させるようにモータを正転駆動して
からステップＳ３でコントラスト値Ｃ_n+1 （図６におけ
るＣ₁ ）を入力する。ステップＳ４でＣ_n とＣ_n+1 との
大小比較を行い、Ｃ_n+1 がＣ_n よりも大きければ合焦位
置へ近付いているのでステップＳ５でｎをインクリメン
トし、撮像レンズを更に最至近側へ１ステップ近付ける
ようにモータを正転駆動する。そして、ステップＳ４の
大小比較でＣ_n がＣ_n+1 よりも大きくなったことを検出
すれば、そのとき撮像レンズは合焦位置を通過してレン
ズ位置Ｌ₄ に存在する。そのためステップＳ６でモータ
を逆転駆動して撮像レンズをレンズ位置Ｌ₀ 方向へ１ス
テップだけ戻したところで、駆動停止することにより合
焦動作が終了する。

【０００６】このように、「山登り方式」では撮像レン
ズがレンズ位置Ｌ₄ に到達したところで、最大コントラ
スト位置Ｌ₃ を通過したと認識して、撮像レンスを最大
コントラスト位置へ逆転駆動して合焦動作が終了する。

【０００７】また、以上のような「山登り方式」を基礎
にした上で撮像レンズの色収差を利用して合焦速度を高
速化した自動合焦装置が特開平１−２１２９８１号公報
に記載されている。この自動合焦装置は、カラー撮像素
子より得られる各色信号の高周波成分を抽出し、各高周
波成分の一定周期での積分レベルを比較して焦点ずれの
方向を判別し、その判別結果に基づき撮像レンズを駆動
するものである。

【０００８】撮像レンズなどの光学的な色収差にもとづ
き被写体光の波長毎に合焦位置が微少に異なる。図８に
示すように所定の色収差を有する撮像レンズを使用すれ
ば、点光源Ｐからの光が赤色光、緑色光、青色光により
それぞれＲ、Ｇ、Ｂ点に結像する。

【０００９】また、レンズ系が緑色光を基準に設計され
ていることを前提にした場合、Ｒ、Ｇ、Ｂの各点を撮像
面（Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３）とした受光画像信号に含まれる
赤、緑、青色光の高周波成分は図９（ａ）（ｂ）（ｃ）
に示すような各色割合になる。

【００１０】したがって、図９（ａ）の結果が得られた
ときは撮像面がＱ１にあるので撮像レンズを被写体側に
移動し、図９（ｃ）の結果が得られたときは撮像面がＱ
３にあるので撮像レンズを撮像素子側に移動することに
より予定焦点面（Ｑ２）に近付けることができ、図９
（ｂ）の結果が得られたときは合焦位置であると判断で
きる。

【００１１】このような撮像レンズの光学的な色収差を
利用した合焦方式によれば、撮像レンズを駆動すること
なく焦点ずれ方向を認識できるので、合焦速度が高速化
される利点がある。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た撮像レンズの光学的な色収差を利用した合焦方式は、
被写体に含まれる色成分（赤色、緑色、青色）が均等に
配分されていれば問題ないが、色成分が均等に配分され
ていない被写体の場合には誤動作を起こす可能性があ
る。

【００１３】例えば、赤色成分の多い被写体の場合、図
８に示す各撮像面Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３での受光画像信号に
含まれる赤、緑、青色光の高周波成分は、図１０（ａ）
（ｂ）（ｃ）に示す色割合になることが予想される。同
図に示すように、図９（ａ）に色割合の近似した図１０
（ｂ）の結果が得られた場合、撮像レンズを被写体側に
移動することになる。これは合焦位置にもかかわらず、
さらに撮像レンズを撮像素子側へ移動させる誤動作が生
じたことを意味する。

【００１４】本発明は、以上のような実情に鑑みてなさ
れたもので、レンズの色収差を利用して合焦速度の高速
化を図ることができ、しかも誤動作を起こすことなく確
実に合焦させることのできる自動合焦装置を提供するこ
とを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために以下のような手段を講じた。本発明は、被
写体像を撮像レンズにより撮像素子上に結像し、該撮像
素子から読み出される映像信号のコントラスト値に基づ
いて撮像レンズ位置を制御する自動合焦装置であり、前
記映像信号に含まれた複数の色信号から１つの色信号を
優先的に使用して該１つの色信号に係る合焦位置が前記
撮像レンズの予定焦点面よりも先に現れるように前記撮
像レンズを移動し、前記１つの色信号のコントラスト値
が最大値を示した撮像レンズ位置から所定距離だけ同一
方向へ前記撮像レンズを移動させてから合焦動作を終了
させる自動合焦装置である。

【００１６】本発明によれば、撮像レンズの色収差によ
って一つの色信号の合焦位置と撮像レンズの予定焦点面
とがずれていて、ある方向から撮像レンズの予定焦点面
を撮像素子に近付けることにより一つの色信号に係る合
焦位置が撮像レンズの予定焦点面より先に検出される。
一つの色信号の合焦位置が検出されたときのレンズ位置
から撮像レンズの予定焦点面までの距離は予め知ること
ができるので、一つの色信号の合焦位置が検出されたと
きのレンズ位置から予め判っている所定距離だけ同方向
に撮像レンズを移動させることにより撮像レンズの予定
焦点面が撮像素子の撮像面へ移動して合焦状態となる。
したがって、合焦動作の中からレンズの逆転駆動を排除
でき、合焦速度の高速化を図ることができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。図１に本実施の形態に係る自動合焦装置の
全体構成を示している。図示しない光学系から取り込ま
れた被写体像の光が撮像レンズ１に導かれる。撮像レン
ズ１はパルス駆動されるステッピングモータで構成され
るレンズ駆動回路２により光軸方向へ駆動可能になって
おり、レンズ位置に応じた合焦度の被写体像をカラー撮
像素子３に結像させる。カラー撮像素子３は撮像レンズ
１によって投影された被写体像を撮像して映像信号を出
力する。カラー撮像素子３の駆動は撮像素子ドライバ４
が行う。カラー撮像素子３から出力された映像信号は信
号増幅及びサンプルホールドさらに２重相関サンプリン
グを行うＡＭＰ／ＣＤＳ回路５に入力される。ＡＭＰ／
ＣＤＳ回路５で信号処理の加えられた映像信号をＡ／Ｄ
変換器６に入力してデジタルの映像信号に変換する。Ａ
／Ｄ変換器６より出力される映像信号は色分離回路７に
入力する。色分離回路７は映像信号をＲ（赤色）、Ｇ
（緑色）、Ｂ（青色）３原色の各色信号と輝度信号とに
分離する。色分離回路７で分離したＲ，Ｇ，Ｂの各色信
号はそれぞれ対応して設けられたハイパスフィルタ（以
下、「ＨＰＦ」と呼ぶ）８−１，８−２，８−３に入力
され、輝度信号はＨＰＦ８−４に入力される。各ＨＰＦ
８−１，８−２，８−３，８−４は合焦程度を示す高周
波成分の量（コントラスト値）を各信号から抽出して演
算処理回路９へ入力する。演算処理回路９は、ＣＰＵ、
ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成されており、ＲＯＭ等に記憶
しているプログラムをＣＰＵが実行することにより後述
する合焦機能を実現している。

【００１８】なお、ＡＭＰ／ＣＤＳ回路５、Ａ／Ｄ変換
器６に対するサンプリングパルスや、色分離回路７に対
する水平同期信号、垂直同期信号等の各種パルスはパル
ス発生回路１０が生成する。

【００１９】図２は演算処理回路９の備えた合焦機能に
関する機能ブロックである。演算処理回路９に入力され
たＲ，Ｇ，Ｂの各コントラスト値及び輝度信号のコント
ラスト値は色信号選択部１１へ入力される。色信号選択
部１１はオペレータ等によって設定された色選択信号に
よって示される指定色（輝度信号を含む）のコントラス
ト値を選択する。

【００２０】ＡＦ評価値算出部１２は、色信号選択部１
１で選択したコントラスト値を積分してＡＦ評価値を算
出する。カラー撮像素子３で取り込んだ入力画像を構成
する垂直同期信号（ＶＤ）と水平同期信号（ＨＤ）とＡ
／Ｄ変換器６のサンプリングクロックを利用して作成し
た積分エリア指定信号がＡＦ評価値算出部１２に対して
入力される。積分エリア指定信号により積分エリアの位
置及び大きさを任意に設定できるようにしている。

【００２１】単一色合焦判定部１３は、Ｒ，Ｇ，Ｂいず
れかのＡＦ評価値に基づいてその指定色での合焦位置
（以下、「仮合焦位置」と呼ぶ）を求め、その仮合焦位
置から撮像レンズ本来の合焦位置（以下、「予定焦点
面」と呼ぶ）までの焦点ずれ量だけ駆動方向を逆転させ
ることなくさらに移動させて合焦させる制御機能を備え
る。

【００２２】ここで、撮像レンズ１が、図３に示すよう
な軸上色収差を持ち、図４に示すように緑色成分による
仮合焦位置Ｆｇと輝度信号による合焦位置Ｆｙ（予定焦
点面）とが一致しているものとする。また、青色成分に
よる仮合焦位置Ｆｂは無限大位置から最至近側に向けて
輝度信号の合焦位置Ｆｙから２ステップ手前に位置し、
赤色成分による仮合焦位置Ｆｒは最至近位置から無限大
側に向けて輝度信号の合焦位置Ｆｙから２ステップ手前
に位置する。なお、レンズ移動の１ステップはレンズ駆
動回路２のステッピングモータの１ステップ分の駆動量
に相当する。

【００２３】各色の仮合焦位置から予定焦点面までの距
離（焦点ずれ量）は撮像レンズ１の設計によって予め決
まっている。この実施の形態で使用している撮像レンズ
１であればそれぞれ２ステップである。

【００２４】緑色成分のＡＦ評価値を使用して「山登り
方式」で無限大位置から最至近側に向けて合焦制御する
と、仮合焦位置Ｆｂから１ステップ通過した位置で仮合
焦位置Ｆｇを通過したことを認識でき、その位置は予定
焦点面（Ｆｙ）まで１ステップ残した場所である。ま
た、赤色成分のＡＦ評価値を使用して「山登り方式」で
最至近位置から無限大側に向けて合焦制御すると、仮合
焦位置Ｆｒから１ステップ通過した位置で仮合焦位置Ｆ
ｒを通過したことを認識でき、その位置は予定焦点面
（Ｆｙ）まで１ステップ残した場所である。

【００２５】各色のＡＦ評価値を使用して「山登り方
式」で各方向から合焦制御したときに各仮合焦位置Ｆ
ｂ，Ｆｒを通過したことを認識できる位置から予定焦点
面（Ｆｙ）までのステップ数（この例では双方とも１ス
テップ）を焦点ずれ量対応テーブル１４にそれぞれ記憶
しておく。

【００２６】なお、図４に示す例では輝度信号での合焦
位置Ｆｙと緑色信号での合焦位置Ｆｇとが一致している
ので緑色信号については残りステップ数＝０である。レ
ンズの設計によっては両者の合焦位置が一致しない場合
があるので、その様な場合は緑色についても残りステッ
プ数が存在する。

【００２７】現在合焦制御に使用している色信号は色選
択信号によって決めるので、色選択信号で示された色信
号の「残りステップ数」を焦点ずれ量対応テーブル１４
から読出して単一色合焦判定部１３へ読み込んでおく。
単一色合焦判定部１３による合焦制御の詳細については
後述する。

【００２８】駆動制御部１５は、単一色合焦判定部１３
または輝度合焦判定部１６から与えられる指令値に基づ
いてレンズ駆動回路２に駆動方向及び駆動タイミングの
指示を出力する部分である。

【００２９】輝度合焦判定部１６は、輝度信号に基づい
て「山登り方式」の合焦制御を行う部分であり、駆動制
御部１５に対して合焦制御のための指令値を出力する。
単一色合焦判定部１３との使い分けは色選択信号によっ
てオペレータから指示される。色選択信号によって輝度
信号が選択されている場合は、輝度合焦判定部１６の動
作下で合焦制御が実行される。

【００３０】次に、以上のように構成された実施の形態
の合焦制御について説明する。図５は単一色合焦判定部
１３による合焦制御のためのフローチャートである。図
５のフローチャートは青色信号（Ｂ）を指定色として選
択し、撮像レンズを無限大位置から最至近側に向けて駆
動する場合を示している。初期設定として、撮像レンズ
１をカラー撮像素子３から最も離れる無限大位置まで移
動させる。

【００３１】ステップＴ１では、色選択信号で指示され
ている青色信号の「残りステップ数」を焦点ずれ量対応
テーブル１４から取り込み、青色成分のコントラスト値
を選択しての合焦制御を開始する。

【００３２】なお、単一色合焦判定部１３が合焦制御で
使用するパラメータはコントラスト値そのものではなく
ＡＦ評価値であるが、図７のフローチャートとの対比
上、図５においてもＡＦ評価値に代えてコントラスト値
を示している。

【００３３】ステップＴ２で現在の撮像レンズ位置（無
限大位置）での青色成分のＡＦ評価値（Ｃ_n ）をＡＦ評
価値算出部１２から単一色合焦判定部１３に入力し、ス
テップＴ３で撮像レンズ１を１ステップ正転駆動させ
る。青色信号を選択している場合、正転方向とは撮像レ
ンズ１を最至近側へ移動させる方向である。

【００３４】ステップＴ４で１ステップ移動後の青色成
分のＡＦ評価値（Ｃ_n+1 ）を入力し、ステップＴ５で１
ステップ移動前のＡＦ評価値（Ｃ_n ）と現在のＡＦ評価
値（Ｃ_n+1 ）とを比較する。Ｃ_n+1 が大きければ仮合焦
位置Ｆｂに近付いているのでステップＴ６でｎをインク
リメントして撮像レンズ１をさらに１ステップ最至近方
向へ移動させる。Ｃ_n ≦Ｃ_n+1 の間は、ｎをインクリメ
ントして撮像レンズ１を１ステップづつ最至近方向へ移
動させる処理を繰り返すことにより、撮像レンズ１が青
色信号の仮合焦位置Ｆｂを通過する。

【００３５】ステップＴ５で移動前のＡＦ評価値（Ｃ
_n ）が現在のＡＦ評価値（Ｃ_n+1 ）より大きくなった場
合、図４に示すように撮像レンズ１が仮合焦位置Ｆｂを
通過して予定焦点面（Ｆｙ）まで１ステップ手前のとこ
ろまで移動したことになる。そこで、Ｃ_n がＣ_n+1 より
大きくなったことを検出したら、ステップＴ７ではステ
ップＴ１で焦点ずれ量対応テーブル１４から取り込んだ
青色信号の「残りステップ数」だけさらに正転駆動して
から停止することにより合焦動作を終了する。

【００３６】次に、赤色信号を指定色として選択した場
合について説明する。初期設定で、撮像レンズ１をカラ
ー撮像素子３に最も近い最至近位置まで移動させ、色選
択信号で赤色信号を指定する。

【００３７】色選択信号で指示されている赤色信号の
「残りステップ数」を焦点ずれ量対応テーブル１４から
単一色合焦判定部１３に取り込んだならば、その最至近
位置でのＡＦ評価値（Ｃ_n ）を取り込み、無限大側に向
けた方向を正転方向として撮像レンズ１を１ステップ正
転駆動する。以下、青色信号の場合と同様にして、Ｃ_n
がＣ_n+1 より大きくなるまで繰り返しｎをインクリメン
トして撮像レンズ１を１ステップづつ無限大方向へ移動
させていく。そして、Ｃ_n がＣ_n+1 より大きくなったな
らば、赤色信号の「残りステップ数」だけさらに正転駆
動してから停止することにより合焦動作を終了する。

【００３８】なお、輝度信号による合焦制御を実施した
い場合は、色選択信号で輝度信号を選択する。輝度信号
が選択された場合は、輝度信号のコントラスト値がＡＦ
評価値算出部１２に入力され、そのコントラスト値のＡ
Ｆ評価が輝度合焦判定部１６へ与えられていわゆる「山
登り方式」の合焦制御が掛けられる。

【００３９】このような実施の形態によれば、撮像レン
ズ１を無限大位置または最至近位置から対向方向に向け
て正転駆動したときに撮像レンズ本来の合焦位置である
予定焦点面よりも数ステップ手前に仮合焦位置が存在す
る各色成分のコントラスト値を使って合焦制御し、各色
成分による仮合焦位置を見つけてから予定焦点面までさ
らに数ステップ正転駆動すれば良いようにしたので、撮
像レンズ１を反転駆動させる無駄を排除でき、輝度信号
を利用した合焦制御よりも数ステップ速く合焦させるこ
とができる。

【００４０】また輝度信号を利用して合焦制御した場合
には、撮像レンズ本来の合焦位置を過ぎてからレンズ位
置を逆方向に戻すため、当初ぼけ画像であったものがピ
ントの合った画像に変化し、またぼけた画像に変化した
後、再び焦点の合った画像に変化する。これに対して上
述した実施の形態によれば、レンズの逆転動作が存在し
ないため、ぼけている画像から合焦した画像で止まるこ
とになり、撮像画面を見ている観察者に違和感を与える
ことなく合焦動作が行われる。

【００４１】なお、低照度環境下では補助光源を利用す
ることがある。補助光源の発色光に近い色成分を色選択
信号で選択することにより、合焦制御に使用する色信号
の情報量が他の色成分よりも多くなり合焦精度を上げる
ことができる。例えば、補助光源の発色光が赤色光であ
れば、赤色成分を色選択信号で選択することにより合焦
精度を上げることができる。

【００４２】なお、図４に示す軸上色収差を持つ撮像レ
ンズ１を使用した場合について説明したが、図４に示す
場合に限定されるものではなく撮像レンズ１の設計に応
じて各色成分で合焦制御する際の残りステップ数、レン
ズ移動方向など決めることができる。

【００４３】以上、実施の形態に基づいて説明してきた
が、本明細書は以下の発明を含む。 （１） 被写体像を撮像レンズにより撮像素子上に結像
し、該撮像素子から読み出される映像信号のコントラス
ト値に基づいて撮像レンズ位置を制御する自動合焦装置
において、前記撮像素子から読み出される映像信号に含
まれる複数の色信号から前記被写体像のコントラストを
表すコントラスト信号を抽出するコントラスト抽出手段
と、前記コントラスト抽出手段で抽出されたコントラス
ト信号のうち撮像レンズの移動方向に対応した一つの色
信号のコントラスト信号を優先的に使用して当該色信号
での合焦度合いを示す評価値を算出する算出手段と、前
記算出手段で算出された１つの色信号の評価値が最大値
を示す撮像レンズ位置から前記撮像レンズを同一方向へ
所定距離移動させたところ合焦動作を終了させる制御手
段とを具備したことを特徴とする自動合焦装置。

【００４４】この発明によれば、撮像素子から読み出さ
れる映像信号に含まれる複数の色信号から被写体像のコ
ントラストを表すコントラスト信号が抽出され、これら
抽出されたコントラスト信号から優先的に使用する一つ
の色信号のコントラスト信号の評価値が計算される。こ
の１つの色信号の評価値が最大値を示す撮像レンズ位置
からさらに同一方向へ所定距離移動させられたところで
撮像レンズが停止される。色信号の評価値が最大値を示
す撮像レンズ位置から撮像レンズの予定焦点面までの距
離は撮像レンズの設計によって予め知ることができるの
で、撮像レンズを逆方向へ移動させることなく合焦させ
ることができる。 （２） 被写体像を撮像レンズにより撮像素子上に結像
し、該撮像素子から読み出される映像信号のコントラス
ト値に基づいて撮像レンズ位置を制御する自動合焦装置
において、前記撮像素子から読み出される映像信号を複
数の色信号に色分離する色分離手段と、前記色分離手段
で分離された複数の色信号から高周波成分をそれぞれ抽
出するコントラスト抽出手段と、前記コントラスト抽出
手段で抽出した複数の色信号の高周波成分から優先的に
使用する１つの色信号の高周波成分を選択する色選択手
段と、前記色選択手段で選択した色信号の高周波成分か
ら合焦評価値を算出する評価値算出手段と、前記評価値
算出手段で算出した１つの色信号の合焦評価値が最大と
なるレンズ位置を、前記１つの色信号の合焦位置が現れ
てから前記撮像レンズの予定焦点面が現れる方向に前記
撮像レンズを移動することにより検出し、前記検出した
撮像レンズ位置から前記撮像レンズを同一方向へ所定距
離移動させたところ合焦動作を終了させる単一色合焦判
定手段とを具備したことを特徴とする自動合焦装置。
本発明によれば、撮像素子から読み出される映像信号が
複数の色信号に色分離され、これら色信号から抽出され
た高周波成分から優先的に使用する１つの色信号の高周
波成分が選択される。この選択色信号の高周波成分から
合焦評価値が算出されて単一色合焦判定手段へ与えられ
る。１つの色信号の合焦評価値が最大となるレンズ位置
が検出されると、さらに同一方向へ所定距離移動させた
ところで合焦動作が終了される。 （３） 上記（１）又は（２）記載の自動合焦装置にお
いて、低照度時に利用する補助光源の発光色に近い１つ
の色信号を優先的に使用することを特徴とする自動合焦
装置。

【００４５】本発明によれば、他の色信号に比べて情報
量の多い色信号を使用して合焦制御が行われるので合焦
精度が改善される。 （４） 上記（１）又は（２）記載の自動合焦装置にお
いて、複数の色信号の中から優先的に１つの色信号の合
焦評価値を用いた合焦制御と、輝度信号の合焦評価値を
用いた合焦制御とを切換え可能にしたことを特徴とする
自動合焦装置。本発明によれば、１つの色信号の合焦評
価値を用いる合焦方式と、輝度信号の合焦評価値を用い
る合焦方式とを迅速に切換えることができる。

【００４６】

【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、複
数の色信号のなかから１つの色信号を選択して優先的に
合焦制御に使用するようにしたので、レンズの色収差を
利用して合焦速度の高速化を図ることができ、かつ誤動
作を起こすことなく確実に合焦させることのできる自動
合焦装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る自動合焦装置の全体
構成図である。

【図２】上記実施の形態における演算処理回路の合焦機
能に関する部分の機能ブロックである。

【図３】撮像レンズの軸上色収差を示す図である。

【図４】各色及び輝度信号のコントラスト特性とレンズ
ステップ位置との関係を示す図である。

【図５】上記実施の形態における合焦制御のフローチャ
ートである。

【図６】撮像レンズのレンズ位置とコントラスト値との
関係を示す図である。

【図７】従来の「山登り方式」の合焦動作を示すフロー
チャートである。

【図８】色収差に応じた各色の撮像面を示す図である。

【図９】各色成分の合焦位置に配置した撮像面での受光
画像信号の各色の高周波成分の割合を示す図である。

【図１０】色成分が均等に配分されていない被写体での
各受光画像信号の各色の高周波成分の割合を示す図であ
る。

【符号の説明】

１…撮像レンズ ２…レンズ駆動回路 ３…カラー撮像素子 ４…撮像素子ドライバ ５…ＡＭＰ／ＣＤＳ回路 ７…色分離回路 ８−１，８−２，８−３，８−４…ＨＰＦ ９…演算処理回路 １１…色信号選択部 １２…ＡＦ評価値算出部 １３…単一色合焦判定部 １４…焦点ずれ量対応テーブル １５…駆動制御部 １６…輝度合焦判定部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被写体像を撮像レンズにより撮像素子上
   に結像し、該撮像素子から読み出される映像信号のコン
   トラスト値に基づいて撮像レンズ位置を制御する自動合
   焦装置において、 前記映像信号に含まれた複数の色信号から１つの色信号
   を優先的に使用して該１つの色信号に係る合焦位置が前
   記撮像レンズの予定焦点面よりも先に現れるように前記
   撮像レンズを移動し、前記１つの色信号のコントラスト
   値が最大値を示した撮像レンズ位置から所定距離だけ同
   一方向へ前記撮像レンズを移動させてから合焦動作を終
   了させることを特徴とする自動合焦装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の自動合焦装置において、 前記映像信号に含まれた複数の色信号から緑色信号、赤
   色信号又は青色信号のいずれか１つの色信号を優先的に
   使用することを特徴とする自動合焦装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の自動合焦装置において、 前記撮像レンズをパルス駆動によってステップ移動させ
   る駆動手段を備え、前記赤色信号の合焦位置を検出でき
   た撮像レンズ位置又は前記青色信号の合焦位置を検出で
   きた撮像レンズ位置から前記撮像レンズの予定焦点面ま
   でに所定ステップ分の余裕を設けることを特徴とする自
   動合焦装置。