JPH1051676A - 自動焦点調節方法及び装置並びに記憶媒体 - Google Patents
自動焦点調節方法及び装置並びに記憶媒体Info
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- JPH1051676A JPH1051676A JP8215938A JP21593896A JPH1051676A JP H1051676 A JPH1051676 A JP H1051676A JP 8215938 A JP8215938 A JP 8215938A JP 21593896 A JP21593896 A JP 21593896A JP H1051676 A JPH1051676 A JP H1051676A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 方向を判別できなくても方向判別を続けた
り、ＡＧＣの高い被写体で所定レベルを決めると、ＡＧ
Ｃゲインの低い被写体では所定レベルが高すぎるため、
評価値の低い被写体には合焦できなくなるということが
ない自動焦点調節方法及び装置を提供する。 【解決手段】 方向判別をやめて予め決められた方向へ
フォーカスレンズ１０５を高速駆動する焦点電圧の所定
レベルをＡＧＣ１０７のゲインにより変更することによ
り、被写体に応じ最適な移行条件を設定できるようにし
た。
り、ＡＧＣの高い被写体で所定レベルを決めると、ＡＧ
Ｃゲインの低い被写体では所定レベルが高すぎるため、
評価値の低い被写体には合焦できなくなるということが
ない自動焦点調節方法及び装置を提供する。 【解決手段】 方向判別をやめて予め決められた方向へ
フォーカスレンズ１０５を高速駆動する焦点電圧の所定
レベルをＡＧＣ１０７のゲインにより変更することによ
り、被写体に応じ最適な移行条件を設定できるようにし
た。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は各種のビデオカメラ
等に用いられる自動焦点方法及び装置並びに記憶媒体に
関する。
等に用いられる自動焦点方法及び装置並びに記憶媒体に
関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ビデオカメラ等をはじめとする映
像機器の進歩は目覚ましく、オートフォーカス制御、オ
ートアイリス制御、ズーム機能等が標準的に装備され、
あらゆる部分において、操作性の改善及び多機能化が図
られている。
像機器の進歩は目覚ましく、オートフォーカス制御、オ
ートアイリス制御、ズーム機能等が標準的に装備され、
あらゆる部分において、操作性の改善及び多機能化が図
られている。
【０００３】ところでオートフォーカス制御装置（自動
焦点調節装置）を見ると、撮像素子等により被写体像を
光電変換して得られた映像信号中より画面の鮮鋭度を検
出し、それが最大となるようにフォーカスレンズ位置を
制御して、焦点調節を行うようにしたＴＶＡＦ方式が主
流になりつつある。
焦点調節装置）を見ると、撮像素子等により被写体像を
光電変換して得られた映像信号中より画面の鮮鋭度を検
出し、それが最大となるようにフォーカスレンズ位置を
制御して、焦点調節を行うようにしたＴＶＡＦ方式が主
流になりつつある。
【０００４】前記鮮鋭度の評価としては、一般にある帯
域のバンドパスフィルタ−により抽出された映像信号の
高周波成分のレベル（以下焦点電圧）等を用いている。
これは、通常の被写体像を撮影した場合、図５に示すよ
うに焦点が合ってくるに従って焦点電圧は大きくなり、
そのレベルが最大になる点を合焦位置としている。
域のバンドパスフィルタ−により抽出された映像信号の
高周波成分のレベル（以下焦点電圧）等を用いている。
これは、通常の被写体像を撮影した場合、図５に示すよ
うに焦点が合ってくるに従って焦点電圧は大きくなり、
そのレベルが最大になる点を合焦位置としている。
【０００５】ＴＶＡＦ方式において、フォーカスレンズ
の制御は、合焦点の方向が分からないときにはレンズを
微小駆動し、焦点電圧が大きくなる方向を判別して合焦
点の方向判別を行った後は、判別方向へレンズを高速駆
動して一度合焦点を乗り越えた後、合焦点にレンズを戻
すようにして合焦させている。
の制御は、合焦点の方向が分からないときにはレンズを
微小駆動し、焦点電圧が大きくなる方向を判別して合焦
点の方向判別を行った後は、判別方向へレンズを高速駆
動して一度合焦点を乗り越えた後、合焦点にレンズを戻
すようにして合焦させている。
【０００６】しかし、図５における大ボケ状態では、焦
点電圧のレンズ位置に対する変動が少なく、微小駆動し
ても確実に焦点電圧が大きくなる方向が判別できず、合
焦まで時間がかかるということがある。そこで、焦点電
圧が所定レベル以下のときには、方向判別をやめて図５
に示すように、フォーカスレンズがその移動可能領域の
半分より無限側にいれば至近方向、至近側にいれば無限
方向へフォーカスレンズを高速駆動するようにしてい
る。
点電圧のレンズ位置に対する変動が少なく、微小駆動し
ても確実に焦点電圧が大きくなる方向が判別できず、合
焦まで時間がかかるということがある。そこで、焦点電
圧が所定レベル以下のときには、方向判別をやめて図５
に示すように、フォーカスレンズがその移動可能領域の
半分より無限側にいれば至近方向、至近側にいれば無限
方向へフォーカスレンズを高速駆動するようにしてい
る。
【０００７】最後に微小駆動動作について図８を使って
説明する。フォーカスレンズをある方向に駆動し、信号
が増加した場合はそのままの駆動方向を変えず、信号が
減少した場合は駆動方向を反転させる。つまり、常時合
焦信号の大きくなる方向へフォーカスレンズは駆動され
る。このように制御されることで合焦点の方向に絶えず
駆動されるため、速度は遅いが微小駆動を繰り返すだけ
でも最終的には合焦点に達することができる。
説明する。フォーカスレンズをある方向に駆動し、信号
が増加した場合はそのままの駆動方向を変えず、信号が
減少した場合は駆動方向を反転させる。つまり、常時合
焦信号の大きくなる方向へフォーカスレンズは駆動され
る。このように制御されることで合焦点の方向に絶えず
駆動されるため、速度は遅いが微小駆動を繰り返すだけ
でも最終的には合焦点に達することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では次のような欠点があった。
来例では次のような欠点があった。
【０００９】低照度になりＡＧＣ（automatic gain con
troller;自動利得調整装置）のゲインが高くなると、ノ
イズにより図７に示すように合焦点の焦点電圧は変わら
ないが、大ボケ時の焦点電圧は大きくなる。そこで、焦
点電圧が所定レベル以下のときには方向判別をやめて、
予め決められた方向へフォーカスレンズを高速駆動する
場合、ＡＧＣゲインの低い被写体で所定レベルを決める
と（所定レベルＡ）、ＡＧＣゲインの高い被写体には所
定レベルが低すぎるので、大ボケになっても評価値がそ
れより低くならないため、方向を判別できなくても方向
判別をやめない。
troller;自動利得調整装置）のゲインが高くなると、ノ
イズにより図７に示すように合焦点の焦点電圧は変わら
ないが、大ボケ時の焦点電圧は大きくなる。そこで、焦
点電圧が所定レベル以下のときには方向判別をやめて、
予め決められた方向へフォーカスレンズを高速駆動する
場合、ＡＧＣゲインの低い被写体で所定レベルを決める
と（所定レベルＡ）、ＡＧＣゲインの高い被写体には所
定レベルが低すぎるので、大ボケになっても評価値がそ
れより低くならないため、方向を判別できなくても方向
判別をやめない。
【００１０】一方、ＡＧＣの高い被写体で所定レベルを
決めると（所定レベルＢ）、ＡＧＣゲインの低い被写体
では所定レベルが高すぎるため、評価値の低い被写体に
は合焦できなくなることが多くなってしまう。
決めると（所定レベルＢ）、ＡＧＣゲインの低い被写体
では所定レベルが高すぎるため、評価値の低い被写体に
は合焦できなくなることが多くなってしまう。
【００１１】本発明は、上述した従来の問題点を解決す
るためになされたもので、その第１の目的とするところ
は、方向を判別できなくても方向判別を続けたり、ＡＧ
Ｃの高い被写体で所定レベルを決めると、ＡＧＣゲイン
の低い被写体では所定レベルが高すぎるため、評価値の
低い被写体には合焦できなくなるということがない自動
焦点調節方法及び装置を提供することにある。
るためになされたもので、その第１の目的とするところ
は、方向を判別できなくても方向判別を続けたり、ＡＧ
Ｃの高い被写体で所定レベルを決めると、ＡＧＣゲイン
の低い被写体では所定レベルが高すぎるため、評価値の
低い被写体には合焦できなくなるということがない自動
焦点調節方法及び装置を提供することにある。
【００１２】また、本発明の第２の目的とするところ
は、上記第１の目的を達成する自動焦点調節装置を円滑
に制御することができる制御プログラムを格納した記憶
媒体を提供することにある。
は、上記第１の目的を達成する自動焦点調節装置を円滑
に制御することができる制御プログラムを格納した記憶
媒体を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るため、本発明の請求項１記載の自動焦点調節方法は、
被写体を撮影することにより撮像手段から得られる映像
信号の所定の高域成分を焦点電圧として取り出し、前記
焦点電圧を最大にするように焦点調節を行う焦点調節レ
ンズ手段を光軸方向に移動させて焦点調節を行う自動焦
点調節方法であって、前記焦点調節レンズ手段を微小駆
動する微小駆動ステップと、前記焦点調節レンズ手段を
高速駆動する高速駆動ステップと、焦点電圧が所定値以
下の時に前記微小駆動ステップから前記高速駆動ステッ
プに切り換え制御する切換制御ステップと、映像信号の
レベルを一定にするためにゲインを変更するゲイン変更
ステップと、前記ゲイン変更ステップのレベルにより前
記切換制御ステップの所定値を変更する所定値変更ステ
ップとを具備したことを特徴とするものである。
るため、本発明の請求項１記載の自動焦点調節方法は、
被写体を撮影することにより撮像手段から得られる映像
信号の所定の高域成分を焦点電圧として取り出し、前記
焦点電圧を最大にするように焦点調節を行う焦点調節レ
ンズ手段を光軸方向に移動させて焦点調節を行う自動焦
点調節方法であって、前記焦点調節レンズ手段を微小駆
動する微小駆動ステップと、前記焦点調節レンズ手段を
高速駆動する高速駆動ステップと、焦点電圧が所定値以
下の時に前記微小駆動ステップから前記高速駆動ステッ
プに切り換え制御する切換制御ステップと、映像信号の
レベルを一定にするためにゲインを変更するゲイン変更
ステップと、前記ゲイン変更ステップのレベルにより前
記切換制御ステップの所定値を変更する所定値変更ステ
ップとを具備したことを特徴とするものである。
【００１４】また、上記第１の目的を達成するため、請
求項２記載の自動焦点調節装置は、被写体を撮影するこ
とにより撮像手段から得られる映像信号の所定の高域成
分を焦点電圧として取り出し、前記焦点電圧を最大にす
るように焦点調節を行うレンズ手段を光軸方向に移動さ
せて焦点調節を行う自動焦点調節装置であって、前記焦
点調節レンズ手段を微小駆動する微小駆動手段と、前記
焦点調節レンズ手段を高速駆動する高速駆動手段と、焦
点電圧が所定値以下の時に前記微小駆動手段から前記高
速駆動手段に切り換え制御する切換制御手段と、映像信
号のレベルを一定にするためにゲインを変更するゲイン
変更手段と、前記ゲイン変更手段のレベルにより前記切
換制御手段の所定値を変更する所定値変更手段とを具備
したことを特徴とするものである。
求項２記載の自動焦点調節装置は、被写体を撮影するこ
とにより撮像手段から得られる映像信号の所定の高域成
分を焦点電圧として取り出し、前記焦点電圧を最大にす
るように焦点調節を行うレンズ手段を光軸方向に移動さ
せて焦点調節を行う自動焦点調節装置であって、前記焦
点調節レンズ手段を微小駆動する微小駆動手段と、前記
焦点調節レンズ手段を高速駆動する高速駆動手段と、焦
点電圧が所定値以下の時に前記微小駆動手段から前記高
速駆動手段に切り換え制御する切換制御手段と、映像信
号のレベルを一定にするためにゲインを変更するゲイン
変更手段と、前記ゲイン変更手段のレベルにより前記切
換制御手段の所定値を変更する所定値変更手段とを具備
したことを特徴とするものである。
【００１５】また、上記第１の目的を達成するため、請
求項３記載の自動焦点調節装置は、請求項２記載の自動
焦点調節装置において、前記撮像手段は、ＣＣＤである
ことを特徴とするものである。
求項３記載の自動焦点調節装置は、請求項２記載の自動
焦点調節装置において、前記撮像手段は、ＣＣＤである
ことを特徴とするものである。
【００１６】また、上記第１の目的を達成するため、請
求項４記載の自動焦点調節装置は、請求項２記載の自動
焦点調節装置において、前記微小駆動手段は、モータと
ドライバとからなることを特徴とするものである。
求項４記載の自動焦点調節装置は、請求項２記載の自動
焦点調節装置において、前記微小駆動手段は、モータと
ドライバとからなることを特徴とするものである。
【００１７】また、上記第１の目的を達成するため、請
求項５記載の自動焦点調節装置は、請求項２記載の自動
焦点調節装置において、前記高速駆動手段は、モータと
ドライバとからなることを特徴とするものである。
求項５記載の自動焦点調節装置は、請求項２記載の自動
焦点調節装置において、前記高速駆動手段は、モータと
ドライバとからなることを特徴とするものである。
【００１８】また、上記第１の目的を達成するため、請
求項６記載の自動焦点調節装置は、請求項２記載の自動
焦点調節装置において、前記切換制御手段は、カメラ制
御マイクロコンピュータからなることを特徴とするもの
である。
求項６記載の自動焦点調節装置は、請求項２記載の自動
焦点調節装置において、前記切換制御手段は、カメラ制
御マイクロコンピュータからなることを特徴とするもの
である。
【００１９】また、上記第１の目的を達成するため、請
求項７記載の自動焦点調節装置は、請求項２記載の自動
焦点調節装置において、前記ゲイン変更手段は、ＡＧＣ
からなることを特徴とするものである。
求項７記載の自動焦点調節装置は、請求項２記載の自動
焦点調節装置において、前記ゲイン変更手段は、ＡＧＣ
からなることを特徴とするものである。
【００２０】また、上記第１の目的を達成するため、請
求項８記載の自動焦点調節装置は、請求項２記載の自動
焦点調節装置において、前記所定値変更手段は、カメラ
制御マイクロコンピュータからなることを特徴とするも
のである。
求項８記載の自動焦点調節装置は、請求項２記載の自動
焦点調節装置において、前記所定値変更手段は、カメラ
制御マイクロコンピュータからなることを特徴とするも
のである。
【００２１】また、上記第２の目的を達成するため、請
求項９記載の記憶媒体は、被写体を撮影することにより
撮像手段から得られる映像信号の所定の高域成分を焦点
電圧として取り出し、前記焦点電圧を最大にするように
焦点調節を行うレンズ手段を光軸方向に移動させて焦点
調節を行う自動焦点調節装置を制御するプログラムを格
納する記憶媒体であって、前記焦点調節レンズ手段を微
小駆動する微小駆動ステップの微小駆動モジュールと、
前記焦点調節レンズ手段を高速駆動する高速駆動ステッ
プの高速駆動モジュールと、焦点電圧が所定値以下の時
に前記微小駆動ステップから前記高速駆動ステップに切
り換え制御する切換制御ステップの切換制御モジュール
と、映像信号のレベルを一定にするためにゲインを変更
するゲイン変更ステップのゲイン変更モジュールと、前
記ゲイン変更ステップのレベルにより前記切換制御ステ
ップの所定値を変更する所定値変更ステップの所定値変
更モジュールとを有するプログラムを格納したことを特
徴とするものである。
求項９記載の記憶媒体は、被写体を撮影することにより
撮像手段から得られる映像信号の所定の高域成分を焦点
電圧として取り出し、前記焦点電圧を最大にするように
焦点調節を行うレンズ手段を光軸方向に移動させて焦点
調節を行う自動焦点調節装置を制御するプログラムを格
納する記憶媒体であって、前記焦点調節レンズ手段を微
小駆動する微小駆動ステップの微小駆動モジュールと、
前記焦点調節レンズ手段を高速駆動する高速駆動ステッ
プの高速駆動モジュールと、焦点電圧が所定値以下の時
に前記微小駆動ステップから前記高速駆動ステップに切
り換え制御する切換制御ステップの切換制御モジュール
と、映像信号のレベルを一定にするためにゲインを変更
するゲイン変更ステップのゲイン変更モジュールと、前
記ゲイン変更ステップのレベルにより前記切換制御ステ
ップの所定値を変更する所定値変更ステップの所定値変
更モジュールとを有するプログラムを格納したことを特
徴とするものである。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施の形態を図
１〜図４に基づき説明する。
１〜図４に基づき説明する。
【００２３】（第１の実施の形態）まず、本発明の第１
の実施の形態について、図１〜図３を用いて説明する。
図１は本発明の第１の実施の形態に係る自動焦点調節装
置を具備した撮像装置であるビデオカメラシステムの構
成を示すブロック図である。図１において、１０１は固
定のの第１群レンズ、１０２は変倍を行う変倍レンズ、
１０３は絞り、１０４は固定の第２群レンズである。１
０５はフォーカスコンペレンズ（以下、フォーカスレン
ズと記述する）で、変倍に伴う焦点面の移動を補正する
機能とピント合わせの機能を兼ね備えている。１０６は
撮像素子であるＣＣＤ、１０７はＡＧＣで、ＣＣＤ１０
６の出力を増幅するものであり、後述のカメラ制御マイ
コン（マイクロコンピュータ）１１８からの信号によっ
て増幅率が調節される。１０８はカメラ信号処理回路、
１０９は記録装置で、カメラ信号処理回路１０８からの
出力を磁気テープ等の記録媒体に記録するものである。
１１０は変倍レンズ１０２を駆動させる変倍レンズモー
タ、１１２は絞り１０３を駆動させる絞りモータ、１１
４はフォーカスレンズ１０５を駆動させるフォーカスコ
ンペレンズモータである。１１１は変倍レンズドライ
バ、１１３は絞りドライバ、１１５はフォーカスコンペ
レンズドライバで、それぞれ変倍レンズモータ１１０、
絞りモータ１１２、フォーカスコンペレンズモータ１１
４を後述のカメラＡＦマイコン１１８からの信号により
駆動するものである。１１６はＡＦ（自動焦点調節）評
価値処理回路で、ＣＣＤ１０６の出力信号中より焦点検
出に用いられる高域成分を抽出する回路である。１１７
はＡＥ（自動露光調節）評価値処理回路で、ＣＣＤ１０
６の出力信号レベルを用いて絞り１０３及びＡＧＣ１０
７の調節に用いられる映像信号レベルの積分値を求める
回路である。１１８はカメラ制御マイコンで、本システ
ム全体を総合的に制御すると共に、ＡＦ評価値処理回路
１１６及びＡＥ評価値処理回路１１７の出力信号に基づ
いて、変倍レンズモータ１１０、絞りモータ１１２、フ
ォーカスコンペレンズモータ１１４及びＡＧＣ１０８を
制御するものである。
の実施の形態について、図１〜図３を用いて説明する。
図１は本発明の第１の実施の形態に係る自動焦点調節装
置を具備した撮像装置であるビデオカメラシステムの構
成を示すブロック図である。図１において、１０１は固
定のの第１群レンズ、１０２は変倍を行う変倍レンズ、
１０３は絞り、１０４は固定の第２群レンズである。１
０５はフォーカスコンペレンズ（以下、フォーカスレン
ズと記述する）で、変倍に伴う焦点面の移動を補正する
機能とピント合わせの機能を兼ね備えている。１０６は
撮像素子であるＣＣＤ、１０７はＡＧＣで、ＣＣＤ１０
６の出力を増幅するものであり、後述のカメラ制御マイ
コン（マイクロコンピュータ）１１８からの信号によっ
て増幅率が調節される。１０８はカメラ信号処理回路、
１０９は記録装置で、カメラ信号処理回路１０８からの
出力を磁気テープ等の記録媒体に記録するものである。
１１０は変倍レンズ１０２を駆動させる変倍レンズモー
タ、１１２は絞り１０３を駆動させる絞りモータ、１１
４はフォーカスレンズ１０５を駆動させるフォーカスコ
ンペレンズモータである。１１１は変倍レンズドライ
バ、１１３は絞りドライバ、１１５はフォーカスコンペ
レンズドライバで、それぞれ変倍レンズモータ１１０、
絞りモータ１１２、フォーカスコンペレンズモータ１１
４を後述のカメラＡＦマイコン１１８からの信号により
駆動するものである。１１６はＡＦ（自動焦点調節）評
価値処理回路で、ＣＣＤ１０６の出力信号中より焦点検
出に用いられる高域成分を抽出する回路である。１１７
はＡＥ（自動露光調節）評価値処理回路で、ＣＣＤ１０
６の出力信号レベルを用いて絞り１０３及びＡＧＣ１０
７の調節に用いられる映像信号レベルの積分値を求める
回路である。１１８はカメラ制御マイコンで、本システ
ム全体を総合的に制御すると共に、ＡＦ評価値処理回路
１１６及びＡＥ評価値処理回路１１７の出力信号に基づ
いて、変倍レンズモータ１１０、絞りモータ１１２、フ
ォーカスコンペレンズモータ１１４及びＡＧＣ１０８を
制御するものである。
【００２４】図１のように構成されたビデオカメラシス
テムにおいて、カメラ制御マイコン１１８はＡＦ評価値
処理回路１１６の出力信号レベルが最大となるようにフ
ォーカスレンズ１０５を移動させて自動焦点調節を、ま
た、ＡＥ評価値処理回路１１７の出力信号レベルが一定
値になるように、絞り１０３の開閉と、ＡＧＣ１０７の
増幅率を調節して自動露光調節を行っている。
テムにおいて、カメラ制御マイコン１１８はＡＦ評価値
処理回路１１６の出力信号レベルが最大となるようにフ
ォーカスレンズ１０５を移動させて自動焦点調節を、ま
た、ＡＥ評価値処理回路１１７の出力信号レベルが一定
値になるように、絞り１０３の開閉と、ＡＧＣ１０７の
増幅率を調節して自動露光調節を行っている。
【００２５】カメラ制御マイコン１１８の制御動作につ
いて図２及び図３を用いて詳しく説明する。
いて図２及び図３を用いて詳しく説明する。
【００２６】まず、ＡＥ制御動作について図２を用いて
説明する。図２は本実施の形態に係る自動焦点調節装置
におけるカメラ制御マイコン１１８のＡＥ制御動作のア
ルゴリズムを示すフローチャートであり、同図のフロー
チャートはカメラ制御マイコン１１８内で処理される。
説明する。図２は本実施の形態に係る自動焦点調節装置
におけるカメラ制御マイコン１１８のＡＥ制御動作のア
ルゴリズムを示すフローチャートであり、同図のフロー
チャートはカメラ制御マイコン１１８内で処理される。
【００２７】図２のステップＳ２０１でＡＥ評価値生成
回路１１７から取り込んだＡＥ評価値から露出の状態に
基づいて、露出オーバーか否かを判別する。そして、露
出アンダーであればステップＳ２０２でＡＧＣ１０７の
増幅率が最低か否かを判別する。そして、増幅率が最低
であればステップＳ２０３で絞り１０３を閉じた後、前
記ステップＳ２０１へ戻る。また、前記ステップＳ２０
２において増幅率が最低でなければステップＳ２０４で
ＡＧＣ１０７の増幅率を下げた後、前記ステップＳ２０
１へ戻る。一方、前記ステップＳ２０１において露出オ
ーバーの場合は、ステップＳ２０５で絞り１０３が開放
か否かを判別する。そして、絞り１０３が開放であれば
ステップＳ２０６で絞り１３０を開いた後、前記ステッ
プＳ２０１へ戻る。また、前記ステップＳ２０５におい
て絞り１０３が開放でなければステップＳ２０７でＡＧ
Ｃ１０７の増幅率を上げた後、前記ステップＳ２０１へ
戻る。 次に、ＡＦ制御動作について図３を用いて説明
する。図３は本実施の形態に係る自動焦点調節装置にお
けるカメラ制御マイコン１１８のＡＦ制御動作のアルゴ
リズムを示すフローチャートであり、同図のフローチャ
ートはカメラ制御マイコン１１８内で処理される。
回路１１７から取り込んだＡＥ評価値から露出の状態に
基づいて、露出オーバーか否かを判別する。そして、露
出アンダーであればステップＳ２０２でＡＧＣ１０７の
増幅率が最低か否かを判別する。そして、増幅率が最低
であればステップＳ２０３で絞り１０３を閉じた後、前
記ステップＳ２０１へ戻る。また、前記ステップＳ２０
２において増幅率が最低でなければステップＳ２０４で
ＡＧＣ１０７の増幅率を下げた後、前記ステップＳ２０
１へ戻る。一方、前記ステップＳ２０１において露出オ
ーバーの場合は、ステップＳ２０５で絞り１０３が開放
か否かを判別する。そして、絞り１０３が開放であれば
ステップＳ２０６で絞り１３０を開いた後、前記ステッ
プＳ２０１へ戻る。また、前記ステップＳ２０５におい
て絞り１０３が開放でなければステップＳ２０７でＡＧ
Ｃ１０７の増幅率を上げた後、前記ステップＳ２０１へ
戻る。 次に、ＡＦ制御動作について図３を用いて説明
する。図３は本実施の形態に係る自動焦点調節装置にお
けるカメラ制御マイコン１１８のＡＦ制御動作のアルゴ
リズムを示すフローチャートであり、同図のフローチャ
ートはカメラ制御マイコン１１８内で処理される。
【００２８】図３のステップＳ３０１でフォーカスレン
ズ１０５を微小駆動動作させながら、ＡＦ評価値を取り
込むことにより、現在合焦しているのか、ボケているの
か、ボケているときには合焦点はどちらなのかを判断す
る。次に、ステップＳ３０２で現在のＡＧＣ１０７のゲ
インに応じ、ステップＳ３０３で使う所定レベルを変更
する。これは、ＡＧＣ１０７がオフ（ＯＦＦ）のときの
値を基準にＡＧＣ１０７のゲインが上がるにつれて大き
くなるように設定する。次に、ステップＳ３０３でＡＦ
評価値が所定レベル以下か否かを判別する。そして、Ａ
Ｆ評価値が所定レベル以下であれば、微小駆動動作によ
る方向判別を中止してステップＳ３１４で現在のフォー
カスレンズ位置から山登り方向を設定し、ステップＳ３
０６へ進んで前記ステップＳ３１４において設定した方
向へ山登り駆動する。
ズ１０５を微小駆動動作させながら、ＡＦ評価値を取り
込むことにより、現在合焦しているのか、ボケているの
か、ボケているときには合焦点はどちらなのかを判断す
る。次に、ステップＳ３０２で現在のＡＧＣ１０７のゲ
インに応じ、ステップＳ３０３で使う所定レベルを変更
する。これは、ＡＧＣ１０７がオフ（ＯＦＦ）のときの
値を基準にＡＧＣ１０７のゲインが上がるにつれて大き
くなるように設定する。次に、ステップＳ３０３でＡＦ
評価値が所定レベル以下か否かを判別する。そして、Ａ
Ｆ評価値が所定レベル以下であれば、微小駆動動作によ
る方向判別を中止してステップＳ３１４で現在のフォー
カスレンズ位置から山登り方向を設定し、ステップＳ３
０６へ進んで前記ステップＳ３１４において設定した方
向へ山登り駆動する。
【００２９】一方、前記ステップＳ３０３においてＡＦ
評価値が所定レベル以下でなければ、ステップＳ３０４
で微小駆動動作の結果により現在合焦状態にあるのか否
かを判別する。そして、合焦状態にある場合にはフォー
カスレンズ１０５の移動を停止し、ステップＳ３１０か
らの再起動監視処理ルーチンへ進み、合焦状態でない場
合にはステップＳ３０５へ進む。このステップＳ３０５
では、微小駆動動作の結果により、どちらの方向に合焦
点があるかの判別ができたか否かを判別し、該方向判別
ができない場合は前記ステップＳ３０２へ戻る。また、
前記ステップＳ３０５において方向判別ができた場合は
ステップＳ３０６へ進み、その判別方向へ山登り駆動動
作を実行する。次に、ステップＳ３０７で合焦点、即ち
ＡＦ評価信号の頂点を越えたか否かを判別し、越えてい
なければ前記ステップＳ３０６へ戻って山登り駆動動作
をを続け、越えていたならばステップＳ３０８でフォー
カスレンズ１０５を頂点に戻す。しかしながら頂点に戻
す動作をしている間に、パンニング等により被写体が変
化する場合もあるので、頂点にフォーカスレンズ１０５
が辿り着いたならば、今いるところが本当に頂点、即ち
合焦点であるのかを判定するため、次のステップＳ３０
９でフォーカスレンズ１０５が頂点に達したか否かを判
別する。そして、フォーカスレンズ１０５が頂点に達し
ない場合は前記ステップＳ３０８へ戻る。また、前記ス
テップＳ３０９においてフォーカスレンズ１０５が頂点
に達した場合には、前記ステップＳ３０１へ戻る。
評価値が所定レベル以下でなければ、ステップＳ３０４
で微小駆動動作の結果により現在合焦状態にあるのか否
かを判別する。そして、合焦状態にある場合にはフォー
カスレンズ１０５の移動を停止し、ステップＳ３１０か
らの再起動監視処理ルーチンへ進み、合焦状態でない場
合にはステップＳ３０５へ進む。このステップＳ３０５
では、微小駆動動作の結果により、どちらの方向に合焦
点があるかの判別ができたか否かを判別し、該方向判別
ができない場合は前記ステップＳ３０２へ戻る。また、
前記ステップＳ３０５において方向判別ができた場合は
ステップＳ３０６へ進み、その判別方向へ山登り駆動動
作を実行する。次に、ステップＳ３０７で合焦点、即ち
ＡＦ評価信号の頂点を越えたか否かを判別し、越えてい
なければ前記ステップＳ３０６へ戻って山登り駆動動作
をを続け、越えていたならばステップＳ３０８でフォー
カスレンズ１０５を頂点に戻す。しかしながら頂点に戻
す動作をしている間に、パンニング等により被写体が変
化する場合もあるので、頂点にフォーカスレンズ１０５
が辿り着いたならば、今いるところが本当に頂点、即ち
合焦点であるのかを判定するため、次のステップＳ３０
９でフォーカスレンズ１０５が頂点に達したか否かを判
別する。そして、フォーカスレンズ１０５が頂点に達し
ない場合は前記ステップＳ３０８へ戻る。また、前記ス
テップＳ３０９においてフォーカスレンズ１０５が頂点
に達した場合には、前記ステップＳ３０１へ戻る。
【００３０】一方、前記ステップＳ３０４において現在
合焦状態にある場合には、ステップＳ３１０で合焦時の
ＡＦ評価値レベルを記憶する。次に、ステップＳ３１１
で再起動判定ルーチンを実行する。この再起動判定ルー
チンは、現在合焦状態にある場合にはＡＦ評価値レベル
が、合焦時に前記ステップＳ３１０において記憶したレ
ベルに比べ、変動したか否を判別する処理であり、例え
ば、記憶したレベルに対して所定レベル以上変化した
ら、パンニング等による被写体変化があったとして、
「再起動した」と判別し、所定レベル未満の変化量なら
ば被写体の変化はないとして「再起動しない」と判別す
る。このような判別基準に従ってステップＳ３１２で再
起動したか否かを判別する。そして、「再起動しない」
と判別した場合は、ステップＳ３１３でフォーカスレン
ズ１０５の移動を停止させた後、前記ステップＳ３１１
へ戻り、再び再起動監視処理を行う。一方、前記ステッ
プＳ３１２において「再起動した」と判別した場合に
は、前記ステップＳ３０１へ戻り、再び微小駆動動作を
行い、合焦判定及び方向判定を行う。
合焦状態にある場合には、ステップＳ３１０で合焦時の
ＡＦ評価値レベルを記憶する。次に、ステップＳ３１１
で再起動判定ルーチンを実行する。この再起動判定ルー
チンは、現在合焦状態にある場合にはＡＦ評価値レベル
が、合焦時に前記ステップＳ３１０において記憶したレ
ベルに比べ、変動したか否を判別する処理であり、例え
ば、記憶したレベルに対して所定レベル以上変化した
ら、パンニング等による被写体変化があったとして、
「再起動した」と判別し、所定レベル未満の変化量なら
ば被写体の変化はないとして「再起動しない」と判別す
る。このような判別基準に従ってステップＳ３１２で再
起動したか否かを判別する。そして、「再起動しない」
と判別した場合は、ステップＳ３１３でフォーカスレン
ズ１０５の移動を停止させた後、前記ステップＳ３１１
へ戻り、再び再起動監視処理を行う。一方、前記ステッ
プＳ３１２において「再起動した」と判別した場合に
は、前記ステップＳ３０１へ戻り、再び微小駆動動作を
行い、合焦判定及び方向判定を行う。
【００３１】以上のような動作を繰り返すことで、絶え
ず合焦を維持できるようにフォーカスレンズ１０５は動
作する。
ず合焦を維持できるようにフォーカスレンズ１０５は動
作する。
【００３２】図３に示したアルゴリズムでＡＦ制御を行
うことにより、焦点電圧が所定レベル以下のときには方
向判別をやめて、予め決められた方向へフォーカスレン
ズ１０５を高速駆動する場合、ＡＧＣ１０７のゲインの
低い被写体で所定レベルを決めると、ＡＧＣ１０７のゲ
インの高い被写体には所定レベルが低すぎるので、大ボ
ケになっても評価値がそれより低くならないため、方向
を判別できなくても方向判別を続けたり、ＡＧＣ１０７
の高い被写体で所定レベルを決めると、ＡＧＣ１０７の
ゲインの低い被写体では所定レベルが高すぎるため、評
価値の低い被写体には合焦できなくなることがなくな
る。
うことにより、焦点電圧が所定レベル以下のときには方
向判別をやめて、予め決められた方向へフォーカスレン
ズ１０５を高速駆動する場合、ＡＧＣ１０７のゲインの
低い被写体で所定レベルを決めると、ＡＧＣ１０７のゲ
インの高い被写体には所定レベルが低すぎるので、大ボ
ケになっても評価値がそれより低くならないため、方向
を判別できなくても方向判別を続けたり、ＡＧＣ１０７
の高い被写体で所定レベルを決めると、ＡＧＣ１０７の
ゲインの低い被写体では所定レベルが高すぎるため、評
価値の低い被写体には合焦できなくなることがなくな
る。
【００３３】上記のような自動焦点調節装置において
は、方向判別をやめて予め決められた方向へフォーカス
レンズ１０５を高速駆動する焦点電圧の所定レベルをＡ
ＧＣ１０７のゲインにより変更することにより、被写体
に応じ最適な移行条件を設定でき、所定レベルが大きす
ぎていつまでも方向判別を続けていたり、所定レベルが
小さすぎて被写体に合焦できないということが少なくな
る。
は、方向判別をやめて予め決められた方向へフォーカス
レンズ１０５を高速駆動する焦点電圧の所定レベルをＡ
ＧＣ１０７のゲインにより変更することにより、被写体
に応じ最適な移行条件を設定でき、所定レベルが大きす
ぎていつまでも方向判別を続けていたり、所定レベルが
小さすぎて被写体に合焦できないということが少なくな
る。
【００３４】よって、常に正確且つ高速な焦点調節を実
現することができる。
現することができる。
【００３５】（第２の実施の形態）次に、本発明の自動
焦点調節方法及び装置に用いる記憶媒体について、図４
を用いて説明する。被写体を撮影することによりＣＣＤ
１０６から得られる映像信号の所定の高域成分を焦点電
圧として取り出し、前記焦点電圧を最大にするように焦
点調節を行うフォーカスレンズ１０５を光軸方向に移動
させて焦点調節を行う自動焦点調節装置を制御するため
の制御プログラムを格納する記憶媒体には、図４に示す
ように、少なくとも「微小駆動モジュール」、「高速駆
動モジュール」、「切換制御モジュール」、「ゲイン変
更モジュール」、「所定値変更モジュール」の各モジュ
ールのプログラムを格納すれば良い。
焦点調節方法及び装置に用いる記憶媒体について、図４
を用いて説明する。被写体を撮影することによりＣＣＤ
１０６から得られる映像信号の所定の高域成分を焦点電
圧として取り出し、前記焦点電圧を最大にするように焦
点調節を行うフォーカスレンズ１０５を光軸方向に移動
させて焦点調節を行う自動焦点調節装置を制御するため
の制御プログラムを格納する記憶媒体には、図４に示す
ように、少なくとも「微小駆動モジュール」、「高速駆
動モジュール」、「切換制御モジュール」、「ゲイン変
更モジュール」、「所定値変更モジュール」の各モジュ
ールのプログラムを格納すれば良い。
【００３６】ここで、「微小駆動モジュール」は、前記
焦点調節レンズ手段を微小駆動するためのプログラムモ
ジュールである。また、「高速駆動モジュール」は、前
記焦点調節レンズ手段を高速駆動するためのプログラム
モジュールである。また、「切換制御モジュール」は、
焦点電圧が所定値以下の時に前記微小駆動ステップから
前記高速駆動ステップに切り換え制御するためのプログ
ラムモジュールである。また、「ゲイン変更モジュー
ル」は、映像信号のレベルを一定にするためにゲインを
変更するためのプログラムモジュールである。更に、
「所定値変更モジュール」は、前記ゲイン変更ステップ
のレベルにより前記切換制御ステップの所定値を変更す
るためのプログラムモジュールである。
焦点調節レンズ手段を微小駆動するためのプログラムモ
ジュールである。また、「高速駆動モジュール」は、前
記焦点調節レンズ手段を高速駆動するためのプログラム
モジュールである。また、「切換制御モジュール」は、
焦点電圧が所定値以下の時に前記微小駆動ステップから
前記高速駆動ステップに切り換え制御するためのプログ
ラムモジュールである。また、「ゲイン変更モジュー
ル」は、映像信号のレベルを一定にするためにゲインを
変更するためのプログラムモジュールである。更に、
「所定値変更モジュール」は、前記ゲイン変更ステップ
のレベルにより前記切換制御ステップの所定値を変更す
るためのプログラムモジュールである。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の自動焦点
調節方法及び装置によれば、焦点電圧が所定レベル以下
のときには方向判別をやめて、予め決められた方向へ焦
点調節レンズを高速駆動する場合、ＡＧＣゲインの低い
被写体で所定レベルを決めると、ＡＧＣゲインの高い被
写体には所定レベルが低すぎるため大ボケになっても、
評価値がそれより低くならないため、方向を判別できな
くても方向判別を続けたり、ＡＧＣの高い被写体で所定
レベルを決めると、ＡＧＣゲインの低い被写体では所定
レベルが高すぎるため、評価値の低い被写体には合焦で
きなくなることがなくなるという効果を奏する。
調節方法及び装置によれば、焦点電圧が所定レベル以下
のときには方向判別をやめて、予め決められた方向へ焦
点調節レンズを高速駆動する場合、ＡＧＣゲインの低い
被写体で所定レベルを決めると、ＡＧＣゲインの高い被
写体には所定レベルが低すぎるため大ボケになっても、
評価値がそれより低くならないため、方向を判別できな
くても方向判別を続けたり、ＡＧＣの高い被写体で所定
レベルを決めると、ＡＧＣゲインの低い被写体では所定
レベルが高すぎるため、評価値の低い被写体には合焦で
きなくなることがなくなるという効果を奏する。
【００３８】また、本発明の記憶媒体によれば、上述し
た本発明の自動焦点調節装置を円滑に制御することがで
きるという効果を奏する。
た本発明の自動焦点調節装置を円滑に制御することがで
きるという効果を奏する。
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る自動焦点調節
装置を有するビデオカメラシステムの構成を示すブロッ
ク図である。
装置を有するビデオカメラシステムの構成を示すブロッ
ク図である。
【図２】同システムのＡＥ制御動作のアルゴリズムを示
すフローチャートである。
すフローチャートである。
【図３】同システムのＡＦ制御動作のアルゴリズムを示
すフローチャートである。
すフローチャートである。
【図４】本発明の記憶媒体に格納するプログラムモジュ
ールを示す図である。
ールを示す図である。
【図５】フォーカスレンズ位置と焦点電圧レベルとの関
係を示す図である。
係を示す図である。
【図６】フォーカスレンズの移動方向を説明するための
図である。
図である。
【図７】フォーカスレンズ位置と焦点電圧レベルとの関
係を示す図である。
係を示す図である。
【図８】時間とフォーカスレンズ位置との関係を示す図
である。
である。
１０１ 固定の第１群レンズ １０２ 変倍レンズ １０３ 絞り １０４ 固定の第２群レンズ １０５ フォーカスレンズ（フォーカスコンペレンズ、
焦点調節レンズ） １０６ ＣＣＤ １０７ ＡＧＣ １０８ カメラ信号処理回路 １０９ 記録装置 １１０ 変倍レンズモータ １１１ 変倍レンズドライバ １１２ 絞りモータ １１３ 絞りドライバ １１４ フォーカスコンペレンズモータ １１５ フォーカスコンペレンズドライバ １１６ ＡＦ評価値処理回路 １１７ ＡＥ評価値処理回路 １１８ カメラ制御マイコン
焦点調節レンズ） １０６ ＣＣＤ １０７ ＡＧＣ １０８ カメラ信号処理回路 １０９ 記録装置 １１０ 変倍レンズモータ １１１ 変倍レンズドライバ １１２ 絞りモータ １１３ 絞りドライバ １１４ フォーカスコンペレンズモータ １１５ フォーカスコンペレンズドライバ １１６ ＡＦ評価値処理回路 １１７ ＡＥ評価値処理回路 １１８ カメラ制御マイコン
Claims (9)
- 【請求項１】 被写体を撮影することにより撮像手段か
ら得られる映像信号の所定の高域成分を焦点電圧として
取り出し、前記焦点電圧を最大にするように焦点調節を
行う焦点調節レンズ手段を光軸方向に移動させて焦点調
節を行う自動焦点調節方法であって、前記焦点調節レン
ズ手段を微小駆動する微小駆動ステップと、前記焦点調
節レンズ手段を高速駆動する高速駆動ステップと、焦点
電圧が所定値以下の時に前記微小駆動ステップから前記
高速駆動ステップに切り換え制御する切換制御ステップ
と、映像信号のレベルを一定にするためにゲインを変更
するゲイン変更ステップと、前記ゲイン変更ステップの
レベルにより前記切換制御ステップの所定値を変更する
所定値変更ステップとを具備したことを特徴とする自動
焦点調節方法。 - 【請求項２】 被写体を撮影することにより撮像手段か
ら得られる映像信号の所定の高域成分を焦点電圧として
取り出し、前記焦点電圧を最大にするように焦点調節を
行うレンズ手段を光軸方向に移動させて焦点調節を行う
自動焦点調節装置であって、前記焦点調節レンズ手段を
微小駆動する微小駆動手段と、前記焦点調節レンズ手段
を高速駆動する高速駆動手段と、焦点電圧が所定値以下
の時に前記微小駆動手段から前記高速駆動手段に切り換
え制御する切換制御手段と、映像信号のレベルを一定に
するためにゲインを変更するゲイン変更手段と、前記ゲ
イン変更手段のレベルにより前記切換制御手段の所定値
を変更する所定値変更手段とを具備したことを特徴とす
る自動焦点調節装置。 - 【請求項３】 前記撮像手段は、ＣＣＤであることを特
徴とする請求項２記載の自動焦点調節装置。 - 【請求項４】 前記微小駆動手段は、モータとドライバ
とからなることを特徴とする請求項２記載の自動焦点調
節装置。 - 【請求項５】 前記高速駆動手段は、モータとドライバ
とからなることを特徴とする請求項２記載の自動焦点調
節装置。 - 【請求項６】 前記切換制御手段は、カメラ制御マイク
ロコンピュータからなることを特徴とする請求項２記載
の自動焦点調節装置。 - 【請求項７】 前記ゲイン変更手段は、ＡＧＣからなる
ことを特徴とする請求項２記載の自動焦点調節装置。 - 【請求項８】 前記所定値変更手段は、カメラ制御マイ
クロコンピュータからなることを特徴とする請求項２記
載の自動焦点調節装置。 - 【請求項９】 被写体を撮影することにより撮像手段か
ら得られる映像信号の所定の高域成分を焦点電圧として
取り出し、前記焦点電圧を最大にするように焦点調節を
行うレンズ手段を光軸方向に移動させて焦点調節を行う
自動焦点調節装置を制御するプログラムを格納する記憶
媒体であって、前記焦点調節レンズ手段を微小駆動する
微小駆動ステップの微小駆動モジュールと、前記焦点調
節レンズ手段を高速駆動する高速駆動ステップの高速駆
動モジュールと、焦点電圧が所定値以下の時に前記微小
駆動ステップから前記高速駆動ステップに切り換え制御
する切換制御ステップの切換制御モジュールと、映像信
号のレベルを一定にするためにゲインを変更するゲイン
変更ステップのゲイン変更モジュールと、前記ゲイン変
更ステップのレベルにより前記切換制御ステップの所定
値を変更する所定値変更ステップの所定値変更モジュー
ルとを有するプログラムを格納したことを特徴とする記
憶媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21593896A JP3604825B2 (ja) | 1996-07-30 | 1996-07-30 | 自動焦点調節方法及び自動焦点調節装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21593896A JP3604825B2 (ja) | 1996-07-30 | 1996-07-30 | 自動焦点調節方法及び自動焦点調節装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1051676A true JPH1051676A (ja) | 1998-02-20 |
| JP3604825B2 JP3604825B2 (ja) | 2004-12-22 |
Family
ID=16680754
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21593896A Expired - Fee Related JP3604825B2 (ja) | 1996-07-30 | 1996-07-30 | 自動焦点調節方法及び自動焦点調節装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3604825B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100385282C (zh) * | 2005-01-21 | 2008-04-30 | 佳能株式会社 | 焦点位置检测装置和方法 |
| JP2010266742A (ja) * | 2009-05-15 | 2010-11-25 | Elmo Co Ltd | 撮像装置、焦点調節方法 |
| US10477094B2 (en) | 2016-04-05 | 2019-11-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Focus detection unit, image capturing apparatus, and focus detection method |
-
1996
- 1996-07-30 JP JP21593896A patent/JP3604825B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100385282C (zh) * | 2005-01-21 | 2008-04-30 | 佳能株式会社 | 焦点位置检测装置和方法 |
| JP2010266742A (ja) * | 2009-05-15 | 2010-11-25 | Elmo Co Ltd | 撮像装置、焦点調節方法 |
| US10477094B2 (en) | 2016-04-05 | 2019-11-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Focus detection unit, image capturing apparatus, and focus detection method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3604825B2 (ja) | 2004-12-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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