JPH0662305A

JPH0662305A - 自動合焦装置

Info

Publication number: JPH0662305A
Application number: JP4236495A
Authority: JP
Inventors: Taeko Tanaka; 妙子田中; Tatsuya Yamazaki; 龍弥山崎
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1992-08-12
Filing date: 1992-08-12
Publication date: 1994-03-04

Abstract

(57)【要約】【目的】自動合焦装置で常に鮮鋭度信号の最大レベル
位置に、誤制御なく確実にフォーカスレンズを停止させ
る。【構成】鮮鋭度信号が最大レベル値より所定レベル低
下すると、制御装置１２により、パルスモータ１８を駆
動してフォーカスレンズ５の駆動方向を反転し、再度検
出した鮮鋭度信号の最大レベル値のフォーカスレンズの
対応検出位置を記憶し、鮮鋭度信号が再度最大レベル値
より所定レベル低下すると、パルスモータ１８を駆動し
てフォーカスレンズ５を前記記憶した検出位置に停止さ
せる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、映像信号に基づいて合
焦制御を行う自動合焦装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ビデオカメラなどの２次元撮像素子を有
する装置では、被写体像の映像信号より画面の鮮鋭度を
検出し、その鮮鋭度が最大になるようにフォーカスレン
ズ位置を制御して、ピントを合わせる方式が採用されて
いる。この場合の鮮鋭度の評価としては、一般にバンド
パスフィルタ（以下ＢＰＦと称す）により抽出された映
像信号の高周波成分の強度、或いは微分回路などで抽出
された映像信号のぼけ幅（被写体のエッジ部分の幅）検
出強度などを使用する。通常の被写体を撮影した場合、
これらの高周波成分の強度や、ぼけ幅検出強度は、ピン
トがぼけている状態では小さく、ピントが合うにつれて
大きくなり、完全にピントが合った状態で最大値に達す
る。

【０００３】このために、フォーカスレンズの制御で
は、前記鮮鋭度が小さい場合には、フォーカスレンズ
を、鮮鋭度が大きくなる方向になるべく早く移動させ、
鮮鋭度が大きくなるにつれて、次第にゆっくりと移動さ
せて、精度よく鮮鋭度の山の頂上でフォーカスレンズを
止めて合焦状態にする。そして、合焦状態にあった鮮鋭
度が変化した場合、被写体が変化したと判断して、再起
動を行って再度前記山の頂上でフォーカスレンズを止め
て合焦状態にする。このようなフォーカス方式は、一般
に山登り法オートフォーカス（以下山登りＡＦという）
と呼んでいる。

【０００４】また、フォーカスレンズの駆動にステッピ
ングモータを使用すると、フォーカスレンズの位置が正
確に検出できるので、合焦制御の方法としては、図１０
に示すように、鮮鋭度信号が最大値の時のフォーカスレ
ンズ位置ｘ１を記憶し、鮮鋭度信号のレベルが或る所定
閾値ＴＨ１だけ低下した所で、記憶したフォーカスレン
ズ位置に戻すことで、フォーカスレンズを鮮鋭度信号の
ピーク位置に止めるようにしている。

【０００５】さらに、山登りＡＦを行う際に、正しい方
向にフォーカスレンズを駆動しているかどうかを判断を
行うために、ぼけ幅検出強度の差分値を検出し、その差
分値が所定回数連続して負値になったら、山を下ってい
ると判断し、このように判断された場合には、駆動手段
によるフォーカスレンズの駆動方向を逆転させて、山登
りを行うようにしている。

【０００６】このようにして、合焦制御を行うことによ
り、コントラストが低く、鮮鋭度信号レベルの低い被写
体においても、自動合焦が可能になり、特に動画を撮影
するビデオカメラの操作性が飛躍的に向上し、当該合焦
制御の方式は、ビデオカメラでは必須の機能として採用
されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前述の従来の合焦制御
では、図１１に示すように、鮮鋭度信号の曲線の裾野部
分において、反対方向にフォーカスレンズを駆動してい
る場合には、真の山の頂点を見付けることが困難にな
り、レンズが合焦点に達する前に停止してしまういわゆ
るぼけ止まりが生じることがあるという問題があった。

【０００８】また、正しい方向にフォーカスレンズを駆
動しているかどうかの判断を行うために、ぼけ幅検出強
度の差分値を検出し、その差分値が所定回数連続して負
値になったら、山を下っていると判断する場合には、過
去の差分値を記憶するために制御装置のメモリ容量を増
加させる必要があり、制御装置の大型化と製造コストの
面に問題があった。

【０００９】また、鮮鋭度信号のレベルが所定の閾値Ｔ
Ｈ１だけ低下したかどうかの判断に際して、低照度下の
被写体では、鮮鋭度信号中のノイズ成分が増加して、ノ
イズ成分の増加によって、実際には低下していない鮮鋭
度信号のレベルを誤判断し、フォーカスレンズが合焦点
に達する前に停止して（ぼけ止まり）、通常の照度下で
は正しく合焦する被写体が誤合焦するという問題があ
る。

【００１０】本発明は、前述したようなこの種の合焦制
御の現状に基づいてなされたものであり、その第１の目
的は、常に鮮鋭度信号のレベルの最大位置に、誤制御な
く確実にフォーカスレンズを停止させることができる自
動合焦装置を提供することにある。

【００１１】また、本発明の第２の目的は、フォーカス
レンズの駆動方向を正確に判断できると共に、装置のメ
モリの容量を減少させ、装置の小型化が実現可能な自動
合焦装置を提供することにある。

【００１２】さらに、本発明の第３の目的は、低照度下
の被写体に対しても鮮鋭度信号のレベルの低下を正確に
判断することが可能な自動合焦装置を提供することにあ
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】前記第１の目的を達成す
るために、本発明は、映像信号に基づいて合焦制御を行
う自動合焦装置において、映像信号から鮮鋭度信号を抽
出する抽出手段と、フォーカスレンズを駆動する駆動手
段と、前記フォーカスレンズの位置を検出する位置検出
手段と、前記鮮鋭度信号のレベルを検出するレベル検出
手段と、前記駆動手段を制御する制御手段とを有し、前
記制御手段は、前記レベル検出手段が検出する前記鮮鋭
度信号のレベルが、最大レベル値より所定レベル低下す
ると、前記駆動手段を介して前記フォーカスレンズの駆
動方向を反転させ、前記レベル検出手段により再度検出
された鮮鋭度信号の前記最大レベル値に対応して前記位
置検出手段により検出されたフォーカスレンズの位置を
記憶し、前記鮮鋭度信号が再度前記最大レベル値より、
所定レベル低下すると、前記駆動手段を介して前記フォ
ーカスレンズを前記記憶したフォーカスレンズ位置に停
止させるように構成されている。

【００１４】また、前記第２の目的を達成するために、
本発明は、映像信号に基づいて合焦制御を行う自動合焦
装置において、映像信号から鮮鋭度信号を抽出する抽出
手段と、フォーカスレンズを駆動する駆動手段と、前記
フォーカスレンズの位置を検出する位置検出手段と、前
記鮮鋭度信号のレベルを検出するレベル検出手段と、前
記駆動手段を制御する制御手段とを有し、前記制御手段
は、前記鮮鋭度信号の現在の差分値及び過去の差分値の
軌跡から、前記鮮鋭度信号の差分値の軌跡を検出し、当
該軌跡によって、前記駆動手段による前記フォーカスレ
ンズの駆動方向を制御するように構成されている。

【００１５】更にまた、前記第３の目的を達成するため
に、本発明は、映像信号から鮮鋭度信号を抽出する抽出
手段と、フォーカスレンズを駆動する駆動手段と、前記
フォーカスレンズの位置を検出する位置検出手段と、前
記鮮鋭度信号のレベルを検出するレベル検出手段と、前
記駆動手段を制御する制御手段とを有し、前記制御手段
は、前記レベル検出手段が検出した最大レベル値より、
前記鮮鋭度信号が所定レベル低下すると、前記最大レベ
ル値に対応する前記位置検出手段の検出位置を合焦点と
するように前記鮮鋭度信号に基づいて合焦制御を行う自
動合焦装置において、被写体の照度に応じて前記所定レ
ベルを設定する設定手段を有する構成にしてある。

【００１６】

【作用】このような構成なので、本発明では、抽出手段
により映像信号から抽出された鮮鋭度信号のレベルがレ
ベル検出手段で検出され、制御手段によって制御される
駆動手段によりフォーカスレンズが駆動され、位置検出
手段によってフォーカスレンズの位置が検出される。こ
の場合、制御手段は、レベル検出手段が検出した最大レ
ベル値より、鮮鋭度信号が所定レベル低下すると、駆動
手段を介してフォーカスレンズの駆動方向を反転させ
る。そして、制御手段は、レベル検出手段により再度検
出された最大レベル値に対応して、位置検出手段により
検出されたフォーカスレンズの位置を記憶し、再度鮮鋭
度信号が最大レベル値より所定レベル低下すると、駆動
手段を介してフォーカスレンズを前記記憶したフォーカ
スレンズ位置に精度よく停止させ、誤制御のない合焦制
御が行われる。

【００１７】また、本発明では、抽出手段により映像信
号から鮮鋭度信号が抽出され、制御手段に制御される駆
動手段によりフォーカスレンズが駆動され、位置検出手
段によりフォーカスレンズの位置が検出され、レベル検
出手段により鮮鋭度信号のレベルが検出される。この場
合、制御手段は、鮮鋭度信号の現在の差分値及び鮮鋭度
信号の過去の差分値の軌跡から、鮮鋭度信号の差分値の
軌跡を、少ないメモリ動作で簡単に検出し、当該軌跡に
よって、駆動手段によるフォーカスレンズの駆動方向を
制御する。

【００１８】さらに、本発明では、抽出手段により映像
信号から鮮鋭度信号が抽出され、制御手段により制御さ
れる駆動手段によりフォーカスレンズが駆動され、位置
検出手段によりフォーカスレンズの位置が検出され、レ
ベル検出手段により鮮鋭度信号のレベルが検出される。
そして、制御手段は、レベル検出手段が検出した最大レ
ベル値より、鮮鋭度信号が所定レベル低下すると、制御
手段によって駆動手段が制御され、最大レベル値に対応
する位置検出手段の検出位置を合焦点とするように鮮鋭
度信号に基づいて合焦制御を行う。この場合、設定手段
が、被写体の照度に応じて前記所定レベルを設定するの
で、低照度時のノイズによる誤制御のない自動合焦が行
われる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１乃至図１０を参
照して説明する。

【００２０】図１は本発明の第１の実施例の概略構成を
示す概略図であり、同図において１は固定の前玉レンズ
で、前玉レンズ１に光軸を一致させて、モータドライブ
１３で駆動されるモータ１６により、光軸上を移動制御
されてズーム動作を行うズームレンズ２と、ドライブ回
路１４及びｉｇメータ１７で自動的に開度が制御される
絞り３とが、この順序で配列してある。同様に、前記絞
り３に光軸を一致させて、固定第３群レンズ４と、モー
タドライブ１５で駆動されるステッピングモータ１８に
より、光軸上を移動制御されて焦点調整を行うフォーカ
スレンズ５とが、この順序で配列してある。また、前記
ズームレンズ２には、ズームレンズ２の焦点距離情報を
検出するズームエンコーダ１９が取り付けてあり、絞り
３には、絞り３の絞り値を検出する絞りエンコーダ２０
が取り付けてあり、フォーカスレンズ５には、フォーカ
スレンズ５の位置情報を検出するフォーカスエンコーダ
２１が取り付けてある。さらに、フォーカスレンズ５に
対向して、ＣＣＤ６が配置してあり、ＣＣＤ６にはプリ
アンプ７が接続してあり、プリアンプ７には、ビデオ信
号を処理するビデオ信号処理回路８、映像信号のゲート
処理をするゲート回路１０及び映像信号のレベルが所定
のレベルに一致するようにドライブ回路１４を制御する
絞り制御回路９が、互いに並列に接続してある。

【００２１】そして、ゲート回路１０には、合焦検出を
するために必要な高周波成分（鮮鋭度信号）を抽出する
バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１１が接続してあり、Ｂ
ＰＦ１１の出力端子が、全体の動作を制御する制御装置
１２に接続してある。この制御装置１２の出力側には、
モータドライブ１５とモータドライブ１３とが接続して
あり、フォーカスエンコーダ２１、絞りエンコーダ２０
及びズームエンコーダ１９が、制御装置１２の入力側に
接続してある。制御装置１２には制御プログラムや演算
結果等を記憶するメモリ（図示せず）が内蔵又は外付け
されている。制御装置１２は、後述するように、フォー
カスレンズ５の位置情報、映像信号から排出された鮮鋭
度信号に基づいてモータドライブ１５を介してステッピ
ングモータ１８を制御する。

【００２２】図２は第１の実施例の山登りＡＦ動作のフ
ローチャート、図３は第１の実施例の山登りＡＦ動作の
説明図である。前述のように第１の実施例では、フォー
カスレンズ５の移動にステッピングモータ１８を使用し
ているので、パルス数のカウントにより、高精度のフオ
ーカス位置情報を得ることができる。本明細書では、こ
のフォーカス位置情報をアドレスと呼ぶことにする。

【００２３】図２のフローチャートのステップＳ２０１
において、鮮鋭度信号ｆｖが山（最大値）を何度乗り越
えたかをカウントするためのカウント値ｎを初期値０に
設定する。ステップＳ２０２で、鮮鋭度信号ｆｖとアド
レスａｄｓとを取込み、山登りＡＦ動作を開始する。ス
テップＳ２０３では、鮮鋭度信号ｆｖと、鮮鋭度信号の
最大値ｆｖｐとを比較し、鮮鋭度信号ｆｖの方が大きい
時には図３の１の過程にあると判定し、ステップＳ２０
４で当該鮮鋭度信号ｆｖを鮮鋭度信号の最大値ｆｖｐと
し、その時のアドレスａｄｓを鮮鋭度信号の最大値ｆｖ
ｐに対応するアドレスａｄｓｐとし該値ｆｖｐ，ａｄｓ
ｐをメモリに記憶し、ステップＳ２０５に進んで、フォ
ーカスレンズ５を駆動するステッピングモータ１８は順
転のままステップＳ２０２に戻る。

【００２４】一方、ステップＳ２０３で、鮮鋭度信号ｆ
ｖの方が小さいと判定されると、ステップＳ２０６に進
んで、鮮鋭度信号ｆｖと、鮮鋭度信号の最大値ｆｖｐと
の差分値の絶対値が演算され、この演算値が閾値ＴＨ１
より大きいかどうかの判定が行われる。ステップＳ２０
６の判定結果がＮＯであると、図３の２の過程にあると
判断し、ステップＳ２０５に進んで、フォーカスレンズ
５を駆動するステッピングモータ１８は順転のまま、ス
テップＳ２０２に戻る。

【００２５】また、ステップＳ２０６の判定結果がＹＥ
Ｓであると、図３の３の状態にあることになるので、ス
テップＳ２０７でステッピングモータ１８を反転駆動
し、ステップＳ２０８で、山を乗り越えたとしてｎをイ
ンクリメントし、ステップＳ２０９でｎが２以上かどう
かを検出する。ステップＳ２０９で、２以上でないと判
定されると、図３の４位置ではないので、ステップＳ２
１０に進み、その時の鮮鋭度信号ｆｖを鮮鋭度信号の最
大値ｆｖｐとし、アドレス値ａｄｓを鮮鋭度信号の最大
値ｆｖｐに対応するアドレス値ａｄｓｐにして該値ｆｖ
ｐ，ａｄｓｐをメモリに記憶し、図３の３の位置から再
度山登り動作を行う。そして、その後ステップＳ２０９
の判定結果がＹＥＳになると、図３の４の位置にあるこ
とになるので、ステップＳ２１１において、その時のア
ドレスａｄｓが前記記憶された鮮鋭度信号の最大値ｆｖ
ｐに対応するアドレス値ａｄｓｐと同一かどうかを判定
する。ステップＳ２１１の判定結果がＮＯであると、ス
テップＳ２１２に進み、ステッピングモータ１８を、ス
テップＳ２１１の判定結果がＹＥＳになるまで順転さ
せ、ステップＳ２１３で合焦点に合焦させる。

【００２６】このようにして、第１の実施例では、制御
装置１２によって、フォーカスレンズ５を鮮鋭度信号の
山（最大値）を２回乗り越えて、最大値位置に停止させ
る合焦制御を行うことにより、鮮鋭度信号曲線の裾部分
でぼけ止まりを起こすことなく、常に合焦位置を高精度
で検出し、フォーカスレンズを確実に合焦制御すること
が可能になる。

【００２７】図４は第１の実施例の変形例の山登りＡＦ
動作の説明図であり、図３においては、１回目のピーク
レベルからの低下量（乗り越え量）も、２回目のピーク
レベルからの低下量（乗り越え量）もＴＨ１で一定であ
ったが、この例では、１回目の低下量ＴＨ１が、２回目
の低下量ＴＨ２よりも大きく設定してある。その他の部
分は、上述した第１の実施例と同一である。このよう
に、２回目の低下量ＴＨ２を小さくすることにより、２
回目に山を乗り越えた時のボケ量が少なくなるので、よ
り滑らかに合焦制御でき、より確実にボケ止まりを防止
できる。

【００２８】次に、本発明の第２の実施例を、図５を参
照して説明する。ここで、図５は第２の実施例の要部の
動作を示すフローチャートである。

【００２９】この第２の実施例は、すでに図１を参照し
て説明した第１の実施例と同一の構成を有し、制御装置
１２が、鮮鋭度信号の現在の差分値及び過去の差分値の
軌跡から、鮮鋭度信号の差分値の軌跡を検出し、当該軌
跡によって、ステッピングモータ１８によるフォーカス
レンズ５の駆動方向を制御するように構成されている。

【００３０】この第２の実施例では、ＢＰＦ１１から出
力される鮮鋭度信号の所定長の期間の差分値、例えば、
鮮鋭度信号を所定時間間隔で取り込んだサンプリング値
の前回値と今回値の差ｆｖｎ−１−ｆｖｎをｄｅｓと
し、前回までの鮮鋭度信号の差分値の軌跡をｄｄｅｓ、
ｋ、ｈを定数として、（１）式により今回までの鮮鋭度
信号の所定長の期間の差分値の軌跡ｄｄｅｓを演算して
いる。

【００３１】

【数１】ｄｄｅｓ＝ｋ・ｄｄｅｓ＋ｈ・ｄｅｓこのようにして、第２の実施例では、鮮鋭度信号の所定
長の期間の差分値の軌跡ｄｄｅｓを、過去からの軌跡ｄ
ｄｅｓと、現在の鮮鋭度信号の差分値ｄｅｓとを、ｋ：
ｈの割合で加算して得ている。

【００３２】第２の実施例では、図５のフローチャート
のステップＳ５０１において、この過去からの鮮鋭度信
号の差分値の軌跡ｄｄｅｓが所定の閾値ＴＨ１よりも小
さいとき、フォーカスレンズの駆動方向が山を下ってい
る方向と判定し、ステップＳ５０２に進んで、制御装置
１２によってステッピングモータ１８が制御され、フォ
ーカスレンズ５の駆動方向が反転され、ステップＳ５０
３で山登りＡＦ動作が行われる。

【００３３】このように、第２の実施例によると、制御
装置１２は過去の多数の鮮鋭度信号の差分値を記憶する
必要はなく、（１）式の演算を行うことにより、簡単に
鮮鋭度信号の山の存在する方向を知ることができ、制御
装置１２のメモリ容量を削減し、制御装置１２を小型化
することができる。

【００３４】なお、第２の実施例として、過去からの鮮
鋭度信号の所定長の期間の差分値の軌跡ｄｄｅｓを求め
る際に、過去からの鮮鋭度信号の差分値の軌跡ｄｄｅｓ
と、鮮鋭度信号の現在の差分値をｄｅｓを、ｋ：ｈの割
合にした場合を説明したが、本発明は実施例に限定され
ず、鮮鋭度信号の差分値を算出する期間の長さに応じ
て、この割合は最適な比率に選択することができる。

【００３５】次に、本発明の第３の実施例を図６乃至図
１０を参照して説明する。ここで、図６は第３の実施例
の概略構成を示す概略図、図７は第３の実施例の動作を
示すフローチャート、図８は第３の実施例の山登りＡＦ
動作の説明図、図９は照度の変化に対応した鮮鋭度信号
曲線を示す特性図である。

【００３６】図６に示すように、第３の実施例では、固
定の前玉レンズ１０１、モータドライバ１０８を介して
駆動用モータ１０７で光軸上を移動制御されるズームレ
ンズ（変倍レンズ）１０２及び固定レンズ１０３が、こ
の順に互いに光軸を一致して配置してあり、固定レンズ
１０３に光軸を一致して、モータドライバ１１０を介し
てパルスモータ１０９で光軸上を移動制御され、焦点調
整と変倍による焦点面の補正を行うフォーカスレンズ１
０４が配置してある。このフォーカスレンズ１０４に対
向して、光像が結像する撮像素子（ＣＣＤ）１０５が配
置してあり、この撮像素子１０５は、被写体の光信号を
電気信号に変換して、撮像素子１０５に接続されたアン
プ１０６に入力し、アンプ１０６で当該電気信号が増幅
される。アンプ１０６にはカメラプロセス回路１１３が
接続してあり、カメラプロセス回路１１３では、電気信
号から輝度信号が分離され、分離された輝度信号は、カ
メラプロセス回路１１３に接続されたＢＰＦ（バンドパ
スフィルタ）１１２に入力される。ＢＰＦ１１２は、輝
度信号から鮮鋭度信号を検出し、検出された鮮鋭度信号
は、ＢＰＦ１１２に接続された制御装置（マイコン）１
１１に入力される。

【００３７】マイコン１１１の出力側には、モータドラ
イバ１０８とモータドライバ１１０とが接続してあり、
また、マイコン１１１の入力側には、フォーカスレンズ
１０４の位置を検出するエンコーダ１１４の出力端子
と、カメラプロセス回路１１３の照度情報端子とが接続
してある。この照度情報端子は図示しない絞りやＡＧＣ
回路の情報により決定される被写体の照度情報を出力す
る。マイコン１１１は、ＢＰＦ１１２からの鮮鋭度信
号、カメラプロセス回路１１３からの照度情報及びエン
コーダ１１４からのフォーカスレンズ１１４の位置情報
に基づいて、モータドライバ１１０を駆動してフォーカ
スレンズ１０４の制御を行い、図示しないズームスイッ
チが操作されると、ズームレンズ１０２の制御も行う。
制御装置１１１には制御プログラムや演算結果等を記憶
するメモリ（図示せず）が内蔵又は外付けされている。

【００３８】次に、図７のフローチャートを参照して第
３の実施例の動作を説明する。山登りＡＦ動作が開始さ
れると、ステップＳ７０１で方向判定が行われ、合焦方
向が判明すると、ステップＳ７０２で、現時点での鮮鋭
度信号のレベルＥｓｐ及び現在のフォーカスレンズ１１
４の位置情報の記憶が行われる。そして、ステップＳ７
０３で、ステップＳ７０１で判定された合焦方向にフォ
ーカスレンズ１１４が駆動される。このフォーカスレン
ズ１１４の駆動中に、ステップＳ７０４で、記憶された
鮮鋭度信号のレベルと、現在の鮮鋭度信号のレベルとを
比較し、現在の鮮鋭度信号のレベルが大の場合は、ステ
ップＳ７０１に戻り、再び鮮鋭度信号及びフォーカスレ
ンズ位置情報の記憶を行う。この動作は、図８のＡで示
される動作に相当する。

【００３９】次に、ステップＳ７０４の判定結果がＹＥ
Ｓで、現在の鮮鋭度信号のレベルが、記憶されている鮮
鋭度信号のレベルよりも小さいとき、ステップＳ７０５
に進んで、カメラプロセス回路１１３からの照度情報に
基づいて、被写体の照度が判定され、低照度であると判
定されると、ステップＳ７０６において、図８に示すよ
うに行き過ぎレベル（乗り越え量）Ｅｓ０（第１実施例
の閾値ＴＨ１に相当）に、一般照度用の値Ｅｓ０２より
も大きい低照度用の値Ｅｓ０１を設定する。また、ステ
ップＳ７０５で低照度でないと判定されると、ステップ
Ｓ７０７において、図８に示すように一般照度用の値Ｅ
ｓ０２を設定する。

【００４０】そして、ステップＳ７０８に進んで、記憶
されている鮮鋭度信号のレベルＥｓｐと現在の鮮鋭度信
号のレベルＥｓｎとの差が、先に設定した行き過ぎレベ
ルＥｓ０と比較され、Ｅｓｐ−Ｅｓｎ＞Ｅｓ０でない
と、ステップＳ７０３に戻る。ステップＳ７０８で、Ｅ
ｓｐ−Ｅｓｎ＞Ｅｓ０であると判定されると、ステップ
Ｓ７０９に進んで、フォーカスレンズ１０４を記憶した
レンズ位置まで戻し、ステップＳ７１０で合焦状態が設
定され、フォーカスレンズ１０４を停止させる。この一
連の動作は、図８においてＢで示される。

【００４１】図９の（ａ）は通常の照度時の鮮鋭度信号
の特性図であり、鮮鋭度信号の最大値から所定の閾値Ｅ
ＳＯ２だけ、鮮鋭度信号のレベルが低下したことを検出
すると、フォーカスレンズ１０４の駆動方向を反転し
て、容易に合焦点を検出することができる。しかし、同
図（ｂ）に示すように、被写体が低照度状態になると、
鮮鋭度信号中のノイズ成分が大きくなり、Ｐｅ点を越え
た時にノイズ成分によって、閾値ＥＳＯ２分のレベルが
低下した場合、Ｐｅ点を合焦点と誤判断し、正しい合焦
点に達する前にフォーカシングレンズが停止してしまう
ことがある。しかし、第３の実施例によると、低照度時
には行き過ぎレベルＥｓ０１が大きい閾値ＥＳＯ２に設
定されるので、ノイズの影響を受けずに正しい合焦点
に、フォーカスレンズ１０４を移動させることが可能に
なる。

【００４２】なお、一般に行き過ぎレベルを大きくする
と、ぼけの度合いが大きくなり、画像が見苦しくなる
が、低照度状態でノイズが多くなると、もともと画像が
劣化していて、行き過ぎレベルを増加させても画像の品
質がそれ以上低下することはない。

【００４３】このように、第３の実施例によると、被写
体の低照度状態での、ノイズに基づく誤合焦動作を防止
することが可能になる。

【００４４】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明による
と、鮮鋭度信号が最大レベル値より所定レベル低下する
と、制御手段による駆動手段の制御で、フォーカスレン
ズの駆動方向を反転させてフォーカスレンズを駆動し、
最大レベル値が再度検出されると、当該最大レベル値に
対応するフォーカスレンズの検出位置が記憶され、再度
鮮鋭度信号が最大レベル値より所定レベル低下した位置
で、制御装置が駆動手段を介してフォーカスレンズを前
記記憶した位置に停止させるので、鮮鋭度信号曲線の裾
部でぼけ止まりを起こすことなく、常に合焦位置を高精
度で検出し、フォーカスレンズを確実に合焦制御するこ
とが可能になる。

【００４５】また、本発明によると、制御手段が、鮮鋭
度信号の現在の差分値及び過去の差分値の軌跡から、鮮
鋭度信号の差分値の軌跡を検出し、当該軌跡によって、
フォーカスレンズの駆動方向を制御するので、簡単に鮮
鋭度信号の山の存在する方向を知ることができ、装置の
メモリ容量を削減し、装置を小型化することができる。

【００４６】更にまた、本発明によると、鮮鋭度信号が
最大レベル値より所定レベル低下すると、最大レベルに
対応するフォーカスレンズの検出位置を合焦点とするよ
うに鮮鋭度信号に基づいて合焦制御を行う自動合焦装置
において、設定手段が、前記所定レベルを被写体の照度
に応じて設定するので、被写体の低照度状態での、ノイ
ズに基づく誤合焦動作を防止することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の概略構成を示す概略図
である。

【図２】本発明の第１の実施例の山登りＡＦ動作のフロ
ーチャートである。

【図３】本発明の第１の実施例の山登りＡＦ動作の説明
図である。

【図４】本発明の第１の実施例の他の山登りＡＦ動作の
説明図である。

【図５】本発明の第２の実施例の山登りＡＦ動作の要部
のフローチャートである。

【図６】本発明の第３の実施例の概略構成を示す概略図
である。

【図７】本発明の第３の実施例の山登りＡＦ動作のフロ
ーチャートである。

【図８】本発明の第３の実施例の山登りＡＦ動作の説明
図である。

【図９】被写体照度に対応する鮮鋭度信号曲線の特性図
である。

【図１０】従来の山登りＡＦ動作の説明図である。

【図１１】従来の鮮鋭度信号曲線の裾部でぼけ止まりの
説明図である。

【符号の説明】

１前玉２ズームレンズ３絞り４固定第３群レンズ５フォーカスレンズ６ＣＣＤ７プリアンプ８ビデオ信号処理回路９絞り制御回路１０ゲート回路１１ＢＰＦ１２制御装置１３モータドライブ１４ドライブ回路１５モータドライブ１６モータ１７ｉｇメータ１８ステッピングモータ１９ズームエンコーダ２０絞りエンコーダ２１フォーカスエンコーダ１０１、１０３固定レンズ１０２ズームレンズ１０４フォーカスレンズ１０５撮像素子１０６アンプ１０７、１０９駆動モータ１０８、１１０モータドライバ１１１マイコン１１２ＢＰＦ１１３カメラプロセス回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】映像信号に基づいて合焦制御を行う自動
合焦装置において、映像信号から鮮鋭度信号を抽出する
抽出手段と、フォーカスレンズを駆動する駆動手段と、
前記フォーカスレンズの位置を検出する位置検出手段
と、前記鮮鋭度信号のレベルを検出するレベル検出手段
と、前記駆動手段を制御する制御手段とを有し、前記制
御手段は、前記レベル検出手段が検出する前記鮮鋭度信
号のレベルが、最大レベル値より所定レベル低下する
と、前記駆動手段を介して前記フォーカスレンズの駆動
方向を反転させ、前記レベル検出手段により再度検出さ
れた鮮鋭度信号の前記最大レベル値に対応して前記位置
検出手段により検出されたフォーカスレンズの位置を記
憶し、前記鮮鋭度信号が再度前記最大レベル値より、所
定レベル低下すると、前記駆動手段を介して前記フォー
カスレンズを前記記憶したフォーカスレンズ位置に停止
させるように構成されていることを特徴とする自動合焦
装置。
【請求項２】映像信号に基づいて合焦制御を行う自動
合焦装置において、映像信号から鮮鋭度信号を抽出する
抽出手段と、フォーカスレンズを駆動する駆動手段と、
前記フォーカスレンズの位置を検出する位置検出手段
と、前記鮮鋭度信号のレベルを検出するレベル検出手段
と、前記駆動手段を制御する制御手段とを有し、前記制
御手段は、前記鮮鋭度信号の現在の差分値及び過去の差
分値の軌跡から、前記鮮鋭度信号の差分値の軌跡を検出
し、当該軌跡によって、前記駆動手段による前記フォー
カスレンズの駆動方向を制御するように構成されている
ことを特徴とする自動合焦装置。
【請求項３】映像信号から鮮鋭度信号を抽出する抽出
手段と、フォーカスレンズを駆動する駆動手段と、前記
フォーカスレンズの位置を検出する位置検出手段と、前
記鮮鋭度信号のレベルを検出するレベル検出手段と、前
記駆動手段を制御する制御手段とを有し、前記制御手段
は、前記レベル検出手段が検出した最大レベル値より、
前記鮮鋭度信号が所定レベル低下すると、前記最大レベ
ル値に対応する前記位置検出手段の検出位置を合焦点と
するように前記鮮鋭度信号に基づいて合焦制御を行う自
動合焦装置において、被写体の照度に応じて前記所定レ
ベルを設定する設定手段を有することを特徴とする自動
合焦装置。