JP2882450B2 - オートズーム装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばビデオカメラに
用いて好適なオートズーム装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】最近のビデオカメラには移動する被写体
を自動追尾する機構を搭載したものがある。この自動追
尾機構を備えたビデオカメラでは、いつもビューファイ
ンダの画面に被写体を入れることができ、例えば自分自
身を被写体にして自分自身で撮影する場合にとても都合
がよい。

【０００３】また、こうした技術を現在よく知られたオ
ートフォーカス機構およびズーム機構と組み合わせる
と、画面内での被写体の大きさを自動的に略一定に保つ
機能（オートズームと以下言う）をもつ装置機構が比較
的簡単に構成できる。こうしたオートズーム装置を搭載
したビデオカメラは、例えば、被写体となる子供が競争
を行うシーンを撮影したいが、スタート位置からゴール
位置まで撮影場所から距離がだんだん離れてしまうた
め、なかなか子供の表情を連続的にとらえにくいという
状況で使うと便利である。

【０００４】図３に示す従来のオートズーム装置１は、
オートフォーカス機構２とズーム機構３とを備え、オー
トズームのため、フォーカスレンズ位置検出部４、ズー
ムレンズ位置検出部５、ＲＯＭテーブル６、マイコン
７、プリセット部８を追加したものである。なお、互い
に連動するスイッチＳ１，Ｓ２は、手動によるズーム操
作と後述するオートズームとの切替えのために用意した
ものである。なお、この例では説明の都合上、被写体Ｈ
を自動追尾する自動追尾機構を省略してあるが、図示し
ない自動追尾機構により被写体Ｈはいつも画面内に入る
ものと想定しておく。勿論、自動追尾機構がなく手動に
より被写体Ｈを追尾する場合でも本技術は使える。

【０００５】オートフォーカス機構２は、被写体Ｈを撮
影した画面の映像信号から焦点電圧を抽出し、この焦点
電圧に基づいてフォーカスレンズ２ａをピント位置まで
自動調節するものである。フォーカスレンズ２ａを通っ
て入来した被写体Ｈの光学像は撮像素子２ｂにより電気
信号に変換され、ビデオプロセス回路２ｃを通って映像
信号となる。この映像信号は、焦点電圧抽出部２ｄを通
って所定の高域成分が抽出された焦点電圧となる。な
お、この焦点電圧は、例えば図４に示す画面Ｇ内にフォ
ーカスエリアＦを設定し、このなかの映像信号から抽出
した高域成分を使うことが多い。マイコン２ｅは焦点電
圧を時々刻々と入力し、この値の変化に基づいてモータ
２ｆを介してフォーカスレンズ２ａのレンズ駆動をす
る。マイコン２ｅは、焦点電圧の最高点をフォーカスレ
ンズ２ａのピント位置とみなす制御を行い、例えば、図
５に示すように、初期位置（点Ｐ）からピント位置（点
Ｑ）まで山登り方式でピント合わせを行う場合、ピント
位置（点Ｑ）近傍にてハンチング（山の上り降り）を何
度か繰り返した後、最終的なピント位置（点Ｑ）に収束
する。

【０００６】ズーム機構３は、ズームレンズ３ａの駆動
により画面Ｇ内における被写体Ｈ（図４参照）の大きさ
調整を行うためのもので、ズームボタンＢの押圧操作に
よるズーム情報に基づき、マイコン３ｂがモータ３ｃに
制御信号を与えてズームレンズ３ａを光軸方向に沿って
駆動するよう構成される。なお、ズームボタンＢと連動
するノンロックタイプのスイッチＳ１は、ズームボタン
Ｂとマイコン３ｂとの間に設けられており、スイッチＳ
１が実線位置にあるとき、ズームボタンＢからのズーム
情報がマイコン３ｂに入力されて手動によるズーム操作
が可能な状態（マニュアルズームモード）に設定され、
スイッチＳ１が二点鎖線位置にあるとき、ズームボタン
Ｂからのズーム情報はマイコン３ｂに入力されずにオー
トズームモードに設定される。

【０００７】オートズーム機能は被写体Ｈへのピント合
わせがいつも可能という前提で行えるもので、オートズ
ームのための構成（フォーカスレンズ位置検出部４、ズ
ームレンズ位置検出部５、ＲＯＭテーブル６、マイコン
７、プリセット部８）は、概略、最初の被写体距離に対
して現在の被写体距離がどれくらいの比率で変化したか
を計算で求め、この計算結果に対応したズーム量だけ自
動的にズーム操作を行う。

【０００８】フォーカスレンズ位置検出部４はフォーカ
スレンズ２ａの位置を検出するもの、ズームレンズ位置
検出部５はズームレンズ３ａの位置を検出するものであ
る。なお、これらはよく知られた技術を使うことで比較
的簡単に構成できる。これら各位置検出部４，５から出
力された位置情報はＲＯＭテーブル６に入力される。Ｒ
ＯＭテーブル６は各位置情報の組み合わせに対応した被
写体距離データを予めもち、各位置情報が時々刻々と入
力されるのに伴い、対応する被写体距離データを素早く
出力する。被写体距離データは常にマイコン７に入力さ
れ、またこれは被写体Ｈの大きさ制御を行う動作前に予
め基準距離データ（最初の被写体距離を表したもの）と
してプリセット部８に入力設定され得る。ＲＯＭテーブ
ル６とプリセット部８との間に介在したノンロックタイ
プのスイッチＳ２は前述したスイッチＳ１と連動するも
ので、図示するように、スイッチＳ１を実線位置から二
点鎖線位置に切り替えてオートズームモードに設定する
と、スイッチＳ２も実線位置から二点鎖線位置に自動的
に切り替わり、被写体距離データはプリセット部８に自
動的に格納されてプリセットされる。

【０００９】こうしたプリセット動作によりオートズー
ムが準備ＯＫになる。マイコン７にはプリセット部８に
格納した基準距離データと現在の被写体距離データの両
方が入力され、これら２つのデータから被写体Ｈの大き
さ制御を行う制御信号が前述したズーム機構３のマイコ
ン３ｂに出力される。マイコン７の制御は、例えば、プ
リセット部８に格納した基準距離データに対し、現在の
被写体距離データが２倍に変化したならズーム倍率も２
倍にするという具合である。同様に、プリセット部８に
より設定した基準距離データに対し、現在の被写体距離
データが１／２倍に変化したならズーム倍率も１／２倍
にする。なお、プリセット動作によりオートズームが準
備ＯＫになるのでなく、例えば、あるズームポジション
まで自動的に被写体のズーム動作を行ってから、オート
ズームが準備ＯＫになる機構を考えて追加してもよい。

【００１０】従来のオートズーム装置１は、オートフォ
ーカス機構２によるピント調節が完全に行われてから、
オートズームが開始されるものであった。このため、オ
ートフォーカス機構２のマイコン２ｅはピント調節がで
きた時、このことを表す制御信号を出力するよう設定さ
れ、こうした制御信号を受けてからマイコン７はズーム
機構３のマイコン３ｂにオートズームのための制御信号
を送っていた。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のオート
ズーム装置のように、ピント調節が完全に行われてから
被写体Ｈの大きさ制御（オートズーム）を開始するもの
においては、フォーカスレンズ２ａがピント位置近傍で
ハンチングするような場合とか、ピント位置に到達する
までに時間がかかるような場合とかには、ズーム機構３
の立ち上がりがどうしても遅くなり、不自然な画面とな
りやすかった。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は上述した課題を
解消するものであり、以下のオートズーム装置を提供す
るものである。

【００１３】被写体を撮影した画面から焦点電圧を抽出
し、この焦点電圧に基づいてフォーカスレンズをピント
位置まで山登り方式で自動調節するオートフォーカス機
構と、画面内における被写体の大きさをズームレンズの
駆動により調整するズーム機構とを備えたオートズーム
装置であって、前記フォーカスレンズの位置検出を行う
第１の位置検出手段と、前記ズームレンズの位置検出を
行う第２の位置検出手段と、これら前記第１，第２の位
置検出手段の検出結果から、被写体距離データを出力す
る距離情報出力手段と、基準になる被写体距離データを
予め前記距離情報出力手段を介して設定するプリセット
手段と、前記オートフォーカス機構によるピント調節時
に起こるピント位置近傍のハンチングが設定回数を越え
ると略ピント状態と判断し、前記プリセット手段の出力
と現時点での前記距離情報出力手段の出力とに基づき、
画面内における被写体の大きさを略一定に保つよう前記
ズーム機構を制御し始める制御手段とから構成したこと
を特徴とするオートズーム装置。

【００１４】被写体を撮影した画面から焦点電圧を抽出
し、この焦点電圧に基づいてフォーカスレンズをピント
位置まで山登り方式で自動調節するオートフォーカス機
構と、画面内における被写体の大きさをズームレンズの
駆動により調整するズーム機構とを備えたオートズーム
装置であって、前記フォーカスレンズの位置検出を行う
第１の位置検出手段と、前記ズームレンズの位置検出を
行う第２の位置検出手段と、これら前記第１，第２の位
置検出手段の検出結果から、被写体距離データを出力す
る距離情報出力手段と、基準になる被写体距離データを
予め前記距離情報出力手段を介して設定するプリセット
手段と、前記フォーカスレンズの移動速度が設定値を越
えるとピント合わせに時間がかかると判断し、前記プリ
セット手段の出力と現時点での前記距離情報出力手段の
出力とに基づき、画面内における被写体の大きさを略一
定に保つよう前記ズーム機構を制御し始める制御手段と
から構成したことを特徴とするオートズーム装置。

【００１５】

【実施例】以下、本発明を図面に沿って説明する。

【００１６】図１は本発明のオートズーム装置の一実施
例を示すブロック図、図２は同オートズーム装置の一構
成部となるマイコンのフローチャート図である。なお、
本発明のオートズーム装置の基本構成は先に図３であげ
た従来例と同じなので、同一構成部分には同一符号を付
して説明の簡略化を図ることにする。

【００１７】図１に示すオートズーム装置１０は、従来
例と同じように、オートフォーカス機構２、ズーム機構
３を備え、また、図４で示すように画面Ｇ内での被写体
Ｈの大きさを自動的に略一定に保つ機能（オートズー
ム）をもたせるため、フォーカスレンズ位置検出部（第
１の位置検出手段）４、ズームレンズ位置検出部（第２
の位置検出手段）５、ＲＯＭテーブル（距離情報出力手
段）６、マイコン（制御手段）７、プリセット部（プリ
セット手段）８の構成をもつ。なお、互いに連動するス
イッチＳ１，Ｓ２は、手動によるズーム操作と後述する
オートズームとの切替えのためにある。

【００１８】本発明のポイントは新規な機能をもつマイ
コン７により被写体Ｈの大きさ制御（オートズーム）を
行う開始タイミングをどのようにして速くしたかにあ
る。なお、オートフォーカス機構２のなかでピント調節
の制御を行うマイコン２ｅは、ピント調節が完全に行わ
れたことを表す制御信号だけでなく、フォーカスレンズ
の移動速度を表す速度データと、図５に示すように、山
登り方式でピント合わせを行う場合に発生するハンチン
グ（山の上り降り）の回数を表したハンチングデータと
を夫々出力する。

【００１９】オートズーム開始前に、被写体Ｈが画面Ｇ
内で所望の大きさで得られるようにスイッチＳ１，Ｓ２
を夫々実線位置とし、ズームボタンＢを使って手動によ
るズーム操作を行っておく。この後、スイッチＳ１，Ｓ
２を夫々二点鎖線位置に切り替えると、所望のズームポ
ジションにおけるフォーカスレンズの位置とズームレン
ズの位置とがＲＯＭテーブルを介してプリセット部に入
力され、基準距離データ（最初の被写体距離を表したも
の）が設定される。このようにしてオートズーム操作が
準備ＯＫになる。

【００２０】その後、マイコン７にはプリセット部８で
設定した基準距離データとＲＯＭテーブル６から出力さ
れる現在の被写体距離データとが入力され、マイコン７
はこれら２つの情報から被写体Ｈの大きさ制御を行う制
御信号をズーム機構３のマイコン３ｂに供給する。この
制御信号に従ってマイコン３ｂはモータ３ｃを駆動して
オートズーム操作を行うことになる。

【００２１】マイコン７の特徴は、フォーカスレンズ２
ａがジャストピント位置になくても、その前からオート
ズーム操作（画面Ｇ内での被写体Ｈの大きさ制御）を行
うことである。これにあたり、オートフォーカス機構２
のマイコン２ｅから得られた速度データとハンチングデ
ータとを利用している。以下、マイコン７によるズーム
機構３の制御を図２に示すフローチャートと併せて説明
する。

【００２２】スタートからオートフォーカス機構２によ
るピント調節が始まると［ステップ１］、フォーカスレ
ンズ２ａの移動速度が設定値以上か否かを判別する［ス
テップ２］。これは、フォーカスレンズ２ａの移動速度
はピント位置が遠い場合は比較的速く、ピント位置近く
では比較的遅いということから、ピント合わせに時間が
かかるか否か（言い換えるとフォーカスレンズ２ａがピ
ント位置から遠いかどうか）を判別するためである。

【００２３】フォーカスレンズ２ａの移動速度が設定値
以上の場合［ステップ２→Ｙ］、ピント合わせに時間が
かかるものとみなされ、移動途中にあるフォーカスレン
ズ２ａの位置とズームレンズ３ａの位置とから現在の被
写体距離をおおよそ求め、基準距離データと現時点での
被写体距離データとの比率からズーム方向（被写体Ｈの
拡大か縮小か）を決定し［ステップ６］、オートズーム
操作を開始する［ステップ７］。一方、フォーカスレン
ズ２ａの移動速度が設定値よりも低い場合は［ステップ
５→Ｎ］、ピント合わせにそれ程時間がかからないもの
とみなされ、以下の手順に沿ってオートズーム操作を開
始する。

【００２４】まず、フォーカスレンズ２ａがジャストピ
ント位置にあるか否かの判別を行う［ステップ５］。も
しピント位置にあるなら［ステップ５→Ｙ］、ズーム方
向を定め［ステップ６］、オートズーム操作を開始する
［ステップ７］。もしピント位置にないなら［ステップ
５→Ｎ］、フォーカスレンズ２ａのピント位置近傍で起
こるハンチングの回数が設定回数を越えたか否かの判別
を行う［ステップ８］。ハンチング回数が設定回数を越
えたときは［ステップ８→Ｙ］、略ピント状態とみなし
て同様にズーム方向が決定され［ステップ９］、オート
ズーム操作を開始する［ステップ１０］。なお、ハンチ
ング回数が設定回数を越えないときは［ステップ８→
Ｎ］、ステップ５に戻ってフォーカスレンズ２ａがジャ
ストピント位置にあるか否かをもう一度確認してステッ
プ５以下の手順を繰り返す。

【００２５】こうしたオートズーム装置１０では、ピン
ト調節時に起こるピント位置近傍のハンチングが設定回
数を越えると略ピント状態と判断し、プリセット部８の
出力（基準距離データ）とＲＯＭデータの出力（現時点
での被写体距離データ）とに基づき、画面Ｇ内における
被写体Ｈの大きさを略一定に保つようにマイコン７はズ
ーム機構３を制御し始めるので、従来のようにピントが
完全に合ってからオートズーム操作を行ったものよりも
速やかになり、自然な画面制御を行うことが可能になる
という大きな利点がある。

【００２６】また、このオートズーム装置１０では、フ
ォーカスレンズ２ａの移動速度が設定値を越えるとピン
ト合わせに時間がかかると判断し、プリセット部８の出
力（基準距離データ）とＲＯＭデータの出力（現時点で
の被写体距離）に基づき、画面Ｇ内における被写体Ｈの
大きさを略一定に保つようにマイコン７はズーム機構２
を制御し始めるので、例えば、被写体Ｈの動きがとても
速くてオートフォーカス機構３が追従できない場合で
も、できるだけ自然な画面制御を行うことが可能になる
という利点がある。

【００２７】

【発明の効果】以上の説明から本発明のオートズーム装
置では次の効果を期待することが可能となる。

【００２８】まず、請求項１記載のオートズーム装置で
は、ピント調節時に起こるピント位置近傍のハンチング
が設定回数を越えると略ピント状態と判断し、プリセッ
ト手段の出力（基準になる被写体距離データ）と距離情
報出力手段の出力（現時点での被写体距離データ）とに
基づき、画面内における被写体の大きさを略一定に保つ
ように制御手段はズーム機構を制御し始めるので、従来
のようにピントが完全に合ってから被写体の大きさ制御
を行ったものよりも速やかになり、自然な画面制御を行
うことが可能になるという大きな利点がある。

【００２９】また、請求項２記載のオートズーム装置で
は、フォーカスレンズの移動速度が設定値を越えるとピ
ント合わせに時間がかかると判断し、プリセット手段の
出力（基準になる被写体距離データ）と距離情報出力手
段の出力（現在の被写体距離データ）に基づき、画面内
における被写体の大きさを略一定に保つように制御手段
はズーム機構を制御し始めるので、例えば、被写体の動
きがとても速くてオートフォーカス機構が追従できない
場合でも、できるだけ自然な画面制御を行うことが可能
になるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のオートズーム装置の一実施例を示すブ
ロック図である。

【図２】同オートズーム装置の一構成部となるマイコン
のフローチャート図である。

【図３】従来のオートズーム装置の一実施例を示すブロ
ック図である。

【図４】画面内に被写体を写した状態を示す説明図であ
る。

【図５】山登り方式のオートフォーカス機構を説明する
図である。

【符号の説明】

２ オートフォーカス機構 ３ ズーム機構 ４ フォーカスレンズ位置検出部（第１の位置検出手
段） ５ ズームレンズ位置検出部（第２の位置検出手段） ６ ＲＯＭテーブル（距離情報出力手段） ７ マイコン（制御手段） ８ プリセット部（プリセット手段） １０ オートズーム装置

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被写体を撮影した画面から焦点電圧を抽出
   し、この焦点電圧に基づいてフォーカスレンズをピント
   位置まで山登り方式で自動調節するオートフォーカス機
   構と、画面内における被写体の大きさをズームレンズの
   駆動により調整するズーム機構とを備えたオートズーム
   装置であって、 前記フォーカスレンズの位置検出を行う第１の位置検出
   手段と、 前記ズームレンズの位置検出を行う第２の位置検出手段
   と、 これら前記第１，第２の位置検出手段の検出結果から、
   被写体距離データを出力する距離情報出力手段と、 基準になる被写体距離データを予め前記距離情報出力手
   段を介して設定するプリセット手段と、 前記オートフォーカス機構によるピント調節時に起こる
   ピント位置近傍のハンチングが設定回数を越えると略ピ
   ント状態と判断し、前記プリセット手段の出力と現時点
   での前記距離情報出力手段の出力とに基づき、画面内に
   おける被写体の大きさを略一定に保つよう前記ズーム機
   構を制御し始める制御手段とから構成したことを特徴と
   するオートズーム装置。
2. 【請求項２】被写体を撮影した画面から焦点電圧を抽出
   し、この焦点電圧に基づいてフォーカスレンズをピント
   位置まで山登り方式で自動調節するオートフォーカス機
   構と、画面内における被写体の大きさをズームレンズの
   駆動により調整するズーム機構とを備えたオートズーム
   装置であって、 前記フォーカスレンズの位置検出を行う第１の位置検出
   手段と、 前記ズームレンズの位置検出を行う第２の位置検出手段
   と、 これら前記第１，第２の位置検出手段の検出結果から、
   被写体距離データを出力する距離情報出力手段と、 基準になる被写体距離データを予め前記距離情報出力手
   段を介して設定するプリセット手段と、 前記フォーカスレンズの移動速度が設定値を越えるとピ
   ント合わせに時間がかかると判断し、前記プリセット手
   段の出力と現時点での前記距離情報出力手段の出力とに
   基づき、画面内における被写体の大きさを略一定に保つ
   よう前記ズーム機構を制御し始める制御手段とから構成
   したことを特徴とするオートズーム装置。