JPH02280579A - 自動焦点整合装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はビデオカメラ等の映像ａｇｅｓに用いて好適な
自動焦点整合装置に関する。

［従来の技術］ 従来、ビデオカメラ等において、撮像素子より得られる
映像信号より撮像画面上の被写体像の鮮鋭度を検出し、
鮮鋭度が最も高くなるように光学系を駆動することによ
り焦点合わせな行なう方式が知られている。この方式は
基本的にはバントパスフィルタ（以下ＢＰＦと略す）あ
るいは微分回路等によって抽出した映像信号の高周波成
分の強度を像の鮮鋭度の評価値とし、光学系を駆動して
得られる結像状態の異なる２つの像の鮮鋭度を比較する
ことにより光学系の駆動方向を決定し、鮮鋭度が最大と
なった位置で光学系を停止するものである。

前記鮮鋭度の評価値は一般の被写体を撮影した場合、レ
ンズの繰出量に応じて第８図に示すような山状の変化を
呈し、この山の頂上であるＡ点が合焦点である。

この方式においてレンズの繰出状態か初めＢ点にあった
とすると、合焦動作開始とともに山を昇り始め、Ａ点を
通り過ぎ、山の頂上を通り過ぎたことを確認した後に再
びＡ点に戻るといった一連の動作を行なう、これらの動
作における光学系の駆動速度は、一般に第８図の（ハ）
の領域においては大きくボケている状態であり、速い方
が好ましい、また合焦近傍である（イ）の領域はハンチ
ングを生じることなく精度よく合焦点位置に停止させる
ために、比較的駆動速度は遅い方が好ましい、また、こ
れらの間の（ロ）の領域では合焦速度と合焦精度の両者
のかね合いから中間的な速度が好ましい。

これらの駆動速度の判別手段としては、第５図に示すよ
うに、高周波成分の量等の合焦評価値のレベルによるも
のでは、曲線の山の形状及び山の頂上の値が輝度に応じ
て変化し、被写体によりまちまちであるため好ましくな
い。

そこで互いに帯域幅の異なる複数のＢＰＦを設け、これ
らそれぞれの出力に応じて合焦状態を判定し、その合焦
状態に応じた駆動速度を選択する方法か考えられる。す
なわち光学系により結像された被写体像が撮像面から大
きく離れていた場合は所謂大ボケ状態であり、映像信号
の周波数成分は高域が少なく、低域の成分のみか検出さ
れる。したがって通過帯域の低いＢＰＦの出力のみが大
きくなる。そして被写体像か合焦状態に近づくにつれ映
像信号に含まれる周波数成分は高域側も含まれるように
なり、中域、高域を通過帯域とするＢＰＦの出力も大き
な値となる。

これにもとづいて第８図の特性曲線の山の（０，（０）
、（ハ）のどの領域に撮影レンズが位置しているかを判
別し、レンズ駆動速度を上記各領域に対応して低速、中
速、高速に切り換え制御するものである。これによって
合焦点から大きくはずれた位置ではレンズ駆動速度を速
くして合焦までの時間を短縮し、合焦点に近づくにつれ
てレンズ駆動速度を遅くし、合焦点近傍ではさらに低速
として、ハン；チングや合焦点以外の位置で停止してし
まう等の誤動作を防止することかできる。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら上記従来例では、いずれの場合によっても
、被写体の輝度、パターンにより。

映像信号中に含まれる高周波成分の値を始めとして各周
波数帯域の成分が変化するため安定な検出及び速度制御
を行なうことができず、被写体によっては駆動速度制御
が不十分で合焦するまでの時間が長くなったり、あるい
は合焦精度か悪化することがある。

また、焦点距離や絞り値に応じてもレンズ駆動量と合焦
度の変化の特性が変化するため、被写体によらず常に正
確で安定な焦点調部動作を行なうことは困難であった。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は上述した問題点を解決することを目的としてな
されたもので、その特徴とするところは、撮影光学系に
より結像された被写体像を映像信号に変換する撮像手段
と、前記映像信号に含まれる高周波成分を検出する第１
の検出手段と、前記映像信号より被写体像のエツジ部分
の幅に関する情報を検出する第２の検出手段と、前記第
２の検出手段の出力にもとづいて前記光学系と結像面の
相対位置を変化させる焦点調節系の駆動速度を設定する
第１の制御手段と、前記第１及び第２の検出手段の出力
を加算値の変化にもとづいて前記光学系の駆動速度を設
定する第２の制御手段と、前記第１、第２の制御手段に
よって設定された駆動速度で前記焦点調節系を駆動する
駆動手段とを備えた自動焦点整合装置にある。

［作用］ 被写体の状況、種類によらず、一定の合焦速度と高い合
焦精度を得ることができる。特に高輝度被写体が存在す
る場合やきわめて低コントラストの場合においても合焦
精度の低下、誤動作を防止できる。

［実施例］ 以下本発明における自動点−点整合装置を各図を参照し
ながらその一実施例について詳述する。

第１図は本発明の自動焦点整合装置の構成を示すブロッ
ク図である。同図において、ｌは焦点調節用のフォーカ
シングレンズ群、２は後続の撮像素子への入射光量を制
御する絞り、３はたとえばＣＣＤ等の撮像素子、４はプ
リアンプ、５は撮像素子３より出力された撮像信号にガ
ンマ補正、ブランキング処理、同期信号の付加等の処理
を行なって規格化されたテレビジョン信号を図示しない
モニタ、電子ビューファインダ等に出力するプロセス回
路、６はプリアンプ４より出力された撮像信号中点点検
出に用いられる所定の高域の周波ａ成分を抽出するため
のバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）、７は被写体像のエツ
ジ部の幅から鮮鋭度を検出するエツジ幅検出回路である
。このエツジ部の幅は非合焦の度合を表わす所謂ボケ幅
で１合焦点に近づくほど小さい値となり、鮮鋭度は高く
なるので。

本実施例では、エツジ幅の逆数をもって２！！ｌ鋭度と
定義するものとする。そしてこのエツジ幅による鮮鋭度
は後述するように、被写体のパターン、コントラストの
影響を受けにくい。

８はバンドバスフイ、ルタ６．エツジ幅検出回路７の出
力信号をオン、オフし、撮像画面上に合焦検出を行なう
領域として設定された所謂測距枠内に相当する信号のみ
を抽出するゲート回路で、ｖｋ達するシステムｒｔＡ御
回路によって制御され、垂直、水平同期信号にもとづい
て、撮像面上の所定の位置に測距枠を設定し、その内部
の信号のみを通過させる。９はバンドパスフィルタ６よ
り出力された映像信号中の高域成分及びエツジ幅検出回
路７より出力されたエツジ幅に関する出力信号のたとえ
ばｌフィールド期間におけるピーク値あるいは積分値を
得て後述のシステム制御回路へと出力するピーク検出回
路である。

１１はフォーカシングレンズ群ｌを駆動するモータ、１
２はシステム制御回路ｌＯの指令にもとづいてモータ１
１を駆動する駆動回路、１３は絞り２の開口量を可変す
るｔｇメータ。

１４はｉｇメータ１３を駆動する駆動回路、１５はプリ
アンプ４の出力信号の平均レベルを検出し、該レベルが
常に一定の値となるように駆動回路１４を制御して絞り
２の開口量を制御する絞り制御フィードバラクループな
形成するための絞り制御回路である。

１６はフォーカシングレンズ群！の位置を検出するフォ
ーカシングレンズエンコーダ。

１７は絞り２の絞り偵を検出する絞りエンコーダである
。これらの情報は後述のシステム制御回路へと供給され
る。

１０は１本装置における各ブロックをｒｖＩ御して自動
焦点整合動作の制御及び、ピーク検出回路９より出力さ
れたバントパスフィルタ６からの高周波成分のピーク値
、エツジ幅検出回路７より出力されたエツジ幅に応じた
信号のピーク値、さらにフォーカシングレンズエンコー
ダ１６、絞りエンコーダ１７の検出値をそれぞれ取り込
み、ｖｋ述のｒｔｓｌｌアルゴリズムにもとづいてフォ
ーカシングレンズ群ｌの駆動用モータ１１の駆動回路１
２を制御し１合焦点への駆動、その駆動速度、駆動方向
、停止、再起動の判定等の制御を行なうシステム制御回
路であり、たとえばマイクロコンピュータによって構成
されるものである。

ここで、エツジ幅検出回路７について説明する。エツジ
幅の検出出力は、被写体のコントラストや輝度、被写体
像のパターン等に依存しない、被写体像の鮮鋭度を表わ
している。このような方式の具体例はたとえば特開昭６
２−１０３６１６号にも示されている。これは被写体像
のエツジ部分の幅を検出することにより被写体のコント
ラスト等によらず、被写体像の鮮鋭度のみを正確に評価
したものである。ここでエツジ幅検出回路の構成につい
て、第６図、第７図を用いて説明する。

第６図（ａ）は、被写体１００を結像した撮像画面を示
すものである。この画面において。

たとえば直線見上における映像信号の輝度変化を図示す
ると、第６図（ｂ）のようになる、縦軸は輝度レベル、
横軸は画面上の位置を示す。

被写体１００に焦点が合っているものとすれば、被写体
１００の部分の映像信号中の輝度レベルは高く、背景の
部分の輝度レベルは低い。

輝度信号中の高周波成分も同様である。いま被写体像の
エツジの部分に注目し、エツジ部分の幅をΔＸ、そのエ
ツジ幅△Ｘに相当する輝度差を△■とする。

このエツジ部分の輻ΔＸは、合焦点に近づくほど小さく
、非合焦になるほど増大し１合焦点で最小の値を取る。

モーして、このΔＸは光学系の錯乱円径、撮像素子の解
像力、画像信号処理系の帯域幅によって決定されるもの
であるが、後者の２つの光学系の合焦、ｌＩＦ合焦に無
関係であり、前者の錯乱円径は合焦、非合焦状態に応じ
て変化する。ただし被写体の状況、輝度の影響は受ない
、したがってこのエツジ幅ΔＸを検出し、これを最小錯
乱円径と比較することによって合焦、非合焦判定を正確
に行なうことができるわけである。

第７図はエツジ幅検出回路７の内部の構成を示すブロッ
ク図である。

同図において、７１はプリアンプ３より出力された映像
信号を微分してｄｌ／ｄｘを求める微分回路、７２はそ
の絶対値Ｉｄｌ／ｄｘｌをとる絶対値回路、７３はエツ
ジ部分の輝度差ΔＩを求める回路で、ΔＩはｄｉ／ｄｘ
を微小区間においてＸ方向に積分することによって得る
ことができる。

７４は△Ｉを算出するための積分にもとづく遅延時間分
たけｌｄｌ／ｄｘｌを遅延させ、演算タイミングを合わ
せるための遅延回路、７５は遅延回路７４の出力ｌｄｌ
／ｄｘｌを△■演算回路７３の出力ΔＩで除して（旧／
ｄｘ　）　／△Ｉ＝ｌ／ΔＸの演算を行なうことにより
エツジ幅ΔＸを逆数の形で求める割算回路である。

そしてエツジ幅検出回路７は、エツジ幅△Ｘを逆数の形
で出力するので、この値が増大するほど合焦点に近いこ
とになる。

このエツジ幅にもとづく情報自体は、原理的にはコント
ラストの影響を受けにくいため、このエツジ幅検出値を
そのまま用いて、フォーカシングレンズ駆動速度を制御
することもできる。

この方法については１本出願人により、平成！年３月２
８日付て特許出願されたｒ自動焦点整合装ＭＪにおいて
提案されている。そしてこれにより従来のコントラスト
の影響を大きく受ける高周波成分にもとづく速度制御方
式に対し、その合焦速度０合焦績度とも大幅に向上する
ことに成功している。

しかしながら、このエツジ幅検出ｆ−を用いる方法でも
、極端に条件が悪くなると十分な特性を得ることができ
ない場合があり、さらに改良が可ス艶であることがわか
った。以下これらのことについて第２１２１の至近端か
ら無限遠までフォーカシングレンズｌを移動したときの
エツジ幅検出値の変化を示す特性図を用いて詳細に説明
する。

同図の特性曲線ａが通常の影響において得られる特性で
、合焦点近傍でエツジ幅検出出力が最大となり、合焦点
から離れるにつれてエツジ幅検出出力も低下する。そこ
でフォーカシングレンズ群ｌが合焦点近傍の領域１合焦
点から大きく離間した領域、その中間の領域のいずれの
領域に位置しているかをエツジ幅検出出力から判断する
ため、エツジ幅検出出力ｌ／ΔＸにしきい値１．，１．
を設定し、エツジ幅検出出力をこれらのしきい値と比較
することによって合焦点に対する領域を判定し、フォー
カシングレンズ駆動用モータ１１の速度を（１／ΔＸ≧
１１）となる領域では低速（Ｌ）、（ｔ＋　＞ｌ／Δｘ
　＞　ｔ　ｘ　）となる領域では中途（Ｍ）。

（ｔ、＞１／ΔＸ）となる領域では高速（Ｈ）というよ
うに切り換えるよう動作する。

これによって、通常の特性曲線ａについて見れば２合焦
度に応じて最適なフォーカシングレンズ駆動を行なうこ
とができる。すなわち合焦近傍で低速、大ボケ領域で高
速、その中間の領域で中速となる。

しかしながら、このエツジ幅自体は、コントラストの影
響を受なくても、その信号処理系の回路の特性あるいは
状態によってエツジ幅検出値に誤差を生じる場合がある
。

すなわち、撮像画面内におけるコントラストが大幅に低
下すると、他の回路を含む回路全体Ｓ／Ｎ、リニアリテ
ィ等の問題からエツジ部分における精度、感度とも低下
する傾向があり。

したがってエツジ幅検出出力も合焦点近傍で急峻な山を
呈する特性を得ることができず２曲線すで示す山の低く
小さな特性となる。

また逆に、高輝度被写体であった場合には、撮像素子に
蓄積される電荷が容量を越えて飽和して映像信号レベル
が上昇し、カメラ信号処理回路か飽和してクリップ波形
となる。したがって被写体像かボケていて山の高低差は
小さくなるものの、同図中Ｃで示すように全体的にエツ
ジ幅検出値も高いレベル出力となる。

このように、特性曲線が変化すると１通常の特性曲線ａ
を想定して設定したレンズ駆動速度切換用のしきい値１
．，１２に対する実際の速度設定領域か変化してしまい
、正確な速度制御を行なえない危険がある。具体的に説
明すると１合焦度とエツジ幅検出出力との関係が第２図
において特性曲線すのような関係にある場合には、山の
頂点か中速モードから低速モートに切り換えるためのし
きい値ｔ、を越えず、合焦点近傍となってもフォーカシ
ングレンズ駆動速度が低下せず、合焦点を通り過ぎたり
ハンチングを生じやすい、また本来中速で駆動したい領
域であるにもかかわらず、エツジ幅検出出力のレベルの
低下により、高速モードとなってしまい、全体的に合焦
精度が低下する。

また特性曲線Ｃのようになった場合には、全体的に高レ
ベルとなるため、しきい値１＋を越える領域が広くなり
１合焦点から離れているにもかかわらずフォーカシング
レンズ駆動速度が低速となり１合焦動作に長い時間を要
する。これらの関係を明確に表わすため、同図（ａ″）
。

（ｂ”　）、（ｃ”　）にパターン化して図示した。

そこで、本発明によれば、第４図に示すように、エツジ
幅検出回路７より出力されたエツジ幅検出出力（同ＩＭ
（ａ））と、バントパスフィルタ６より出力された高周
波成分（同図（ｂ））とを加算し、同図（Ｃ）の曲線Ｓ
を得る。そして、この加算値の現在のフィールドにおけ
る検出値と前回のフィールドにおける検出値とを比較し
てその差分値りを得る。この差分値の特性は１合焦点で
０となり、その前後で極性を反転する。これを用いて加
算値が最大となる合焦点を検出することができる。

すなわち、差分値はエツジ幅検出値が重速の理由で変動
しても、その特性における時間的変化のみを利用するた
めその影響を受けにくく、エツジ幅検出値をそのまま用
いる場合より、絶対的なバラツキが少ないことを利用し
たものである。

また、差分値を得る前にエツジ幅検出値と高周波成分を
加算しているのは、エツジ幅検出値が合焦点近傍では十
分高いレベルを呈するが。

合焦点を離れるとレベルが大きく低下し、広い領域にお
ける検出が困難であるため、大ボケ状態から合焦点まで
安定した傾斜を呈する特性を得るためである。この場合
絶対値はばらつくことが考えられるが、後述するように
１本発明の構成によれば、これがフォーカシングレンズ
駆動速度の設定に影響を与えることはない。

以下、この点につき第３図を用いて詳しく説明する。同
図において、ａ、ｂ、ｃはエツジ幅検出回路７より出力
されるエツジ幅検出出力であり、第２図に示した特性と
同様に、ａは通常の合焦特性、ｂは低コントラスト時、
Ｃは高輝度時において、至近端と無限遠の間でフォーカ
シングレンズを移動したときの合焦特性曲線である。

そしてＳａ、Ｓｂ、Ｓｃはそれぞれエツジ幅検出値の特
性曲線ａ、ｂ、ｃにバントパスフィルタ６より出力され
る高周波成分を加算した通常、低コントラスト、高輝度
状態における特性曲線、Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃは、それぞれ
特性曲線Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃそれぞれにおいて、前フィー
ルドの検出値と現フィールドの検出値とを比較して差分
をとった差分値を表わす特性曲線である。

同図において、差分値の特性曲線Ｄａ。

Ｄｂ、Ｄｃは、エツジ幅検出値の特性曲線ａ。

ｂ、ｃあるいはこれらに高周波成分を加算した特性面１
１ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃが被写体の状態によって変化しても
、それデれの特性曲線におけるフィールドごとの検出値
の時間的変化に応じた差分なとっているので、はとんど
特性のバラツキがなく、コントラストの変化の影響を受
けず一定の特性を呈することがわかる。

したがって、本願では、高精度のモータ制御を要する合
焦点近傍のフォーカシングレンズ駆動用モータ！１の速
度制御すなわち中速と低速の切換判定に対しては差分値
の特性曲線Ｄａ。

Ｄｂ、Ｄｃを用い、差分値の特性曲線の誤差が大きくな
る合焦点より離間した領域では、エツジ幅検出値の特性
曲線ａ、ｂ、ｃを用いる。これは、差分値のみであると
、大ボケ領域において特性曲線の傾斜が不安定で正確な
情報が得られず、正しい速度設定が困難となるからであ
る。そして１本発明では、高速から中速へと落すときの
みエツジ幅検出値を用いている。しかし、このエツジ幅
検出値による速度設定しきい値ｔ４は、第２図の高速、
中速切換用しきい値ｔ２に対し、ｔ　２　＞　ｔ　４と
なるように低めに設定されており、且つ１段階だ−け（
第２図はエツジ幅で２段階の設定を行なっている）しか
設定されていないので、第２図のものより被写体による
エツジ幅検出値の変動の影響を受けにくい 第３図を見ながら具体的に説明すると、まず合焦点から
大きく離れた大ボケ領域は、エツジ幅検出値を表わす特
性曲線ａ、ｂ、ｃに対して第２図のしきい値ｔ２より小
さいしきい値ｔ４を用い、合焦点近傍領域と中間領域の
判別にはエツジ幅と高周波成分の加算値Ｓａ、Ｓｂ。

Ｓｃの差分値を表わす特性曲線Ｄａ、Ｄｂ。

Ｄｃとしきい値ｔ３を用いる。

そしてエツジ幅検出値１／Δｘ　（ａ、ｂ、ｃ）がしき
い値ｔ４未満であったときは、大ボケ領域であり、フォ
ーカシングレンズ駆動モータの駆動速度を高速（Ｈ）と
する。

エツジ幅検出値ｌ／△Ｘかしきい値ｔ４以上で且つ差分
値（Ｄａ、Ｄｂ、Ｄａ）の値がしきい値１３以上か−ｔ
３以下、すなわち差分値の絶対値がｔ３以上のときは、
合焦点近傍領域と大ボケ領域の中間の領域であると判断
し、フォーカシングレンズ駆動モータの駆動速度を中速
（Ｍ）とする。

エツジ幅検出値ｌ／△Ｘがしきい４６　ｔ　、以上で且
つ差分値（Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ）の値がｔ１以下あるいは
−ｔ３以Ｅすなわち差分（１ｆｔの絶対値がｔ１未満で
あるときは１合焦近傍領域と判断してフォーカシングレ
ンズ駆動モータの駆動速度を低速（Ｌ）とする。

したかって同図（ａ’　）、（ｂ’　）、（Ｃ’　）に
示すように、通常の被写体（ａ′）に対する速度制御は
、大ボケ領域から合焦点に近づくにつれ、高速→中速→
低速と駆動速度が段階的に変化しており、理想的な特性
を呈している。

そして低コントラストの被写体（ｈ′）に対する速度制
御は、大ボケ領域、中間領域とも高速で駆動されるが１
合焦近傍領域では低速に落されて駆動されるので、第２
図に示す（ｂ”）の特性に比較してフォーカシングレン
ズの合焦点に対する停止精度は格段に向上する。

高輝度被写体（ａ′）に対する速度制御は、大ボケ領域
、中間領域とも中速で駆動され、大ボケ領域で高速とな
らないが、第２図の高輝度時（ａ′Ｍと比較すると合焦
時間は大幅に短縮され、且つ合焦点近傍では低速駆動さ
れ、確実にフォーカシングレンズを合焦点に停止させる
ことかできる。

これによって、高輝度時には、合焦点より離間した部分
で高速駆動モードにならず、中速駆動領域か長くなり、
また低コントラスト時には、中速駆動領域が小さく高速
駆動領域が長くなるが、合焦点近傍の所定領域ではいず
れの状況においても、確実にフォーカシングレンズ駆動
用モータを低速て駆動することができ２合焦点て確実に
停止させることがてき、合焦点におけるハンチングや、
合焦動作に極端に長時間を要する等の不都合を解決し、
高精度で迅速な焦点整合動作を行なうことができる。

以上のように、フォーカシングレンズ駆動速度の設定に
、（被写体のエツジ幅検出値＋高周波成分抽出値）のフ
ィールドごとの差分値を導入することにより、どのよう
な被写体においても常に理想に近いフォーカシングレン
ズ駆動制御を行なうことができ、操作感のよい合焦動作
を実現することができる。

次に上述した本願の自動焦点整合装置の総合的な動作を
第５図に示すフローチャートを用いて説明する。前述し
たように、焦点整合動作の制御はすべてシステム制御回
路１０によって行なわれる。

同図において、焦点整合動作のスタート後、システムコ
ントロール回路ｌＯは、フィールド周期で、それぞれバ
ンドパスフィルタ６、エツジ幅検出回路７より出力され
た高周波成分及びエツジ幅検出値のピーク値をＡ／Ｄ変
換してフィールド周期で取り込み（Ｓｌ、Ｓ２）、高周
波成分ピーク値とエツジ幅検出値のピーク値とを加算し
、８８３図で示す特性曲線Ｓａ、Ｓｂ。

Ｓｃを得る（Ｓ３）、続いてこの加算値のフィールドご
との検出値の差分な取り、第３図で示す差分値の特性曲
線Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃを得（Ｓ４）、モータ速度制御ルー
チンへと移る。

ここで、第３図の特性曲線ａ、ｂ、ｃについて、エツジ
幅検出値が高速、中速を切り換えるためのしきい値ｔ４
と比較しくＳ５）、Ｌ／きい値以下であった場合には、
フォーカシングレンズ駆動用モータ１．１を高速で駆動
すべくモータ駆動回路に指令を送る（Ｓ１４）。

またエツジ幅検出値がしきい値ｔ４以上であった場合に
は、Ｓ４でもとめた差分値の絶対値をしきい値ｔ３と比
較しくＳｃ）、Ｌきい値ｔ１未満であったならば、第３
図中、差分値の特性向１ｉＤａ、Ｄｂ、Ｄｃで示すよう
に合焦点近傍であることを意味し、フォーカシングレン
ズ駆動用モータ１１を低速駆動する指令なモータ駆動回
路１２へと送る（ｓｉｓ）　　またＳｃで差分値の絶対
値がしきい値ｔ３以上である場合には、フォーカシング
レンズ駆動用モータ１１を中速駆動する指令をモータ駆
動回路１２へと送る（Ｓ？）。

以上、フォーカシングレンズ駆動用モータ１１の駆動速
度が決定されると、差分値の極性から前ビン、後ピンを
判定し、フォーカシングレンズ駆動用モータすなわちフ
ォーカシングレンズ群ｌの駆動方向が決定される（Ｓ８
）。そして、これらの駆動速度、駆動方向の判定結果を
もとにフォーカシングレンズ駆動用モータ１１が合焦点
へと駆動される（Ｓ９）。

以後、システム制御回路ｌＯは、第３図の差分４ｔｉの
特性曲線Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃにもとづいてその値が０とな
る合焦点の判定が行なわれ（ＳＩＯ）、合焦と判定され
れば、フォーカシングレンズ駆動用モータ１１が停止さ
れる（Ｓｌｌ）、またＳＩＯで合焦でないと判定された
場合には、Ｓｌへと復帰して上述の制御動作を合焦状態
となるまで繰り返す。

また、合焦状態となってフォーカシングレンズ駆動用モ
ータ１１が停止された後も差分値の特性曲線Ｄａ、Ｄｂ
、Ｄａあるいはエツジ幅検出値ａ、ｂ、ｃ等から合焦判
定を続け、再起動させるか否かの判断を行なうための基
礎データとなる。高周波成分検出値、エツジ幅検出値を
読み込み（Ｓ　１２）　、第３図に示す各特性曲線にも
とづいて再起動の要否を判定する （Ｓ　１３）　、そしてＳ１３で再起動が必要である旨
の判定結果が得られた場合には、Ｓｔへと復帰し、上述
の焦点整合動作を緩り返す、またＳ１３で再起動しない
旨の判定結果が得られた場合には、Ｓ１２へと戻って再
起動判定のための各種検出情報を取り込み、再びＳ１３
の再起動判定ルーチンへと移行する。以後この動作を繰
り返し行なう。

上述の実施例によれば、被写体像のエツジ幅検出値と映
像信号中の高周波成分検出値の加算値の差分をもとめ、
フォーカシングレンズ駆動用モータの駆動速度の設定を
行なっているか、単に単ｌのバンドパスフィルタによっ
て抽出された高周波成分に限定されるものではなく、複
数のバンドパスフィルタの出力を混合して加算した値を
用い、上述の差分値を演算してもよい。

また上述の実施例では、被写体のエツジ幅検出値を用い
てフォーカシングレンズ駆動用モータの駆動速度を設定
する手段（第３図特性曲線ａ、ｂ、ｃ）を用いているが
、これを第３図の加算値Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃそのものの絶
対値を用いて行なうことも可能である。

また上述の実施例では、差分値を求めるのに前フィール
ドのエツジ幅検出値と高周波成分抽出値の加算値を比較
して行なっているが、この検出周期もｌフィールドに限
定されるものではなく１例えば数フィールドごとに行な
ってもよい６例をあげると１本発明装置では絞りエンコ
ーダ１７により絞り値を検出しているため、被写界深度
に応じたフォーカシングレンズ駆動用モータの制御が可
能である。すなわち被写界深度が深い場合には２通常と
同じレンズ移動量に対する合焦度の変化が小さくなるた
め、焦点制御の間隔を長くする等の制御が可能である。

［発明の効果］ 以上述べたように、本発明における自動焦点整合装置に
よれば、被写体像のエツジ幅検出値と、このエツジ幅検
出値に高周波成分を加算した値の変位にもとづいて焦点
調節系の駆動速度を制御するようにしたので、被写体の
種類や状況、たとえば、高輝度被写体や低コントラスト
の被写体に対しても、正確に焦点整合動作を行なうこと
ができる。特に合焦点近傍においては確実に駆動速度を
低速に制御することができ、ハンチング等の誤動作や合
焦時間に長時間な費することがなく、迅速且つ高精度の
自動焦点整合動作が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における自動焦点整合装置の構成を示す
ブロック図。 第２図は本発明の１部を構成するエツジ幅検出回路の動
作を説明するためのエツジ幅検出値とフォーカシングレ
ンズ位置の関係を示す特性図。 第３図は本発明のフォーカシングレンズ駆動用モータの
制御動作を説明するための特性図。 第４図は本発明におけるフォーカシングレンズ駆動用モ
ータの制御動作を説明するための特性図、 第５図は本発明装置における焦１点整合動作を説明する
ためのフローチャート。 第６図は本発明におけるエツジ幅検出動作の原理を説明
するための図、 第７図は本発明におけるエツジ幅検出回路の構成を示す
ブロック図、 第８図は本発明以前の焦点調節速度制御動作を説明する
ための図である。 第αロ ４夕」Ｄ しτＩＬ　ｒ 第６ 図 （ｂ） Ｍ鏑← しン°ス゛端ソ之し！ →？ａ層う向

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 撮影光学系により結像された被写体像を映 像信号に変換する撮像手段と、前記映像信号中の高周波
   成分を検出する第１の検出手段 と、前記映像信号より被写体像のエッジ部分の幅に関す
   る情報を検出する第２の検出手段と、前記第２の検出手
   段の出力にもとづいて前記光学系と結像面の相対位置を
   変化させる焦点調節系の駆動速度を設定する第１の制御
   手段と、前記第１及び第２の検出手段の出力の加算値の
   変化にもとづいて前記光学系の駆動速度を設定する第２
   の制御手段と、前記第１および第２の制御手段によって
   設定された駆動速度で前記焦点調節系を駆動する駆動手
   段とを備えたことを特徴とする自動焦点整合装置。