JPH04267210A

JPH04267210A - 自動合焦装置

Info

Publication number: JPH04267210A
Application number: JP3028840A
Authority: JP
Inventors: Kazuya Kobayashi; 一也小林
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1991-02-22
Filing date: 1991-02-22
Publication date: 1992-09-22

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動合焦装置、詳しく
は、合焦不能状態が発生しにくい自動合焦装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ビデオカメラやスチルカメラ等の
自動合焦装置として映像信号中の高域周波数成分から撮
影画面の鮮鋭度情報としてのコントラスト情報を検出し
、コントラスト情報の値、即ち、高周波成分を積分して
得られるコントラスト値が最大になるようにレンズ位置
を制御する、所謂、山登り方式の自動合焦装置が知られ
ている。なお、この場合、コントラスト値が最大となる
レンズ繰り出し位置が合焦位置に相当する。

【０００３】更に、山登り方式においても合焦エリアを
自動的に切り換える自動合焦の技術も知られている。こ
の技術を適用した装置は、例えば、画面枠を複数の合焦
エリアに分割し、ある任意のエリアにおいて合焦を行い
、被写体の状態によって合焦不能と判断された場合、上
記ＡＦエリアを広げて、再度、山登り合焦位置検出を行
うものである。なお、上記複数のＡＦエリア設けたもの
としては特開昭６２−２６７７１３号公報に開示の合焦
検出装置や特開昭６３ー１９３１３３号公報に開示の自
動的焦点調整装置等がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記合焦エ
リアを自動的に広げる自動合焦装置によると、当初のＡ
Ｆエリア内にコントラストのある被写体が存在しないよ
うな場合、ＡＦエリアを拡大しても、なお、この拡大領
域にすら被写体が存在しないような可能性もあり、この
場合、合焦不能で、どうしても合焦位置を検出すること
ができず、撮影を中止せざるを得ないという状態が生じ
ることもあった。

【０００５】本発明の目的は、上述の不具合を解決し、
指定のＡＦエリア外に被写体が存在するような場合でも
素早く合焦位置を検出することを可能とし、合焦不能の
状態の発生がすくない自動合焦装置を提供することであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の自動合焦装置は
、視野内に複数設定された各合焦対象領域のそれぞれか
ら像の鮮鋭度情報を各抽出・保持する第１手段と、上記
第１手段による各合焦対象領域の鮮鋭度情報のうち１つ
の領域に関する鮮鋭度情報を対象として該鮮鋭度情報が
、より高い鮮鋭度を示す方向に当該フォーカシング手段
を漸次駆動して合焦調節動作を行う第２手段と、上記各
合焦対象領域の内で、予め当初の合焦対象領域として設
定された領域について行う上記第２手段による当初の合
焦調節動作によっては所定の合焦状態が得られないとき
には上記各合焦対象領域の内の１つの合焦対象領域を選
択し直して上記第２手段による次の合焦調節動作を行わ
しめるための第３手段とを具備してなることを特徴とす
る。

【０００７】

【作用】上記当初の合焦対象領域として設定された領域
について、当初の調節動作によっては所定の合焦状態が
得られないときには上記各合焦対象領域の内の１つの合
焦対象領域を選択し直して次の合焦調節動作を行わしめ
る。

【０００８】

【実施例】以下図示の実施例に基づいて本発明を説明す
る。図１は、本発明の一実施例を示す自動合焦装置を内
蔵する撮像装置の主要ブロック構成図である。本図に示
されるように上記合焦装置を内蔵する撮像装置は、主に
撮影レンズ１と、撮像素子２と、撮像信号増幅、サンプ
ルホールド処理を行う撮像処理回路３と、映像信号によ
る映像とＡＦエリアとを表示するファインダ１０と、映
像信号用出力端子部４と、鮮鋭度情報としてのコントラ
スト情報であるコントラスト値を撮像信号から抽出する
バンドパスフィルタのＢ．Ｐ．Ｆ．回路５（第１手段）
と、アナログ／デジタル変換用のＡ／Ｄ変換回路６（第
１手段）と、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等で構成される演
算処理回路７（第１、２、３手段を内蔵する）と、上記
演算処理回路７にＡＦ開始エリア切換信号を与えるＡＦ
開始エリア切換スイッチ１１と、撮影レンズ１駆動用の
モータ８と、モ−タ８のためのモータドライブ回路９と
、図示されない映像記録再生系によって構成されている
。上記エリアとは、図３に示される撮影画面ｇ上のエリ
アＡ、Ｂ，〜Ｉのように画面を所定の各領域に分割した
エリアであって、該エリアの中から合焦検出処理を行う
合焦対象領域が選択されるものとする。

【０００９】以上の構成を有する上記撮像装置の動作は
、まず、被写体光が撮影レンズ１を介して取り込まれ、
撮像素子２上に被写体像として結像する。撮像素子２よ
りの出力信号は撮像処理回路３においてサンプルホール
ドされ、撮像信号として出力端子部４およびファインダ
１０、更に、Ｂ．Ｐ．Ｆ．回路５に出力される。そして
、出力端子部４から記録再生系の回路へ映像信号として
出力され、ファインダ１１には撮像素子上に結像された
映像と、演算処理回路７よりＡＦ処理が実行されている
ＡＦエリアのマスクＡ’が表示される（図３参照）。ま
た、上記Ｂ．Ｐ．Ｆ．回路５において、上記エリアの像
の所定の高周波成分がコントラスト値として抽出され、
更に、Ａ／Ｄ変換回路６によりデジタル値に変換され、
鮮鋭度情報として演算処理回路７のＲＡＭに取り込まれ
る。この演算処理回路７には、ＡＦ開始エリア切換スイ
ッチ１１により指定されたエリア、もしくは、他の選択
されたエリアに対して山登り方式による上記コントラス
ト値のピーク点を検出し、合焦判別を行う第２、３手段
と、更に、ファインダ１０に現在選択されているＡＦエ
リアを表示させるための信号を出力手段をも有している
。なお、そのＡＦ処理エリアのメモリ上の切り出しは、
撮像処理回路３からの水平・垂直同期パルスに基づいて
行われる。また、演算処理回路７により、合焦検出動作
並びに合焦動作時にモータドライブ回路９を介してモー
タ８を駆動し、撮影レンズ１を所定の位置に移動せしめ
る制御を行う。

【００１０】この自動合焦装置の合焦処理は、所定の数
に分割された領域のうち、指定されているエリアのコン
トラスト値を検出し、最大値が検出できなかった場合、
例えば、隣接する他の領域のエリアのコントラスト値の
最大値を検出し、その最大値対応位置を合焦位置として
処理するものである。従って、その装置のメモリ容量、
入力部は従来のものに比較して小規模なものになり、処
理速度も比較的に高速化可能である。即ち、従来の山登
り方式の合焦装置のものでは、指定されているエリアの
コントラスト値に最大値が存在しなかった場合、処理す
るエリアを拡大して合焦位置検出を行う必要があるが、
そのためコントラスト情報量を多く採らなければならず
、更に、コントラスト値を比較させるコンパレータ等の
入力部のダイナミックレンヂも広くする必要があり、ハ
ードウエアの規模が必然的に大型化するが、それらの問
題が本実施例のものでは解決される。加えて、従来のも
のでは処理がデジタル式の場合、コントラスト値のビッ
ト数の増加を招き、演算処理が複雑になる上に処理時間
も増大する虞があるが、本実施例ではこの点のメリット
も期待できる。

【００１１】次に、上記合焦処理を含む本実施例の自動
合焦装置の処理動作を図２のフローチャート、図３のフ
ァインダ像を示す図および図４のコントラスト特性図を
用いて説明する。なお、本合焦装置では、図３のファイ
ンダ像に示されるように画面ｇはエリアＡ〜Ｉに分割さ
れ、エリアＡが指定された合焦検出領域とする。また、
被写体は上記各エリアＡ〜Ｉについて、図４に示される
ように、繰り出し段数ｎに対するコントラスト値特性を
持つものとする。処理は、まず、ステップＳ０１におい
て繰り出し段数ｎを０として、現レンズ繰り出し位置を
距離無限遠∞位置まで戻し、ステップＳ０２にてエリア
Ａの段数ｎ（この場合はｎ＝０）におけるコントラスト
値Ａｎ　を読みとり演算処理回路のメモリに書き込む。そして、ステップＳ０３でモータ８を１段正転駆動し、
撮影レンズ１を繰り出す。そして、上記レンズ繰り出し
位置の段数ｎ＋１におけるコントラスト値Ａｎ＋１　を
演算処理回路７のメモリに取り込む（ステップＳ０４）
。更に、前段数でのコントラスト値Ａｎ　と現段数での
コントラスト値Ａｎ＋１を比較して、値Ａｎ　の方が大
きい場合は最大値を検出したものと判断して、ステップ
Ｓ０６に進む。値Ａｎ＋１の方が大きい場合はコントラ
スト値上昇中と判断して、ステップＳ０７にジャンプす
る。

【００１２】ステップＳ０６においては、サブルーチン
「ＡＦ処理（Ａ）」がコールされ、コントラスト値最大
を示す段数位置に撮影レンズ１を移動し本合焦処理を終
了する。なお、この処理では駆動系のバックラッシュを
考慮して該レンズ１を上記合焦位置まで駆動することも
可能である。一方、ステップＳ０７にジャンプした場合
、現駆動段数が最終のｎｍａｘ　に到達したかどうかを
判別し、到達していなければステップＳ０８にジャンプ
し、段数ｎをインクリメントしステップＳ０３に戻る。最終段数に到達した場合、即ち、図４のエリアＡのコン
トラスト特性のようにコントラスト値ピークが全駆動範
囲で検出できなかった場合、ステップＳ０９に進み、サ
ブルーチン「エリア切換」がコールされ、ＡＦ処理する
合焦対象領域エリアを切り換える。ここで切り換えられ
るエリアは最終到達段数あるいは現在の到達段数でコン
トラスト値が最大を示すエリアであって、エリアＡに隣
接するエリア、例えば、図４の場合はエリアＨである。

【００１３】続いて、ステップＳ１０に進み、１段、駆
動モータ８を逆転する。ステップＳ１１にて該エリアの
コントラスト値Ｈｎ　を読み込む。そして、ステップＳ
１２で前段数のコントラスト値Ｈｎ＋１　と比較し、値
Ｈｎ＋１　の方が大きい場合は最大値を検出したものと
判断して、ステップＳ１３に進む。値Ｈｎの方が大きい
場合はコントラスト値上昇中と判断して、ステップＳ１
４にジャンプする。

【００１４】ステップＳ１３においては、サブルーチン
「ＡＦ処理（Ｂ）」がコールされ、コントラスト値が最
大を示す段数位置に撮影レンズ１を移動し本合焦処理を
終了する。ステップＳ１４にジャンプした場合、現駆動
段数ｎが０の位置に到達したかどうかを判別し、到達し
ていなければステップＳ１６にジャンプし、段数ｎをデ
クリメントしステップＳ１０に戻る。段数ｎが０位置に
到達した場合、即ち、コントラスト値ピークが全駆動範
囲で検出されなかった場合、ステップＳ１５に進み、サ
ブルーチン「エラー処理」がコールされる。このエラー
処理は更に別のエリアＡに近接する他のエリアであって
、つぎにコントラスト値が大きいエリアをＡＦ処理エリ
アとして採用するようにしてもよい。また、上記の同じ
ＡＦ対象領域が選択されることも有り得る。そして、再
度、ＡＦ処理を行ってもよい。ここで、エラ−処理のル
−チンが実行された時点（この場合、無限遠位置）で撮
影レンズ１を止めてもよい。また、位置に撮影レンズ１
を繰り出してもよい。

【００１５】上記の実施例では画面のＡＦエリアの分割
は図３のように９等分割されたものであったが、その変
形例の合焦対象領域として図５に示されるようにエリア
Ａを中央部を円形とし、その周囲の領域を４分割しても
よく、また、図６のように中央部エリアＡに対してオー
バラップした周囲の分割領域Ｂ〜Ｅを設定してもよい。更に、図７に示されるように各エリアを画面の所定箇所
に互いに接しない状態で設定することも可能である。な
お、本発明は電子カメラは勿論のこと、ム−ビカメラあ
るいは、銀塩カメラにも適用できる。

【００１６】

【発明の効果】以上述べたように本発明の自動合焦装置
は、像の分割領域の鮮鋭度情報を各抽出・保持する第１
手段と、合焦調節動作を行う第２手段と、当初の合焦調
節動作によっては所定の合焦状態が得られないときには
上記各合焦対象領域の内の１つの合焦対象領域を選択し
直して合焦調節動作を行わしめるようにしたので、本発
明のものは、たとえ、合焦対象領域外に被写体が存在し
、最初の指定エリアでは合焦検出が行うことができない
とき、あるいは、特にマクロ撮影時に多いが、コントラ
ストが一様な絵柄の中に被写体が存在するような条件の
とき特に有効であり、その場合は、他の隣接する領域の
映像情報に基づいて合焦検出を行い、再度トリガ動作を
行うことなく自動的に素早く合焦位置を検出することを
可能とするなど顕著な効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す自動合焦装置を内蔵す
る撮像装置の主要ブロック構成図。

【図２】上記図１の自動合焦装置による合焦処理のフロ
ーチャート。

【図３】上記図１の自動合焦装置の合焦対象領域を示す
ファインダ像の図。

【図４】上記図３のファインダ像の各領域の被写体のコ
ントラスト特性線図。

【図５】上記図１の自動合焦装置の合焦対象領域の変形
例を示す合焦領域画面。

【図６】上記図１の自動合焦装置の合焦対象領域の別の
変形例を示す合焦領域画面。

【図７】上記図１の自動合焦装置の合焦対象領域の更に
別の変形例を示す合焦領域画面。

【符号の説明】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】視野内に複数設定された各合焦対象領域の
それぞれから像の鮮鋭度情報を各抽出・保持する第１手
段と、上記第１手段による各合焦対象領域の鮮鋭度情報
のうち１つの領域に関する鮮鋭度情報を対象として該鮮
鋭度情報が、より高い鮮鋭度を示す方向に当該フォーカ
シング手段を漸次駆動して合焦調節動作を行う第２手段
と、上記各合焦対象領域の内で、予め当初の合焦対象領
域として設定された領域について行う上記第２手段によ
る当初の合焦調節動作によっては所定の合焦状態が得ら
れないときには上記各合焦対象領域の内の１つの合焦対
象領域を選択し直して、上記第２手段による次の合焦調
節動作を行わしめるための第３手段と、を具備してなる
ことを特徴とする自動合焦装置。