JPH05145822A

JPH05145822A - 動体追尾装置

Info

Publication number: JPH05145822A
Application number: JP3087687A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Kodama; 晋一児玉
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1991-03-26
Filing date: 1991-03-26
Publication date: 1993-06-11

Abstract

(57)【要約】【目的】この発明は、追尾被写体のＡＦ精度を上げるた
めに合焦点検出用の周波数信号を記憶するメモリの増大
を抑えるため、追尾のための加算映像信号用メモリの空
領域を焦点検出用の周波数成分のメモリに充てることを
特徴とする。【構成】光電変換素子12が撮影光学系11からの光分布を
電気信号の分布に変換し、光電変換素子12の画素信号、
投影信号から、周波数検出回路13にて特定周波数が抜き
出される。そして、合焦点検出回路16に於いて、周波数
検出回路13からの信号と撮影光学系11の情報を基に、駆
動回路14へ駆動信号が出力され、撮影光学系11の合焦点
が検出される。また、合焦点検出回路16により、追尾回
路15またはエリア指定回路18からの特定エリア指定信号
に基いて、光電変換素子12の特定エリアの信号が読出さ
れ、表示回路17に特定エリア等が表示される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は動体追尾装置に関し、
特にメモリを増加することなく追尾被写体のＡＦ精度を
改善した動体追尾装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、映像信号に基づいて動体追尾を行
うシステム映像信号に基いて動体追尾を行うシステム
が、種々提案されている。

【０００３】例えば、特願平０２−１０４６３７には、
垂直、水平方向に映像信号を投影して、動体追尾を行い
ながら追尾用の信号の微分値を基に合焦点検出を行うシ
ステムが開示されている。図１６（ａ）及び（ｂ）は、
この概略を示したもので、簡単のために点光源で説明す
るものとする。図中、ＸＳＵＭは垂直方向に投影した信
号を示し、ＹＳＵＭは水平方向に投影した信号を示す。
ＭＯＳセンサを用いてＸＳＵＭ、ＹＳＵＭを容易に出力
できるように構成している。図１６の（ａ）及び（ｂ）
は、合焦時の像の移動をＸＳＵＭ，ＹＳＵＭにて検出す
るものである。

【０００４】映像信号を用いて、その周波数成分の変化
に注目し合焦点検出を行うシステムは、ＮＨＫ技法第１
７巻第１号にて石田他により発表された“山登りサーボ
方式によるテレビカメラの自動焦点調整”の中で開示さ
れている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図１７は、レンズデフ
ォーカスと周波数成分の電圧値を示したものである。同
図に於いて、合焦時は鮮鋭度が高い、つまり高周波成分
が大きいことを示し、逆に非合焦時は鮮鋭度が低下し、
エッジ部がぼける、つまり高周波成分が小さくなること
を示している。このように、特定周波数成分の変化に着
目し周波数成分のピーク位置へ撮影光学系を駆動するよ
うになっている。すなわち、このような合焦点検出のシ
ステムは、図１８に示されるように、Ａ／Ｄ変換器１、
メモリ２、追尾処理回路３、周波数検出回路４、Ａ／Ｄ
変換器５、メモリ６及び合焦検出回路７を有して構成さ
れている。入力された同一の映像信号から、追尾用Ａ／
Ｄ変換器１で上記信号をＡ／Ｄ変換し、メモリ２に格納
する。これと同時に、周波数検出回路４の周波数値をＡ
／Ｄ変換器５で変換してメモリ６に格納する。ところ
が、追尾処理の結果に基いて、周波数値の格納するメモ
リ６をアクセスし、合焦点検出を行ったのでは、メモリ
の規模が増大してしまうものであった。

【０００６】上記動体追尾時の映像信号の読出しに関し
ては、ＭＯＳセンサにより、追尾ブロック内の出力をＸ
方向とＹ方向に電流加算して読出す方式がある。また、
一度映像信号をデジタル値に変換して、デジタル信号処
理にて加算を行う方式もある。

【０００７】しかしながら、これらの方式は、投影信号
を使用して合焦点検出を行うため、検出精度は高くない
ものであった。

【０００８】ところで、動体追尾と合焦点検出を同一セ
ンサにて行う場合、映像信号より動***置を検出してか
ら、合焦点検出のための周波数検出を行う必要があり、
動体検出と周波数検出を時分割で行ったのでは、動体を
追尾しながら合焦点検出は困難なものである。つまり、
映像信号から周波数検出と動体追尾用の信号を同じ領域
から抽出したのでは、追尾物体がフォーカスエリアから
外れる場合があり、精度の高い合焦点検出ができない。

【０００９】図１９（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、時間
と追尾物体、フォーカスエリアの移動を示したものであ
る。同図（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、それぞれ１フィ
ールドずつずれているものとする。同図（ａ）は、設定
時（ｔ＝ｔ₀）で、追尾物体（点線）とフォーカス（実
線）は同一領域となる。同図（ｂ）は、追尾物体が動い
ている（ｔ＝ｔ₁）ので、同時に追尾と合焦点検出を行
うと追尾物体とフォーカスの領域がずれてしまうことを
表している。更に、同図（ｃ）は、追尾物体が画面垂直
方向の動きのみになった場合（ｔ＝ｔ₃）で、追尾物体
とフォーカスの領域は一致している。したがって、同図
（ａ）から（ｂ）への過程で合焦点検出の精度が落ち
る。

【００１０】また、合焦点検出の精度を上げるために、
映像信号に対応して、周波数信号を同時に持とうとする
と、記憶するメモリが膨大となりコストアップ等の問題
が発生する。

【００１１】この発明は、メモリを増大させてコストア
ップが生じることなく、同一センサにて簡単な構成で動
体追尾と合焦点検出を同時に行うことのできる動体追尾
装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】すなわちこの発明は、撮
像光学系と、この撮像光学系を介した被写体像をイメー
ジ信号に変換するための光電変換素子と、この光電変換
素子の出力信号から特定周波数成分を抜き出す周波数検
出手段と、フォーカスエリアを設定するためのフォーカ
スエリア設定手段と、フォーカスエリアより広い追尾エ
リア内の上記光電変換素子の各行ごとに加算値を演算す
る加算手段と、上記フォーカスエリアを含む行の上記加
算値を各行ごとに記憶する第１記憶手段と、上記追尾エ
リア内の全行の上記加算値を記憶可能な容量を有し、相
関演算を行う領域について上記加算値を記憶すると共
に、空いている領域に上記特定周波数成分を記憶する第
２記憶手段と、上記第１及び第２記憶手段にそれぞれ記
憶された加算値に基いて相関演算を行い追尾を行う追尾
手段と、この追尾手段によって追尾されたフォーカスエ
リアについて上記第２記憶手段に記憶された特定周波数
成分に基いて合焦検出を行う合焦検出手段とを具備する
ことを特徴とする。

【００１３】

【作用】この発明の動体追尾装置では、撮像光学系を介
して光電変換素子が被写体像をイメージ信号に変換し、
この光電変換素子の出力信号は周波数検出手段で特定周
波数成分が抜出される。また、フォーカスエリア設定手
段によりフォーカスエリアが設定され、このフォーカス
エリアより広い追尾エリア内の上記光電変換素子の各行
ごとに加算値が加算手段で演算される。そして、上記フ
ォーカスエリアを含む行の上記加算値が、各行ごとに第
１記憶手段に記憶され、一方、上記追尾エリア内の全行
の上記加算値を記憶可能な容量を有する第２記憶手段に
は、相関演算を行う領域について上記加算値が記憶され
ると共に、その空いている領域に上記特定周波数成分が
記憶される。追尾手段では、上記第１及び第２記憶手段
にそれぞれ記憶された加算値に基いて相関演算が行わ
れ、この追尾手段によって追尾されたフォーカスエリア
について、上記第２記憶手段に記憶された特定周波数成
分に基いて合焦検出手段で合焦検出が行われる。

【００１４】

【実施例】以下図面を参照して、この発明の実施例を説
明する。

【００１５】図１はこの発明の動体追尾装置の実施例で
概念を示すブロック図である。同図に於いて、撮影光学
系11は被写体からの光速を光電変換素子12に導くもの
で、この光電変換素子12は上記撮影光学系11からの光分
布を電気信号の分布に変換する。上記光電変換素子12の
画素信号、投影信号からは、周波数検出回路13にて特定
周波数が抜き出される。そして、合焦点検出回路16で
は、周波数検出回路13からの信号と駆動回路14を介して
得た撮影光学系11の情報（ＭＴＦ特性、レンズ位置、絞
り、焦点距離ｅｔｃ）を基に、駆動回路14へ駆動信号を
出力し、撮影光学系11の合焦点を検出し、また追尾回路
15、またはエリア指定回路18からの特定エリア指定信号
に基いて光電変換素子12の特定エリアの信号を読出し、
更に表示回路17に特定エリア、合焦マーク等を表示させ
る。

【００１６】上記駆動回路14は、撮影光学系11の情報を
合焦点検出回路16へ出力し、合焦点検出回路16からの駆
動信号に基いて撮影光学系11を駆動する。また、追尾回
路15は、光電変換素子12からの投影信号に基いて動体の
位置を検出し、合焦点検出回路16と表示回路17に特定エ
リア指定信号を出力する。更に、表示回路17は、追尾回
路15及びエリア指定回路18からの特定エリアと合焦点検
出回路16からの合焦信号を表示するものであり、エリア
指定回路18は動***置、フォーカスエリアを外部から設
定する回路である。

【００１７】このような構成の動体追尾装置に於いて、
合焦点検出回路16は、図２に示されるように、追尾領域
19をフォーカスエリア20より大きく取り、周波数検出回
路13の特定周波数信号を追尾領域19の全体に於いて特定
周期でサンプルする。そして、このサンプルされた信号
をＡ／Ｄ変換し、フォーカスエリア20に対応する領域の
Ａ／Ｄ変換信号を加算する。この加算信号は、図１７に
示される周波数成分とする。上記追尾領域19及びフォー
カスエリア20は、動体移動に伴って画面内を移動するも
のである。

【００１８】ここで、説明の簡単のために、１次元の追
尾領域19の特定周波数のデータを図３（ａ）及び（ｂ）
に示す。追尾領域19の全領域に於いて、特定周波数成分
をフォーカスエリア20より小さいブロックとしてそのブ
ロックの位置情報と共に有している。これにより、図３
の（ａ）から同図（ｂ）に追尾物体が移動しても、追尾
物体の位置を検出した後に、検出した位置に対応したフ
ォーカスエリアの領域の特定周波数成分を加算すること
ができる。更に、動体検出動作と信号読出しを略同時に
行い、動体検出に使用するメモリの一部を一時的に使
用、すなわち、初期に於いては、まだデータが入力され
てないメモリ領域を使用し、動体検出の相関を行った後
には、相関の低い部分をメモリ領域を繰返し使用する。
そして、そのメモリにブロックごとの特定周波数成分を
記憶する。

【００１９】このようにして、動体を追尾し、常に追尾
したフォーカスエリアの特定周波数成分を用いて合焦点
検出を行い、且つメモリを殆ど増加させることなく、高
速、高精度化を図ることが可能になる。

【００２０】次に、図１の回路の詳細について説明す
る。

【００２１】光電変換素子12は、ＣＣＤ等の固体撮像素
子にて構成されるもので、固体撮像素子の積分終了後映
像信号を読出す。また、周波数検出回路13は、複数のバ
ンドパスフィルタ（ＢＰＦ）で構成され、複数のＢＰＦ
をそれぞれ撮像光学系11の条件により切換えて用い、合
焦点検出回路16へ信号を出力する。

【００２２】上記駆動回路14は、撮影光学系11の各種の
特性を合焦点検出回路16に出力すると共に、合焦点検出
回路16からの駆動信号を受けて撮影光学系を駆動する。
また、上記追尾回路15は、追尾領域19の信号をＡ／Ｄ変
換し、デジタル加算演算処理にて図１６（ａ）及び
（ｂ）に示されるような投影信号ＸＳＵＭ及びＹＳＵＭ
を作り、動***置を検出し位置信号を合焦点検出回路16
と表示回路17に出力する。また、フォーカスエリア20を
設定するエリア指定回路18は、ジョイスティック、ファ
ーストレリーズと兼用または、特願平２−２３５０７４
号にて開示されている方式を用いる。

【００２３】上記合焦点検出回路16は、周波数検出回路
13の信号をＡ／Ｄ変換してフォーカスエリア内のデジタ
ル値を加算し、駆動回路14を駆動しながら加算値のピー
ク位置、つまり撮像光学系11の合焦位置を検出する。ま
た、ＢＰＦの切換え制御は、撮影光学系11の絞り、焦点
距離、ＭＴＦ特性、撮影光学系11の位置等の光学情報に
より行う。上記表示回路17は、追尾回路15、エリア指定
回路18からのフォーカスエリア20の情報に基き、これら
の情報をファインダー内に表示する。更に、合焦点検出
回路16からの合焦状態信号にて、合焦状態を表示する。

【００２４】次に、合焦点検出回路16にて、特定周波数
を検出する部分の構成を図４に示す。

【００２５】この合焦点検出回路16は、周波数検出回路
13の信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換回路 161と、Ａ／
Ｄ変換回路 161のデータを記憶するメモリ回路 162と、
追尾回路15の追尾動体の位置信号、またはエリア指定回
路18からの信号に基いて合焦点検出用のフォーカスエリ
ア20、追尾領域19を設定し、動***置を含むフォーカス
エリア20の周波数成分のみを加算する演算処理回路 163
にて構成される。

【００２６】メモリ回路 162のメモリ構成と追尾領域1
9、フォーカスエリア20の関係は、図５に示されるよう
になっている。同図に於いて、ｔ＝ｔ₀にて追尾被写体
をフォーカスエリア20にて捕らえ、ｔ＝ｔ₁にて追尾被
写体を追尾する。ｔ＝ｔ₁は、ｔ＝ｔ₀の次の画像デー
タを取込む時間とする。メモリ回路 162は、メモリＨ
ａ、メモリＶａ、メモリＨｂ、メモリＶｂで構成されて
いる。この場合、追尾領域19の画素数はＮｔｈ＊Ｎｔ
ｖ、フォーカスエリア20の画素数はＮｆｈ＊Ｎｆｖとす
ると、ｔ＝ｔ₀のフォーカスエリア20のＶ、Ｈへの投影
信号を記憶するメモリＨａ、メモリＶａは、それぞれＮ
ｆｈ、Ｎｆｖのメモリ数を有する。更に、ｔ＝ｔ₁の追
尾領域19のＶ、Ｈへの投影信号を記憶するメモリＨｂ、
メモリＶｂは、それぞれＮｔｈ、Ｎｔｖのメモリ数を有
する。

【００２７】ここで、１画面内の追尾領域19の１画素の
信号をＡ（ｈ，ｊ）とし（但しｈはＨ方向のパラメー
タ、ｊはＶ方向のパラメータ）、以下図６及び図７のフ
ローチャートを参照して、合焦点検出の動作を説明す
る。

【００２８】先ず、サブルーチンプログラムＤＦをスタ
ートさせる。次いで、ステップＳ１で、エリア設定回路
18にて動***置設定とフォーカスエリア20内の周波数成
分量メモリＦ（０）、合焦点方向判定メモリＳＳ、相関
値メモリＳｋ０、各添え字ｉ，ｊ，ｈが、イニシャライ
ズ（Ｆ（０）＝０，ＳＳ＝０，Ｓｋ０＝９９，ｉ＝ｊ＝
ｈ＝１）される。ステップＳ２では、フォーカスエリア
20が上述したステップＳ１に基いて設定される。こうし
て、ステップＳ３にてフォーカスエリア20を中心として
フォーカスエリア20より大きな領域が追尾領域19として
設定される。

【００２９】ステップＳ４では、フォーカスエリア20内
の追尾データ（Ｖ、Ｈ投影信号）がＶ、Ｈ各方向のメモ
リＶａ、Ｈａに記憶される。そして、ステップＳ５に
て、フォーカスエリア20内の特定周波数が検出され、Ｆ
（０）へ記憶される。次いで、ステップＳ６で撮影光学
系11が正方向に駆動され、ステップＳ７で上記ステップ
Ｓ６の撮影光学系11の駆動方向メモリがＦＳ＝０とされ
る。

【００３０】ここで、１度目の相関を示すフラグをＷＥ
＝０とする（ステップＳ８）。ＷＥは、メモリＶｂのど
の領域が空いているかに関係するものである。次いで、
ＷＥ＝０であるか否かが判定される（ステップＳ９）。
このステップＳ９にて、メモリ状態を示すフラグＷＥが
ＷＥ＝１の場合、ステップＳ10に進んでフォーカスエリ
アブロックの周波数加算値が、新しく入力可能になった
メモリ領域ＰまたはＱに入力されて、ステップＳ12に進
む。一方、ＷＥ＝０の場合、ステップＳ11に進んで、追
尾領域19内の特定周波数成分が一定間隔にてサンプリン
グされ、Ａ／Ｄ変換後フォーカスエリア20より小さなブ
ロックごとに、Ａ／Ｄ変換された特定周波数が加算さ
れ、まだ新しい加算データが記憶されてないメモリＶｂ
（Ｖ方向の下位の番地）に追尾相関のデータと混在が発
生する前まで記憶される。

【００３１】次いで、ステップＳ12にて、データが読出
されながらＶ方向に加算された（投影された）データ
が、メモリＨｂ（ｈ）に記憶される。ここで、ｈはＨ方
向１ラインの画素数１〜Ｎｔｈでループするものであ
る。そして、ステップＳ13では、同様にＨ方向に加算さ
れた（投影された）データが、メモリＶｂ（ｊ）に記憶
される。その後、ステップＳ14で、１Ｈ読出し終了判定
（ｈ＝Ｎｔｈ）がなされる。このステップＳ14で、１Ｈ
読出しが終了してない場合、ステップＳ15に進んでＨ方
向の画素数ｈがインクリメントされた後、ステップＳ12
に戻る。

【００３２】上記ステップＳ14に於いて、１Ｈ読出しが
終了している場合、次のステップＳ16にて、読出された
ライン数の判定（ｊ≧Ｎｆｖ）がなされる。このステッ
プＳ16に於いてＮｆｖラインが読出されてない場合は、
ステップＳ17に進んで、ｊがインクリメントされてｈが
１にされた後、ステップＳ11へ戻る。一方、ステップＳ
16にて、Ｎｆｖラインが読出されている場合は、ステッ
プＳ18でｉがイニシャライズ（ｉ＝１）される。次い
で、ステップＳ19でＶ方向メモリＶａ（ｉ）、Ｖｂ（ｊ
−Ｎｆｖ＋ｉ）が、Ｄ０（ｉ）、Ｄ１（ｉ）に代入され
る。

【００３３】そして、ステップＳ20に於いて、ｉ＝Ｎｆ
ｖの判定が行われ、ｉ＝Ｎｆｖでないならば、ステップ
Ｓ21に進んでｉがインクリメントされ、その後ステップ
Ｓ19へ戻る。上記ステップＳ20にて、ｉ＝Ｎｆｖなら
ば、ステップＳ22の位置検出サブルーチンプログラムＤ
ＳにてＶ方向の位置が検出される。次いで、ステップＳ
23にて、１度目の相関を示すフラグＷＥが、ＷＥ＝１と
される。

【００３４】ステップＳ24では、相関値Ｓｋ１、Ｓｋ０
の比較が行われ、Ｓｋ０＞Ｓｋ１であれば、ステップＳ
25に進んでＳｋ１がＳｋ０に代入される。これは、新し
いデータの方が、相関が高いことを表しており、次の基
準とされる。そして、ステップＳ26では、追尾領域19内
のフォーカスエリア20より小さなブロックごとに特定周
波数が加算された値が代入されるメモリとして、Ｖｂ
（ｊ−Ｎｆｖ＋１）に相当するブロックごとの周波数成
分が格納されているメモリ領域Ｐがクリアされる。一
方、上記ステップＳ24に於いて、Ｓｋ０＞Ｓｋ１でない
ないらば、新しいデータの方が相関が低いことを表して
おり、追尾領域19内のフォーカスエリア20より小さなブ
ロックごとに特定周波数が加算された値が代入されるメ
モリとして、Ｖｂ（ｊ）に相当するブロックごとの周波
数成分が格納されているメモリ領域Ｑがクリアされる。

【００３５】次に、ステップＳ28に於いて、追尾領域19
の読出し状況が検出される（ｊ＝Ｎｔｖ）。このステッ
プＳ28にてデータが全て読出されてない場合は、ステッ
プＳ29に進んでｊがインクリメントされ、ステップＳ９
に戻る。そして、このステップＳ29にて、メモリ状態を
示すフラグＷＥがＷＥ＝１の場合は、ステップＳ10に進
んで、フォーカスエリアブロックの周波数加算値が新し
く入力可能になったメモリ領域ＰまたはＱに入力され
る。これに対して、上記ステップＳ28に於いて、追尾領
域19の全てのデータが読出されていれば、ステップＳ30
に進んでｍがイニシャライズ（ｍ＝０）され、その後、
ステップＳ31でｉがイニシャライズ（ｉ＝１）される。
次いで、ステップＳ32にて、Ｈａ（ｉ）、Ｈｂ（ｍ＋
ｉ）がＤ０（ｉ）、Ｄ１（ｉ）に代入される。但し、ｍ
＝０〜Ｎｔｈ−Ｎｆｈとする。

【００３６】次に、ステップＳ33にて、ｉ＝Ｎｆｈの判
定が行われる。このステップＳ33に於いて、ｉ＝Ｎｆｈ
でないないらば、ステップＳ34に進んでｉがインクリメ
ントされた後、ステップＳ32へ戻る。また、上記ステッ
プＳ33にて、ｉ＝Ｎｆｈならば、ステップＳ35の位置検
出サブルーチンプログラムＤＳにて、Ｈ方向の位置が検
出される。

【００３７】次いで、ステップＳ36では、Ｈ方向全て相
関が終了したかが検出される（ｍ＝Ｎｔｈ−Ｈｆｈ）。
このステップＳ36にて、Ｈ方向の相関がまだ終了してな
い場合（ｍ＝Ｎｔｈ−Ｎｆｈでない場合）は、ステップ
Ｓ37に進んで、Ｈ方向にｍがインクリメントされた後、
ステップＳ31に戻る。一方、上記ステップＳ36にて、Ｈ
方向の相関が全て終了している場合（ｍ＝Ｎｔｈ−Ｎｆ
ｈ）は、Ｖ、Ｈ両方向の相関値より追尾被写体の位置が
検出され、フォーカスエリア20が再設定される（ステッ
プＳ38）。その後、ステップＳ38で、フォーカスエリア
20が中心になるように、追尾領域19が設定され（ステッ
プＳ39）、ブロックごとに記憶された特定周波数情報を
基にして、上記ステップＳ38で再設定されたフォーカス
エリア20に対応したブロックのデータが加算され、Ｆ
（１）に代入される（ステップＳ40）。

【００３８】ステップＳ41では、追尾されたフォーカス
エリア20内の特定周波数成分Ｆ（０）とＦ（１）の比較
が行われる。このステップＳ41に於いて、Ｆ（１）＞Ｆ
（０）ならば、図１７に示される曲線を登っていること
を示すものであるから、ステップＳ42に進んで、Ｆ
（１）のデータがＦ（０）に入力される。次いで、ステ
ップＳ43にて、合焦点方向判定メモリＳＳ状態が判定
（ＳＳ＝２）される。ここで、ＳＳ＝２でなければステ
ップＳ44に進んで、撮影光学系11が正方向に駆動され
る。そして、ステップＳ45にて合焦点方向判定メモリＳ
ＳがＳＳ＝１とされ、その後ステップＳ８に戻る。一
方、上記ステップＳ43で、ＳＳ＝２であれば、後述する
ステップＳ47に進む。

【００３９】ところで、上記ステップＳ41に於いて、Ｆ
（１）≦Ｆ（０）の場合は、ステップＳ46に進んで、合
焦点方向判定メモリＳＳの判定が行われる。このステッ
プＳ46にて、ＳＳ＝１またはＳＳ＝２でないならば、図
１７に示される曲線を下っていることを示し、ステップ
Ｓ47にて撮影光学系11が負の方向へ駆動される。その
後、ステップＳ48で駆動方向メモリＦＳがＦＳ＝１とさ
れ、ステップＳ49にて合焦点方向判定メモリＳＳにＳＳ
＝２が代入された後、ステップＳ８へ戻る。

【００４０】上記ステップＳ46にて、合焦点方向判定メ
モリＳＳが、ＳＳ＝１またはＳＳ＝２ならば、図１７に
示される曲線のピーク位置を越えたことを示し、ステッ
プＳ50に進んで、撮影光学系11が駆動方向メモリＦＳの
値を基に合焦位置へ再駆動される。つまり、ＦＳ＝１場
合は撮影光学系11が正の方向に、ＦＳ＝０の場合は撮影
光学系11が負の方向に駆動される。次いで、ステップＳ
51にて、特定周波数成分Ｆ（０）がＦ（２）へ入力され
る。そして、ステップＳ52で、Ｆ（２）に所定値εを加
えたデータが、Ｆ（０）に代入される。その後、ステッ
プＳ53に於いて、割り込み判定が成され、割り込み（セ
カンドレリーズ等）がない場合はステップＳ８に戻り、
また割り込みが発生した場合は、サブルーチンプログラ
ムＤＦを脱出する。

【００４１】次に、追尾相関のサブルーチンプログラム
ＤＳについて、図８を参照して説明する。

【００４２】サブルーチンプログラムＤＳをスタートさ
せ、ステップＡ１に於いて、Ｄ０（ｉ）、Ｄ１（ｉ）に
て相関演算が行われる。次いで、ステップＡ２にて、相
関値Ｓｋ１が検出、記憶される。そして、ステップＡ２
が終了すると、メインルーチンへ戻る。

【００４３】図９は、追尾領域20内の映像信号１ライン
分の信号処理の様子を示したものである。同図（ａ）は
映像信号そのもので、この信号を画素毎にＡ／Ｄ変換し
て、Ｖ、Ｈの投影信号を作成する。ｊラインの場合、Ｖ
ｂ（ｊ）は、この面積に比例した値となる。また、同図
（ｂ）は、同図（ａ）の信号をＢＰＦに通した出力であ
る。ＢＰＦ出力を、略画素ごとにＡ／Ｄ変換して一定間
隔ごとに、間隔内の信号を加算し、ブロック信号とす
る。ブロック信号は、メモリＶｂにて追尾相関に使用さ
れない領域に格納される。このシーケンスがラインごと
に順次行われる。

【００４４】図１０は、図６のステップＳ11及びステッ
プＳ26でのメモリＶｂの使い方を示した図である。映像
信号は、光電変換素子12から順次スキャンして得られる
ので、Ｈ方向に加算した信号が最初にメモリＶｂに入力
され、またＨ方向にスキャンした信号よりブロックごと
に抜き出された特定周波数成分は、Ｈ方向に加算された
信号が入っていないメモリエリアへ入力される。Ｈ方向
に加算されたデータは、Ｎｆｖラインごとに相関演算さ
れ、相関の高いところ付近のデータのみ記憶されてい
く。更に、ブロックごとに得られる特定周波数成分のデ
ータも相関の高いところ付近のデータのみが記憶され
る。相関の低かったラインに対応した特定周波数を格納
したメモリ領域を、新しいデータ用のメモリ領域とす
る。

【００４５】図１０の（ａ）は、初期の状態で、Ｈ方向
への加算値はＶｂ（１）から順次格納され、ブロックご
との周波数信号は、メモリＶｂの終わりの番地からさか
のぼって格納される。図１０の（ｂ）は、途中の読出し
処理の場合（Ｓライン読出し時、読出しラインの加算信
号が格納されるメモリが、ブロックごとの周波数成分を
格納したメモリ領域に接近した場合）、ＳラインのＨ方
向の加算信号はＶｂ（ｓ）に格納される。また、今まで
記憶された周波数成分（メモリＫ）は、すでに相関演算
が終了したエリア（メモリＪ）へデータが移動され、Ｓ
ラインのブロックごとの周波数成分が、その下の空いた
番地に格納される。

【００４６】更に、メモリＶｂについて、データの入力
の様子を図１１（ａ）〜（ｆ）及び図１２（ａ）〜
（ｃ）に示す。図５に示される追尾領域19の１Ｈの中を
ｎ分割し、このｎ分割に対応した周波数成分が記憶され
る。周波数記憶に使用されるメモリは、（Ｎｆｖ＋１）
＊ｎ番地分である。図１１（ａ）は、図６のフローチャ
ートのステップＳ16にて、ｊ＝Ｎｆｖの時を示し、図１
１（ｂ）及び（ｃ）は、それぞれｊ＝Ｎｆｖ＋１、ｊ＝
Ｎｆｖ＋２の時を示す。追尾物体が中心付近に存在する
場合は、相関が低いのでフォーカスエリアブロック用メ
モリＰが、図１１の（ｂ）及び（ｃ）に現れる。すなわ
ち、ｊ＝Ｎｆｖ＋１の場合はｊ＝１の周波数成分が記憶
されたｎ個のメモリがＰとなり、ｊ＝Ｎｆｖ＋２の周波
数成分は、そのメモリＰに記憶される。

【００４７】図１１（ｄ）は、相関が最も低くなったと
きであり、この時までは１つ前の不要メモリは、メモリ
Ｐとして扱われる。図１１（ｅ）及び（ｆ）は、また相
関が低下していくので、新しく取込まれた周波数データ
は、メモリＱとして扱われる。更に相関が進んでいく
（Ｖ方向に読出しが進んでいく）と、周波数記憶用のメ
モリと画素加算用のメモリが交差するようになる。図１
２の（ａ）に示されるように、周波数記憶用のメモリ領
域と、画素加算用メモリの番地が所定以内の差になった
とき、図１２の（ｂ）に示されるようにメモリ領域がシ
フトされる。同図（ｂ）では、画素加算用メモリに記憶
された加算データのうち、最も相関の高かった画素加算
データを上位のメモリに移動させ、他の加算データのメ
モリがクリアされた後に、下位のメモリに周波数記憶用
メモリが移動される。更に、次のラインでは、メモリ領
域が移動された状態にて（図１２の（ｃ）に示され
る）、処理が行われる。

【００４８】次に、図１３を参照して、図８のサブルー
チンプログラムＤＳでの相関検出の様子を説明する。図
１３の（ａ）にＨ０（ｉ）、Ｈ１（ｉ）が示される。Ｈ
０（ｉ）とＨ１（ｉ）の像のズレδ１を、Ｈ０（ｉ）を
固定しＨ１（ｉ）をシフトしながらＳｓ＝Σ｜Ｈ０（ｉ）−Ｈ２（ｉ−ｓ）｜を求める。その様子を図１３の（ｂ）に示す。Ｓｓの値
が最も小さい時のずれ量を検出する。

【００４９】図１４は、表示回路17の表示の様子を示し
たものである。同図に於いて、ファインダ 171内に合
焦、前ピン、後ピンを表示するＬＥＤ 172と、フォーカ
スエリア 173及び 174（図２のフォーカスエリア20に対
応）が表示されている。フォーカスエリア 173の位置が
イニシャライズ位置であり、追尾動作中または任意位置
にフォーカスエリアが設定されたときの位置がフォーカ
スエリア 174である。尚、追尾動作中または任意位置設
定されたフォーカスエリア 174が表示されている時は、
173の表示は消え、 174の表示だけとなる。

【００５０】また、図１５は、図１４のフォーカスエリ
ア等の表示方式を示す。１次または２次結像面近傍に、
散乱型液晶21を用いてファインダ光学系22に像が導かれ
る。散乱型液晶21は、制御信号にてフォーカスエリア 1
73または 174の部分を着色表示するようになってい
る。。

【００５１】以上述べた実施例によれば、同一センサに
て追尾、合焦点検出を行うので、視差のない信号を得る
ことができ、またメモリを動体追尾と兼用するのでコス
ト、実装も有利である。

【００５２】更に、動体追尾時に常に追尾中の物体を捕
らえ、追尾と同じ映像信号を用いて特定周波数成分を加
算するので、高速で精度の高い追尾機能を持つ合焦点検
出装置を提供する。

【００５３】また、同実施例では、センサにＣＣＤを用
いたが非破壊でランダムアクセス可能なセンサ、例え
ば、ＳＩＴ（Static InductionTransistor ）型固体撮
像素子、ＣＭＤ（Charge Modulation Device）型固体撮
像素子等を用いて、追尾動作と合焦点検出の積分時間を
変え、非破壊でそれぞれの信号を読み出すことで、Ａ／
Ｄ変換を時分割で行ってもよい。

【００５４】また、ディレイラインを用いて、Ａ／Ｄ変
換を時分割で行ってもよい。

【００５５】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、動体追
尾と合焦点検出を同一センサにて行うことが可能であ
り、記憶容量を殆ど増大させないので、コスト、実装面
で有利であり、且つ、動体追尾時に常に追尾エリアを検
出後に、追尾エリアにて合焦点検出を行うので高速に、
精度よく合焦点検出を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の動体追尾装置の実施例で概念を示す
ブロック図である。

【図２】追尾領域とフォーカスエリアを示した図であ
る。

【図３】１次元の追尾領域の特定周波数のデータ示した
図である。

【図４】合焦点検出回路の特定周波数を検出する部分の
構成を示すブロック図である。

【図５】図４のメモリ回路のメモリ構成と追尾領域、フ
ォーカスエリアの関係を示した図である。

【図６】合焦点検出の動作を説明するフローチャートの
前半部分である。

【図７】合焦点検出の動作を説明するフローチャートの
後半部分である。

【図８】追尾相関のサブルーチンプログラムＤＳを示し
た図である。

【図９】追尾領域内の映像信号１ライン分の信号処理の
様子を示した図である。

【図１０】図６のステップＳ11及びステップＳ26でのメ
モリＶｂの使い方を示した図である。

【図１１】メモリＶｂのデータの入力の様子を示した図
である。

【図１２】メモリＶｂのデータの入力の様子を示した図
である。

【図１３】図８のサブルーチンプログラムＤＳでの相関
検出の様子を説明する図である。

【図１４】表示回路の表示例を示した図である。

【図１５】図１４のフォーカスエリア等の表示方式を示
した図である。

【図１６】従来の合焦点検出を行うシステムで、動体追
尾を行いながら追尾用の信号の微分値を基に合焦点検出
を行う例を説明する図である。

【図１７】レンズデフォーカスと周波数成分の電圧値を
示し図である。

【図１８】従来の合焦点検出のシステムの例を示したブ
ロック図である。

【図１９】時間と追尾物体、フォーカスエリアの移動を
示した図である。

【符号の説明】

11…撮影光学系、12…光電変換素子、13…周波数検出回
路、14…駆動回路、15…追尾回路、16…合焦点検出回
路、17…表示回路、18…エリア指定回路、19…追尾領
域、20…フォーカスエリア、 161…Ａ／Ｄ変換回路、 1
62…メモリ回路、163…演算処理回路。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】撮像光学系と、この撮像光学系を介した被写体像をイメージ信号に変換
するための光電変換素子と、この光電変換素子の出力信号から特定周波数成分を抜き
出す周波数検出手段と、フォーカスエリアを設定するためのフォーカスエリア設
定手段と、フォーカスエリアより広い追尾エリア内の上記光電変換
素子の各行ごとに加算値を演算する加算手段と、上記フォーカスエリアを含む行の上記加算値を各行ごと
に記憶する第１記憶手段と、上記追尾エリア内の全行の上記加算値を記憶可能な容量
を有し、相関演算を行う領域について上記加算値を記憶
すると共に、空いている領域に上記特定周波数成分を記
憶する第２記憶手段と、上記第１及び第２記憶手段にそれぞれ記憶された加算値
に基いて相関演算を行い追尾を行う追尾手段と、この追尾手段によって追尾されたフォーカスエリアにつ
いて上記第２記憶手段に記憶された特定周波数成分に基
いて合焦検出を行う合焦検出手段とを具備することを特
徴とする動体追尾装置。