JPH11155094A - オートフォーカス装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 撮像時の各フォーカスレンズ位置での正確な
ＡＦ評価値を取得してＡＦ速度とＡＦ精度とを向上でき
るようにする。 【解決手段】 どのようなＡＦ評価値のサンプリング周
波数，各サンプリングのフォーカスレンズ１０１ａの移
動量が設定されても、ＩＰＰ１０７の演算によってフォ
ーカスレンズ１０１ａの駆動速度を求めることで、垂直
同期信号Ｖｄの同期したＡＦ評価値データをフォーカス
レンズ１０１ａの移動に同期させ、各フォーカスレンズ
位置でのＡＦ評価値を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、オートフォーカ
ス装置に関し、詳細には、ビデオカメラ，スチルカメラ
等の撮像装置に適用されるオートフォーカス装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のオートフォーカス装置と
しては、ＣＣＤ等の撮像素子から得られる撮像信号中の
高周波成分を抽出し、この高周波成分が最大となるよう
に撮影レンズを駆動してオートフォーカス行う、いわゆ
る山登り方式が知られている。

【０００３】このようなオートフォーカス調節方式は、
赤外線の発光／受光、あるいは焦点状態に応じて変化す
る像のずれ量を検出するための焦点調節用の特殊な光学
部材が不要であり、遠方で近くでも距離によらずに正確
にピントを合わせることができる等の長所を有する。

【０００４】しかしながら、近年、このようなオートフ
ォーカス調節方式にも各種の改良が提案されている。例
えば、特開平１−５９３１１号公報では、焦点のずれ量
に対応した撮影レンズの駆動量を選択して、測距とレン
ズ駆動とを１回の動作で済ませることで合焦時間の短縮
化を図る技術が開示されている。

【０００５】また、特開平１−１８７５２１号公報で
は、焦点検出が不能と判定された時に、レンズを駆動し
ながら焦点検出動作を行わせるための範囲を狭い範囲に
限定することで、焦点検出不能と判定されるまでの時間
を短縮する技術が開示されている。

【０００６】また、特開昭６１−２６２３８２号公報で
は、合焦点近傍において適正な位置にレンズ群を停止す
ることで、レンズ位置の方向判別を確実に行うことがで
き、しかも誤動作をなくす技術が開示されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した従
来例によるオートフォーカス装置では、ＡＦ評価値のサ
ンプリング周波数や各サンプリングのフォーカスレンズ
系の移動量の設定が変わると、その変更に伴ってＡＦ評
価値のサンプリング中のフォーカスレンズ系の移動速度
が変わった。それゆえ、各フォーカスレンズ位置での正
しいＡＦ評価値が得られなくなるので、ＡＦ精度が悪く
なるという問題があった。

【０００８】この発明は、上述した従来例による問題を
解消するため、撮像時の各フォーカスレンズ位置での正
確なＡＦ評価値を取得してＡＦ速度とＡＦ精度とを向上
することが可能なオートフォーカス装置を得ることを目
的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決し、
目的を達成するため、請求項１の発明に係るオートフォ
ーカス装置は、ズームレンズ及びフォーカスレンズを制
御して撮像を行うオートフォーカス装置において、被写
体を撮像してデジタル映像信号を得る撮像手段と、前記
撮像手段により得られたデジタル映像信号に含まれる輝
度信号からＡＦ評価値を得る評価手段と、前記フォーカ
スレンズの位置を移動させながら前記評価手段により得
られたＡＦ評価値をサンプリングするサンプリング手段
と、前記ズームレンズの位置及び前記フォーカスレンズ
の位置に応じて前記サンプリング手段による各サンプリ
ング時の前記フォーカスレンズの移動量を変更する変更
手段と、前記変更手段の変更に伴う前記サンプリング手
段のサンプリング結果に基づいて前記フォーカスレンズ
を合焦位置に駆動制御する合焦手段と、前記サンプリン
グ手段によるサンプリング周波数と前記変更手段による
移動量とに基づいて前記フォーカスレンズを一定の駆動
速度で制御する制御手段と、を備えたことを特徴とす
る。

【００１０】この請求項１の発明によれば、どのような
ＡＦ評価値のサンプリング周波数，各サンプリングのフ
ォーカスレンズ系の移動量が設定されても、演算によっ
てフォーカスレンズ駆動速度を求めているので、垂直同
期信号Ｖｄの同期したＡＦ評価値データをフォーカスレ
ンズ系の移動に確実に同期でき、各フォーカスレンズ位
置での正確なＡＦ評価値を得ることができる。その結
果、各ズームレンズ位置等設定に最適なＡＦ速度と精度
とを取得することが可能である。

【００１１】また、請求項２の発明に係るオートフォー
カス装置は、請求項１の発明において、前記サンプリン
グ手段のサンプリング周波数はＮＴＳＣ／ＰＡＬのフレ
ーム／フィールド周波数であることを特徴とする。

【００１２】請求項１の発明は、この請求項２の発明の
ように、サンプリング周波数をＮＴＳＣ／ＰＡＬのフレ
ーム／フィールド周波数としてもよい。

【００１３】また、請求項３の発明に係るオートフォー
カス装置は、ズームレンズ及びフォーカスレンズを制御
して撮像を行うオートフォーカス装置において、被写体
を撮像してデジタル映像信号を得る撮像手段と、前記撮
像手段により得られたデジタル映像信号に含まれる輝度
信号からＡＦ評価値を得る評価手段と、前記フォーカス
レンズの位置を移動させながら前記評価手段により得ら
れたＡＦ評価値をサンプリングするサンプリング手段
と、前記ズームレンズの位置及び前記フォーカスレンズ
の位置に応じて前記サンプリング手段による各サンプリ
ング時の前記フォーカスレンズの移動量を変更する変更
手段と、前記変更手段の変更に伴う前記サンプリング手
段のサンプリング結果に基づいて前記フォーカスレンズ
を合焦位置に駆動制御する合焦手段と、前記撮像手段に
より得られるデジタル映像信号の一部のみを高速に転送
する高速転送レートと当該デジタル映像信号の全部を転
送するノーマル転送レートとを有し、前記高速転送レー
トと前記ノーマル転送レートとのどちらが設定されても
その設定された転送レートに適合するように、前記サン
プリング手段のサンプリング時に前記フォーカスレンズ
を一定の駆動速度で制御する制御手段と、を備えたこと
を特徴とする。

【００１４】この請求項３の発明によれば、高速転送レ
ートとノーマル転送レートとのどちらが設定されてもそ
の設定された転送レートに適合するように、サンプリン
グ時にフォーカスレンズを一定の駆動速度で制御するよ
うにしたので、転送レートに関係なく、垂直同期信号Ｖ
ｄの同期したＡＦ評価値データをフォーカスレンズ系の
移動に確実に同期でき、各フォーカスレンズ位置での正
確なＡＦ評価値を得ることができる。その結果、各ズー
ムレンズ位置等設定に最適なＡＦ速度と精度とを取得す
ることが可能である。

【００１５】また、請求項４の発明に係るオートフォー
カス装置は、請求項３の発明において、前記高速転送レ
ートが設定された場合、前記サンプリング手段のサンプ
リング周波数は前記撮像手段により得られるデジタル映
像信号の一部のみを高速に転送する値をとることを特徴
とする。

【００１６】請求項３の発明は、この請求項４の発明の
ように、高速転送レートが設定された場合、サンプリン
グ周波数として、デジタル映像信号の一部のみを高速に
転送する値をとるようにしてもよい。

【００１７】また、請求項５の発明に係るオートフォー
カス装置は、請求項３の発明において、前記サンプリン
グ手段のサンプリング時に設定するシャッタ秒時に従っ
て前記高速転送レートと前記ノーマル転送レートとのい
ずれか一方の転送レートを設定することを特徴とする。

【００１８】請求項３の発明は、この請求項５の発明の
ように、サンプリング時に設定するシャッタ秒時に従っ
て高速転送レートとノーマル転送レートとのいずれか一
方の転送レートを設定するようにしてもよい。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下に添付図面を参照して、この
発明に係る好適な実施の形態を詳細に説明する。まず、
この発明のオートフォーカス装置を適用した撮像装置の
構成について説明する。図１はこの発明の一実施の形態
による撮像装置の内部構成を示すブロック図である。こ
こでは、撮像装置の一例といてデジタルカメラを例に挙
げる。

【００２０】図１は、本実施の形態に係るオートフォー
カス装置を適用したデジタルカメラの構成図である。同
図において、１００はデジタルカメラを示しており、デ
ジタルカメラ１００は、レンズ系１０１，絞り・フィル
ター部等を含むメカ機構１０２，ＣＣＤ１０３，ＣＤＳ
回路１０４，可変利得増幅器（ＡＧＣアンプ）１０５，
Ａ／Ｄ変換器１０６，ＩＰＰ１０７，ＤＣＴ１０８，コ
ーダー１０９，ＭＣＣ１１０，ＤＲＡＭ１１１，ＰＣカ
ードインタフェース１１２，ＣＰＵ１２１，表示部１２
２，操作部１２３，ＳＧ（制御信号生成）部１２６，ス
トロボ装置１２７，バッテリ１２８、ＤＣ−ＤＣコンバ
ータ１２９、ＥＥＰＲＯＭ１３０、フォーカスドライバ
１３１、パルスモータ１３２，ズームドライバ１３３，
パルスモータ１３４、モータドライバ１３５を具備して
構成されている。また、ＰＣカードインタフェース１１
２を介して着脱可能なＰＣカード１５０が接続されてい
る。

【００２１】レンズユニットは，レンズ１０１系，絞り
・フィルター部等を含むメカ機構１０２からなり，メカ
機構１０２のメカニカルシャッタは２つのフィールドの
同時露光を行う。レンズ系１０１は、例えば、バリフォ
ーカルレンズからなり、フォーカスレンズ系１０１ａと
ズームレンズ系１０１ｂとで構成されている。

【００２２】フォーカスドライバ１３１は、ＣＰＵ１２
１から供給される制御信号に従って、パルスモータ１３
２を駆動して、フォーカスレンズ系１０１ａを光軸方向
に移動させる。ズームドライバ１３１は、ＣＰＵ１２１
から供給される制御信号に従って、パルスモータ１３２
を駆動して、ズームレンズ系１０１ｂを光軸方向に移動
させる。また、モータドライバ１３５は、ＣＰＵ１２１
から供給される制御信号に従ってメカ機構１０２を駆動
し、例えば、絞りの絞り値を設定する。

【００２３】ＣＣＤ（電荷結合素子）１０３は、レンズ
ユニットを介して入力した映像を電気信号（アナログ画
像データ）に変換する。ＣＤＳ（相関２重サンプリン
グ）回路１０４は，ＣＣＤ型撮像素子に対する低雑音化
のための回路である。

【００２４】また，ＡＧＣアンプ１０５は，ＣＤＳ回路
１０４で相関２重サンプリングされた信号のレベルを補
正する。さらにＡ／Ｄ変換器１０６は，ＡＧＣアンプ１
０５を介して入力したＣＣＤ１０３からのアナログ画像
データをデジタル画像データに変換する。すなわち，Ｃ
ＣＤ１０３の出力信号は，ＣＤＳ回路１０４およびＡＧ
Ｃアンプ１０５を介し，またＡ／Ｄ変換器１０５によ
り，最適なサンプリング周波数（例えば，ＮＴＳＣ信号
のサブキャリア周波数の整数倍）にてデジタル信号に変
換される。

【００２５】また，デジタル信号処理部であるＩＰＰ
（Image Pre-Processor)１０７，ＤＣＴ（Discrete Cos
ine Transform)１０８，およびコーダー（Huffman Enco
der/Decoder)１０９は，Ａ／Ｄ変換器１０６から入力し
たデジタル画像データについて，色差（Ｃｂ，Ｃｒ）と
輝度（Ｙ）に分けて各種処理，補正および画像圧縮／伸
長のためのデータ処理を施す。画像圧縮・伸長部１０７
は，例えばＪＰＥＧ準拠の画像圧縮・伸長の一過程であ
る直交変換，並びに，ＪＰＥＧ準拠の画像圧縮・伸長の
一過程であるハフマン符号化・復号化等を行う。

【００２６】さらに，ＭＣＣ（Memory Card Controlle
r）１１０は、圧縮処理された画像を一旦蓄えてＰＣカ
ードインタフェース１１２を介してＰＣカード１５０へ
の記録，或いはＰＣカード１５０からの読み出しを行
う。

【００２７】ＣＰＵ１２１は、ＲＯＭに格納されたプロ
グラムに従ってＲＡＭを作業領域として使用して、操作
部１２３からの指示、或いは図示しないリモコン等の外
部動作指示に従い，上記デジタルカメラ内部の全動作を
制御する。具体的には、ＣＰＵ１２１は，撮像動作、自
動露出（ＡＥ）動作、自動ホワイトバランス（ＡＷＢ）
調整動作や、ＡＦ動作等の制御を行う。

【００２８】また，カメラ電源はバッテリ１２８，例え
ば，ＮｉＣｄ，ニッケル水素，リチウム電池等から，Ｄ
Ｃ−ＤＣコンバータ１２９に入力され，当該デジタルカ
メラ内部に供給される。

【００２９】表示部１２２は，ＬＣＤ，ＬＥＤ，ＥＬ等
で実現されており，撮影したデジタル画像データや，伸
長処理された記録画像データ等の表示を行う。操作部１
２３は，機能選択，撮影指示，およびその他の各種設定
を外部から行うためのボタンを備えている。ＥＥＰＲＯ
Ｍ１３０には、ＣＰＵ１２１がデジタルカメラの動作を
制御する際に使用する調整データ等が書き込まれてい
る。

【００３０】上記したデジタルカメラ１００（ＣＰＵ１
２１）は、被写体を撮像して得られる画像データをＰＣ
カード１５０に記録する記録モードと、ＰＣカード１５
０に記録された画像データを表示する表示モード等を備
えている。

【００３１】図２は、上記ＩＰＰ１０７の具体的構成の
一例を示す図である。ＩＰＰ１０７は、図２に示す如
く、Ａ／Ｄ変換器１０６から入力したデジタル画像デー
タをＲ・Ｇ・Ｂの各色成分に分離する色分離部１０７１
と、分離されたＲ・Ｇ・Ｂの各画像データを補間する信
号補間部１０７２と、Ｒ・Ｇ・Ｂの各画像データの黒レ
ベルを調整するペデスタル調整部１０７３と、Ｒ，Ｂの
各画像データの白レベルを調整するホワイトバランス調
整部１０７４と、ＣＰＵ１２１により設定されたゲイン
でＲ・Ｇ・Ｂの各画像データを補正するデジタルゲイン
調整部１０７５と、Ｒ・Ｇ・Ｂの各画像データのγ変換
を行うガンマ変換部１０７６と、ＲＧＢの画像データを
色差信号（Ｃｂ，Ｃｒ）と輝度信号（Ｙ）とに分離する
マトリックス部１０７７と、色差信号（Ｃｂ，Ｃｒ）と
輝度信号（Ｙ）とに基づいてビデオ信号を作成し表示部
１２２に出力するビデオ信号処理部１０７８と、を備え
ている。

【００３２】更に、ＩＰＰ１０７は、ペデスタル調整部
１０７３によるペデスタル調整後の画像データの輝度デ
ータ（Ｙ）を検出するＹ演算部１０７９と、Ｙ演算部１
０７９で検出した輝度データ（Ｙ）の所定周波数成分の
みを通過させるＢＰＦ１０８０と、ＢＰＦ１０８０を通
過した輝度データ（Ｙ）に応じたデジタルカウント値を
ＡＦ評価値としてＣＰＵ１２１に出力するＡＦ評価値回
路１０８１と、Ｙ演算部１０７９で検出した輝度データ
（Ｙ）に応じたデジタルカウント値をＡＥ評価値として
ＣＰＵ１２１に出力するＡＥ評価値回路１０８２と、デ
ジタルゲイン調整部１０７５によるゲイン調整後のＲ・
Ｇ・Ｂの各画像データの輝度データ（Ｙ）を検出するＹ
演算部１０８３と、Ｙ演算部１０８３で検出した輝度デ
ータ（Ｙ）に応じたデジタルカウント値をＡＷＢ評価値
としてＣＰＵ１２１に出力するＡＷＢ評価値回路１０８
４と、ＣＰＵ１２１とのインターフェースであるＣＰＵ
Ｉ／Ｆ１０８５と、及びＤＣＴ１０８とのインターフェ
ースであるＤＣＴＩ／Ｆ１０８６等を備えている。

【００３３】ここで、各制御について説明する。ＡＥ制
御においては、ＡＥ評価値が基準値になるようにシャッ
タ速度とＡＧＣとが制御される。この実施の形態では、
一例として絞りを固定（Ｆ４；Ａｖ４）として説明す
る。

【００３４】また、ＡＦ制御においては、シャッタ速度
及びゲインが設定された後、ＡＦＭ（パルスモータ）が
１Ｖｄ期間に規定パルス駆動される。この規定パルス駆
動の間に、ＩＰＰ内で得られたデジタル映像信号が処理
されて輝度信号が得られる。この輝度信号の中からフィ
ルタ手段により高周波成分を積分してＡＦ評価値が求め
られる。このＡＦ評価値のピークが合焦となる。

【００３５】ズーム制御においては、現在のフォーカス
位置が後述する設定値「ｆｐ ｆａｒ ｃａｌｃ」（無
限）から設定値「ｆｐ ｎｅａｒ ｃａｌｃ」（至近；
約０．２ｍ）までのどの位置（距離）にあるかを比で求
められる。フォーカス位置は、ズーム駆動に併せてその
ズームポイントでの「ｆｐ ｆａｒ ｄｅｆ」と「ｆｐ
ｎｅａｒ ｄｅｆ」から同じ比になるフォーカス位置
に駆動され、バリフォーカルレンズのズームによるピン
トずれが補正される。

【００３６】次に、調整値である各設定値について説明
する。図３は設定値を説明する図である。オートフォー
カスでは、図３に示した如く、００〜０８までの９ズー
ムステップ（ポジション）のバリフォーカルレンズを用
いて行われるものとする。また、撮影距離範囲は、無限
から約０．２ｍであるが、ワイドのみ約０．０１ｍとす
る。

【００３７】図３に示したテーブルには、各ズームステ
ップに対して６種類の設定値として「ｃｃｄａｆ ｄｒ
ｖ ｄａｔａ」，「ｆｐ ｆａｒ ｄｅｆ」，「ｆｐ
ｎｅａｒ ｄｅｆ」，「ｆｐ ｆａｒ ｃａｌｃ」，
「ｆｐ ｎｅａｒ ｃａｌｃ」，「ｎｍｌ ｓｍｐ」が
対応付けられている。なお、図３中の各設定値は１６進
表示とする。

【００３８】ここで、「ｃｃｄａｆ ｄｒｖ ｄａｔ
ａ」は、ＡＦ評価値をサンプリングする時の各サンプリ
ングのフォーカスレンズ系の移動量（パルス数）を示
す。「ｆｐ ｆａｒ ｄｅｆ」は、各ズームステップで
のＡＦ評価値サンプリングスタート位置を示し、フォー
カス繰り出しパルス数「ｆｐ ｉｎｆ ｄｅｆ」の位置
を基準とした差分がデータとして入力されている。

【００３９】「ｆｐ ｎｅａｒ ｄｅｆ」は、各ズーム
ステップでのＡＦ評価値サンプリングエンド位置を示
し、フォーカス繰り出しパルス数「ｆｐ ｉｎｆ ｄｅ
ｆ」の位置を基準とした差分がデータとして入力されて
いる。「ｆｐ ｆａｒ ｃａｌｃ」は、各ズームステッ
プでの無限位置を示し、フォーカス繰り出しパルス数
「ｆｐ ｉｎｆ ｄｅｆ」の位置を基準とした差分がデ
ータとして入力されている。

【００４０】「ｆｐ ｎｅａｒ ｃａｌｃ」は、各ズー
ムステップでの０．２ｍ位置を示し、フォーカス繰り出
しパルス数「ｆｐ ｉｎｆ ｄｅｆ」の位置を基準とし
た差分がデータとして入力されている。「ｎｍｌ ｓｍ
ｐ」は、ＡＦ評価値のサンプリング結果によらずに必ず
ＡＦ評価値のサンプリングを実行する全域サンプリング
フォーカスレンズ系移動を行うサンプリング数を示して
いる。

【００４１】なお、「ｆｐ ｉｎｆ ｄｅｆ」とは、フ
ォーカスの無限側目メカ端からワイドのＡＦ評価値サン
プリングスタートまでのフォーカス繰り出しパルス数を
示している。

【００４２】続いて、動作について説明する。図４はオ
ートフォーカス動作を行うための設定動作を説明するフ
ローチャートであり、図５はオートフォーカス動作を説
明するフローチャートである。

【００４３】図４において、ｆｐ ｆａｒ ｉｎｉｔ＝
フォーカス繰り出しパルス数（ｆｐｉｎｆ ｄｅｆ）−
ＡＦ評価値サンプリングスタート位置（ｆｐ ｆａｒ
ｄｅｆ［ｚｏｏｍ］）、ｆｐ ｎｅａｒ ｉｎｉｔ＝フ
ォーカス繰り出しパルス数（ｆｐ ｉｎｆ ｄｅｆ）＋
ＡＦ評価値サンプリングエンド位置（ｆｐ ｎｅａｒ
ｄｅｆ［ｚｏｏｍ］）、ｆｐ ｈｏｍｅ＝（ｆｐ ｆａ
ｒ ｉｎｉｔ）−（ｆｐ ｈｏｍｅ ｄｅｆ）、そし
て、ｎｍｌ ｓｍｐ ｄｅｆ＝ｎｍｌ ｓｍｐ［ｚｏｏ
ｍ］である。ここで、ｚｏｏｍは９ズームステップのポ
ジションで、ｚｏｏｍ＝０のときに、「ワイド」とな
り、ｚｏｏｍ＝４のときに、「ミーン」となり、ｚｏｏ
ｍ＝８のときに、「テレ」となる。

【００４４】図４に示した動作では、まず、ズーム位置
とズーム駆動パルス数とを合わせてズームリセットが行
われた後、フォーカス位置とフォーカス駆動パルス数と
を合わせてフォーカスリセットが行われる。ズームリセ
ット，フォーカスリセットはそれぞれメカ端にまで駆動
することで実施される。

【００４５】メカ端に駆動する以上のパルス数で駆動し
た後の位置は規定のパルス数位置として決定される。こ
こで、フォーカスの場合には、ｎｅａｒ側のメカ端でｆ
ｐｍａｘ＝２０５パルスとなる。また、メカ端に駆動す
る時の最後のパルス出力のデータは、ｆｐ ｈｏｍｅ
ｓｔａｔｅとして調整時に設定される。続いて、フォー
カスが常焦点位置（約２．５ｍ）に設定され、さらにズ
ームが実施される。

【００４６】続いて図５に示した動作が開始される。図
５に示した動作モードは、オートフォーカスモードであ
る。オートフォーカスの場合には、まずＡＦ初期設定
（ｃｃｄａｆ ｉｎｉｔ ｓｅｔ）が実行され（ステッ
プＳ１）、第１レリーズが操作される。このとき、設定
されているズームポイントでの常焦点位置（約２．５
ｍ）を調整値から計算し、ＡＦ作動する。続いて、ＡＦ
用ＡＥの設定（ｃｃｄａｆａｅ ｓｅｔ）が行われる
（ステップＳ２）。

【００４７】そして、処理がステップＳ３へ移行する
と、フォーカスをホームポジションＨＰ（ｆｐ ｈｏｍ
ｅ）に駆動する。続くステップＳ４では、フォーカスが
初期位置ＩＮＩＴ（ｆｐ ｆａｒ ｉｎｉｔ）へ駆動さ
れる。このように、フォーカスがホームポジションＨＰ
から初期位置ＩＮＩＴへ駆動されることで、バックラッ
シュ（ｆｐ ｂ ｒａｓｈ＝８（パルス））を取り除く
ことができる。

【００４８】そして、処理はステップＳ５へ移行する。
ＡＦ評価値サンプリング時のフォーカス駆動が垂直同期
信号Ｖｄに同期して行われる。その際、フォーカスは各
サンプリングのフォーカスレンズ系の移動量（ｃｃｄａ
ｆ ｄｒｖ ｄａｔａ）分ずつ駆動する。このとき、フ
ォーカスの駆動は、ＡＦ評価値の値（ピークなどの情
報）に関係なく、ｎｅａｒ位置（ｎｍｌ ｓｍｐ分のＡ
Ｆ評価値をサンプリングするまでで、フォーカスの駆動
量としては、（ｃｃｄａｆ ｄｒｖ ｄａｔａ）＊（ｎ
ｍｌ ｓｍｐ）となる）まで行われる。これは通常の撮
影距離範囲内（無限から約０．５ｍ）である。

【００４９】ここでは、通常の撮影距離範囲内でサンプ
リングしたＡＦ評価値からピーク位置やＡＦ評価値の増
減データなどが計算され、通常の撮影距離範囲内に合焦
位置があるかの判定が下される。マクロの撮影距離範囲
内で合焦を行う場合にも、フォーカスレンズは合焦位置
からバックラッシュを取り除く位置までフォーカスを駆
動後に合焦位置に駆動される。

【００５０】この後、処理はステップＳ６へ移行する。
ステップＳ６において、通常の撮影距離範囲内に合焦位
置がある場合、ＡＦ評価値のサンプリングが中止され、
合焦位置からバックラッシュを取り除く位置までフォー
カスが駆動された後に、フォーカスが合焦位置に駆動さ
れる。

【００５１】また、通常の撮影距離範囲内に合焦位置が
ない場合、マクロの撮影距離範囲内（約０．５ｍから約
０．２ｍ）のＡＦ評価値のサンプリングが実施される
（マクロ；ｆｐ ｎｅａｒ ｉｎｉｔまで）。ただし、
マクロの撮影距離範囲内では、ピークを検出した時点で
ＡＦ評価値のサンプリングが中止される。

【００５２】この後、処理はステップＳ７へ移行する。
ステップＳ７においてフォーカスの駆動がオフ（ｆｃｓ
ｍ ｏｆｆ）されることで、本処理が終了する。

【００５３】次に、ズーム位置とフォーカス位置との関
係について説明する。図６はフォーカス位置調整用のＺ
Ｆテーブルを示す図、図７は図６のＺＦ（ズームフォー
カス）テーブルをグラフ化して示す図、図８はＡＦ評価
値サンプリングタイミングとフォーカスパルスモータ駆
動タイミングとの対応関係を示すタイミングチャートで
ある。

【００５４】ＺＦテーブルは、ズーム位置に対するフォ
ーカス位置を調整する時に使用されるものである。図６
に示したＺＦテーブルは、Ｎｏ．０，Ｎｏ．１，Ｎｏ．
２の３例を示している。いずれの例も、無限と至近（例
えば２０ｃｍ）の２基準に対してワイド（Ｗ）端…ミー
ン（Ｍ）…テレ（Ｔ）端までの間で９つのポジションが
割り当てられる。各ポジションには、パルス数ＺＰと調
整値（ｆ（ｍｍ））とが対応付けられる。このＺＦテー
ブルはＲＯＭなどに記憶保持される。

【００５５】図７において、Ｎｏ．０のグラフとして無
限基準Ａ０−１と至近基準Ｂ０−１とが示され、Ｎｏ．
１のグラフとして無限基準Ａ１−１と至近基準Ｂ１−１
とが示され、Ｎｏ．２のグラフとして無限基準Ａ２−１
と至近基準Ｂ２−１とが示されている。以上のグラフか
ら、無限を基準とする場合よりも至近を基準とした場合
の方がパルス数が低くなる。

【００５６】また、図８（ａ）は、垂直同期信号Ｖｄが
１／３０Ｈｚ（３３ｍＳ）のＮＴＳＣに関するタイミン
グチャートを示している。同図（ｂ）は、Ｖｄが１／２
５Ｈｚ（４０ｍＳ）のＰＡＬ（テレビ：ＴＶ）に関する
タイミングチャートを示している。同図（ｃ）は、垂直
同期信号Ｖｄが１／３６Ｈｚ（２８ｍＳ）のＰＡＬ（液
晶：ＬＣＤ）に関するタイミングチャートを示してい
る。

【００５７】以上のタイミングチャートによれば、垂直
同期信号Ｖｄのパルス間隔の広がりに伴ってＡＦ評価値
サンプリングタイミングＳＴとフォーカスパルスモータ
駆動タイミングＷＴ（ワイド）及びＴＴ（テレ）の各パ
ルス間隔が変更される。すなわち、図８（ａ）のＮＴＳ
Ｃを基準してみると、ＮＴＳＣでは１／３０Ｈｚである
のに対して８図（ｂ）のＰＡＬ（ＴＶ）が１／２５Ｈｚ
となってパルス幅が大きくなる。したがって、ＮＴＳＣ
の場合よりもＰＡＬ（ＴＶ）の方がＡＦ評価値サンプリ
ングＳＴ及びフォーカスパルスモータ駆動タイミングＷ
ＴおよびＴＴのパルス間隔を広くとることになる。

【００５８】一方、図８（ａ）のＮＴＳＣを基準してみ
ると、ＮＴＳＣでは１／３０Ｈｚであるのに対して図８
（ｃ）のＰＡＬ（ＬＣＤ）が１／３６Ｈｚとなってパル
ス幅が小さくなる。したがって、ＮＴＳＣの場合よりも
ＰＡＬ（ＬＣＤ）の方がＡＦ評価値サンプリングＳＴ及
びフォーカスパルスモータ駆動タイミングＷＴおよびＴ
Ｔのパルス間隔を狭くとることになる。

【００５９】次に、ドライバについて詳述する。図９は
ズームパルスモータ及びフォーカスパルスモータのドラ
イバを示す回路図、図１０はパルスモータ駆動ＩＣの真
理値表を示す図、そして、図１１は図９に示したドライ
バにおけるオートフォーカス実行時のパルス波形をシミ
ュレーションによって示すタイミングチャートである。
図９において、フォーカスドライバ１３１とズームドラ
イバ１３３とは、図９に示した真理値表に従って入出力
の関係を規定する。

【００６０】図１０に示した真理値表に従えば、フォー
カスドライバ１３１及びズームドライバ１３３は、自回
路のイネーブル信号を“Ｌ”（ロー）としている場合に
は、入力（ＩＮ１，２）はなく、待機状態となることか
ら、出力（ＯＵＴ１，２，３，４）はオフとなる。一
方、イネーブル信号を“Ｈ”（ハイ）としている場合に
は、入力のＩＮ１とＩＮ２との論理関係から、駆動して
出力のＯＵＴ１〜４が２相励磁の変化を生じる出力とな
る。ここで、図１１（ａ），（ｂ），（ｃ）には、それ
ぞれＡＦ実行時のワイド操作，ミーン操作時，テレ操作
時のパルス波形が示されている。以上のパルス波形を比
較すると、ワイド，ミーン，テレの順でイネーブル時間
が長くなり、それに伴ってドライバの駆動時間も長くな
る。

【００６１】次に、転送モードについて説明する。図１
２はＦ４，ＩＳＯ１００相当として露出Ｅｖと設定シャ
ッタ速度及び転送モードとの関係を説明する図である。

【００６２】図１２（ａ）には、ＮＴＳＣを採用した場
合についてのｃｃｄａｆ用ＡＦ制御が示されている。蛍
光燈の発光周期は、１０ｍＳ（５０Ｈｚ）である。５０
Ｈｚでは、シャッタ速度を１／３３秒，１／５０秒又は
１／１００秒にすることで、全発光周期をサンプリング
することができる。６０Ｈｚでは、垂直同期信号Ｖｄの
周期が３０Ｈｚまたは６０Ｈｚであるので、シャッタ速
度に関係なくいつも同じ発光部分をサンプリングするこ
とができる。

【００６３】転送モードとして、ノーマルモードは、Ｅ
ｖ１０．５以下の範囲となる。Ｅｖ９以下では、シャッ
タ速度は１／３０秒となり、Ｅｖ９．５〜Ｅｖ１０で
は、シャッタ速度は１／５０秒となる。また、高速プリ
スキャンモードは、Ｅｖ１０．５以上の範囲となる。Ｅ
ｖ１０．５〜Ｅｖ１１では、シャッタ速度は１／１００
秒となり、Ｅｖ１２以上では、測光Ｔｖ領域となる。

【００６４】ここでは、１Ｖｄ毎にＡＦ評価値サンプリ
ングする１ｖｄモードが採用される。評価値のフリッカ
防止のためにできるだけ１／５０秒（Ｔｖ５．６２
５），１／１００秒（Ｔｖ６．６２５）とする。絞りは
固定Ｆ４；Ａｖ４、ＣＣＤ感度はＩＳＯ相当とする。

【００６５】図１２（ｂ）には、ＰＡＬを採用した場合
についてのｃｃｄａｆ用ＡＦ制御が示されている。蛍光
燈の発光周期は、８．３ｍＳ（６０Ｈｚ）である。６０
Ｈｚでは、シャッタ速度を１／３０秒，１／６０秒又は
１／１２０秒にすることで、全発光周期をサンプリング
することができる。５０Ｈｚでは、垂直同期信号Ｖｄの
周期が２５Ｈｚまたは５０Ｈｚであるので、シャッタ速
度に関係なくいつも同じ発光部分をサンプリングするこ
とができる。

【００６６】転送モードとして、ノーマルモードは、Ｅ
ｖ１０．８以下の範囲となる。Ｅｖ９．３以下では、シ
ャッタ速度は１／３０秒となり、Ｅｖ９．３〜Ｅｖ１
０．３では、シャッタ速度は１／６０秒となる。また、
高速プリスキャンモードは、Ｅｖ１０．３以上の範囲と
なる。Ｅｖ１０．３〜Ｅｖ１１．３では、シャッタ速度
は１／１２０秒となり、Ｅｖ１２．３以上では、測光Ｔ
ｖ領域となる。

【００６７】ここでは、１Ｖｄ毎にＡＦ評価値サンプリ
ングする１ｖｄモードが採用される。評価値のフリッカ
防止のためにできるだけ１／５０秒（Ｔｖ５．６２
５），１／１００秒（Ｔｖ６．６２５）とする。絞りは
固定Ｆ４；Ａｖ４、ＣＣＤ感度はＩＳＯ相当とする。

【００６８】次に、図１３はフォーカスレンズの駆動パ
ルスを出力する時間設定動作を説明するフローチャート
である。まず、ステップＳ２１において、モードがＮＴ
ＳＣか、それともＰＡＬかの判断が下される。もしＮＴ
ＳＣであれば、処理はステップＳ２２へ移行して、タイ
マのレジスタに設定する単位としてＮＴＳＣのＶｄ時間
（約３．３ｍＳ）を割り当てる。一方、ＰＡＬであれ
ば、処理はステップＳ２３へ移行して、タイマのレジス
タに設定する単位としてＰＡＬのＶｄ時間（約２．５ｍ
Ｓ）を割り当てる。

【００６９】この後、処理はステップＳ２４へ移行す
る。ステップＳ２４において、転送モードが判断され
る。もし高速転送モードであれば、処理はステップＳ２
５へ移行し、一方、ノーマル転送モードであれば、処理
はステップＳ２６へ移行する。ステップＳ２５では、高
速転送モードとして、タイマのレジスタ（ｇｒａ２）
に、ｈａｌｆ ｄｒｖ ｔｉｍｅ／２／ｃｃｄａｆ ｄ
ｒｖ ｍｏｄｅが格納される。このステップＳ２５で
は、高速転送モード対応のため、高速転送は、ＮＴＳＣ
で３０Ｈｚ、ＰＡＬで５０Ｈｚとなる。

【００７０】また、ステップＳ２６では、ノーマル転送
モードとして、タイマのレジスタ（ｇｒａ２）に、ｈａ
ｌｆ ｄｒｖ ｔｉｍｅ／ｃｃｄａｆ ｄｒｖ ｍｏｄ
ｅが格納される。このステップＳ２６では、ノーマル転
送モード対応のため、ノーマル転送は、ＮＴＳＣで３０
Ｈｚ、ＰＡＬで５０Ｈｚとなる。

【００７１】そして、パルスモータ駆動パルスの割り込
みがスターとされ（ステップＳ２７）、ｃｃｄａｆがス
タートする。

【００７２】フォーカスレンズ駆動パルス出力時間
（秒）の設定に際しては、ＡＦ評価値１サンプリングで
のフォーカスレンズの駆動パルスを、ワイド３パルス、
テレ４パルスとする。

【００７３】ワイドにおいて、ノーマル転送は、ＮＴＳ
Ｃで１／１０秒、ＰＡＬで３／２５秒となり、高速転送
は、ＮＴＳＣで１／２０秒、ＰＡＬで３／５０秒とな
る。また、テレにおいて、ノーマル転送は、ＮＴＳＣで
４／３０秒、ＰＡＬで４／２５秒となり、高速転送は、
ＮＴＳＣで１／１５秒、ＰＡＬで２／２５秒となる。

【００７４】以上説明したように、この実施の形態によ
れば、どのようなＡＦ評価値のサンプリング周波数，各
サンプリングのフォーカスレンズ１０１ａの移動量が設
定されても、ＩＰＰ１０７の演算によってフォーカスレ
ンズ駆動速度（フォーカスパルスモータ１３２のパルス
レート）を求めているので、垂直同期信号Ｖｄの同期し
たＡＦ評価値データをフォーカスレンズ１０１ａの移動
に確実に同期でき、各フォーカスレンズ位置での正確な
ＡＦ評価値を得ることができる。

【００７５】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、どのようなＡＦ評価値のサンプリング周波数，各サ
ンプリングのフォーカスレンズ系の移動量が設定されて
も、演算によってフォーカスレンズ駆動速度を求めてい
るので、垂直同期信号Ｖｄの同期したＡＦ評価値データ
をフォーカスレンズ系の移動に確実に同期でき、各フォ
ーカスレンズ位置での正確なＡＦ評価値を得ることがで
きる。その結果、各ズームレンズ位置等設定に最適なＡ
Ｆ速度と精度とを取得することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施の形態による撮像装置の内部
構成を示すブロック図である。

【図２】実施の形態によるＩＰＰの具体的構成の一例を
示す図である。

【図３】実施の形態による設定値を説明する図である。

【図４】実施の形態によるオートフォーカス動作を行う
ための設定動作を説明するフローチャートである。

【図５】実施の形態によるオートフォーカス動作を説明
するフローチャートである。

【図６】実施の形態においてズーム位置に対するフォー
カス位置を調整する時に使用するＺＦテーブルを示す図
である。

【図７】図５のＺＦテーブルをグラフ化して示す図であ
る。

【図８】実施の形態においてＡＦ評価値サンプリングタ
イミングとフォーカスパルスモータ駆動タイミングとの
対応関係を示すタイミングチャートである。

【図９】実施の形態によるズームパルスモータ及びフォ
ーカスパルスモータのドライバを示す回路図である。

【図１０】図８に示したドライバにおいてパルスモータ
駆動ＩＣの真理値表を示す図である。

【図１１】図８に示したドライバにおけるオートフォー
カス実行時のパルス波形をシミュレーションによって示
すタイミングチャートである。

【図１２】実施の形態においてＦ４，ＩＳＯ１００相当
としてＥｖと設定シャッタ速度及び転送モードとの関係
を説明する図である。

【図１３】実施の形態においてフォーカスレンズの駆動
パルスを出力する時間設定動作を説明するフローチャー
トである。

【符号の説明】

１０１ａ フォーカスレンズ １０１ｂ ズームレンズ １０３ ＣＣＤ １０４ ＣＤＳ １０５ ＡＧＣアンプ １０６ Ａ／Ｄ １０７ ＩＰＰ １２１ ＣＰＵ １２３ 操作部 １３０ ＥＥＰＲＯＭ １３１ フォーカスドライバ １３３ ズームドライバ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ズームレンズ及びフォーカスレンズを制
   御して撮像を行うオートフォーカス装置において、 被写体を撮像してデジタル映像信号を得る撮像手段と、 前記撮像手段により得られたデジタル映像信号に含まれ
   る輝度信号からＡＦ評価値を得る評価手段と、 前記フォーカスレンズの位置を移動させながら前記評価
   手段により得られたＡＦ評価値をサンプリングするサン
   プリング手段と、 前記ズームレンズの位置及び前記フォーカスレンズの位
   置に応じて前記サンプリング手段による各サンプリング
   時の前記フォーカスレンズの移動量を変更する変更手段
   と、 前記変更手段の変更に伴う前記サンプリング手段のサン
   プリング結果に基づいて前記フォーカスレンズを合焦位
   置に駆動制御する合焦手段と、 前記サンプリング手段によるサンプリング周波数と前記
   変更手段による移動量とに基づいて前記フォーカスレン
   ズを一定の駆動速度で制御する制御手段と、 を備えたことを特徴とするオートフォーカス装置。
2. 【請求項２】 前記サンプリング手段のサンプリング周
   波数はＮＴＳＣ／ＰＡＬのフレーム／フィールド周波数
   であることを特徴とする請求項１記載のオートフォーカ
   ス装置。
3. 【請求項３】 ズームレンズ及びフォーカスレンズを制
   御して撮像を行うオートフォーカス装置において、 被写体を撮像してデジタル映像信号を得る撮像手段と、 前記撮像手段により得られたデジタル映像信号に含まれ
   る輝度信号からＡＦ評価値を得る評価手段と、 前記フォーカスレンズの位置を移動させながら前記評価
   手段により得られたＡＦ評価値をサンプリングするサン
   プリング手段と、 前記ズームレンズの位置及び前記フォーカスレンズの位
   置に応じて前記サンプリング手段による各サンプリング
   時の前記フォーカスレンズの移動量を変更する変更手段
   と、 前記変更手段の変更に伴う前記サンプリング手段のサン
   プリング結果に基づいて前記フォーカスレンズを合焦位
   置に駆動制御する合焦手段と、 前記撮像手段により得られるデジタル映像信号の一部の
   みを高速に転送する高速転送レートと当該デジタル映像
   信号の全部を転送するノーマル転送レートとを有し、前
   記高速転送レートと前記ノーマル転送レートとのどちら
   が設定されてもその設定された転送レートに適合するよ
   うに、前記サンプリング手段のサンプリング時に前記フ
   ォーカスレンズを一定の駆動速度で制御する制御手段
   と、 を備えたことを特徴とするオートフォーカス装置。
4. 【請求項４】 前記高速転送レートが設定された場合、
   前記サンプリング手段のサンプリング周波数は前記撮像
   手段により得られるデジタル映像信号の一部のみを高速
   に転送する値をとることを特徴とする請求項３記載のオ
   ートフォーカス装置。
5. 【請求項５】 前記サンプリング手段のサンプリング時
   に設定するシャッタ秒時に従って前記高速転送レートと
   前記ノーマル転送レートとのいずれか一方の転送レート
   を設定することを特徴とする請求項３記載のオートフォ
   ーカス装置。