(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像信号からＡＦ制御に必要な信号帯域のみをパスさせるフィルタを通した輝度信号をＡＦデータとして用いる山登り方式により合焦動作を行い、ピント位置を検出した後も継続的にピントを追うＡＦシステムにおいて、
合焦後、合焦位置近傍の前記ＡＦデータの時間的平均値を取り、
その合焦位置近傍の平均値とその合焦位置近傍の前記ＡＦデータ最大値の差分量が第１の変化判定レベルより小さい場合には変化無しと判断し、
前記差分量が第１の変化判定レベルより大きく第２の変化判定レベルより小さい場合には変化量が小と判断し、
前記差分量が第２の変化判定レベルより大きいと判断した場合には変化量が大きいと判断し、
前記変化量が大きい場合には広い範囲を間引いた荒いスキャンを行い、
前記変化量が小さい場合には狭い範囲を細かくスキャンすることを特徴とするＡＦシステム。
【請求項２】
前記変化判定レベルは、δ×ｋで規定し、
前記δは被写体のコントラスト，明るさによって変化することを特徴とする請求項１記載のＡＦシステム。
但し  ｋ：倍率
δ：単位判定レベル（ピント検出を行った際のスキャン結果のピークと隣の
ＡＦデータの差分）
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、山登り方式により合焦動作を行い、ピント位置を検出した後も継続的に合焦動作を行うＡＦシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
継続的にＡＦを行うシステムにおいて、山登り方式でピントを検出した後、被写体に変化が生じるまでレンズを止めておき、変化が生じたときにスキャンを行なう処理が一般的である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記スキャン処理において、得られるレベル変化の中にノイズ，フリッカー，手ブレ等による成分が含まれているため、被写体位置の変化の有無の判定ではそれらと区別するのは困難である。
また、システムは被写体の移動とシーンチェンジ等の区別がつけられない。そのため被写体が僅かに移動したにもかかわらず、シーンチェンジとして不要な距離範囲までスキャンする場合がある。
継続的にＡＦを追うシステムにおいては、被写体位置が変わった場合、速やかにしかも確実にそのピント位置に達することが要請される。
【０００４】
本発明は上記要請に応えるもので、ピント位置を検出した後、被写体の変化に対応して再度ピント位置検出処理を行うか否かの的確な判断をし、ピント位置検出処理を実行すると判断した場合、最適なスキャン処理を行って効率の良い合焦動作を行うことができるＡＦシステムを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために本発明によるＡＦシステムは、映像信号からＡＦ制御に必要な信号帯域のみをパスさせるフィルタを通した輝度信号をＡＦデータとして用いる山登り方式により合焦動作を行い、ピント位置を検出した後も継続的にピントを追うＡＦシステムにおいて、合焦後、合焦位置近傍の前記ＡＦデータの時間的平均値を取り、その合焦位置近傍の平均値とその合焦位置近傍の前記ＡＦデータ最大値の差分量が第１の変化判定レベルより小さい場合には変化無しと判断し、前記差分量が第１の変化判定レベルより大きく第２の変化判定レベルより小さい場合には変化量が小と判断し、前記差分量が第２の変化判定レベルより大きいと判断した場合には変化量が大きいと判断し、前記変化量が大きい場合には広い範囲を間引いた荒いスキャンを行い、前記変化量が小さい場合には狭い範囲を細かくスキャンするように構成されている。
前記変化判定レベルは、δ×ｋで規定し、前記δは被写体のコントラスト，明るさによって変化するように構成できる。
但し  ｋ：倍率
δ：単位判定レベル（ピント検出を行った際のスキャン結果のピークと隣の
ＡＦデータの差分）
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明をさらに詳しく説明する。
図１は、本発明によるＡＦシステムの回路の実施の形態を示すブロック図である。
被写体光３は、ズームレンズ１およびフォーカスレンズ２を通ってＣＣＤ４に入射する。ＣＣＤ４が出力した映像信号は、カメラプロセス回路５で処理され、輝度信号および色信号が生成される。図１にはＡＦ制御に必要な輝度信号のみが示されている。輝度信号は、ＡＦウインドウ回路６に入力され、ＡＦ制御に必要なエリアの輝度信号のみが抽出される。
【０００７】
この後、ＡＦ制御に必要な信号帯域のみをパスさせるバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）７に入力される。バンドパスフィルタ７を出力した輝度信号は、絶対値回路８，積分器９を介してＣＰＵ１０に入力される。積分器９は、１フィールド分の輝度信号を積分した後、ＣＰＵ１０から送られる積分クリア信号ＣＲによって積分データをクリアする。
ＣＰＵ１０は、入力される垂直同期信号（ＶＤ），水平同期信号（ＨＤ）から１フィールドの開始を判断し、１フィールドの開始時に積分器９に対し積分クリア信号ＣＲを送り、１フィールドの終了時にＣＰＵ１０に積分データＦＤを取り込む。ＣＰＵ１０はこの動作の繰り返しによって焦点電圧を得ることができる。
ＣＰＵ１０は、焦点電圧に基づきレンズドライバ１１を駆動制御する。
【０００８】
図２は、本発明によるＡＦシステムの合焦動作を説明するためのフローチャートである。
図示しない電源が投入され、ＣＰＵ１０がＡＦ処理を開始すると、ＡＦスキャン処理がなされる（Ｓ２０１）。つぎに変化判定レベルを設定する（Ｓ２０２）。そしてＡＦデータを取込み平均化する（Ｓ２０３）。
取り込んだ平均化されたＡＦデータと変化レベルとを比較し、その差分量が第１変化判定レベル（ｎ×δ），第２変化判定レベル（ｍ×δ）に対し大きいか否かの判定を行う（Ｓ２０４）。第１および第２変化判定レベルより大きい場合には粗い再スキャン設定を行う（Ｓ２０６）。第１変化判定レベルより大きく第２変化判定レベルより小さい場合には細かい再スキャン設定を行う（Ｓ２０５）。
平均化されたＡＦデータとその合焦位置近傍のデータ最大値の差分量が第１の変化判定レベルより小さい場合には変化無しと判断する。
【０００９】
つぎに判定基準値（変化判定レベル）について説明する。
山登り方式のピント検出を行う場合、図３に示すように被写体が暗いより明るい場合、被写体のコントラストは低いより高い場合の方がＡＦデータの変化率は大きくなる。
したがってピントの再検出を行うか否かの判断に用いる閾値を固定値にしてしまうと、低コントラストや暗い被写体で被写体に変化があるにもかかわらずピントの再検出処理を行わなかったり、明るくコントラストのある被写体で被写界深度内であるにもかかわらず僅かの変化やノイズで必要のないピントの再検出を行うことになる。被写体条件によるＡＦデータ変化率の違いに影響をされないようにするため、実際にピント検出を行った際のＡＦデータの変化を元につぎのような判定基準値を設定している。
【００１０】
・ピント再検出（再スキャン）用の変化判定レベルの基準値設定
図４に示すようにスキャン結果のピークと両隣でＡＦデータの差分を取り、大きい方をδとして以下のように変化の有無、大きさの判定基準を設けている。δは、明るさ，コントラストにより変化する。
・変化量検出
ＡＦデータを周期的に取り込みながらノイズや手ぶれ等の影響を極力排除するために複数個のデータの平均化（時間的）を図っている。すなわち変化判断に用いるデータは単独での使用を避け、時間経過にしたがったデータを複数個取り入れている。ＡＦデータは、例えば、３０〜４０ｍｓｅｃ間隔でデータを取込み、４〜５個のデータ毎に平均化される。
変化量は取り込み平均データと合焦位置近傍のデータ最大値の差をとっている。
変化量＝取り込み平均データ−ＤＭＡＸ
【００１１】
この変化量と変化判定基準値（第１および第２の変化判定レベル）を元に再スキャン判定を行う。
・再スキャン判定
小さいウィンドウのＡＦデータと、大きいウィンドウのＡＦデータの両方に対し変化判定を行い、その組み合わせで判定する。
（小さいウィンドウのＡＦデータの変化判定）
変化無し：                  ｜変化量｜≦ｎ×δ  ・・・（１）
変化量小：          ｎ×δ＜｜変化量｜≦ｍ×δ  ・・・（２）
変化量大：          ｍ×δ＜｜変化量｜          ・・・（３）
（大きいウィンドウのＡＦデータの変化判定）
大きいウィンドウのＡＦデータの変化判定も同様に以下のように判定を行う。
変化無し：                  ｜変化量｜≦ｎ×Δ  ・・・（４）
変化量小：          ｎ×Δ＜｜変化量｜≦ｍ×Δ  ・・・（５）
変化量大：          ｍ×Δ＜｜変化量｜          ・・・（６）
なお、ｎ，ｍは、ｎ＜ｍの関係にある。
【００１２】
上記判定結果を併せて表１に照らして処理内容を決定する。
【表１】
0004576027.tif 000002
【００１３】
小さいウィンドウのＡＦデータによりδより大きい変化が生じなければ再スキャンの必要性はない（主要被写体に変化がないと判断する）。
変化が生じた場合、大きいウィンドウのＡＦデータの変化判定も併せ選択を行う。スキャンを行う判定が示された場合は、その条件にしたがった再スキャン処理を行う。
【００１４】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明は、山登り方式により合焦動作を行い、ピント位置を検出した後も継続的にピントを追い、合焦した後、合焦位置近傍のデータの時間的平均値を算出し、その合焦位置近傍の平均値とその合焦位置近傍のデータ最大値の差分量が第１の変化判定レベルより小さい場合には変化無しと判断し、差分量が第１の変化判定レベルより大きく第２の変化判定レベルより小さい場合には変化量が小と判断し、差分量が第２の変化判定レベルより大きいと判断した場合には変化量が大きいと判断し、その結果、変化量が大きい場合には広い範囲を間引いた荒いスキャンを行い、変化量が小さい場合には狭い範囲を細かくスキャンするものである。
したがって、継続的にピント位置を追うＡＦシステムにおいて、効率の良い再スキャン処理を実現することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるＡＦシステムの回路の実施の形態を示すブロック図である。
【図２】本発明によるＡＦシステムの動作を説明するためのフローチャートである。
【図３】被写体条件によるＡＦデータ変化率の差を説明するための概略図である。
【図４】ピント再検出用の変化判定基準値の設定を説明するための図である。
【符号の説明】
１…ズームレンズ
２…フォーカスレンズ
３…被写体光
４…ＣＣＤ
５…プロセス回路
６…ＡＦウインドウ
７…ＢＰＦ
８…絶対値回路
９…積分器
１０…ＣＰＵ
１１，１２…レンズドライバ
【図１】
0004576027.tif 000003
【図２】
0004576027.tif 000004
【図３】
0004576027.tif 000005
【図４】
0004576027.tif 000006