JPH02163713A - 自動焦点調節装置 - Google Patents
自動焦点調節装置Info
- Publication number
- JPH02163713A JPH02163713A JP31885388A JP31885388A JPH02163713A JP H02163713 A JPH02163713 A JP H02163713A JP 31885388 A JP31885388 A JP 31885388A JP 31885388 A JP31885388 A JP 31885388A JP H02163713 A JPH02163713 A JP H02163713A
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- JP
- Japan
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- lens
- focus
- signal
- compensator
- variator
- Prior art date
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- Granted
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- Automatic Focus Adjustment (AREA)
- Focusing (AREA)
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。
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、ＣＣＤなどの撮像素子の映像信号からｔＷ
ｅＨを得て合焦検出を行うビデオカメラ等の自動焦点調
節装置、さらに詳しく言えば山登り方式の自動焦点調節
方式に改良を施し、合焦時間を短縮した改良された自動
焦点調節装置に関する。
ｅＨを得て合焦検出を行うビデオカメラ等の自動焦点調
節装置、さらに詳しく言えば山登り方式の自動焦点調節
方式に改良を施し、合焦時間を短縮した改良された自動
焦点調節装置に関する。
（従来の技術）
従来、映像信号の高周波成分に基づきオートフォーカシ
ングを行う装置については、数多くの提案がある。
ングを行う装置については、数多くの提案がある。
また、変倍レンズであるバリエータレンズによってズー
ミングを行い、コンペンセータによりフォーカシングを
行うズームレンズ構成とオートフォーカスを組み合わせ
た提案（特開昭６３−１９５６３２号公報）もなされて
いる。
ミングを行い、コンペンセータによりフォーカシングを
行うズームレンズ構成とオートフォーカスを組み合わせ
た提案（特開昭６３−１９５６３２号公報）もなされて
いる。
（発明が解決しようとする課題）
これまでの映像信号によるオートフォーカス方式（山登
り方式）では、フォーカシング用レンズを勤かしてみな
いと、合焦方向へ近づいているかどうかの判定ができな
かった。
り方式）では、フォーカシング用レンズを勤かしてみな
いと、合焦方向へ近づいているかどうかの判定ができな
かった。
また、゛光路を微動させ光学的に変調させ前後判定する
方式も提案されているが、この方式は構成が複雑となる
。
方式も提案されているが、この方式は構成が複雑となる
。
また、前記提案（特開昭６３−１９５６３２号公報）に
係る発明で用いられているレンズ構成は鏡胴の小形化、
フォーカスレンズの低負荷、小ストロークを特徴とする
ものである。
係る発明で用いられているレンズ構成は鏡胴の小形化、
フォーカスレンズの低負荷、小ストロークを特徴とする
ものである。
そしてこの発明で、フォーカス補正を良く知られている
位相差方式の焦点検知を行っている。
位相差方式の焦点検知を行っている。
位相差方式の焦点検知は、本来焦点の前後判定に関して
は有利であるが、光路スペースの確保、光学・光路調整
などが必要である。
は有利であるが、光路スペースの確保、光学・光路調整
などが必要である。
本発明の目的は、ＣＣＤなどの撮像素子の映像信号から
情報を得て合焦検出を行う形式の自動焦点調節装置に改
良を施し、合焦時間を短縮することができる自動焦点関
節装置を提供することにある。
情報を得て合焦検出を行う形式の自動焦点調節装置に改
良を施し、合焦時間を短縮することができる自動焦点関
節装置を提供することにある。
（課題を解決するための手段）
前記目的を達成するために、本発明による自動焦点調節
装置は、バリエータレンズによるズーミング、コンペン
セータレンズによりフォーカシングを行うズームレンズ
を撮像部より得られる焦点信号により焦点調節をする自
動焦点調節装置において、レンズ駆動信号により前記バ
リエータレンズおよびコンペンセータレンズを駆動する
手段と、前記バリエータレンズの位置およびコンペンセ
ータレンズの位置を検知するレンズ位置情報検知手段と
、前記バリエータ位置情報と被写体距離により決まるコ
ンペンセータ合焦位置情報を記憶する記憶手段と、前記
バリエータの移動の際に撮像部より得られた映像信号か
ら焦点信号を発生する手段と、前記焦点信号と前記記憶
手段の内容を参照して前記コンペンセータの移動方向を
決定してレンズ駆動信号を発生するコントロール回路か
ら構成されている。
装置は、バリエータレンズによるズーミング、コンペン
セータレンズによりフォーカシングを行うズームレンズ
を撮像部より得られる焦点信号により焦点調節をする自
動焦点調節装置において、レンズ駆動信号により前記バ
リエータレンズおよびコンペンセータレンズを駆動する
手段と、前記バリエータレンズの位置およびコンペンセ
ータレンズの位置を検知するレンズ位置情報検知手段と
、前記バリエータ位置情報と被写体距離により決まるコ
ンペンセータ合焦位置情報を記憶する記憶手段と、前記
バリエータの移動の際に撮像部より得られた映像信号か
ら焦点信号を発生する手段と、前記焦点信号と前記記憶
手段の内容を参照して前記コンペンセータの移動方向を
決定してレンズ駆動信号を発生するコントロール回路か
ら構成されている。
前記映像信号から焦点信号を発生する手段はバリエータ
位置情報により常に同じ被写体をその領域内に含むよう
領域可変できる焦点信号検出領域設定手段を含み、前記
コントロール回路は、焦点信号がバリエータの移動によ
り増減したことを検出して前記記憶手段に記憶された合
焦位置情報と検出された増減情報とからコンペンセータ
レンズの前後判定を行いレンズ駆動信号を発生するよう
に構成することができる。
位置情報により常に同じ被写体をその領域内に含むよう
領域可変できる焦点信号検出領域設定手段を含み、前記
コントロール回路は、焦点信号がバリエータの移動によ
り増減したことを検出して前記記憶手段に記憶された合
焦位置情報と検出された増減情報とからコンペンセータ
レンズの前後判定を行いレンズ駆動信号を発生するよう
に構成することができる。
前記映像信号から焦点信号を発生する手段は、固定され
た検出領域からの信号を抽出する焦点信号検出領域設定
手段を含み、前記コントロール回路は、焦点信号がバリ
エータの移動により増減したことを検出して前記記憶手
段に記憶された合焦位置情報と検出された増減情報とか
らコンペンセータレンズの前後判定を行いレンズ駆動信
号を発生するように構成することもできる。
た検出領域からの信号を抽出する焦点信号検出領域設定
手段を含み、前記コントロール回路は、焦点信号がバリ
エータの移動により増減したことを検出して前記記憶手
段に記憶された合焦位置情報と検出された増減情報とか
らコンペンセータレンズの前後判定を行いレンズ駆動信
号を発生するように構成することもできる。
（実施例）
以下、図面等を参照して、本発明をさらに詳しく説明す
る。
る。
第１図は、本発明による自動焦点調節装置の実施例を示
すブロック図である。
すブロック図である。
ズームレンズ１０は物側レンズ１１、ズーミングを行う
バリエータレンズ１２．フォーカシングを行うコンペン
セータレンズ１３および像側レンズ１４を有している。
バリエータレンズ１２．フォーカシングを行うコンペン
セータレンズ１３および像側レンズ１４を有している。
バリエータレンズ１２、コンペンセータレンズ１３はそ
れぞれモータ２７．２８の軸に直結したリードスクリュ
ーをもつ送り機構３ｉ、３２でそれぞれ光軸方向に移動
可能に設けられている。
れぞれモータ２７．２８の軸に直結したリードスクリュ
ーをもつ送り機構３ｉ、３２でそれぞれ光軸方向に移動
可能に設けられている。
前記モータ２７．２８は、それぞれコントロール回路２
６からの信号により駆動されるモータ駆動回路２４．２
５により駆動される。
６からの信号により駆動されるモータ駆動回路２４．２
５により駆動される。
前記バリエータレンズ１２、コンペンセータレンズ１３
の位置の情軸はレンズ位置情報検出手段がモータ２７，
２Ｂの回転量等から位置の情報を検出してコントロール
回路に入力する。
の位置の情軸はレンズ位置情報検出手段がモータ２７，
２Ｂの回転量等から位置の情報を検出してコントロール
回路に入力する。
１ｍ＠棄子２０より信号処理回路２１を経由した映像信
号によりコントラスト検出回路２２から焦点状態に応じ
たレベルの信号（焦点信号）をコントロール回路に出力
する。
号によりコントラスト検出回路２２から焦点状態に応じ
たレベルの信号（焦点信号）をコントロール回路に出力
する。
なお、エリアゲート回路２３は、画面上のどの領域を検
出エリアとするかを選択、設定する。
出エリアとするかを選択、設定する。
これらの信号処理回路２１、コントラスト検出回路２２
、エリアゲート回路２３は前記映像信号から焦点信号を
発生する手段を形成する。
、エリアゲート回路２３は前記映像信号から焦点信号を
発生する手段を形成する。
エリアゲート回路２３は焦点信号検出領域設定手段を形
成し、バリエータ位置情報により常に同じ被写体をその
領域内に含むよう構成されている。
成し、バリエータ位置情報により常に同じ被写体をその
領域内に含むよう構成されている。
なお、固定された検出領域からの信号を抽出するように
しても良い。
しても良い。
合焦情報記憶回路２９にはズーム状態（バリエータ１２
の位ｆｉりと、被写体距離と、コンペンセータレンズ１
３の有るべき位置の関係（第２図参照）のデータが格納
されている。
の位ｆｉりと、被写体距離と、コンペンセータレンズ１
３の有るべき位置の関係（第２図参照）のデータが格納
されている。
第２図はズームレンズの焦点調節動作を説明するための
グラフである。
グラフである。
自動焦点調節動作としては、バリエータレンズ１２を移
動させズーミングをし、その画角において焦点信号を取
り込み、比較しながらコンペンセータレンズ１３を移動
させフォーカシングを行う。
動させズーミングをし、その画角において焦点信号を取
り込み、比較しながらコンペンセータレンズ１３を移動
させフォーカシングを行う。
この実施例のレンズ１０のｆｉ影領域（ズーミング状態
に応じたある被写体距離で合焦するためのコンペンセー
タレンズ１３の繰出量）は第２図に示すような曲線とな
る。
に応じたある被写体距離で合焦するためのコンペンセー
タレンズ１３の繰出量）は第２図に示すような曲線とな
る。
例えば、１ｍの距離にある被写体に合焦させるには、ズ
ーム状態に対応してコンペンセータレンズは１ｍの示す
曲線上にあればよい。
ーム状態に対応してコンペンセータレンズは１ｍの示す
曲線上にあればよい。
今被写体が２ｍの位置にあったとする。
そしてバリエータレンズ１２の位置（ズーム状態）はＡ
、コンペンセータの位置をａとする。
、コンペンセータの位置をａとする。
ここでは、焦点信号はピークではないある値Ｖａをもつ
、なお２ｍの示す曲線上の位置にコンペンセータがあれ
ばピーク値となる。
、なお２ｍの示す曲線上の位置にコンペンセータがあれ
ばピーク値となる。
この後バリエータレンズ１２を移動させズーム状態がＢ
になったとすると、移動していないコンペンセータの位
置すと、合焦位置２ｍとの差は前の状態より大きくなる
。
になったとすると、移動していないコンペンセータの位
置すと、合焦位置２ｍとの差は前の状態より大きくなる
。
つまり、焦点信号は低下しｖｂとなる。
この位置でオートフォーカス動作を行うとする。
通常は、フォーカシングレンズをどちらへ移動させるか
わからないため、まずある方向（例えば至近側）へ移動
させてみて、もし焦点信号が増加すれば合焦方向である
とわかる。
わからないため、まずある方向（例えば至近側）へ移動
させてみて、もし焦点信号が増加すれば合焦方向である
とわかる。
またもし、信号が減少すれば逆方向へ移動させなければ
ならないことがわかる。つまり、前後判定動作が不可欠
となる。
ならないことがわかる。つまり、前後判定動作が不可欠
となる。
しかし、本発明では、先程、取り込んだＶａの値より今
のｖｂＯ値が小さくなったとわかると、コントロール回
路２６は合焦情報記憶回路２９の内容からＡ−Ｂ間では
、この繰出量カーブは右上がりであるとわかっているた
め、合焦方向は至近側であるということになる。
のｖｂＯ値が小さくなったとわかると、コントロール回
路２６は合焦情報記憶回路２９の内容からＡ−Ｂ間では
、この繰出量カーブは右上がりであるとわかっているた
め、合焦方向は至近側であるということになる。
そこでコントロール回路２６はコンペンセータレンズ１
３を至近方向（第２図において上方向）に移動させる信
号をモータ駆動回路２５に出力する。
３を至近方向（第２図において上方向）に移動させる信
号をモータ駆動回路２５に出力する。
つまり、ズーミング動作後であれば、オートフォーカス
のための前後判定は不要となり、これに要する時間は短
縮でき、合焦速度を短縮させることができる。
のための前後判定は不要となり、これに要する時間は短
縮でき、合焦速度を短縮させることができる。
ここで、バリエータレンズ１２の移動によるズーミング
により画角が変わるため、検出エリア内の被写体内容が
一緒に変わってしまわないよう、ズーミングに合わせて
エリアゲート２３によるエリア領域設定を変化させ、常
に同じ被写体がエリア内に納まるように構成することが
効果的である。
により画角が変わるため、検出エリア内の被写体内容が
一緒に変わってしまわないよう、ズーミングに合わせて
エリアゲート２３によるエリア領域設定を変化させ、常
に同じ被写体がエリア内に納まるように構成することが
効果的である。
また、例示した領域ではｌｌ１１影領域のカーブが右上
がりであるが、ズーム状態によってこの傾きが異なるた
め、バリエータの位置情報および代表的な繰出量曲線に
対応するデータは、合焦情報記憶回路２９の内容ですで
に把握されている。
がりであるが、ズーム状態によってこの傾きが異なるた
め、バリエータの位置情報および代表的な繰出量曲線に
対応するデータは、合焦情報記憶回路２９の内容ですで
に把握されている。
また、検出エリアの大きさをズーミングとともに変化さ
せなくても、焦点信号のわずかな変化から（画角や被写
体内容が大きく変わりだす前に）前後判定は可能である
ため、より簡易な構成としてはエリアのサイズは固定で
あってもかまわない。
せなくても、焦点信号のわずかな変化から（画角や被写
体内容が大きく変わりだす前に）前後判定は可能である
ため、より簡易な構成としてはエリアのサイズは固定で
あってもかまわない。
（発明の効果）
以上詳しく説明したように、本発明による焦点関節装置
は、バリエータレンズによるズーミング。
は、バリエータレンズによるズーミング。
コンペンセータレンズによるフォーカシングを行うレン
ズ構成（コンペンセータ合焦式インナーフォーカスレン
ズ）と映像信号によるオートフォーカスを組み合わせた
ため、 ■小形化に有利である。
ズ構成（コンペンセータ合焦式インナーフォーカスレン
ズ）と映像信号によるオートフォーカスを組み合わせた
ため、 ■小形化に有利である。
■レンズ￥ＩＡｗＪ時、小ストローク、小負荷である。
また、ズーミングによる焦点信号変化により前後判定が
できるため、高速合焦が可能となった。
できるため、高速合焦が可能となった。
第１図は、本発明による自動焦点調節装置の実施例を示
すブロック図である。 第２図は、ズームレンズの焦点調節動作を説明するため
の図である。 １０・・・ズームレンズ １１・・・物側レンズ １２・・・バリエータレンズ １３・・・コンペンセータレンズ １４・・・像側レンズ ２０・・・撮像素子 ２１・・・映１象信号処理回路 ２２・・・コントラスト検出回路 ２３・・・エリアゲート回路 ２４．２５・・・モータ駆動回路 ２６・・・コントロール回路 ２７．２８・・・レンズ駆動モータ ２９・・・合焦情報記憶回路 ３１．３２・・・送り機構
すブロック図である。 第２図は、ズームレンズの焦点調節動作を説明するため
の図である。 １０・・・ズームレンズ １１・・・物側レンズ １２・・・バリエータレンズ １３・・・コンペンセータレンズ １４・・・像側レンズ ２０・・・撮像素子 ２１・・・映１象信号処理回路 ２２・・・コントラスト検出回路 ２３・・・エリアゲート回路 ２４．２５・・・モータ駆動回路 ２６・・・コントロール回路 ２７．２８・・・レンズ駆動モータ ２９・・・合焦情報記憶回路 ３１．３２・・・送り機構
Claims (3)
- （１）バリエータレンズによるズーミング、コンペンセ
ータレンズによりフォーカシングを行うズームレンズを
撮像部より得られる焦点信号により焦点調節をする自動
焦点調節装置において、レンズ駆動信号により前記バリ
エータレンズおよびコンペンセータレンズを駆動する手
段と、前記バリエータレンズの位置およびコンペンセー
タレンズの位置を検知するレンズ位置情報検知手段と、
前記バリエータ位置情報と被写体距離により決まるコン
ペンセータ合焦位置情報を記憶する記憶手段と、前記バ
リエータの移動の際に撮像部より得られた映像信号から
焦点信号を発生する手段と、前記焦点信号と前記記憶手
段の内容を参照して前記コンペンセータの移動方向を決
定してレンズ駆動信号を発生するコントロール回路から
構成したことを特徴とする自動焦点調節装置。 - （２）映像信号から焦点信号を発生する手段はバリエー
タ位置情報により常に同じ被写体をその領域内に含むよ
う領域可変できる焦点信号検出領域設定手段を含み、前
記コントロール回路は、焦点信号がバリエータの移動に
より増減したことを検出して前記記憶手段に記憶された
合焦位置情報と検出された増減情報とからコンペンセー
タレンズの前後判定を行いレンズ駆動信号を発生するこ
とを特徴とする請求項１記載の自動焦点調節装置。 - （３）映像信号から焦点信号を発生する手段は固定され
た検出領域からの信号を抽出する焦点信号検出領域設定
手段を含み、前記コントロール回路は、焦点信号がバリ
エータの移動により増減したことを検出して前記記憶手
段に記憶された合焦位置情報と検出された増減情報とか
らコンペンセータレンズの前後判定を行いレンズ駆動信
号を発生することを特徴とする請求項１記載の自動焦点
調節装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63318853A JP2709491B2 (ja) | 1988-12-16 | 1988-12-16 | 自動焦点調節装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63318853A JP2709491B2 (ja) | 1988-12-16 | 1988-12-16 | 自動焦点調節装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02163713A true JPH02163713A (ja) | 1990-06-25 |
| JP2709491B2 JP2709491B2 (ja) | 1998-02-04 |
Family
ID=18103685
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63318853A Expired - Fee Related JP2709491B2 (ja) | 1988-12-16 | 1988-12-16 | 自動焦点調節装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2709491B2 (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01280709A (ja) * | 1988-05-06 | 1989-11-10 | Canon Inc | 光学機器におけるレンズ位置制御装置 |
| JPH022291A (ja) * | 1988-06-11 | 1990-01-08 | Fuji Photo Film Co Ltd | 自動焦点機能付カメラ |
-
1988
- 1988-12-16 JP JP63318853A patent/JP2709491B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01280709A (ja) * | 1988-05-06 | 1989-11-10 | Canon Inc | 光学機器におけるレンズ位置制御装置 |
| JPH022291A (ja) * | 1988-06-11 | 1990-01-08 | Fuji Photo Film Co Ltd | 自動焦点機能付カメラ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2709491B2 (ja) | 1998-02-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |