JPH02288558A - 自動焦点整合装置 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明は、テレビジョンカメラにおける自動焦点整合装
置に関するものである。

従来の技術 近年のテレビジョンカメラにおいては、自動焦点機能が
操作性の向上をはかる上で重要視されている。

自動焦点整合装置は、被写体までの距離を測定して、そ
れに応じてレンズの整合装置を駆動する方式と、結像し
た像のボケを検出し、結像した像の尖鋭度が最良になる
ようにレンズの整合装置を駆動する方式とが知られてい
る。

従来技術として、後者の方式の一例を第２図を用いて説
明する。１は焦点整合装置付レンズで、モータ１２にて
駆動する。２は被写体の光学情報を電気信号に変換する
撮像素子、３は撮像素子２の出力信号を増幅するプリア
ンプ、４はガンマ補正、ブランキング処理、同期信号の
加算等を行うプロセス回路で、前記電気信号をテレビジ
古ン信号に変換する。６は同期信号発生器で、同期信号
。

ブランキング信号、垂直駆動信号、水平駆動信号等を発
生する。６は撮像素子の走査用駆動回路である。７は映
像信号の高周波成分を取り出す高周波成分検出回路（以
下ＢＰＦという）、１ｏはレンズ１のフォーカスを周期
的忙微変化させるための基準周波数発生回路で、モータ
駆動回路１１モータ１２によってレンズ１の焦点整合装
置を微動させて目に検知できない程度にフォーカスを微
変化される。その結果、ＢＰＦ７の出力は基準周波数の
周期で微変化している。基準周波数成分検出回路８でＢ
ＰＦ７の出力の基準周波数成分のみを検出する。この信
号と基準周波数発生回路１゜の基準周波数の信号とを位
相比較回路９で位相差を検出し、この位相差出力信号に
よりＢＰＦ７の出力信号の振幅が最大となる様に帰還閉
〃−プを構成する。

次に、モータ１２の駆動方向の判別について説明する。

被写体までの距離がＤｌのときレンズの焦点整合装置の
位置によって高周波成分信号の振幅が変化する様子を第
３図に示す。すなわち、焦点整合装置がＤｌより近距離
でも、遠距離でも、高周波成分の振幅は減少する。次に
焦点整合装置でＤｌより近距離の位置にあるときに＆１
のように焦点整合装置を変化させると高周波成分信号の
振幅の変化はｂｌのようになる。この信号を同期検波し
てモータを駆動する。このときの駆動方向をＣ１になる
ように極性を決める。焦点整合装置がＤｌ　　より遠距
離の位置にあるとき＆２のように焦点整合装置を変化さ
せると高周波成分信号の振幅の変化はｂ２のようになる
。ｂ２の変化の極性はｂｌの変化の極性の逆であるので
、モータの駆動方向はＣ２のようになる。その結果、高
周波成分信号の振幅が最大になる点で安定する。

発明が解決しようとする課題 ところが、このようなテレビジョンカメラの自動焦点整
合装置においては、標準テレビジョン信号の垂直同期信
号に同期した基準周波数で、被写体と撮像素子受光面ま
での光路長を変化させる際に、その基準周波数と垂直同
期信号との位相関係によって、高周波数分検・出回路７
の出力が変化する。すなわち同じ被与体であっても前記
基準周波数信号と垂直同期信号との位相が違うと、得ら
れる高周波成分の大きさが変化し、自動焦点整合装置が
誤動作するという問題があった。

本発明はこのような従来の問題点を解消するものであり
、固体撮像素子の電荷蓄積時間とそのタイミングによっ
て高周波成分の大きさが最も大きくなるように、基準周
波数信号と垂直同期信号との位相を制御する自動集魚整
合装置を提供するものである。

課題を解決するための手段 本発明の自動焦点整合装置は、被写体と撮像素子受光面
までの光路長を標準テレビジラン信号の垂直同期信号に
同期した基準周波数で変化させ、前記撮像素子より得ら
れる映像信号の高周波数成分から、基準周波数成分を検
出し、これを原基単周波数と比較した出力によシ前記高
周波数成分のレベｐが最大になるようにレンズの焦点整
合装置を駆動し、かつ撮像素子での電荷蓄積時間及びそ
のタイミングによって前記垂直同期信号と基準周波数信
号との位相関係を制御し、映像信号の高周波数成分が最
も効率よく得られるようにしたものである。

作用 本発明の自動焦点整合装置は、撮像素子での電荷蓄積時
間とそのタイミングによって、標準テレビジラン信号の
垂直同期信号と前記垂直同期信号に同期した基準周波数
信号との位相を制御することによって、焦点を整合させ
るのに必要な高周波数成分を最も効率よく得られ、自動
焦点整合装置の動作が安定かつ正確に行なえることとな
る。

実施例 以下、本発明の実施例の自動焦点整合装置のブロック図
を参照しながら説明する。

第１図は本発明の実施例のブロック図を示すものである
。第１図において１〜１２は第２図と同一要素である。

標準テレビジョン信号の垂直同期信号と前記垂直同期信
号に同期した基準周波数信号との位相制御によって被写
体から撮像素子受光面までの光路長を変化させる場合に
ついて説明する。通常標準ＮＴＳＣｊ信号の場合、撮像
素子での電荷蓄積時間は１７６０秒であるので、標準テ
レビジ３ン信号の垂直同期信号に同期した１５）ｈを基
単周波数信号源１０の基準周波数とすると、焦点を整合
させるのに必要な高周波数成分を最も効率。

よく得るためには、時間的に見て標準テレビジョン信号
の垂直同期信号と次の垂直同期信号との中間に前記基準
周波数のピークを設定する必要がある。すなわち、撮像
素子が電荷を蓄積している間にしか必要な高周波数成分
が得られないためである。電荷を蓄積していない間には
、光路長を変化させても高周波数成分の変動はない。最
も効率よく前記高周波数成分を得ようとすると、前記基
準周波数のピークを垂直同期信号と垂直同期信号との中
間に設定してやれば良いことがわかる。また、特殊モー
ドによって撮像素子での電荷蓄積時間及びそのタイミン
グが標準テレビジョン信号の垂直ブランキング期間に行
なわれることがある。その際には、前記電荷蓄積時間及
びそのタイミングを検出して前記理論同様に電荷蓄積時
間の中間に前記基準周波数のピークを設定すれば、最も
効率よく前記高周波成分が得られる。以上のように撮像
素子駆動回路６により前記特殊モードを検出して位相制
御回路１３によって前記基準周波数信号と標準テレビジ
ョン信号の垂直同期信号との位相関係を、撮像素子の電
荷蓄積時間及びそのタイミングによって変化させること
によって、最も効率よく高周波数成分が得られ、安定か
つ正確な自動焦点整合が行なえる。

発明の効果 以上のように本発明の自動焦点整合装置は、被写体と撮
像素子受光面までの光路長を標準テレビジョン信号の垂
直同期信号に同期した基準周波数で変化させ、撮像素子
の電荷蓄積時間及びそのタイミングによって、前記基準
周波数信号と標準テレビジョン信号の垂直同期信号の位
相を制御することによって最も効率よく高周波数成分が
得られ、安定かつ正確な自動焦点整合が行なえるという
極めて卓越した作用効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における自動焦点整合装置の
ブロック図、第２図は従来の自動焦点整合装置を示すブ
ロック図、第３図はモータの駆動方向を検出する原理説
明図である。 １・・・・・・焦点整合装置をもつレンズ、２・・・・
・・撮像素子、３・・・・・・撮像素子の出力を増幅す
る前置増幅器、４・・・・・プロセス回路、５・・・・
・撮像素子走査用駆動回路及び電荷蓄積時間検出回路、
６・・・・・同期信号発生器、７・・・・・・高周波成
分を検出する回路、８・・・・・基準周波数成分検出回
路、９・・・・・・位相比較回路、１０・・・・・レン
ズの焦点整合装置を基準周波数で微動するための基準信
号発生回路、１１・・・・・・モータ駆動回路、１２・
・・・・モータ、１３・・・・・・基準周波数の位相制
御回路。 代理人の氏名　弁理士　粟　野　重　孝　ほか１名菓　
Ｉ　　ｒｙ 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被写体と撮像素子受光面までの光路長を標準テレビジョ
   ン信号の垂直同期信号の周波数に同期した基準周波数で
   変化させ、前記撮像素子より得られる映像信号の高周波
   数成分から基準周波数成分を検出し、これを前記基準周
   波数と比較した出力により前記高周波数成分のレベルが
   最大になるようにレンズの焦点整合を駆動する自動焦点
   整合装置であって、前記撮像素子での電荷蓄積時間の変
   化に応じて、被写体と撮像素子受光面までの光路長を基
   準周波数で変化させる前記基準周波数信号の位相を制御
   する手段を備えたことを特徴とする自動焦点整合装置。