JPH0230486B2 - - Google Patents
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- JPH0230486B2 JPH0230486B2 JP56093870A JP9387081A JPH0230486B2 JP H0230486 B2 JPH0230486 B2 JP H0230486B2 JP 56093870 A JP56093870 A JP 56093870A JP 9387081 A JP9387081 A JP 9387081A JP H0230486 B2 JPH0230486 B2 JP H0230486B2
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- Japan
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- circuit
- voltage
- motor
- lens
- subject
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-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
- G02B7/28—Systems for automatic generation of focusing signals
- G02B7/36—Systems for automatic generation of focusing signals using image sharpness techniques, e.g. image processing techniques for generating autofocus signals
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Focusing (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はビデオカメラの自動焦点合わせ装置に
関するものである。
関するものである。
従来、ビデオカメラの自動焦点合わせ装置とし
て、映像信号中の高周波成分によつて画面の精細
度を検出し、精細度が最大となるようにレンズの
焦点合わせリング（以後ヘリコイドと表わす）を
回転制御するいわゆる山登り制御が知られてい
る。この方式はNHK技術研究報告昭40.第17巻．
第１号通巻第86号21ページに石田他著「山登りサ
ーボ方式によるテレビカメラの自動焦点調整」と
して詳細に述べられているが以下この方式を第１
図、第２図を用いて簡単に説明する。
て、映像信号中の高周波成分によつて画面の精細
度を検出し、精細度が最大となるようにレンズの
焦点合わせリング（以後ヘリコイドと表わす）を
回転制御するいわゆる山登り制御が知られてい
る。この方式はNHK技術研究報告昭40.第17巻．
第１号通巻第86号21ページに石田他著「山登りサ
ーボ方式によるテレビカメラの自動焦点調整」と
して詳細に述べられているが以下この方式を第１
図、第２図を用いて簡単に説明する。
第１図は山登り方式による自動焦点合わせ装置
（以後AF装置と表わす）の構成を示すブロツク図
である。１はレンズ、２はカメラ回路、３は映像
信号の出力端子、４はハイパスフイルタ、５は検
波器、６は差分ホールド回路、７はモータ駆動回
路、８はレンズのヘリコイドを回転するためのモ
ータである。また９は山登り回路、５１，６１は
端子である。
（以後AF装置と表わす）の構成を示すブロツク図
である。１はレンズ、２はカメラ回路、３は映像
信号の出力端子、４はハイパスフイルタ、５は検
波器、６は差分ホールド回路、７はモータ駆動回
路、８はレンズのヘリコイドを回転するためのモ
ータである。また９は山登り回路、５１，６１は
端子である。
以下第１図の構成の動作を第２図の特性図を用
いて説明する。
いて説明する。
レンズ１に入射する被写体よりの光はカメラ回
路２で電気信号となり、端子３に映像信号として
出力される。映像信号の高域成分だけがハイパス
フイルタ４で抽出され、検波器５で検波された
後、端子５１にあらわれる。ここで注目すべき
は、端子５１にあらわれる映像信号の高域成分に
対応する電圧（以後焦点電圧と表わす）は、撮映
像の精細度に対応しているので、第２図に示すよ
うに焦点電圧はレンズ１のヘリコイド位置（Ａと
する）が被写体までの距離に合致していれば最大
となり、レンズ１のヘリコイド位置が上記位置Ａ
からずれるに従がつて低下する。
路２で電気信号となり、端子３に映像信号として
出力される。映像信号の高域成分だけがハイパス
フイルタ４で抽出され、検波器５で検波された
後、端子５１にあらわれる。ここで注目すべき
は、端子５１にあらわれる映像信号の高域成分に
対応する電圧（以後焦点電圧と表わす）は、撮映
像の精細度に対応しているので、第２図に示すよ
うに焦点電圧はレンズ１のヘリコイド位置（Ａと
する）が被写体までの距離に合致していれば最大
となり、レンズ１のヘリコイド位置が上記位置Ａ
からずれるに従がつて低下する。
第２図から判断されることは何らかの手段によ
りヘリコイド位置を制御し、ヘリコイド位置を端
子５１の出力である焦点電圧が最大となるように
すれば、自動的に焦点合わせを行ないうる。この
手段は第１図の差分ホールド回路６〜モータ８に
より達せられる。すなわち、差分ホールド回路は
第２図に示すように端子５１にあらわれる焦点電
圧を一定時間毎にサンプルホールドし焦点電圧が
時間経過に対して増加方向であれば正の電圧を、
焦点電圧が時間経過に対して減少方向であれば負
の電圧を発生する回路であり、モータ駆動回路７
は端子６１にあらわれる差分ホールド回路６の出
力電圧が正であればモータ８を正転してヘリコイ
ド位置を順方向へと移動し同出力電圧が負であれ
ばモータ８を逆転してヘリコイド位置を逆方向へ
と移動する。
りヘリコイド位置を制御し、ヘリコイド位置を端
子５１の出力である焦点電圧が最大となるように
すれば、自動的に焦点合わせを行ないうる。この
手段は第１図の差分ホールド回路６〜モータ８に
より達せられる。すなわち、差分ホールド回路は
第２図に示すように端子５１にあらわれる焦点電
圧を一定時間毎にサンプルホールドし焦点電圧が
時間経過に対して増加方向であれば正の電圧を、
焦点電圧が時間経過に対して減少方向であれば負
の電圧を発生する回路であり、モータ駆動回路７
は端子６１にあらわれる差分ホールド回路６の出
力電圧が正であればモータ８を正転してヘリコイ
ド位置を順方向へと移動し同出力電圧が負であれ
ばモータ８を逆転してヘリコイド位置を逆方向へ
と移動する。
第２図中の差分ホールド回路出力電圧はヘリコ
イドを至近から無限大方向に回転した場合を示し
たが、ヘリコイドを無限大から至近方向へと回転
した場合も同様であることは容易に理解される。
イドを至近から無限大方向に回転した場合を示し
たが、ヘリコイドを無限大から至近方向へと回転
した場合も同様であることは容易に理解される。
このようにすれば、モータ８のヘリコイド位置
制御ループは焦点電圧により作られる山を差分ホ
ールド回路６の出力電圧により登つてゆきついに
はこの山の頂上で小きざみに振動しながら定常状
態に達することにより自動的に焦点合わせができ
ることが理解される。
制御ループは焦点電圧により作られる山を差分ホ
ールド回路６の出力電圧により登つてゆきついに
はこの山の頂上で小きざみに振動しながら定常状
態に達することにより自動的に焦点合わせができ
ることが理解される。
以上が山登り方式によるビデオカメラの自動焦
点合わせ装置である。
点合わせ装置である。
さて、上記した装置は自動焦点合わせ装置とし
ての性能は充分であるが、以下に述べる欠点を有
する。
ての性能は充分であるが、以下に述べる欠点を有
する。
被写体が動いたり、カメラをパンしたり、手ブ
レにより撮影する被写体が変化する場合には、焦
点電圧が変動してしまうため、第２図に示すよう
な焦点電圧は得られない。そこで、山登り動作が
誤動作し、大きくピント外れを生じる場合がある
という欠点がある。又、被写体が変化しても焦点
電圧が変化しない場合がある。この場合には、一
度合焦した後に被写体が動いてボケてしまつても
起動できずに止まつたままとなつてしまう。
レにより撮影する被写体が変化する場合には、焦
点電圧が変動してしまうため、第２図に示すよう
な焦点電圧は得られない。そこで、山登り動作が
誤動作し、大きくピント外れを生じる場合がある
という欠点がある。又、被写体が変化しても焦点
電圧が変化しない場合がある。この場合には、一
度合焦した後に被写体が動いてボケてしまつても
起動できずに止まつたままとなつてしまう。
また被写体の動きが激しい場合には、焦点電圧
の変動が大きく、山登り動作が完全には行なわれ
なくなりボケたところで停止してしまうことがあ
る。
の変動が大きく、山登り動作が完全には行なわれ
なくなりボケたところで停止してしまうことがあ
る。
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をな
くし、被写体変化による誤動作の少ないビデオ信
号を利用した自動合焦装置を提供するにある。
くし、被写体変化による誤動作の少ないビデオ信
号を利用した自動合焦装置を提供するにある。
本発明の要点は、被写体の変化をビデオ信号か
ら検出し、山登り動作を停止、再起動させること
により、被写体の動きによる山登り動作の誤動作
を防止する点にある。
ら検出し、山登り動作を停止、再起動させること
により、被写体の動きによる山登り動作の誤動作
を防止する点にある。
第３図に本発明の一実施例を示す。１〜９は第
１図と同様のものとする。１０は被写体変化検出
回路、１１はゲート回路を示す。
１図と同様のものとする。１０は被写体変化検出
回路、１１はゲート回路を示す。
被写体に変化がない場合には前述のように、カ
メラ回路２の出力を利用し、山登り回路９により
モータ駆動回路７、モータ８によつてレンズ１を
動かして山登り動作を行なう。被写体が変化して
いる時には、カメラ回路２の出力から被写体変化
検出回路１０によつて変化を検出し、ゲート回路
１１によつて山登り回路９とモータ駆動回路７の
間を切り離し、山登り動作を中止する。
メラ回路２の出力を利用し、山登り回路９により
モータ駆動回路７、モータ８によつてレンズ１を
動かして山登り動作を行なう。被写体が変化して
いる時には、カメラ回路２の出力から被写体変化
検出回路１０によつて変化を検出し、ゲート回路
１１によつて山登り回路９とモータ駆動回路７の
間を切り離し、山登り動作を中止する。
さらに、被写体変化検出回路１０より詳細な実
施例を第４図にその各部波形を第５図に示す。１
２はゲート回路、１３はローパスフイルタ、１４
は増幅器、１５は微分回路、１６はモノステーブ
ルマルチバイブレータ、１７はパル数カウント回
路、１８は変動検出回路である。
施例を第４図にその各部波形を第５図に示す。１
２はゲート回路、１３はローパスフイルタ、１４
は増幅器、１５は微分回路、１６はモノステーブ
ルマルチバイブレータ、１７はパル数カウント回
路、１８は変動検出回路である。
まず、カメラ回路２の出力である映像信号３を
ゲート回路１２で画面の特定の部分を画角ゲート
信号１２２によつて抜き出し信号１２１とする。
この画角ゲートの位置は山登り動作に用いる映像
信号の位置に対応させるのが望ましい。さらにカ
メラのピントが外れても出力に影響しないように
するためローパスフイルタ１３を通して波形をな
まらせた後に増幅器１４によつてあらかじめ設定
した灰色値あるいは入力する信号の平均値などを
閾値として飽和するまで増幅し、パルス列１４１
にする。このパルス列１４１を微分回路１５で微
分し、モノステーブルマルチバイブレータ１６に
よつて、一定のパルス幅のパルス列１６１に変換
し、パルス数カウント回路１７によつてアナログ
出力１７１にする。このようにするとアナログ出
力１７１には撮映中の画柄に対応した電圧が得ら
れることになる。なお、この時、画角ゲート信号
１２２に対応するリセツト信号１８１によつて計
数を垂直同期信号の周期でリセツトすることによ
り瞬時の画柄の変動に対しても応答できるように
している。アナログ出力１７１の変動を変動検出
回路１８によつて検出することにより、被写体が
変化したことを識別できる。この被写体変化検出
方法は概念的には撮映中の画柄のコントラスト変
化部分（黒→白への変化および白→黒の変化）の
数を計数し、その計数値をその画柄特有の値とし
ているわけであるから、たとえば上記構成で微分
回路１５、モノステーブルマルチバイブレータ１
６を取り去ることも可能である。
ゲート回路１２で画面の特定の部分を画角ゲート
信号１２２によつて抜き出し信号１２１とする。
この画角ゲートの位置は山登り動作に用いる映像
信号の位置に対応させるのが望ましい。さらにカ
メラのピントが外れても出力に影響しないように
するためローパスフイルタ１３を通して波形をな
まらせた後に増幅器１４によつてあらかじめ設定
した灰色値あるいは入力する信号の平均値などを
閾値として飽和するまで増幅し、パルス列１４１
にする。このパルス列１４１を微分回路１５で微
分し、モノステーブルマルチバイブレータ１６に
よつて、一定のパルス幅のパルス列１６１に変換
し、パルス数カウント回路１７によつてアナログ
出力１７１にする。このようにするとアナログ出
力１７１には撮映中の画柄に対応した電圧が得ら
れることになる。なお、この時、画角ゲート信号
１２２に対応するリセツト信号１８１によつて計
数を垂直同期信号の周期でリセツトすることによ
り瞬時の画柄の変動に対しても応答できるように
している。アナログ出力１７１の変動を変動検出
回路１８によつて検出することにより、被写体が
変化したことを識別できる。この被写体変化検出
方法は概念的には撮映中の画柄のコントラスト変
化部分（黒→白への変化および白→黒の変化）の
数を計数し、その計数値をその画柄特有の値とし
ているわけであるから、たとえば上記構成で微分
回路１５、モノステーブルマルチバイブレータ１
６を取り去ることも可能である。
またパルス数カウント回路１７は、ローパスフ
イルタを用いても構成できる。
イルタを用いても構成できる。
さらに第６図に山登り動作を完了した後は条件
が変わるまで山登りを停止する方式に本発明を実
施した例を示す。図中１９は焦点距離検出装置、
２０は絞り値検出装置、２１は山登り制御回路、
２２は起動回路を示す。
が変わるまで山登りを停止する方式に本発明を実
施した例を示す。図中１９は焦点距離検出装置、
２０は絞り値検出装置、２１は山登り制御回路、
２２は起動回路を示す。
まず、被写体変化検出回路１０が無い従来の場
合につき説明する。起動回路２２には山登り回路
９から焦点電圧が、レンズ１から焦点距離検出装
置１９により焦点距離を、絞り値検出装置２０に
より絞り値を入力する。この３入力のいづれかが
変動した時に起動回路２２は、山登り制御回路２
１を駆動するので山登り動作を開始する。山登り
制御回路２１は、山登り動作を行ない、山の頂上
にヘリコイドを移動した後に山登り動作を停止す
る。この方式の場合には、山登り動作を常には行
なわないので合焦後の小きざみなヘリコイドの振
動がないという利点がある反面再合焦動作が必要
となつた場合の山登り動作の起動を確実に行なう
ことが難かしい。
合につき説明する。起動回路２２には山登り回路
９から焦点電圧が、レンズ１から焦点距離検出装
置１９により焦点距離を、絞り値検出装置２０に
より絞り値を入力する。この３入力のいづれかが
変動した時に起動回路２２は、山登り制御回路２
１を駆動するので山登り動作を開始する。山登り
制御回路２１は、山登り動作を行ない、山の頂上
にヘリコイドを移動した後に山登り動作を停止す
る。この方式の場合には、山登り動作を常には行
なわないので合焦後の小きざみなヘリコイドの振
動がないという利点がある反面再合焦動作が必要
となつた場合の山登り動作の起動を確実に行なう
ことが難かしい。
ここで第６図に示すように、被写体変化検出回
路１０の出力をゲート回路１１に接続し、被写体
が変化している間山登りを禁止して、山登りの誤
動作を防止する。さらに第３図に示す例と同様な
効果を得るために、被写体変化検出回路１０の出
力を起動回路２２に接続し、被写体の変化が止ま
つた時点で山登り動作の起動をかける構成として
いる。
路１０の出力をゲート回路１１に接続し、被写体
が変化している間山登りを禁止して、山登りの誤
動作を防止する。さらに第３図に示す例と同様な
効果を得るために、被写体変化検出回路１０の出
力を起動回路２２に接続し、被写体の変化が止ま
つた時点で山登り動作の起動をかける構成として
いる。
以上のように映像信号から被写体の変化を検出
し山登り動作の停止、再起動を行なうことによ
り、被写体の変化による山登り動作の動作不良を
防止することができる。
し山登り動作の停止、再起動を行なうことによ
り、被写体の変化による山登り動作の動作不良を
防止することができる。
なお、ここでは、NHKによつて報告されてい
る山登り方式について述べたが、他の山登り方
式、例えば一回山登り動作を完了した後は被写体
の移動、光源の変化などに併なつて再び合焦動作
が必要となるまで山登り動作を停止させるように
してなる方式においてはさらに有効となる。つま
り被写体が変化している間は山登りを停止させる
ことによつて誤動作を防止するのみでなく、被写
体変化が終わつた時に、山登り動作の再開を起動
する機能として用いることができる。
る山登り方式について述べたが、他の山登り方
式、例えば一回山登り動作を完了した後は被写体
の移動、光源の変化などに併なつて再び合焦動作
が必要となるまで山登り動作を停止させるように
してなる方式においてはさらに有効となる。つま
り被写体が変化している間は山登りを停止させる
ことによつて誤動作を防止するのみでなく、被写
体変化が終わつた時に、山登り動作の再開を起動
する機能として用いることができる。
なお、以上の説明では被写体の変化を検出した
ら山登り動作を必ず中止するとしたが、被写体の
変化を検出してもその変化量が少ない場合は山登
り動作の誤動作を生じない範囲で山登り動作を中
止しないことにより動作のなめらかさを確保して
もよい。
ら山登り動作を必ず中止するとしたが、被写体の
変化を検出してもその変化量が少ない場合は山登
り動作の誤動作を生じない範囲で山登り動作を中
止しないことにより動作のなめらかさを確保して
もよい。
第１図は従来の山登り方式自動合焦装置のブロ
ツク図、第２図は第１図の構成の動作を説明する
ための波形図、第３図は本発明による自動合焦装
置の一実施例を示すブロツク図、第４図はそのう
ちの被写体変化検出回路の一実施例を示すブロツ
ク図、第５図は第４図の構成の動作を説明するた
めの波形図である。第６図は本発明による他の実
施例を示すブロツク図である。 １：レンズ、２：カメラ回路、７：モータ駆動
回路、８：モータ、９：山登り回路、１０：被写
体変化検出回路、１６：モノステーブルマルチバ
イブレータ、１７：パルス数カウント回路、１
８：変動検出回路、２１：山登り制御回路、２
２：起動回路。
ツク図、第２図は第１図の構成の動作を説明する
ための波形図、第３図は本発明による自動合焦装
置の一実施例を示すブロツク図、第４図はそのう
ちの被写体変化検出回路の一実施例を示すブロツ
ク図、第５図は第４図の構成の動作を説明するた
めの波形図である。第６図は本発明による他の実
施例を示すブロツク図である。 １：レンズ、２：カメラ回路、７：モータ駆動
回路、８：モータ、９：山登り回路、１０：被写
体変化検出回路、１６：モノステーブルマルチバ
イブレータ、１７：パルス数カウント回路、１
８：変動検出回路、２１：山登り制御回路、２
２：起動回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ レンズを通して撮影した被写体の映像信号の
高周波成分を抽出して焦点電圧を作成し、焦点電
圧の値が最大となるように上記レンズの位置をモ
ータにより移動して焦点合わせを行なう自動合焦
装置において、上記映像信号の低周波成分を抽出
して被写体が変化したことを検出する検出信号を
作成する被写体変化検出手段と、この被写体変化
検出手段が被写体の変化を検出したときには、モ
ータの駆動を禁止して、焦点合わせを停止するモ
ータ駆動禁止手段とを備えていることを特徴とす
る自動合焦装置。 ２ レンズと、レンズの位置を移動するモータ
と、レンズを通して入射された被写体の光学像を
映像信号に変換するカメラ回路と、映像信号に含
まれる高周波成分を抽出して焦点電圧を発生する
焦点電圧発生手段と、焦点電圧が供給され、焦点
電圧の値が最大となるようにモータを駆動するモ
ータ駆動回路とを備えた自動合焦点装置におい
て、映像信号の低周波成分を抽出して被写体が変
化したことを検出する変化検出信号を発生する被
写体変化検出手段と、この変化検出信号が供給さ
れ、変化検出信号により上記モータの駆動を禁止
するモータ駆動禁止手段と、変化検出信号の発生
が停止した際にモータの駆動を再開する駆動手段
とを備えていることを特徴とする自動合焦装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56093870A JPS57208520A (en) | 1981-06-19 | 1981-06-19 | Automatic focusing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56093870A JPS57208520A (en) | 1981-06-19 | 1981-06-19 | Automatic focusing device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57208520A JPS57208520A (en) | 1982-12-21 |
| JPH0230486B2 true JPH0230486B2 (ja) | 1990-07-06 |
Family
ID=14094487
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56093870A Granted JPS57208520A (en) | 1981-06-19 | 1981-06-19 | Automatic focusing device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57208520A (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6069612A (ja) * | 1983-09-27 | 1985-04-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 自動焦点整合装置 |
| JP2709706B2 (ja) * | 1987-01-17 | 1998-02-04 | 日本ビクター株式会社 | オートフォーカス方式 |
| JP2621157B2 (ja) * | 1987-02-12 | 1997-06-18 | キヤノン株式会社 | 自動合焦装置 |
| US5021731A (en) * | 1989-02-21 | 1991-06-04 | Metricor, Inc. | Thermo-optical current sensor and thermo-optical current sensing systems |
| JP2517432B2 (ja) * | 1990-03-16 | 1996-07-24 | 三洋電機株式会社 | オ―トフォ―カス装置 |
| US5185669A (en) * | 1990-10-01 | 1993-02-09 | Sony Corporation | Still video camera with white balance and image pickup lens adjustment |
| JP4657960B2 (ja) * | 2006-03-27 | 2011-03-23 | 富士フイルム株式会社 | 撮像方法および装置 |
| JP2018087860A (ja) * | 2016-11-28 | 2018-06-07 | オリンパス株式会社 | 撮像装置及び撮像装置の制御方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5933881B2 (ja) * | 1979-02-20 | 1984-08-18 | 株式会社リコー | 合焦点信号発生装置 |
| JPS5664324A (en) * | 1979-10-29 | 1981-06-01 | Canon Inc | Focusing state display system of automatic focus detector |
-
1981
- 1981-06-19 JP JP56093870A patent/JPS57208520A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57208520A (en) | 1982-12-21 |
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