JPH0311884A - 撮像装置 - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、ビューファインダ及びフォーカス制御手段を
有するビデオカメラ等の撮像装置に関し、特に、被写体
の合焦度をビューファインダ上に表示させる表示機構に
関する。

（ロ）従来の技術 一般にビデオカメラには、手動によりフォルカスレンズ
を光軸方向に進退させてフォーカス制御を行うマニュア
ルフォーカス制御機構と、赤外線を用いた測距方式ある
いは輝度信号の高域成分を用いたＴＴＬ方式によりＡＦ
センサから得られるＡＦ情報に基づいて自動的に７オー
カスレンズを進退させるオートフォーカス制御機構がと
もに採用されている場合が多い。

ところで、前述のマニュアルフォーカス制御を実行する
場合、視度の影響を受け、また広角時等の被写界深度の
深い時には合焦点が見つけ難い。

そこで、例えば特開昭６２−８４６６０号公報（ＨＯ４
Ｎ５／２３２）の如く、オートフォーカス制御時に必要
となるＡＦ情報に基づいて合焦状態か否かの判定を常時
行い、合焦状態と判断された時に発光素子を点灯させて
、マニュアルフォーカス制御時にも使用者に合焦点に達
したことを報知する方法が提案されている。

（ハ）発明が解決しよとする課題 前記従来技術によると、発光素子による表示は、合焦点
に達したか否かの判定結果を示すに過ぎず、非合焦状態
であっても合焦点かなり接近しているのか否かという合
焦の度合、所謂合焦度については、使用者は全くわから
ない。

（ニ）課題を解決するための手段 本発明は、合焦点において最大となり、合焦状況に応じ
て逐次変化する合焦度をビューファインダに表示するこ
とを特徴とする。

（ホ）作用 本発明は上述の如く構成したので、マニュアルフォーカ
ス制御時にも正確なピント合わせが迅速に行なえる。

（へ）実施例 以下、図面に従い本発明の実施例について説明する。

第１図は第１実施例の回路ブロック図である。

図中、（１）はフォーカスレンズ、（２）は撮像素子を
有する撮像回路、（３）はフォーカスエリア設定用のゲ
ート回路、（４）は同期分離回路、（５）はタイミング
発生回路、（６）はカットオフ周波数帯域が６００Ｋｌ
ｌＺ乃至２．４ＭＨ２のバイパスフィルタ（ＨＰＦ）、
（７）は検波回路、（８）は積分回路、（２８）は圧縮
回路、（９）は７オ一カス情報表示回路、（１０）はｔ
子式ビューファインダである。

被写体からの光はフォーカスレンズ（１）を経て撮像素
子（２）上に結像され、撮像映像信号として出力される
。この撮像映像信号はゲート回路（３）、同期分離回路
（４）及びフォーカス情報表示回路（９）に供給される
。

同期分離回路（４）は撮像映像信号により垂直同期信号
及び水平同期信号を分離し、タイミング発生回路（５）
は前記両同期信号及び撮像素子（２）の駆動にも用いら
れた固定の発振器出力に基づいて、第２図（ａ　）（ｂ
　）の々口く、画面中央部分に長方形のサンプリングエ
リア、即ちフォーカスエリア（３０）を設定し、フォー
カスエリアの範囲内のみの撮像映像信号中の輝度信号の
通過を許容するゲト開閉信号をゲート回路（３）に供給
する。こうして、ゲート回路（３）によってフォーカス
エリアの範囲内に対応する輝度信号のみが時分割的にＨ
ＰＦ（６）に供給され、輝度信号の高域成分のみが抽出
されて次段の検波回路（７）にて振幅検波される。この
検波出力は積分回路（合焦度検出手段）（８）にてフィ
ールド毎に積分され、この積分出力が圧縮回路（２８）
にて対数圧縮された後に、７才カス情報表示回路（９）
に供給される。ここで、積分出力は後述の如く合焦点の
近傍で大きくなるダイナミックレンジの広いレベルとな
るため、この広いダイナミックレンジに対処するために
は適度なレベル圧縮が不可欠となるため圧縮回路（２８
）が挿入されている。

７オ一カス情報表示回路（９）は、対数圧縮された積分
出力レベルに比例した長さを有する帯状のフォーカスイ
ンジケータ（３１）を内蔵のキャラクタジェネレータに
より作成して、撮像映像信号に混合して、スーパーイン
ボーズで表示し、ビューファインダ（１０）にはピント
の合い具合である合焦度としてインジケータ（３１）が
混合された撮像映像信号が映出される。尚、第２図（ａ
）（ｂ）の如く画面上でのインジケータ（３１）の位置
はフォーカスエリア（３０）の下方になる。

ここで、通常、同一の被写体の撮像時には、フォーカス
レンズ（１）の撮像素子（２）に対する位置、即ちレン
ズ位置と前述の１フイ一ルド分毎の積分出力レベルとの
関係は、第３図の如く合焦点（Ｆ）において最大値をと
る曲線となり、レンズ位置が合焦点に接近するにつれて
積分出力レベルが大きくなる。従って、レンズ位置が合
焦点より離れてピンボケ状態となっている場合には、第
２図（ａ）の様にインジケータ（３１）は極めて短い状
態となり、合焦点に接近するにつれて第２図（ｂ）の如
く長くなる。使用者はマニュアルフォーカス制御時に、
ビューファインダ（１０）上のインジケータ（３１）の
長さを合焦度の目安として、７オーカスレンズ（１）の
光軸方向の進退を、フォーカスリング（図示省略）等の
フォーカス制御手段（２１）を手動で作動させることに
より実行して迅速なフォーカス制御が可能となる。

本実施例において、マニュアルフォーカス制御時におい
ては、モードスイッチ（２９）は“ＭＡＮＵＡＬ”側に
切換わっでいるため、手動によりフォーカスレンズ（１
）を光軸方向に進退可能となったが、オートフォーカス
制御時にはモードスイッチ（２９）はＡＵＴＯ”側に切
換えられる。この状態では、フォーカス制御手段（２１
）はオートフォーカス回路（２７）からの指令に基づい
てフォーカス制御手段の構成要件の１つであるフォーカ
スモーフ（図示省略）が作動して自動的なフォーカス制
御が為される。

ところで、オートフォーカス回路（２７）は、１フイー
ルド毎の積分出力をＡ／Ｄ変換し、現フィールドと前フ
ィールドでの積分値を比較し、この積分値が最大となる
位置にフォーカスレンズ（１）を変位させる様に７オ一
カス制御手段（２１）に指令を発する。

尚、本実施例において積分回路（８）としてアナログ積
分器を用いたが、第４図の如く、検波出力をＡ／Ｄ変換
するＡ／Ｄ変換器（４１）と、このＡ／Ｄ変換出力と後
段のラッチ回路出力を加算する加算！　（４２）と、こ
の加算出力をラッチし、ｌフィールド毎にリセットされ
るラッチ回路（４３）及び１フイ一ルド期間にわたる積
分が終了し、ラッチ回路（４３）がリセットされる直前
に、このラッチ出力を記憶するメモリ（４４）より構成
する所謂ディジタル積分！　（４０）を採用すれば、オ
ートフォーカス回路（２７）内のＡ／Ｄ変換器が不要と
なり、またフォーカス情報表示回路（９）のインジケー
タ（３１）の長さの設定等にもディジタル的に対応でき
ることになる。

また、フォーカス情報表示回路（９）としては前述の如
くキャラクタジェネレータを用いてフォーカスインジケ
ータ（３１）を撮像映像信号中に表示する以外に、アナ
ログ積分出力レベルを撮像映像信号の所定位置に直接混
合してキャラクタジェネレータを用いずにインジケータ
のオンスクリーン表示を行ったり、あるいはビューファ
インダ（１０）内のＣＲＴと同−視野内に配置したＬＥ
ＤやＬＣＤ等によって行うことも可能である。　次に第
５図の回路ブロック図を用いて第２実施例について説明
する。尚、第５図において、第１図と同一部分には同一
符号を付して説明を省略する。　撮像回路（２）からの
撮像映像信号は、フォーカス情報表示回路（１１）、ゲ
ート回路（３）及び同期分離回路（・１）に供給される
。ゲート回路（３）からは、前記第１実施例と同様に、
フォーカスエリア（３０）の範囲内での輝度信号のみが
取り出され、ＨＰＦ（１２ａ）（１２ｂ）に供給される
。

ＨＰ　Ｆ　（１２ａ）は第１実施例のＨＰＦ（６）と同
一のカットオフ周波数、即ち第６図（ａ）の如＜　６０
０ＫＨ２乃至２．４ＭＨｚの高域成分のみを抽出するも
ので、またＨ　Ｐ　Ｆ　（１２ｂ）は、第６図（ｂ）の
如＜ＨＰＦ（１２ａ）よりも低域成分をも含む２００Ｋ
）１２乃至２．４Ｍ１（Ｚのカットオフ周波数を有して
いる。

ＨＰ　Ｆ　（１２ａ）（１２ｂ）出力は、夫々検波回路
（１３ａ）（１３ｂ）にて振幅検波された後に、ディジ
タル積分Ｂ　（１４ａ）（１４ｂ）にて１フイ一ルド分
についてディジタル積分が為される。ここで、ディジタ
ル積分器（１４ａ）（１４ｂ）は、第４図に示される様
に周知の構成を有している。こうして上述の如く、ＨＰ
Ｆ（１２ａ）（１２ｂ）にて帯域が規定された輝度信号
の各高域成分の１フイ一ルド分の積分値（Ｍ）（Ｎ）は
演算回路（合焦度検出手段）（１５）に入力される。

演算回路（１５）は積分値（Ｎ）に対する積分値（Ｍ）
の比を相対比（Ｒ）（Ｒ＝Ｍ／Ｎ）として算出する。

ところで、積分値（Ｍ　）（Ｎ　）とレンズ位置との関
係は、第７図の如き特性の曲線となる。即ち、６００Ｋ
Ｈ２以上、の高域成分を対象とする積分値（Ｍ）は、合
焦点近傍で急峻な変化を示す曲線となり、積分値（Ｍ）
よりも低域成分を含む積分値（Ｎ）は緩やかな曲線とな
るが、常にＮ＞Ｍの関係が成り立ち、合焦点から離間す
るにつれてフォーカスがズレるとともに被写体の空間周
波数の高い成分より減衰が始まるため、両積分値（Ｍ）
（Ｎ）に大きな差が生じることになる。

そこで、相対比（Ｒ）と被写体のボケ度合（合焦点との
ズレ量）との関係をグラフに示すと、第８図に示す様な
単調減少特性曲線となる。これは、前記相対比なる状態
量は、被写体の合焦状態（ボケ度合あるいは合焦度）を
表現できる関数値であり、比率で表現されているために
一種の正規化された状態量であり、被写体のおかれてい
る環境の影響をあまり受けにくい性質を有していること
を示す。例えば、被写体の照度が変化した場合に、積分
値自体は変化するが相対比（Ｒ）としては大きな変化は
ない。通常、上記の性質は被写体の種類を問わぬもので
ある故に、この相対比をボケ度合のパラメータとして使
用することが可能となる。

上述の様に相対比（Ｒ）は、ボケ度合あるいは合焦度を
表わす状態量である故に、演算回路（１５）は、この相
対比（Ｒ）をフォーカス情報表示回路（１１）に供給す
る。

フォーカス情報表示回路（１１）は、ディジタル値であ
る相対比（Ｒ）を％表示にて、キャラクタジェネレータ
を用いて撮像映像信号にスーパーインポーズして、第９
図（ａ）（ｂ）の如くビューファインダ（１０）上にオ
ンスクリーン表示する。第９図（ａ）は相対比（Ｒ）が
０．３２とピンボケ状態にあることを示しており、（ｂ
）はＲ＝　０．９０と略合焦状態にあることを示してい
る。従って、使用者は、この相対比（Ｒ）を目安にして
マニュアルフォーカス制御を実行すればよいことになる
。

尚、相対比（Ｒ）をオートフォーカス制御時にピンボケ
度合としてフォーカスモーフの駆動制御のパラメータに
用いることが可能であることは言うまでもない。

また、本実施例においてＨＰ　Ｆ　（１２ａ）（１２ｂ
）のカットオフ周波数の上限である２、４ＭＨ２は、輝
度信号のとり得る帯域よりも十分に高く設定されている
。

（ト）発り９の効果 上述の如く本発明によれば、ビューファインダ上の画面
を見ながら合焦度を認識して迅速で且つ正確なフォーカ
ス制御が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本発明の第１実施例に係り、第１図
は回路ブロック図、第２図（ａ）（ｂ）はビューファイ
ンダ上の画面を示す図、第３図はレンズ位置と積分出力
レベルの関係を示す図、第４図はディジタル積分器の回
路ブロック図である。 また、第５図乃至第９図は本発明の第２実施例に係り、
第５図は回路ブロック図、第６図（ａ）（ｂ）はＨＰＦ
の特性図、第７図はレンズ位置と積分値との関係図、第
８図はボケ度合と相対比との関係図、第９図（ａ　）（
ｂ　）はビューファインダ上の画面を示す図である。 （１０）・・・ビューファインダ、（２１）・・・７オ
一カス制御手段、（８）・・・積分回路（合焦度検出手
段）、（１５）・・・演算回路（合焦度検出手段）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）撮像画面を映出するビューファインダと、 被写体に対するフォーカス制御を為すフォーカス制御手
   段と、 合焦点において最大となり合焦状況に応じて逐次変化す
   る被写体の合焦度を検出する合焦度検出手段とを備え、 前記合焦度を前記ビューファインダに表示することを特
   徴とする撮像装置。