JPH0535846B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0535846B2 JPH0535846B2 JP61144151A JP14415186A JPH0535846B2 JP H0535846 B2 JPH0535846 B2 JP H0535846B2 JP 61144151 A JP61144151 A JP 61144151A JP 14415186 A JP14415186 A JP 14415186A JP H0535846 B2 JPH0535846 B2 JP H0535846B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- focusing
- focal
- focus position
- focusing member
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Landscapes
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
- Focusing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は各種のビデオカメラ等に用いられるオ
ートフオーカス方式に関し、確実かつ迅速にフオ
ーカシングを行ない得るようにしたものである。
ートフオーカス方式に関し、確実かつ迅速にフオ
ーカシングを行ない得るようにしたものである。
(従来の技術)
従来から、被写体を撮影することによつて得ら
れる映像信号の高域成分の電圧レベルが再生画像
の精細度に対応していることに着目し、この高域
成分の電圧を焦点電圧として取り出し、この焦点
電圧が最大レベルとなるようにフオーカスレンズ
を駆動させることによりこのレンズの位置をジヤ
ストピント位置に一致させるようなフオーカシン
グを行なうオートフオーカス装置が知られてい
る。
れる映像信号の高域成分の電圧レベルが再生画像
の精細度に対応していることに着目し、この高域
成分の電圧を焦点電圧として取り出し、この焦点
電圧が最大レベルとなるようにフオーカスレンズ
を駆動させることによりこのレンズの位置をジヤ
ストピント位置に一致させるようなフオーカシン
グを行なうオートフオーカス装置が知られてい
る。
そして、このようなフオーカシングの方式は、
いわゆる山登りサーボ方式として知られているも
のあり、この方式はNHK技術研究報告昭40.第17
巻・第1号通巻第86号第21ページ、あるいは昭和
57年11月発表のテレビジヨン学会技術報告ED第
675ページ等の文献に詳細に説明されている。
いわゆる山登りサーボ方式として知られているも
のあり、この方式はNHK技術研究報告昭40.第17
巻・第1号通巻第86号第21ページ、あるいは昭和
57年11月発表のテレビジヨン学会技術報告ED第
675ページ等の文献に詳細に説明されている。
(発明が解決すべき問題点)
ところで、上述の如き山登りサーボ方式におい
ては、互いに時間的(位置的)にズレた二点での
焦点電圧をサンプリングして逐次レベル比較して
いき、これら二点での焦点電圧の大小関係によつ
てピントずれの有無、及び方向を検出することに
よりフオーカスレンズを所定方向に移動させてい
く。
ては、互いに時間的(位置的)にズレた二点での
焦点電圧をサンプリングして逐次レベル比較して
いき、これら二点での焦点電圧の大小関係によつ
てピントずれの有無、及び方向を検出することに
よりフオーカスレンズを所定方向に移動させてい
く。
そして、このような山登りサーボ方式において
上記ジヤストピント位置は、上記フオーカスレン
ズが一旦ジヤストピント位置を通過した後にはじ
めてどこであるか判明する。
上記ジヤストピント位置は、上記フオーカスレン
ズが一旦ジヤストピント位置を通過した後にはじ
めてどこであるか判明する。
すなわち、従来の山登りサーボ方式では第2図
に示す如くフオーカスレンズが、所定の間隔tに
て離間する各点(Tn)(n≧m≧1)にあるとき
の焦点電圧Eを各々サンプリングし、互いに隣り
合う二点(T1とT2)(T2とT3)…間における各
差分電圧ΔEを逐次算出する。
に示す如くフオーカスレンズが、所定の間隔tに
て離間する各点(Tn)(n≧m≧1)にあるとき
の焦点電圧Eを各々サンプリングし、互いに隣り
合う二点(T1とT2)(T2とT3)…間における各
差分電圧ΔEを逐次算出する。
そして、フオーカスレンズがジヤストピント位
置Pを通過して点(Tm+1)に達し、二点
(Tm)(Tm+1)間の差分電圧ΔEの符号が変つ
たときにはじめてジヤストピント位置Pが二点
(Tm−1)(Tm+1)の間にあることが判明す
る。
置Pを通過して点(Tm+1)に達し、二点
(Tm)(Tm+1)間の差分電圧ΔEの符号が変つ
たときにはじめてジヤストピント位置Pが二点
(Tm−1)(Tm+1)の間にあることが判明す
る。
そのため、上記フオーカスレンズは、徐々にジ
ヤストピント位置Pに近づき、一旦このジヤスト
ピント位置を通過した後、再度戻ることによつて
ジヤストピント位置Pにて停止するようになつて
いる。
ヤストピント位置Pに近づき、一旦このジヤスト
ピント位置を通過した後、再度戻ることによつて
ジヤストピント位置Pにて停止するようになつて
いる。
このように、従来の山登りサーボ方式において
は、フオーカスレンズがジヤストピント位置Pに
達しているにもかかわらず直ちに停止させること
ができず、このジヤストピント位置Pを通過して
再度戻つてくるまでに無駄な時間を要してしまい
フオーカシングの迅速化を図るうえで問題となつ
ていた。
は、フオーカスレンズがジヤストピント位置Pに
達しているにもかかわらず直ちに停止させること
ができず、このジヤストピント位置Pを通過して
再度戻つてくるまでに無駄な時間を要してしまい
フオーカシングの迅速化を図るうえで問題となつ
ていた。
また、上述の如き従来の山登りサーボ方式にお
いては、上記フオーカスレンズがジヤストピント
位置を挟んで振動しながらこのジヤストピント位
置に収束するため、再生画像に不自然さを与える
という問題点があつた。
いては、上記フオーカスレンズがジヤストピント
位置を挟んで振動しながらこのジヤストピント位
置に収束するため、再生画像に不自然さを与える
という問題点があつた。
(問題点を解決するための手段)
本発明は、上述の如き実情に鑑みてなされたも
のであり、迅速かつ確実なフオーカシングを実現
し得るオートフオーカス方式を提供することを目
的とする。
のであり、迅速かつ確実なフオーカシングを実現
し得るオートフオーカス方式を提供することを目
的とする。
そして、本発明はこの目的を達成するために被
写体を撮影することにより撮像手段7から得られ
る映像信号S1の所定の高域成分を焦点電圧Eとし
て取り出し、フオーカシング部材1の移動に伴う
各点におけるこの焦点電圧Eをサンプリングして
二点間の差分電圧を求め、この差分電圧に基づい
て上記フオーカシング部材1の移動を制御するこ
とによりこのフオーカシング部材1をジヤストピ
ント位置Pに収束させるオートフオーカス方式で
あつて、 上記フオーカシング部材1をその作動範囲に亘
つて移動した際、得られるべき焦点電圧曲線を、 aを焦点電圧曲線の傾きを決定する係数とし、
bを焦点電圧曲線の最大値を決定する係数とした
とき、 E(x)=b exp{−(ax)2} で近似し、この式から上記フオーカシング部材1
がジヤストピント位置Pに達したときの差分電圧
の値をフオーカシング過程における適宜のタイミ
ングで予測し、この値と各差分電圧とが等しくな
つたときには上記フオーカシング部材の移動を停
止させるようにした。
写体を撮影することにより撮像手段7から得られ
る映像信号S1の所定の高域成分を焦点電圧Eとし
て取り出し、フオーカシング部材1の移動に伴う
各点におけるこの焦点電圧Eをサンプリングして
二点間の差分電圧を求め、この差分電圧に基づい
て上記フオーカシング部材1の移動を制御するこ
とによりこのフオーカシング部材1をジヤストピ
ント位置Pに収束させるオートフオーカス方式で
あつて、 上記フオーカシング部材1をその作動範囲に亘
つて移動した際、得られるべき焦点電圧曲線を、 aを焦点電圧曲線の傾きを決定する係数とし、
bを焦点電圧曲線の最大値を決定する係数とした
とき、 E(x)=b exp{−(ax)2} で近似し、この式から上記フオーカシング部材1
がジヤストピント位置Pに達したときの差分電圧
の値をフオーカシング過程における適宜のタイミ
ングで予測し、この値と各差分電圧とが等しくな
つたときには上記フオーカシング部材の移動を停
止させるようにした。
(作 用)
上述の如き本発明に係るオートフオーカス方式
によればフオーカシング部材がジヤストピント位
置に達した段階で、直ちに停止される。このため
フオーカシングに要する時間が従来に比して短か
くなり迅速なフオーカシングを実現し得る。
によればフオーカシング部材がジヤストピント位
置に達した段階で、直ちに停止される。このため
フオーカシングに要する時間が従来に比して短か
くなり迅速なフオーカシングを実現し得る。
また、フオーカシングがジヤストピント位置近
傍で振動することがないため再生画像の不自然さ
を防止することができ確実なフオーカシングを実
現することができる。
傍で振動することがないため再生画像の不自然さ
を防止することができ確実なフオーカシングを実
現することができる。
(実施例)
以下、本発明に係る好適な実施例を第1図及び
第2図を用いて詳細に説明する。
第2図を用いて詳細に説明する。
第1図は本発明に係るオートフオーカス方式を
実行するためのオートフオーカス装置の構成を示
すブロツク図であり、このオートフオーカス装置
はアホーカル系レンズ5とフオーカスレンズ(マ
スタ系レンズ)1とから構成された光学系6を備
えている。そして、上記フオーカスレンズ1を本
実施例における移動手段であるパルスモータ2に
よつて光軸方向(矢印A方向)に移動させること
によりフオーカシングを行なうようになつている
とともに、このフオーカスレンズ1はフオーカシ
ング開始と同時に移動されるようになつている。
実行するためのオートフオーカス装置の構成を示
すブロツク図であり、このオートフオーカス装置
はアホーカル系レンズ5とフオーカスレンズ(マ
スタ系レンズ)1とから構成された光学系6を備
えている。そして、上記フオーカスレンズ1を本
実施例における移動手段であるパルスモータ2に
よつて光軸方向(矢印A方向)に移動させること
によりフオーカシングを行なうようになつている
とともに、このフオーカスレンズ1はフオーカシ
ング開始と同時に移動されるようになつている。
また、上述の如き光学系6を介して入射される
被写体からの撮像光は、本実施例における撮像手
段であるCCD(電荷結合素子)等を用いた撮像素
子7にて電気的な映像信号S1に光電変換される。
被写体からの撮像光は、本実施例における撮像手
段であるCCD(電荷結合素子)等を用いた撮像素
子7にて電気的な映像信号S1に光電変換される。
そして、この映像信号S1は増幅器8にて増幅さ
れて図示しない記録回路等に供給されるととも
に、自動利得制御回路AGC9を介してバンドパ
スフイルタBPF10に供給される。
れて図示しない記録回路等に供給されるととも
に、自動利得制御回路AGC9を介してバンドパ
スフイルタBPF10に供給される。
このバンドパスフイルタ10は、上記映像信号
S1から所定の高域成分を抽出して検波器DET1
1に供給する。
S1から所定の高域成分を抽出して検波器DET1
1に供給する。
そして、この検波器11にて上記映像信号S1の
高域成分に対応する第2図に示す如き焦点電圧E
が得られる。
高域成分に対応する第2図に示す如き焦点電圧E
が得られる。
ここで、この焦点電圧Eは上記映像信号S1を再
生した再生画像の精細度に対応するものであり、
上記フオーカスレンズ1がジヤストピント位置P
にあるときに最大となる。
生した再生画像の精細度に対応するものであり、
上記フオーカスレンズ1がジヤストピント位置P
にあるときに最大となる。
上記焦点電圧Eは、A/D(アナログ−デジタ
ル)変換器12にてデジタル化されてマイコン3
に供給されれる。
ル)変換器12にてデジタル化されてマイコン3
に供給されれる。
そして、本実施例における制御手段であるマイ
コン3は、上記フオーカスレンズ1の移動に伴な
う各点(Tn)(n≧1)における焦点電圧Eをフ
オーカシング開始から1フイールド毎に順次サン
プリングする。
コン3は、上記フオーカスレンズ1の移動に伴な
う各点(Tn)(n≧1)における焦点電圧Eをフ
オーカシング開始から1フイールド毎に順次サン
プリングする。
さらに、このマイコン3は、互いに隣り合う二
点(T1とT2)(T2とT3)…間の焦点電圧を逐次
レベル比較して差分電圧ΔEを算出する。
点(T1とT2)(T2とT3)…間の焦点電圧を逐次
レベル比較して差分電圧ΔEを算出する。
ここで、このマイコン3には、予め上記フオー
カスレンズ1がジヤストピント位置Pに移動した
ときの差分電圧、すなわち二点(Tm−1)
(Tm)間の差分電圧が記憶されており、この差
分電圧を上述の如く逐次算出される差分電圧と比
較する。
カスレンズ1がジヤストピント位置Pに移動した
ときの差分電圧、すなわち二点(Tm−1)
(Tm)間の差分電圧が記憶されており、この差
分電圧を上述の如く逐次算出される差分電圧と比
較する。
そして、これ等の差分電圧が等しい場合には、
上記フオーカスレンズ1がジヤストピント位置P
にあるものとして制御信号S2をモータドライブ回
路MDA13に供給し、このモータドライブ回路
13から上記パルスモータ2に供給されるパルス
信号の出力を停止させてフオーカシングを終了す
る。
上記フオーカスレンズ1がジヤストピント位置P
にあるものとして制御信号S2をモータドライブ回
路MDA13に供給し、このモータドライブ回路
13から上記パルスモータ2に供給されるパルス
信号の出力を停止させてフオーカシングを終了す
る。
一方、上記各差分電圧が等しくない場合には、
上記フオーカスレンズ1が未だジヤストピント位
置Pに達していないものとして制御信号S2を上記
モータドライブ回路13に供給して上記パルス信
号の出力を続行させる。
上記フオーカスレンズ1が未だジヤストピント位
置Pに達していないものとして制御信号S2を上記
モータドライブ回路13に供給して上記パルス信
号の出力を続行させる。
これにより、上記フオーカスレンズ1はジヤス
トピント位置Pに徐々に近づいて行く。そして、
上述の如く上記各差分電圧が等しくなつた時にフ
オーカシングを終了する。
トピント位置Pに徐々に近づいて行く。そして、
上述の如く上記各差分電圧が等しくなつた時にフ
オーカシングを終了する。
上述の如きオートフオーカス装置によれば、上
記フオーカスレンズ1がジヤストピント位置Pに
達した段階で直ちにフオーカスレンズ1の移動が
停止されてフオーカシングが終了する。このた
め、従来の山登りサーボ方式に比してフオーカシ
ングに要する時間を短かくすることができる。
記フオーカスレンズ1がジヤストピント位置Pに
達した段階で直ちにフオーカスレンズ1の移動が
停止されてフオーカシングが終了する。このた
め、従来の山登りサーボ方式に比してフオーカシ
ングに要する時間を短かくすることができる。
また、ジヤストピント位置Pの近傍でフオーカ
スレンズ1が振動することがないため再生画像に
不自然さは生じない。
スレンズ1が振動することがないため再生画像に
不自然さは生じない。
次に、上記マイコン3において、二点(Tm−
1)(Tm)間の差分電圧ΔEを求める演算処理を
説明する。
1)(Tm)間の差分電圧ΔEを求める演算処理を
説明する。
まず、上記フオーカスレンズ1のジヤストピン
ト位置Pまでの距離をx、焦点電圧Eの傾きをa
の絶対振幅をbとすると、焦点電圧Eは E(x)=be-(ax)2 ……(1) なる式にて近似し得る。
ト位置Pまでの距離をx、焦点電圧Eの傾きをa
の絶対振幅をbとすると、焦点電圧Eは E(x)=be-(ax)2 ……(1) なる式にて近似し得る。
よつて、差分区間をtとすると
E(x+t)=be-{a(x+t)}2 ……(2)
したがつて、互いに隣り合う二点間の差分電圧
ΔEは、 ΔE=E(x)−E(x+t)=be-(ax)2−
be-{a(x+t)}2 ……(3) となる。
ΔEは、 ΔE=E(x)−E(x+t)=be-(ax)2−
be-{a(x+t)}2 ……(3) となる。
ここで、(3)式を(2)式で除すると、
ΔE′=ΔE/E(x+t)=E(x)−E(x+t)/
E(x+t) =be-(ax)2/be-{a(x+t)}2−1 =e-(ax)2+{a(x+t)}2−1 =ea2t(2x+t)−1 ……(4)となる。
E(x+t) =be-(ax)2/be-{a(x+t)}2−1 =e-(ax)2+{a(x+t)}2−1 =ea2t(2x+t)−1 ……(4)となる。
そして、この(4)式に、x=0を代入すれば
ΔE′=e(at)2−1 ……(5)
となる。
よつて、上記フオーカスレンズ1がジヤストピ
ント位置Pにあるときの差分電圧を焦点電圧で除
した値は、上記(5)式において求められる。
ント位置Pにあるときの差分電圧を焦点電圧で除
した値は、上記(5)式において求められる。
従つて、各差分区間で求められる差分電圧をそ
の区間における焦点電圧で除した値と上記(5)式で
求めたΔE′とを比較し、両者が一致したときにフ
オーカスレンズ1の移動を停止するように制御す
ることができる。
の区間における焦点電圧で除した値と上記(5)式で
求めたΔE′とを比較し、両者が一致したときにフ
オーカスレンズ1の移動を停止するように制御す
ることができる。
なお、上記(3)式にx=0を代入してΔEを求め
てもよいが、本実施例の如くΔEをE(x+t)で
除することにより上記(5)式の如く、式中からbを
削除することができ演算が容易となる。
てもよいが、本実施例の如くΔEをE(x+t)で
除することにより上記(5)式の如く、式中からbを
削除することができ演算が容易となる。
一方、上記(5)式において、傾きaは実験の結果
a=ke/2F ……(6)
なる式にて求めることができる。
なお、上記(6)式において、eは被写体の周波
数、すなわち、前記バンドパスフイルタ10の遮
断周波数、は上記フオーカスレンズ1の焦点距
離、Fは同じくレンズのF値、Kは所定の係数で
ある。
数、すなわち、前記バンドパスフイルタ10の遮
断周波数、は上記フオーカスレンズ1の焦点距
離、Fは同じくレンズのF値、Kは所定の係数で
ある。
よつて、上記バンドパスフイルタ10及び光学
系6から、上記マイコン3にこれ等の情報を被写
体毎に取り込み、上記(5)式及び(6)式にて上記差分
電圧ΔEを予め算出することができる。
系6から、上記マイコン3にこれ等の情報を被写
体毎に取り込み、上記(5)式及び(6)式にて上記差分
電圧ΔEを予め算出することができる。
なお、上記傾きaの求め方は、上述の(6)式によ
る場合に限定されることなく他の方法によつて求
めてもよい。
る場合に限定されることなく他の方法によつて求
めてもよい。
(発明の効果)
上述の説明からも明らかなように、本発明によ
れば迅速かつ確実なフオーカシングを実現するこ
とができる。
れば迅速かつ確実なフオーカシングを実現するこ
とができる。
第1図は本発明に係るオートフオーカス方式を
実現するオートフオーカス装置の構成を示すブロ
ツク図、第2図は一般的な焦点電圧の曲線を示す
グラフである。 1……フオーカスレンズ、2……モータ、3…
…マイコン、6……光学系、P……ジヤストピン
ト位置、x……フオーカスレンズのジヤストピン
ト位置までの距離、E……焦点電圧、ΔE……差
分電圧、S1……映像信号、S2……制御信号。
実現するオートフオーカス装置の構成を示すブロ
ツク図、第2図は一般的な焦点電圧の曲線を示す
グラフである。 1……フオーカスレンズ、2……モータ、3…
…マイコン、6……光学系、P……ジヤストピン
ト位置、x……フオーカスレンズのジヤストピン
ト位置までの距離、E……焦点電圧、ΔE……差
分電圧、S1……映像信号、S2……制御信号。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 被写体を撮影することにより撮像手段から得
られる映像信号の所定の高域成分を焦点電圧とし
て取り出し、フオーカシング部材の移動に伴う各
点におけるこの焦点電圧をサンプリングして二点
間の差分電圧を求め、この差分電圧に基づいて上
記フオーカシング部材の移動を制御することによ
りこのフオーカシング部材をジヤストピント位置
に収束させるオートフオーカス方式であつて、 上記フオーカシング部材をその作動範囲に亘つ
て移動した際、得られるべき焦点電圧曲線を、 aを焦点電圧曲線の傾きを決定する係数とし、
bを焦点電圧曲線の最大値を決定する係数とした
とき、 E(x)=b exp{−(ax)2} で近似し、この式から上記フオーカシング部材が
ジヤストピント位置に達したときの差分電圧の値
をフオーカシング過程における適宜のタイミング
で予測し、この値と各差分電圧とが等しくなつた
ときに上記フオーカシング部材の移動を停止させ
ることを特徴とするオートフオーカス方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61144151A JPS62299924A (ja) | 1986-06-20 | 1986-06-20 | オ−トフオ−カス方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61144151A JPS62299924A (ja) | 1986-06-20 | 1986-06-20 | オ−トフオ−カス方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62299924A JPS62299924A (ja) | 1987-12-26 |
| JPH0535846B2 true JPH0535846B2 (ja) | 1993-05-27 |
Family
ID=15355401
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61144151A Granted JPS62299924A (ja) | 1986-06-20 | 1986-06-20 | オ−トフオ−カス方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62299924A (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60204181A (ja) * | 1984-03-28 | 1985-10-15 | Ricoh Co Ltd | 自動合焦装置 |
-
1986
- 1986-06-20 JP JP61144151A patent/JPS62299924A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62299924A (ja) | 1987-12-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |