JPH0554305B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0554305B2 JPH0554305B2 JP58008430A JP843083A JPH0554305B2 JP H0554305 B2 JPH0554305 B2 JP H0554305B2 JP 58008430 A JP58008430 A JP 58008430A JP 843083 A JP843083 A JP 843083A JP H0554305 B2 JPH0554305 B2 JP H0554305B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- output
- focusing device
- bandpass filter
- bpf
- center frequency
- 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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-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/60—Control of cameras or camera modules
- H04N23/67—Focus control based on electronic image sensor signals
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、テレビジヨンカメラ等のカメラにお
ける自動焦点整合装置に関するものである。
ける自動焦点整合装置に関するものである。
従来例の構成とその問題点
近年、テレビジヨンカメラにおいては自動焦点
機能が操作性の向上という点で重要視されてい
る。
機能が操作性の向上という点で重要視されてい
る。
従来技術として、撮像素子より得た信号をバン
ドパスフイルタを通すことにより高周波成分を検
出し、この検出信号の例えば１フイールド又は１
フレーム内でのピーク値が最大になるように、レ
ンズの焦点整合装置を駆動する方式がある。
ドパスフイルタを通すことにより高周波成分を検
出し、この検出信号の例えば１フイールド又は１
フレーム内でのピーク値が最大になるように、レ
ンズの焦点整合装置を駆動する方式がある。
まず、従来技術について、第１図を用いて説明
する。１は焦点整合装置付レンズで、１２のモー
ドでこの装置を駆動する。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ヨン信
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。５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第１
のバンドパスフイルタ（BPF）、１０はレンズ１
のフオーカスを周期的に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によつて、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オーカスを微変
化される。その結果、第１の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BPF７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
１０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BPF
７の出力信号の振幅が最大になる様に帰還閉ルー
プを構成する。
する。１は焦点整合装置付レンズで、１２のモー
ドでこの装置を駆動する。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ヨン信
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。５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第１
のバンドパスフイルタ（BPF）、１０はレンズ１
のフオーカスを周期的に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によつて、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オーカスを微変
化される。その結果、第１の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BPF７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
１０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BPF
７の出力信号の振幅が最大になる様に帰還閉ルー
プを構成する。
次にモータ１２の駆動方向について第２図で説
明する。被写体がD1の距離のとき、焦点整合装
置を近距離まで変化させたときのBPF７のピー
ク出力特性を第２図に示している。D1より近距
離に調整されているとき、モータ１２による焦点
整合装置の微変化をa1とすると、ピーク出力の変
化はb1になる。この信号を位相比較してその出力
信号B1で焦点整合装置をc1の矢印の方に動かす。
また、D1より遠距離に調整されていたとき、焦
点整合装置の変化をa2のようにするとBPF７の
ピーク出力信号はb2のように変化するので、位相
比較出力B2は前記より逆極性になり、焦点整合
装置はc2の矢印の方向に移動し、その結果BPF７
のピーク出力信号が最大になるD1の点で安定す
る。この様にレンズ系も帰還ループ内に入つてい
るので、焦点の合致精度は非常に高いが、被写体
までの距離とレンズの焦点整合装置での距離がず
れると、BPF７の出力が非常に小さくなり、雑
音の方が大きくなるので誤動作する。つまり、レ
ンズの絞りが開放か、その附近であるとき、被写
体までの距離と、レンズの焦点整合装置の位置と
がずれている場合、撮像素子の受光面では像がぼ
けているので高周波成分はほとんど存在しない。
そのため、自動焦点整合装置は誤動作する。
明する。被写体がD1の距離のとき、焦点整合装
置を近距離まで変化させたときのBPF７のピー
ク出力特性を第２図に示している。D1より近距
離に調整されているとき、モータ１２による焦点
整合装置の微変化をa1とすると、ピーク出力の変
化はb1になる。この信号を位相比較してその出力
信号B1で焦点整合装置をc1の矢印の方に動かす。
また、D1より遠距離に調整されていたとき、焦
点整合装置の変化をa2のようにするとBPF７の
ピーク出力信号はb2のように変化するので、位相
比較出力B2は前記より逆極性になり、焦点整合
装置はc2の矢印の方向に移動し、その結果BPF７
のピーク出力信号が最大になるD1の点で安定す
る。この様にレンズ系も帰還ループ内に入つてい
るので、焦点の合致精度は非常に高いが、被写体
までの距離とレンズの焦点整合装置での距離がず
れると、BPF７の出力が非常に小さくなり、雑
音の方が大きくなるので誤動作する。つまり、レ
ンズの絞りが開放か、その附近であるとき、被写
体までの距離と、レンズの焦点整合装置の位置と
がずれている場合、撮像素子の受光面では像がぼ
けているので高周波成分はほとんど存在しない。
そのため、自動焦点整合装置は誤動作する。
発明の目的
本発明は、前記のような誤動作を防止し、広い
範囲に渡つて安定な動作をする自動焦点整合装置
を提供せんとするものである。
範囲に渡つて安定な動作をする自動焦点整合装置
を提供せんとするものである。
発明の構成
本発明は、バンドパスフイルタとして複数個の
BPFを用い、最も中心周波数の高い第１のBPF
のピーク出力があるレズル以上の時に帰還閉ルー
プを構成し、前記第１のBPFのピーク出力が規
定レベル以下の時はより中心周波数の低い第２以
下のBPFの出力からの基準周波数成分を位相比
較し、この比較出力の平均値の正負２値判別によ
り、前ピント（前方向にぼけた状態）。後ピント
状態（後方向にぼけた状態）を半別して前記第１
のBPFのピーク出力が規定レベル以上になるま
でレンズを移動せしめる機能を有した自動焦点整
合装置であつて、レンズ位置の広い範囲に渡る合
焦能力と、合焦までの速い応答性能を有してい
る。
BPFを用い、最も中心周波数の高い第１のBPF
のピーク出力があるレズル以上の時に帰還閉ルー
プを構成し、前記第１のBPFのピーク出力が規
定レベル以下の時はより中心周波数の低い第２以
下のBPFの出力からの基準周波数成分を位相比
較し、この比較出力の平均値の正負２値判別によ
り、前ピント（前方向にぼけた状態）。後ピント
状態（後方向にぼけた状態）を半別して前記第１
のBPFのピーク出力が規定レベル以上になるま
でレンズを移動せしめる機能を有した自動焦点整
合装置であつて、レンズ位置の広い範囲に渡る合
焦能力と、合焦までの速い応答性能を有してい
る。
実施例の説明
第３図は本発明の一実施例の概要を示したもの
で、レンズ位置の合焦点からのずれに対する第１
のBPF、及び第２のBPFのピーク出力レベルを
示したもので各々S1，S2がそれに対応する。第１
のBPFの中心周波数は通常600KHz〜2MHzの範囲
内に、第２のBPFの中心周波数は50〜500KHzの
範囲内に信号SN比、要求される合焦性能を考慮
して選定する。
で、レンズ位置の合焦点からのずれに対する第１
のBPF、及び第２のBPFのピーク出力レベルを
示したもので各々S1，S2がそれに対応する。第１
のBPFの中心周波数は通常600KHz〜2MHzの範囲
内に、第２のBPFの中心周波数は50〜500KHzの
範囲内に信号SN比、要求される合焦性能を考慮
して選定する。
さて、従来例で述べた様に第１のBPFの出力
だけを用いると、制御感度が高いので合焦精度は
高いが合焦引込み範囲は狭い。一方、より中心周
波数の低い第２のBPFの出力だけを利用すると、
合焦引込み範囲は広いが制御感度が低く、特に合
焦点Ｄの前後ではピーク出力信号レベルS2の傾き
が著しく小さくなり合焦精度や安定性に欠ける。
だけを用いると、制御感度が高いので合焦精度は
高いが合焦引込み範囲は狭い。一方、より中心周
波数の低い第２のBPFの出力だけを利用すると、
合焦引込み範囲は広いが制御感度が低く、特に合
焦点Ｄの前後ではピーク出力信号レベルS2の傾き
が著しく小さくなり合焦精度や安定性に欠ける。
そこで判別規定レベルVrefを設定し、第１の
BPFのピーク出力S1がこのVref以上の時のみ前
記第２のBPFの出力を用いての帰還閉ループを
構成し、前記Vref未満の時は第２のBPFの出力
を用いて前ピント状態（合焦点より前方向にボケ
た状態）か後ピン状態（合焦点より後方向にボケ
た状態）かの２値判別を行つてホールドし、第１
のBPFのピーク出力S1が規定レベルVref以上に
なるまでレンズを開ループで移動させる構成とす
る。この構成をとることで、合焦精度や安定性は
第１のBPFの出力を用いて閉ドループを形成す
るが故に確保され、また合焦引込み範囲は第２の
BPFの出力を用いるがゆえに広くなり、かつこ
の時は開ループ制御となるので高速にレンズを移
動させることが可能となるなど、効果として大な
るものがある。
BPFのピーク出力S1がこのVref以上の時のみ前
記第２のBPFの出力を用いての帰還閉ループを
構成し、前記Vref未満の時は第２のBPFの出力
を用いて前ピント状態（合焦点より前方向にボケ
た状態）か後ピン状態（合焦点より後方向にボケ
た状態）かの２値判別を行つてホールドし、第１
のBPFのピーク出力S1が規定レベルVref以上に
なるまでレンズを開ループで移動させる構成とす
る。この構成をとることで、合焦精度や安定性は
第１のBPFの出力を用いて閉ドループを形成す
るが故に確保され、また合焦引込み範囲は第２の
BPFの出力を用いるがゆえに広くなり、かつこ
の時は開ループ制御となるので高速にレンズを移
動させることが可能となるなど、効果として大な
るものがある。
第４図は本発明の一実施例を示したもので、図
において１〜１２は従来例の第１図に示す要素と
同一であり、同一機能については同一番号を附し
ている。１３は第１のBPF７より中心周波数の
低い第２のBPF、１４は第１のBPFのピーク出
力が規定レベルVref以上の時、出力が「１」、未
満の時「φ」となるレベル検出回路、１５，１８
はレベル検出回路出力が「１」の時にａ側に倒れ
るアナログスイツチ、１６はローパスフイルタ
（LPF）、１７は±VMなる２値出力を発生、ホー
ルドする正負２値判別回路を示す。
において１〜１２は従来例の第１図に示す要素と
同一であり、同一機能については同一番号を附し
ている。１３は第１のBPF７より中心周波数の
低い第２のBPF、１４は第１のBPFのピーク出
力が規定レベルVref以上の時、出力が「１」、未
満の時「φ」となるレベル検出回路、１５，１８
はレベル検出回路出力が「１」の時にａ側に倒れ
るアナログスイツチ、１６はローパスフイルタ
（LPF）、１７は±VMなる２値出力を発生、ホー
ルドする正負２値判別回路を示す。
以下、図と共にその動作を説明する。今大きく
ボケた状態で、第１のBPF７のピーク出力レベ
ルが規定レベルVrefより小さい時、レベル検出
回路１４の出力は「０」となり、アナログスイツ
チ１５，１８は「ｂ」側にオンとなる。従つて、
第２のBPF１３の出力が基準周波数成分検出回
路８に入力され、抽出された基準周波数の成分は
基準周波数信号源１０の基準信号と位相比較され
る。この比較出力はLPF１６で平均化され、前
ピンならば正、後ピンならば負といつた逆極性の
DCオフセツトを発生する。このDCオフセツトは
２値判別回路１７で２値に判別され、例えば前ピ
ンならば＋VM〔Ｖ〕、後ピンならば−VM〔Ｖ〕な
る電圧を発生、ホールドし、アナログスイツチ１
８、モータ駆動回路１１を経てモータ１２を駆動
せしめ、レンズを合焦方向に移動させる。合焦点
に近づき第１のBPF７のピーク出力が規定レベ
ルVref以上になるとレベル検出回路出力は「１」
となり、アナログスイツチ１５，１８は「ａ」側
にオンとなる。従つて、この時第１のBPFの出
力を用いて、従来例第１図と同様の閉ドループを
形成するために合焦点にて安定する。なお、レベ
ル検出回路１４はチヤタリング防止の為に通常ヒ
ステリシスを持つた検出特性にする事はいうまで
もなく、また２値判別回路１７の出力のホールド
はレベル検出回路１４の立下がりを検出し、２値
判別出力が安定になるまでの適当なタイムデイレ
イを持たせた後に行うのが好ましく、これは単安
定マルチバイブレター等を用いて簡単に構成出来
る。
ボケた状態で、第１のBPF７のピーク出力レベ
ルが規定レベルVrefより小さい時、レベル検出
回路１４の出力は「０」となり、アナログスイツ
チ１５，１８は「ｂ」側にオンとなる。従つて、
第２のBPF１３の出力が基準周波数成分検出回
路８に入力され、抽出された基準周波数の成分は
基準周波数信号源１０の基準信号と位相比較され
る。この比較出力はLPF１６で平均化され、前
ピンならば正、後ピンならば負といつた逆極性の
DCオフセツトを発生する。このDCオフセツトは
２値判別回路１７で２値に判別され、例えば前ピ
ンならば＋VM〔Ｖ〕、後ピンならば−VM〔Ｖ〕な
る電圧を発生、ホールドし、アナログスイツチ１
８、モータ駆動回路１１を経てモータ１２を駆動
せしめ、レンズを合焦方向に移動させる。合焦点
に近づき第１のBPF７のピーク出力が規定レベ
ルVref以上になるとレベル検出回路出力は「１」
となり、アナログスイツチ１５，１８は「ａ」側
にオンとなる。従つて、この時第１のBPFの出
力を用いて、従来例第１図と同様の閉ドループを
形成するために合焦点にて安定する。なお、レベ
ル検出回路１４はチヤタリング防止の為に通常ヒ
ステリシスを持つた検出特性にする事はいうまで
もなく、また２値判別回路１７の出力のホールド
はレベル検出回路１４の立下がりを検出し、２値
判別出力が安定になるまでの適当なタイムデイレ
イを持たせた後に行うのが好ましく、これは単安
定マルチバイブレター等を用いて簡単に構成出来
る。
以上の様に、本実施例によれば、基準周波数成
分検出回路８、位相比較器９を２つの状態（方向
判別の状態及びクローズドループの状態）で共用
しつつ、簡単な構成で合焦引込み範囲が広く、か
つ合焦精度の高い自動焦点整合装置が具現出来
る。
分検出回路８、位相比較器９を２つの状態（方向
判別の状態及びクローズドループの状態）で共用
しつつ、簡単な構成で合焦引込み範囲が広く、か
つ合焦精度の高い自動焦点整合装置が具現出来
る。
第５図に本発明の第２の実施例を示す。１〜１
４，１６〜１８は第１の実施例（第４図）のもの
と同一要素であり、同一番号を附している。第４
図と異なる点はアナログスイツチ１５による切換
をなくし、BPF２，１３の出力端に新たに基準
周波数成分検出回路１９と位相比較器２０を追加
し、かつその出力端にLPF１６、２値判別回路
１７を接続した点である。
４，１６〜１８は第１の実施例（第４図）のもの
と同一要素であり、同一番号を附している。第４
図と異なる点はアナログスイツチ１５による切換
をなくし、BPF２，１３の出力端に新たに基準
周波数成分検出回路１９と位相比較器２０を追加
し、かつその出力端にLPF１６、２値判別回路
１７を接続した点である。
つまり、第２のBPF１３、基準周波数成分検
出回路１９と位相比較器２０、LPF１６、２値
判別回路１７から成る方向判別用の系と、第１の
BPF７、基準周波数成分検出回路８、位相比較
器９から成るクローズドループ用の系を独立に設
け、レベル検出回路１４の出力状態でモータ駆動
回路１１への出力のみを切換える構成となつてい
る。
出回路１９と位相比較器２０、LPF１６、２値
判別回路１７から成る方向判別用の系と、第１の
BPF７、基準周波数成分検出回路８、位相比較
器９から成るクローズドループ用の系を独立に設
け、レベル検出回路１４の出力状態でモータ駆動
回路１１への出力のみを切換える構成となつてい
る。
この第２の実施例では、第４図の第１の実施例
の様にBPF１、BPF２の出力を切換える際に発
生する過渡的な状態を考慮する必要がなく、安定
性の面でより好ましいものになる。
の様にBPF１、BPF２の出力を切換える際に発
生する過渡的な状態を考慮する必要がなく、安定
性の面でより好ましいものになる。
第６図に本発明の第３の実施例を示す。
１及び７〜１８は第４図第１の実施例と同一要
素であり、同一番号を附している。又第４図にお
ける２〜６までの要素は本図においては記入を省
略している。
素であり、同一番号を附している。又第４図にお
ける２〜６までの要素は本図においては記入を省
略している。
第４図と異る点は新たに第２きBPFよりも中
心周波数の低い第３のBPF１９と、第２のBPF
のピーク出力レベルがある設定レベルVref２よ
り大か小かを判別し、大の時「１」、小の時「０」
なる出力を発生するレベル検出回路２０と、Ｄ端
に第３のBPF１９の出力が、Ｃ端に第２のBPF
１４の出力が、かつ出力端子がアナログスイツチ
１５のｂ端子に接続され、前記レベル検出回路２
０の出力が「１」の時ｃ端子がオンとなるアナロ
グスイツチ２１を設けた点である。以下第７図と
共に動作を説明する。
心周波数の低い第３のBPF１９と、第２のBPF
のピーク出力レベルがある設定レベルVref２よ
り大か小かを判別し、大の時「１」、小の時「０」
なる出力を発生するレベル検出回路２０と、Ｄ端
に第３のBPF１９の出力が、Ｃ端に第２のBPF
１４の出力が、かつ出力端子がアナログスイツチ
１５のｂ端子に接続され、前記レベル検出回路２
０の出力が「１」の時ｃ端子がオンとなるアナロ
グスイツチ２１を設けた点である。以下第７図と
共に動作を説明する。
第７図は合焦点Ｄからのずれに対する各BPF
のピーク出力レベルを示したもので、S1は第１の
BPF７、S2は第２のBPF１４、S3は第３のBPF
１９のピーク出力レベルであり、Vref１は第３
図に示した判別規定レベル、Vref２は新たに設
定した第２のBPF１３のピーク出力レベル用の
判別規定レベルである。第３のBPFのピーク出
力S3を用いる事により、更に広い合焦引込み範囲
が確保できる事を示している。
のピーク出力レベルを示したもので、S1は第１の
BPF７、S2は第２のBPF１４、S3は第３のBPF
１９のピーク出力レベルであり、Vref１は第３
図に示した判別規定レベル、Vref２は新たに設
定した第２のBPF１３のピーク出力レベル用の
判別規定レベルである。第３のBPFのピーク出
力S3を用いる事により、更に広い合焦引込み範囲
が確保できる事を示している。
今、第１のBPF７のピーク出力レベルがVref
１より小さく、第２のBPF１３のピーク出力レ
ベルもVref２より小さい時、アナログスイツチ
２１のＤ端子側がオン、アナログスイツチ１５，
１８のｂ端子側がオンとなり、第３のBPF１９
の出力により方向判別がなされレンズ１を合焦方
向に移動せしめる。
１より小さく、第２のBPF１３のピーク出力レ
ベルもVref２より小さい時、アナログスイツチ
２１のＤ端子側がオン、アナログスイツチ１５，
１８のｂ端子側がオンとなり、第３のBPF１９
の出力により方向判別がなされレンズ１を合焦方
向に移動せしめる。
第２のBPF１４のピーク出力レベルがVref２
より大きく、第１のBPF７のピーク出力レベル
がVref１より小さい時はアナログスイツチ２１
のｃ端子側がオン、アナログスイツチ１５，１８
のｂ端子側がオンとなり、第２のBPF７の出力
により方向判別がなされ合焦方向にレンズ１を移
動せしめる。第１のBPF７のピーク出力レベル
がVref１より大きい時はアナログスイツチ１５，
１８のａ端子側がオンとなり、第１のBPF７の
出力によるクローズドループを形成し、合焦点で
安定する。
より大きく、第１のBPF７のピーク出力レベル
がVref１より小さい時はアナログスイツチ２１
のｃ端子側がオン、アナログスイツチ１５，１８
のｂ端子側がオンとなり、第２のBPF７の出力
により方向判別がなされ合焦方向にレンズ１を移
動せしめる。第１のBPF７のピーク出力レベル
がVref１より大きい時はアナログスイツチ１５，
１８のａ端子側がオンとなり、第１のBPF７の
出力によるクローズドループを形成し、合焦点で
安定する。
以上の様に本実施例によれば更に広い合焦引込
み範囲を得る事が出来る。
み範囲を得る事が出来る。
ところで以上の実施例においては、第２の
BPF１４、又は第３のBPF１４の出力を用いて
行う方向判別及びレンズ移動動作は、２値判別回
路１７の検出されホールドされた出力を利用する
為、外部雑音等で２値判別回路１７が誤つた出力
を発生した時など、非合焦方向にレンズが移動し
たままになるのを防ぐフエイルセーフ機能が必要
である。
BPF１４、又は第３のBPF１４の出力を用いて
行う方向判別及びレンズ移動動作は、２値判別回
路１７の検出されホールドされた出力を利用する
為、外部雑音等で２値判別回路１７が誤つた出力
を発生した時など、非合焦方向にレンズが移動し
たままになるのを防ぐフエイルセーフ機能が必要
である。
第８図にフエイルセーフ機能をも備えた一実施
例を示す。図におい１，７〜１３及び１４〜１６
は第４図と同一要素であり、同一番号を附してい
る。また第４図における２〜６の要素は記入を省
略している。第４図と異なる点はBPF２の出力
をAD交換するＡ／Ｄコンバータ２２、入出力ポ
ートを備えたコントロール回路２３，１８のかわ
りに３回路のアナログスイツチ１８′、ホールド
出力を発生する２値判別回路１７のかわりに非ホ
ールド出力を発生する２値判別回路１７′を設け、
レベル検出回路１４の出力、及び２値判別回路１
７′の出力をステータス信号としてコントロール
回路２３と接続し、アナログスイツチ１５，１
８′の切換えをコントロール回路２３の出力にて
行う点である。コントロール回路２３は１チツプ
マイクロコンピユータを用いれば容易に構成でき
詳細な説明は省略する。次に動作を説明する。
例を示す。図におい１，７〜１３及び１４〜１６
は第４図と同一要素であり、同一番号を附してい
る。また第４図における２〜６の要素は記入を省
略している。第４図と異なる点はBPF２の出力
をAD交換するＡ／Ｄコンバータ２２、入出力ポ
ートを備えたコントロール回路２３，１８のかわ
りに３回路のアナログスイツチ１８′、ホールド
出力を発生する２値判別回路１７のかわりに非ホ
ールド出力を発生する２値判別回路１７′を設け、
レベル検出回路１４の出力、及び２値判別回路１
７′の出力をステータス信号としてコントロール
回路２３と接続し、アナログスイツチ１５，１
８′の切換えをコントロール回路２３の出力にて
行う点である。コントロール回路２３は１チツプ
マイクロコンピユータを用いれば容易に構成でき
詳細な説明は省略する。次に動作を説明する。
今、第１のBPF７のピーク出力がVref１より
小さい時、レベル検出回路１４の出力は「０」で
あり、コントロール回路２３によりアナログスイ
ツチ１５はｂ側にオンとなる。次に第２のBPF
１４から得られる方向判別信号すなわち２値判別
回路１７′の出力が読みとられ、その値に応じて
アナログスイツチ１８′を＋VM〔Ｖ〕側、−VM
〔Ｖ〕側に切換えてレンズ１を移動させる。第１
のBPF７のピーク出力がVref１以上になり、レ
ベル検出回路１４の出力が「１」になると、コン
トロール回路２３によりアナログスイツチ１８′
はａ端子に切換えられてBPF１出力によるクロ
ーズドループを形成し、合焦点で安定する。
小さい時、レベル検出回路１４の出力は「０」で
あり、コントロール回路２３によりアナログスイ
ツチ１５はｂ側にオンとなる。次に第２のBPF
１４から得られる方向判別信号すなわち２値判別
回路１７′の出力が読みとられ、その値に応じて
アナログスイツチ１８′を＋VM〔Ｖ〕側、−VM
〔Ｖ〕側に切換えてレンズ１を移動させる。第１
のBPF７のピーク出力がVref１以上になり、レ
ベル検出回路１４の出力が「１」になると、コン
トロール回路２３によりアナログスイツチ１８′
はａ端子に切換えられてBPF１出力によるクロ
ーズドループを形成し、合焦点で安定する。
方向判別時の誤動作を修正するフエールセーフ
は次の様にして行われる。まずレンズ移動の直前
にBPF２の出力はＡ／Ｄコンバータ２２で読み
取られ、コントロール回路２３により例えば１フ
イールド又は１フレーム間のピーク値VP1を求め
て内部RAMエリアに格納する。
は次の様にして行われる。まずレンズ移動の直前
にBPF２の出力はＡ／Ｄコンバータ２２で読み
取られ、コントロール回路２３により例えば１フ
イールド又は１フレーム間のピーク値VP1を求め
て内部RAMエリアに格納する。
次にレンズ移動開始後一定時間後に同様に第２
のBPF１４のピーク値VP2を求め、先に格納した
ピーク値VP1と比較する。VP1＜VP2の時、移動方
向は正しいと判断され移動は継続される。VP1＞
VP2の時、誤つた方向としてアナログスイツチ１
８′は逆の極性電圧に切換えられ移動方向を反転
する。
のBPF１４のピーク値VP2を求め、先に格納した
ピーク値VP1と比較する。VP1＜VP2の時、移動方
向は正しいと判断され移動は継続される。VP1＞
VP2の時、誤つた方向としてアナログスイツチ１
８′は逆の極性電圧に切換えられ移動方向を反転
する。
VP1＝VP2の時は、第２のBPF１４のピーク値
VPが初期値VP1より大か小かを判別出来るまで移
動を継続する。この動作を第９図のフローチヤー
トに示す。
VPが初期値VP1より大か小かを判別出来るまで移
動を継続する。この動作を第９図のフローチヤー
トに示す。
以上の様に本実施例によれば第８図において
Ａ／Ｄコンバータ２２の出力ビツト数は４ビツト
程度の、またコントロール回路２３も4bitの１チ
ツプCPU程度の簡単なもので良く、コストの大
幅な増大なしにフエールセーフ機能をも含めた合
焦引込範囲の広い自動焦点機能を具現できる。
Ａ／Ｄコンバータ２２の出力ビツト数は４ビツト
程度の、またコントロール回路２３も4bitの１チ
ツプCPU程度の簡単なもので良く、コストの大
幅な増大なしにフエールセーフ機能をも含めた合
焦引込範囲の広い自動焦点機能を具現できる。
なおこれまでの説明において光路長の微変化は
モータ１２を基準周波数で微反転し、レンズ１を
微小往復させる事により発生させているが、レン
ズ１と撮像素子２の間に光路長可変要素を挿入し
てこれを基準周波数で駆動する事により光路長の
微変化を発生させる構成とする事も可能である。
光路長可変要素としては既に特願昭57−72109号
（大西、北村、西川）に示されており、またその
利用法としては特願昭57−72107号（北村、大西、
西川）第４図以降に示しており、これらについて
も本発明が適用できることは云うまでもない。
モータ１２を基準周波数で微反転し、レンズ１を
微小往復させる事により発生させているが、レン
ズ１と撮像素子２の間に光路長可変要素を挿入し
てこれを基準周波数で駆動する事により光路長の
微変化を発生させる構成とする事も可能である。
光路長可変要素としては既に特願昭57−72109号
（大西、北村、西川）に示されており、またその
利用法としては特願昭57−72107号（北村、大西、
西川）第４図以降に示しており、これらについて
も本発明が適用できることは云うまでもない。
また本発明は各実施例の構成のみに限定される
ものでなく、各実施例の組合わせ又は変更など本
発明における概要を含むもの全てに適用される事
は云うまでもない。
ものでなく、各実施例の組合わせ又は変更など本
発明における概要を含むもの全てに適用される事
は云うまでもない。
発明の効果
以上の様に、本発明の自動焦点整合装置によれ
ば、複数個のバンドパスフイルタを用い、最も中
心周波数の高い第１のバンドパスフイルタの出力
が所定レベル以上の時のみその第１のバンドパス
フイルタの出力を用いた焦点整合の閉ドループを
形成し、第１のバンドパスフイルタの出力が所定
レベル以下の時には更に中心周波数の低い他のバ
ンドパスフイルタの出力により合焦方向を判別
し、この判別出力で前記第１のバンドパスフイル
タの出力が所定レベル以上になるまで合焦方向に
レンズ移動を行うという段階的な制御を行うた
め、巾広い合焦引込み範囲と高い合焦精度及び閉
ドループを形成するまでは開ループ制御となるの
で高速応答が可能となるなど、その効果は大なる
ものがある。
ば、複数個のバンドパスフイルタを用い、最も中
心周波数の高い第１のバンドパスフイルタの出力
が所定レベル以上の時のみその第１のバンドパス
フイルタの出力を用いた焦点整合の閉ドループを
形成し、第１のバンドパスフイルタの出力が所定
レベル以下の時には更に中心周波数の低い他のバ
ンドパスフイルタの出力により合焦方向を判別
し、この判別出力で前記第１のバンドパスフイル
タの出力が所定レベル以上になるまで合焦方向に
レンズ移動を行うという段階的な制御を行うた
め、巾広い合焦引込み範囲と高い合焦精度及び閉
ドループを形成するまでは開ループ制御となるの
で高速応答が可能となるなど、その効果は大なる
ものがある。
第１図は従来例の自動焦点整合装置の構成図、
第２図はその動作を説明するための波形図、第３
図は本発明の自動焦点整合装置の動作の概要を説
明する波形図、第４図は本発明の第１の実施例に
おける自動焦点整合装置の構成図、第５図は本発
明の第２の実施例における自動焦点整合装置の構
成図、第６図は本発明の第３の実施例における自
動焦点整合装置の構成図、第７図はその実施例の
動作を説明する波形図、第８図は本発明の第４の
実施例における自動焦点整合装置の構成図、第９
図はその方向判別・移動時のフエールセーフ機能
も含めた動作のフローチヤート図である。 １……レンズ、２……撮像素子、７……第１の
BPF、８……基準周波数成分検出回路、９……
位相比較器、１１……モータ駆動回路、１２……
モータ、１３……第２のBPF、１４……レベル
検出回路、１５……スイツチ回路、１６……
LPF、１７……２値判別回路、１８……スイツ
チ回路。
第２図はその動作を説明するための波形図、第３
図は本発明の自動焦点整合装置の動作の概要を説
明する波形図、第４図は本発明の第１の実施例に
おける自動焦点整合装置の構成図、第５図は本発
明の第２の実施例における自動焦点整合装置の構
成図、第６図は本発明の第３の実施例における自
動焦点整合装置の構成図、第７図はその実施例の
動作を説明する波形図、第８図は本発明の第４の
実施例における自動焦点整合装置の構成図、第９
図はその方向判別・移動時のフエールセーフ機能
も含めた動作のフローチヤート図である。 １……レンズ、２……撮像素子、７……第１の
BPF、８……基準周波数成分検出回路、９……
位相比較器、１１……モータ駆動回路、１２……
モータ、１３……第２のBPF、１４……レベル
検出回路、１５……スイツチ回路、１６……
LPF、１７……２値判別回路、１８……スイツ
チ回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 焦点整合装置と、前記焦点整合装置を微動さ
せるための発振器と、撮像素子と、前記撮像素子
から得られる映像信号を入力できる中心周波数の
異なる複数個のバンドパスフイルターと、中心周
波数が最も高いバンドパスフイルターの出力があ
る設定レベルより大きい場合には中心周波数が最
も高いバンドパスフイルターを選択する手段を有
し前記複数個のバンドパスフイルターのうちの１
個のバンドパスフイルターを選択する選択手段
と、前記選択手段により選択されたバンドパスフ
イルターの出力を前記発振器が出力する基準周波
数信号と位相比較する同期整流器とを有し、前記
選択手段により選択されたバンドパスフイルター
の中心周波数が最も高いものでない場合には、前
記同期整流器の出力より前記焦点整合装置の制御
方向を判別し、中心周波数が最も高いバンドパス
フイルターが選択されるまでの間、その判別結果
により焦点整合装置を開ループ制御することによ
り、前記焦点整合装置を一定の速度で動作させ、
選択したバンドパスフイルターの中心周波数が最
も高い場合には前記同期整流器の出力を用いて前
記焦点整合装置を中心周波数が最も高いバンドパ
スフイルターの出力が最大になるように閉ループ
制御することを特徴とする自動焦点整合装置。 ２ 第１のバンドパスフイルターの出力が規定レ
ベル未満の時におけるレンズ移動期間中に、中心
周波数の低いバンドパスフイルターの出力がレン
ズ移動に伴つて減少した時はその移動方向を反転
させるようにしたことを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の自動焦点整合装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58008430A JPS59133783A (ja) | 1983-01-20 | 1983-01-20 | 自動焦点整合装置 |
| US06/488,605 US4484806A (en) | 1982-04-28 | 1983-04-25 | Automatic focussing apparatus |
| EP83104131A EP0092850B1 (en) | 1982-04-28 | 1983-04-27 | Automatic focussing apparatus |
| CA000426858A CA1212459A (en) | 1982-04-28 | 1983-04-27 | Automatic focussing apparatus |
| DE8383104131T DE3361983D1 (en) | 1982-04-28 | 1983-04-27 | Automatic focussing apparatus |
| AU14011/83A AU538849B2 (en) | 1982-04-28 | 1983-04-28 | Automatic focussing tv camera |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58008430A JPS59133783A (ja) | 1983-01-20 | 1983-01-20 | 自動焦点整合装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59133783A JPS59133783A (ja) | 1984-08-01 |
| JPH0554305B2 true JPH0554305B2 (ja) | 1993-08-12 |
Family
ID=11692902
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58008430A Granted JPS59133783A (ja) | 1982-04-28 | 1983-01-20 | 自動焦点整合装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59133783A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6172967U (ja) * | 1984-10-19 | 1986-05-17 | ||
| JPS6374273A (ja) * | 1986-09-17 | 1988-04-04 | Victor Co Of Japan Ltd | オ−トフオ−カス装置 |
| JPH0642718B2 (ja) * | 1987-02-18 | 1994-06-01 | 三洋電機株式会社 | オ−トフオ−カスビデオカメラ |
| JP2007192859A (ja) * | 2006-01-17 | 2007-08-02 | Sony Corp | 合焦制御装置、及び撮像装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4026568Y1 (ja) * | 1965-03-15 | 1965-09-08 | ||
| JPS5518207U (ja) * | 1978-07-21 | 1980-02-05 | ||
| JPS5746524A (en) * | 1980-09-04 | 1982-03-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Remote control responder |
-
1983
- 1983-01-20 JP JP58008430A patent/JPS59133783A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59133783A (ja) | 1984-08-01 |
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