JPH0614237A - 焦点調節方法及び装置 - Google Patents

焦点調節方法及び装置

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JPH0614237A
JPH0614237A JP4167051A JP16705192A JPH0614237A JP H0614237 A JPH0614237 A JP H0614237A JP 4167051 A JP4167051 A JP 4167051A JP 16705192 A JP16705192 A JP 16705192A JP H0614237 A JPH0614237 A JP H0614237A
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JP
Japan
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sharpness
focus adjusting
focus
adjusting element
current
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JP4167051A
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English (en)
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Taeko Tanaka
妙子 田中
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ハンチング及びぼけ停止を無くす。 【構成】 尖鋭度の差分値が閾値TH1以下では(S
3)、高速の山登り動作#1でフォーカシング・レンズ
を移動する(S2)。尖鋭度の差分値が閾値TH1未満
になると(S3)、より低速な山登り動作#2に移行す
る(S4)。山を越すまで(S5)、尖鋭度ピーク値及
び尖鋭度がピークになる位置(ピーク値アドレス)を更
新する(S6)。山を越えて、現在の尖鋭度が尖鋭度ピ
ーク値より閾値TH2を越えて小さくなったら(S
7)、記憶するピーク値アドレスまでフォーカシング・
レンズをステップ移動する(S8〜11)。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、カメラの焦点調節方法
及び装置に関し、より具体的には、映像信号により焦点
を検出し、フォーカシング・レンズを調節する焦点調節
方法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ビデオ・カメラなどのように、光学像を
電気信号に変換する撮像素子を有するカメラでは、被写
体像の映像信号から撮影画像の尖鋭度を検出し、それが
最大になるように撮影光学系のフォーカシング・レンズ
を調節する焦点調節方式が採用されている。
【0003】尖鋭度の評価信号としては、例えば、撮影
画像の映像信号から抽出した高周波成分の強度や、映像
信号の微分により得られるぼけ幅信号の強度が用いられ
る。これは、通常の被写体では、当該高周波成分やぼけ
幅信号が、ピントがぼけた状態では小さく、ピントが合
うに従い大きくなり、合焦点で最大になるからである。
【0004】焦点調節では、合焦点に精度良く且つ高速
に到達する必要がある。従来例では、通常、尖鋭度が小
さいときには、高速にフォーカシング・レンズを移動さ
せ、尖鋭度が大きくなるに従い低速に移動させ、最大値
で停止させている。但し、最大値を知るには、尖鋭度が
一旦、最大値を越えて減少するのを確認する必要があ
る。一般にこの動作を山登り制御又は山登り動作と称し
ている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、映像信号を利
用する焦点調節装置では、被写体に対する依存度が高
く、合焦点付近でのフォーカシング・レンズの速度制御
が非常に困難である。速過ぎると合焦点を乗り越えてし
まい、合焦点付近でふらつくハンチング動作になってい
しまうことがある。
【0006】また、従来例では、フォーカシング・レン
ズをDCモータで駆動していたので、精度良く山の頂上
(尖鋭度の最大値)でフォーカシング・レンズを停止さ
せるには、山の頂上の直前で速度を落とし、山の頂上で
の停止に備えさせる必要がある。しかしこれも、山の頂
上が予め分かっていない限り、現実的には非常に困難で
ある。
【0007】本発明は、このような課題を解決する焦点
調節方法及び装置を提示することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明では、被写体の映
像信号の尖鋭度が最大になるように、山登り動作で撮影
光学系の焦点調節要素を位置調節する焦点調節方法及び
装置であって、当該尖鋭度の関数に応じて当該焦点調節
要素の移動速度を変更する。そして、山登り動作途中で
当該尖鋭度が最大になる当該焦点調節要素の位置をピー
ク位置として記憶し、現在の尖鋭度が最大の尖鋭度より
所定値以上小さくなったら、当該ピーク位置に当該焦点
調節要素を戻すように、焦点調節要素の駆動手段を制御
する。
【0009】
【作用】上記焦点調節要素のピーク位置を記憶してお
き、山を所定量降ったら、そのピーク位置に当該焦点調
節要素を戻すので、当該焦点調節要素を正確な合焦点に
位置調節できる。
【0010】また、尖鋭度の関数に応じて制御速度を変
更するので、例えば低コントラストの被写体に対しても
高速に合焦点に制御できる。
【0011】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。
【0012】図1は、ズーム・レンズを装着したビデオ
・カメラに適用した本発明の一実施例の概略構成ブロッ
ク図を示す。
【0013】10は撮影レンズであり、固定の前玉1
2、ズーミング・レンズ14、絞り16、固定レンズ群
18、及びフォーカシング・レンズ20からなる。22
はズーミング・レンズ14を撮影光軸方向に移動させる
モータ、24は当該モータ22を駆動するモータ駆動回
路、26は、絞り16の絞り羽根を開閉するガルバノメ
ータ、28は当該ガルバノメータ26に駆動電流を印加
する駆動回路、30はフォーカシング・レンズ20を撮
影光軸方向に移動させるモータ、32は当該モータ30
を駆動するモータ駆動回路である。
【0014】34は、ズーミング・レンズ14の撮影光
軸方向の位置を示す信号を出力するズーミング・エンコ
ーダ、36は絞り16の開放度を示す信号を出力する絞
りエンコーダ、38はフォーカシング・レンズ20の撮
影光軸方向の位置を示す信号を出力するフォーカシング
・エンコーダである。
【0015】40は撮影レンズ10による被写体の光学
像を電気信号に変換する撮像素子、42は撮像素子40
の出力を所定レベルに増幅するプリアンプ、44はプリ
アンプ42の出力にγ補正及び色バランス調整などの周
知のカメラ信号処理を施してビデオ信号化するビデオ信
号処理回路である。46はプリアンプ42の出力に従
い、当該プリアンプ42の出力レベルが一定になるよう
に、ガルバノメータ26及び駆動回路28を介して絞り
16を制御する絞り制御回路である。
【0016】48は、プリアンプ42の出力から焦点調
節に必要な部分(例えば、画面中央の測距エリア内の信
号)を抽出するゲート回路、50はゲート回路48の出
力から所定高周波成分を抽出するバンドパス・フィルタ
(BPF)である。
【0017】52は、BPF50の出力に従って駆動回
路232及びモータ30を介してフォーカシング・レン
ズを制御し、焦点調節する制御回路である。制御回路5
2にはエンコーダ38の出力が印加されており、これに
より、制御回路52は、フォーカシング・レンズ20の
現在位置を常時知ることができる。
【0018】なお、制御回路52には更に、エンコーダ
34,36の出力も印加されており、駆動回路24及び
モータ22を介してズーミング・レンズ14も制御する
が、本発明とは直接関係しないので、ズーミング・レン
ズ14の制御の説明は省略する。
【0019】図2及び図3を参照して、本実施例の動作
を説明する。図2は、本実施例の動作フローチャートを
示し、図3はフォーカシング・レンズ20の位置と尖鋭
度信号との関係を示す。ここでは、モータ30はステッ
プ・モータであるとする。また、本実施例では、山登り
動作を速度に関して2種類用意し、フォーカシング・レ
ンズ20を高速に移動する方を山登り動作#1、低速に
移動する方を山登り動作#2とする。
【0020】先ず、使用する撮影レンズ10の情報(焦
点距離情報や絞り情報など)を焦点調節のために設定し
(S1)、先ず、山登り動作#1で焦点調節をスタート
する(S2)。BPF50から供給される尖鋭度信号の
差分値が所定の閾値TH1以下であるか否かを調べる
(S3)。尖鋭度差分値がTH1以下であれば、パンニ
ングなどによる被写体の変化によるか、又は尖鋭度信号
のレベルが小さく、図3に示す山のすそに位置すると判
断し、山登り動作#1を継続する。
【0021】尖鋭度信号の差分値が所定の閾値TH1を
越えれば(S3)、より低速な山登り動作#2になる
(S4)。山登り動作#2では、尖鋭度のピークを検出
する。即ち、現在の尖鋭度を過去の尖鋭度のピーク値と
比較し(S5)、現在値の方が大きければ、尖鋭度ピー
クを更新する(S6)。同時に、現在のフォーカシング
・レンズ20の位置(アドレス)をピーク値アドレスと
して記憶する(S6)。
【0022】現在の尖鋭度が尖鋭度ピーク値より小さく
なれば、山を越えたことになる。そこで、尖鋭度ピーク
値と現在の尖鋭度の差(尖鋭度ピーク差分値)が閾値T
H2より大きくなったら(S7)、山登り動作#2を抜
け、ステップ・モータ30のステップ単位でのより精密
な動作に移行する。即ち、エンコーダ38の出力から得
られる現在のアドレス(フォーカシング・レンズ20の
位置)とピーク値アドレスを比較する(S8)。この時
点では両者は通常、一致しないので、次に、現在のアド
レス(フォーカシング・レンズ20の位置)とピーク値
アドレスの比較から、駆動回路32を介してステップ・
モータ32にピーク値アドレスに近付く方向の駆動パル
スを1つ印加する(S9,10,11)。
【0023】ピーク値アドレスに近付く方向へのパルス
駆動により、現在のアドレスがピーク値アドレスに等し
くなったら(S8)、合焦点に到達したことにより、焦
点調節動作を終了する。勿論、その後の、合焦検出で合
焦状態でなくなったことが判明したら、S1以降を繰り
返す。
【0024】図2では、尖鋭度信号の最大値を越えた
後、ステップ移動により最大値に戻したが、尖鋭度信号
の最大値を越えた後に、現在アドレスからピーク値アド
レスに戻す移動量を算出し、その移動量だけフォーカシ
ング・レンズ20を移動させてもよい。図4は、その動
作フローチャートを示す。
【0025】図4において、S21〜S27は、図2の
S1〜S7と同じである。山登り動作#2で尖鋭度ピー
ク差分値が閾値TH2より大きくなったら(S27)、
山登り動作#2を抜け、現在のアドレス(フォーカシン
グ・レンズ20の位置)とピーク値アドレスとの差Aを
算出する(S28)。そして、その差Aが負であれば
(S29)、駆動回路32を介してモータ30にフォー
カシング・レンズ20を無限遠方向に移動させるA個の
駆動パルスを印加し(S30)、Aが正(又はゼロ)で
あれば(S29)、駆動回路32を介してモータ30に
フォーカシング・レンズ20を至近方向に移動させるA
個の駆動パルスを印加し(S31)。これにより、フォ
ーカシング・レンズ20は合焦点に到達し、焦点調節動
作が終了する。勿論、その後の、合焦検出で合焦状態で
なくなったことが判明したら、S21以降を繰り返す。
【0026】このように、本実施例では、尖鋭度差が小
さいところではフォーカシング・レンズ20を低速移動
するので、尖鋭度信号がフォーカシング・レンズの位置
に対して急峻な山を描かないような低コントラストの被
写体に対しても、山の頂上を正確に検出できる。また、
検出した頂上を乗り越えても、検出した頂上のフォーカ
シング・レンズ位置を記憶しているので、フォーカシン
グ・レンズ20を山の頂上、即ち合焦点に正確に戻すこ
とができる。即ち、ハンチングやぼけ止まりを生じな
い。
【0027】上記実施例では、エンコーダ38によりフ
ォーカシング・レンズ20の光軸方向の位置を検出した
が、ステップ・モータ30に印加する駆動パルスをカウ
ントすることによっても、フォーカシング・レンズ位置
を正確に検出できるので、図2及び図4における現在ア
ドレス及びピーク値アドレスとして、当該駆動パルスの
カウント数を使用してもよい。
【0028】上記実施例ではまた、フォーカシング・レ
ンズ20の移動速度を尖鋭度差に応じて2段階で制御し
たが、3段階以上、又は連続的に変化させて制御しても
よいことはいうまでもない。また、尖鋭度差の他に、尖
鋭度差の尖鋭度に対する、尖鋭度差の平均映像レベルに
対する割合若しくは尖鋭度レベルに応じて、又はこれら
の組合わせに応じて移動速度を制御してもよい。
【0029】撮影レンズのフォーカシング・レンズを光
軸方向に移動させて焦点調節する実施例を説明したが、
撮像素子40を光軸方向に移動させて焦点調節する撮像
装置にも本発明を適用できることはいうまでもない。
【0030】
【発明の効果】以上の説明から容易に理解できるよう
に、本発明によれば、ハンチングやぼけ止まりを起こさ
ずに、正確に合焦点に撮影光学系を制御できる。また、
高速に合焦点に制御できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本実施例の概略構成ブロック図である。
【図2】 本実施例の動作フローチャートである。
【図3】 本実施例の山登り制御の説明図である。
【図4】 本実施例の別の動作フローチャートである。
【符号の説明】
10:撮影レンズ 12:前玉 14:ズーミング・レ
ンズ 16:絞り 18:固定レンズ群 20:フォー
カシング・レンズ 22:モータ 24:モータ駆動回
路 26:ガルバノメータ 28:駆動回路 30:モ
ータ 32:モータ駆動回路 34:ズーミング・エン
コーダ 36:絞りエンコーダ 38:フォーカシング
・エンコーダ 40:撮像素子 42:プリアンプ 4
4:ビデオ信号処理回路 46:絞り制御回路 48:
ゲート回路 50:バンドパス・フィルタ 52:制御
回路

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被写体の映像信号の尖鋭度が最大になる
    ように、山登り動作で撮影光学系の焦点調節要素を位置
    調節する焦点調節方法であって、 当該尖鋭度の関数に応じて当該焦点調節要素の移動速度
    を変更すると共に、 山登り動作途中で当該尖鋭度が最大になる当該焦点調節
    要素の位置をピーク位置として記憶し、現在の尖鋭度が
    最大の尖鋭度より所定値以上小さくなったら、当該ピー
    ク位置に当該焦点調節要素を戻すことを特徴とする焦点
    調節方法。
  2. 【請求項2】 現在の尖鋭度が最大の尖鋭度より所定値
    以上小さくなった後、現在の焦点調節要素の位置と上記
    ピーク位置との距離に相当する量、当該焦点調節要素を
    移動させることを特徴とする請求項1に記載の焦点調節
    方法。
  3. 【請求項3】 現在の尖鋭度が最大の尖鋭度より所定値
    以上小さくなった後、上記ピーク位置まで上記焦点調節
    要素をステップ移動させることを特徴とする請求項1に
    記載の焦点調節方法。
  4. 【請求項4】 被写体の映像信号の尖鋭度が最大になる
    ように、山登り動作で撮影光学系の焦点調節要素を位置
    調節する焦点調節装置であって、当該焦点調節要素を駆
    動する駆動手段と、当該焦点調節要素の位置を検出する
    位置検出手段と、山登り動作途中で当該尖鋭度が最大に
    なる当該焦点調節要素の位置をピーク位置として記憶
    し、現在の尖鋭度が最大の尖鋭度より所定値以上小さく
    なったら、当該ピーク位置に当該焦点調節要素を戻す制
    御手段とからなることを特徴とする焦点調節装置。
  5. 【請求項5】 上記制御手段が、現在の尖鋭度が最大の
    尖鋭度より所定値以上小さくなった後、現在の焦点調節
    要素の位置と上記ピーク位置との距離に相当する量、上
    記駆動手段により当該焦点調節要素を移動させることを
    特徴とする請求項4に記載の焦点調節装置。
  6. 【請求項6】 上記制御手段が、現在の尖鋭度が最大の
    尖鋭度より所定値以上小さくなった後、上記ピーク位置
    まで上記駆動手段により上記焦点調節要素をステップ移
    動させることを特徴とする請求項4に記載の焦点調節装
    置。
  7. 【請求項7】 被写体の映像信号の尖鋭度が最大になる
    ように、山登り動作で撮影光学系の焦点調節要素を位置
    調節する焦点調節装置であって、当該尖鋭度の関数に応
    じて当該焦点調節要素の移動速度を制御する制御手段を
    設けたことを特徴とする焦点調節装置。
JP4167051A 1992-06-25 1992-06-25 焦点調節方法及び装置 Withdrawn JPH0614237A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10233962A (ja) * 1996-08-16 1998-09-02 Fuji Photo Film Co Ltd フイルムスキャナーの自動焦点調節装置
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