JPH0628404B2 - オ−トフオ−カス機構 - Google Patents
オ−トフオ−カス機構Info
- Publication number
- JPH0628404B2 JPH0628404B2 JP61107304A JP10730486A JPH0628404B2 JP H0628404 B2 JPH0628404 B2 JP H0628404B2 JP 61107304 A JP61107304 A JP 61107304A JP 10730486 A JP10730486 A JP 10730486A JP H0628404 B2 JPH0628404 B2 JP H0628404B2
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- JP
- Japan
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- optical path
- path length
- image pickup
- photoelectric conversion
- slit plate
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Links
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 25
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 19
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 5
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 4
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
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Classifications
-
- 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
- H04N23/673—Focus control based on electronic image sensor signals based on contrast or high frequency components of image signals, e.g. hill climbing method
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Focusing (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 本発明は、ビデオカメラのオートフオーカス機構の改良
に関する。
に関する。
(ロ)従来の技術 ビデオカメラのオートフオーカス装置において、ビデオ
カメラの撮像映像信号自体を焦点制御状態の評価に用い
る方法は、本質的にパララツクスが存在せず、また被写
界深度の浅い場合や遠方の被写体に対しても、正確に焦
点が合せられるなど優れた点が多い。実開昭５７−１９
５２７８号公報には、前述の様なオートフオーカス装置
の一例が開示されている。
カメラの撮像映像信号自体を焦点制御状態の評価に用い
る方法は、本質的にパララツクスが存在せず、また被写
界深度の浅い場合や遠方の被写体に対しても、正確に焦
点が合せられるなど優れた点が多い。実開昭５７−１９
５２７８号公報には、前述の様なオートフオーカス装置
の一例が開示されている。
前記従来技術はフオーカスレンズと撮像素子間の光路中
にハーフミラーを配し、このハーフミラーにより分光さ
れた反射光を光電変換素子にて受光して光電変換を為す
と共に、この光電変換素子を光軸方向に振動せしめ乍
ら、その振動の両側に於ける光電変換出力レベルを比較
して、ピント制御モータの回動方向を決定する様に構成
されている。
にハーフミラーを配し、このハーフミラーにより分光さ
れた反射光を光電変換素子にて受光して光電変換を為す
と共に、この光電変換素子を光軸方向に振動せしめ乍
ら、その振動の両側に於ける光電変換出力レベルを比較
して、ピント制御モータの回動方向を決定する様に構成
されている。
(ハ)発明が解決しようとする問題点 前記従来技術によると、撮像素子とは別にオートフオー
カス専用の光電変換素子を配する必要が生じ、スペース
的に不都合であり、またハーフミラーの取付精度がオー
トフオーカス動作に大きく影響するという欠点を有して
いる。
カス専用の光電変換素子を配する必要が生じ、スペース
的に不都合であり、またハーフミラーの取付精度がオー
トフオーカス動作に大きく影響するという欠点を有して
いる。
(ニ)問題点を解決するための手段 本発明は、撮像素子が光電変換部と垂直転送部とが交互
に配されたインターライン方式のものであり、前記撮像
素子の前面に、鉛直方向に延在する複数の貫通孔が配設
されている光透過性のスリット板を１フレームまたは１
フィールド周期で所定のピッチの往復運動をさせること
により、前記貫通孔が上記光電変換部に対向する第１位
置と、前記スリット板自体が上記光電変換部に対向する
第２位置とを交互に繰り返し、上記光電変換部に対する
光路長を変更する光路長変更手段を配置すると共に、前
記光路長変更手段による光路長変更操作前後における上
記撮像素子から得られる撮像映像信号のレベル変化に応
じて前記フォーカスレンズを変位せしめるフォーカスレ
ンズ変位手段を設けることを特徴とする。
に配されたインターライン方式のものであり、前記撮像
素子の前面に、鉛直方向に延在する複数の貫通孔が配設
されている光透過性のスリット板を１フレームまたは１
フィールド周期で所定のピッチの往復運動をさせること
により、前記貫通孔が上記光電変換部に対向する第１位
置と、前記スリット板自体が上記光電変換部に対向する
第２位置とを交互に繰り返し、上記光電変換部に対する
光路長を変更する光路長変更手段を配置すると共に、前
記光路長変更手段による光路長変更操作前後における上
記撮像素子から得られる撮像映像信号のレベル変化に応
じて前記フォーカスレンズを変位せしめるフォーカスレ
ンズ変位手段を設け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、光路長変更部材によ
って光路長を変更せしめ、あたかも撮像素子自体が変化
した如く撮像映像信号にレベル変化が生じ、しかも、撮
像素子の前面に配置した薄いスリット板を微動させるだ
けでよく、小型化に適している。
って光路長を変更せしめ、あたかも撮像素子自体が変化
した如く撮像映像信号にレベル変化が生じ、しかも、撮
像素子の前面に配置した薄いスリット板を微動させるだ
けでよく、小型化に適している。
(ヘ)実施例 以下、図面に従い本発明の第１実施例について説明す
る。
る。
第１図は本実施例装置の斜視図である。
(1)は第２図及び第３図に示す如く光電変換部（受光
部）(2)と垂直転送部(3)とが交互に配されたインターラ
イン方式のＣＣＤ（撮像素子）であり、フオーカスレン
ズ(4)からの光路上に固定されている。(5)は一端がビデ
オカメラのキヤビネットに配された圧電素子（光路長変
更手段）(6)に固着され、他端が同じくキヤビネツトに
固定された板バネ(7)に当接している光透過性が良く、
厚み(t)のガラス製スリツト板（光路長変更部材）であ
り、鉛直方向に延在する複数の貫通孔(8)(8)…が配設さ
れている。尚、前記光電変換部(2)の幅（水平方向の画
素幅）（ａ１）は垂直転送部(3)の幅（ｂ１）よりも小
さく、貫通孔(8)の幅に略等しい。
部）(2)と垂直転送部(3)とが交互に配されたインターラ
イン方式のＣＣＤ（撮像素子）であり、フオーカスレン
ズ(4)からの光路上に固定されている。(5)は一端がビデ
オカメラのキヤビネットに配された圧電素子（光路長変
更手段）(6)に固着され、他端が同じくキヤビネツトに
固定された板バネ(7)に当接している光透過性が良く、
厚み(t)のガラス製スリツト板（光路長変更部材）であ
り、鉛直方向に延在する複数の貫通孔(8)(8)…が配設さ
れている。尚、前記光電変換部(2)の幅（水平方向の画
素幅）（ａ１）は垂直転送部(3)の幅（ｂ１）よりも小
さく、貫通孔(8)の幅に略等しい。
前記圧電素子(6)にはパルス電圧が供給され、常に１／
６０ｓｅｃ（１フイールド）周期（１フレーム周期でも
良い）で、（ｃ１）のスライドピツチで横方向に第２図
に示される第１位置と第３図に示される第２位置間で往
復連動（スウイング動作）を為す。この第１位置では貫
通孔(8)(8)…は光電変換部(2)(2)…に対向し、第４図の
如く光電変換部(2)上には、通常の光路を経て得られる
光により結像が為される。また、第２位置では貫通孔
(8)(8)…は垂直転送部(3)…に対向し、第５図の如く光
電変換部(2)に達する光はスリット板(5)を通過するため
その光路長は△ｘだけ変化する。
６０ｓｅｃ（１フイールド）周期（１フレーム周期でも
良い）で、（ｃ１）のスライドピツチで横方向に第２図
に示される第１位置と第３図に示される第２位置間で往
復連動（スウイング動作）を為す。この第１位置では貫
通孔(8)(8)…は光電変換部(2)(2)…に対向し、第４図の
如く光電変換部(2)上には、通常の光路を経て得られる
光により結像が為される。また、第２位置では貫通孔
(8)(8)…は垂直転送部(3)…に対向し、第５図の如く光
電変換部(2)に達する光はスリット板(5)を通過するため
その光路長は△ｘだけ変化する。
この光路長の変化について第６図を参照して詳述する。
スネルの法則によると、 ｎ１ｓｉｎθ１＝ｎ２ｓｉｎθ２…… が成り立つ。（ｎ１、ｎ２は夫々物体Ｉ、物体IIにおけ
る光の屈折率、θ１、θ２は入射角を示す） 式より となる。ここでｎ１を真空中（大気中でも）の屈折率、
ｎ２（＝ｎ）をスリツト板中での屈折率とすると、第６
図におけるθ１、θ２の関係は次式の如くなる。
る光の屈折率、θ１、θ２は入射角を示す） 式より となる。ここでｎ１を真空中（大気中でも）の屈折率、
ｎ２（＝ｎ）をスリツト板中での屈折率とすると、第６
図におけるθ１、θ２の関係は次式の如くなる。
次に第６図のスリット板(5)の部分を拡大した第７図を
参照して光路長の変化分△ｘを算出する。入射点を通る
法線（ｌ１）とスリット板(5)を出る点との距離をａと
すると より が成り立つ。
参照して光路長の変化分△ｘを算出する。入射点を通る
法線（ｌ１）とスリット板(5)を出る点との距離をａと
すると より が成り立つ。
ここでフオーカスレンズ(4)とＣＣＤ(1)間の距離が十分
に大きい、即ちθ１、θ２共に微小角であるとすると、 となる。
に大きい、即ちθ１、θ２共に微小角であるとすると、 となる。
式よりスリット板(5)にガラス系の材質を用いた場
合、ｎ＝1.48〜1.5であるため、△ｘを１００μｍに振
らせたい場合、スリツト板の厚みｔ＝３００μｍとな
る。つまり薄板によって光路長変更が可能となることが
わかる。尚、第６図・第７図の実線はスリツト板(5)挿
入時の光路を、点線は未挿入時の光路を示す。
合、ｎ＝1.48〜1.5であるため、△ｘを１００μｍに振
らせたい場合、スリツト板の厚みｔ＝３００μｍとな
る。つまり薄板によって光路長変更が可能となることが
わかる。尚、第６図・第７図の実線はスリツト板(5)挿
入時の光路を、点線は未挿入時の光路を示す。
第８図にはフオーカスレンズ(4)位置とＣＣＤ(1)から得
られる撮像映像信号中の輝度信号のフオーカスエリアに
おける１フイールド分のＢＰＦ出力、即ち高域成分との
関係を示した特性図であり、１フイールド分の高域成分
出力（評価値）が最大値（頂点）となる位置が合焦点位
置となる。この特性図とスリツト板(5)のスウイング動
作との関係について説明すると、例えば、フオーカスレ
ンズ(4)位置がＡである場合に、縦方向の正弦波で示す
様にスリツト板(5)にスウイング動作を行わせると、Ｂ
ＰＦ(10)出力にＮＡで示される様に位相振幅のレベル変
動が見られる。また、フオーカスレンズ(4)がＢ位置に
ある、即ちＡ位置にある場合と同一のＢＰＦ出力レベル
にある時に、上述と同様にスリツト板(5)にスウイング
動作を行わせると、ＢＰＦ(10)出力にＭＡで示される様
にＮＡと振幅が同じで位相が逆になったレベル変動が生
じる。
られる撮像映像信号中の輝度信号のフオーカスエリアに
おける１フイールド分のＢＰＦ出力、即ち高域成分との
関係を示した特性図であり、１フイールド分の高域成分
出力（評価値）が最大値（頂点）となる位置が合焦点位
置となる。この特性図とスリツト板(5)のスウイング動
作との関係について説明すると、例えば、フオーカスレ
ンズ(4)位置がＡである場合に、縦方向の正弦波で示す
様にスリツト板(5)にスウイング動作を行わせると、Ｂ
ＰＦ(10)出力にＮＡで示される様に位相振幅のレベル変
動が見られる。また、フオーカスレンズ(4)がＢ位置に
ある、即ちＡ位置にある場合と同一のＢＰＦ出力レベル
にある時に、上述と同様にスリツト板(5)にスウイング
動作を行わせると、ＢＰＦ(10)出力にＭＡで示される様
にＮＡと振幅が同じで位相が逆になったレベル変動が生
じる。
ＢＰＦ(10)は、ＣＣＤ(1)にて得られた映像信号中の輝
度信号の、予め画面中央に設定されたフオーカスエリア
に対応する部分のみを抽出するサンプリング回路(11)か
らの出力の高域成分のみを分離している。尚、前記フオ
ーカスエリアの設定には、同期分離回路(12)にて分離さ
れた同期信号が利用されている。前記ＢＰＦ(10)出力は
検波回路(13)にて振幅検波された後、積分回路(14)にお
いてフイールド毎に積分される。この積分出力は遅延回
路(15)において１フイールド遅延される。比較回路(16)
は、積分出力と遅延積分出力とのレベルを比較し、比較
出力をフオーカスモータ制御回路(17)に入力している。
従って１フイールド前に比べてＮＡに示す様なレベル変
動が生じる場合には、フオーカスモータ（フオーカスレ
ンズ変位手段）(18)は、フオーカスレンズ(4)がＣＣＤ
(1)より離間する方向に移動する様に回転し、ＭＡに示
す様に逆位相のレベル変動が生じる場合には、フオーカ
スレンズ(4)がＣＣＤ(1)に接近する方向に移動する様に
フオーカスレンズ(4)を支持するフオーカスリング(17)
を回転せしめるべく駆動する。第８図の頂点(P)に示す
様にスウイング動作による振幅が最小となるまで、即ち
こうして、積分回路(14)出力が最大値となるまで一連の
動作が繰り返される。
度信号の、予め画面中央に設定されたフオーカスエリア
に対応する部分のみを抽出するサンプリング回路(11)か
らの出力の高域成分のみを分離している。尚、前記フオ
ーカスエリアの設定には、同期分離回路(12)にて分離さ
れた同期信号が利用されている。前記ＢＰＦ(10)出力は
検波回路(13)にて振幅検波された後、積分回路(14)にお
いてフイールド毎に積分される。この積分出力は遅延回
路(15)において１フイールド遅延される。比較回路(16)
は、積分出力と遅延積分出力とのレベルを比較し、比較
出力をフオーカスモータ制御回路(17)に入力している。
従って１フイールド前に比べてＮＡに示す様なレベル変
動が生じる場合には、フオーカスモータ（フオーカスレ
ンズ変位手段）(18)は、フオーカスレンズ(4)がＣＣＤ
(1)より離間する方向に移動する様に回転し、ＭＡに示
す様に逆位相のレベル変動が生じる場合には、フオーカ
スレンズ(4)がＣＣＤ(1)に接近する方向に移動する様に
フオーカスレンズ(4)を支持するフオーカスリング(17)
を回転せしめるべく駆動する。第８図の頂点(P)に示す
様にスウイング動作による振幅が最小となるまで、即ち
こうして、積分回路(14)出力が最大値となるまで一連の
動作が繰り返される。
(ト)発明の効果 上述の如く本発明によれば、撮像素子とは別に光電変換
素子を設けたり、あるいは実際に撮像素子を動かすこと
なく、しかも装置を大型化することなく、撮像素子の位
置を変化させるのと同等の効果が得られ、フオーカスレ
ンズを移動させるべき方向が簡単に検知でき有用であ
る。
素子を設けたり、あるいは実際に撮像素子を動かすこと
なく、しかも装置を大型化することなく、撮像素子の位
置を変化させるのと同等の効果が得られ、フオーカスレ
ンズを移動させるべき方向が簡単に検知でき有用であ
る。
第１図乃至第８図は本発明の第１実施例に係り、第１図
は装置の斜視図、第２図及び第３図はスリツト板のスウ
イング動作の説明図、第４図は第２図の場合の光路の説
明図、第５図は第３図の場合の光路の説明図、第６図及
び第７図はスリツト板による光路長の変化を説明する
図、第８図はフオーカスレンズ位置と評価値の特性図で
ある。 (1)……ＩＴ−ＣＣＤ（撮像素子）、(2)……光電変換部
（受光部）、(4)……フオーカスレンズ、(5)……スリッ
ト板（光路長変更部材）、(6)(41)……圧電素子（光路
長変更手段）、(18)……フオーカスモータ（フオーカス
レンズ変位手段）。
は装置の斜視図、第２図及び第３図はスリツト板のスウ
イング動作の説明図、第４図は第２図の場合の光路の説
明図、第５図は第３図の場合の光路の説明図、第６図及
び第７図はスリツト板による光路長の変化を説明する
図、第８図はフオーカスレンズ位置と評価値の特性図で
ある。 (1)……ＩＴ−ＣＣＤ（撮像素子）、(2)……光電変換部
（受光部）、(4)……フオーカスレンズ、(5)……スリッ
ト板（光路長変更部材）、(6)(41)……圧電素子（光路
長変更手段）、(18)……フオーカスモータ（フオーカス
レンズ変位手段）。
Claims (1)
- 【請求項１】撮像素子から得られる撮像映像信号中の輝
度信号の高域成分が最大値となる様に前記撮像素子とフ
ォーカスレンズとの距離を変更せしめるオートフォーカ
ス機構において、前記撮像素子は光電変換部と垂直転送
部とが交互に配されたインターライン方式のものであ
り、前記撮像素子の前面に、鉛直方向に延在する複数の
貫通孔が配設されている光透過性のスリット板を１フレ
ームまたは１フィールド周期で所定のピッチの往復運動
をさせることにより、前記貫通孔が上記光電変換部に対
向する第１位置と、前記スリット板自体が上記光電変換
部に対向する第２位置とを交互に繰り返し、上記光電変
換部に対する光路長を変更する光路長変更手段を配置す
ると共に、前記光路長変更手段による光路長変更操作前
後における上記撮像素子より得られる撮像映像信号のレ
ベル変化に応じて前記フォーカスレンズを変位せしめる
フォーカスレンズ変位手段を設けたことを特徴とするオ
ートフォーカス機構。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26040585 | 1985-11-20 | ||
| JP60-260405 | 1985-11-20 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62202682A JPS62202682A (ja) | 1987-09-07 |
| JPH0628404B2 true JPH0628404B2 (ja) | 1994-04-13 |
Family
ID=17347457
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61107304A Expired - Lifetime JPH0628404B2 (ja) | 1985-11-20 | 1986-05-09 | オ−トフオ−カス機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0628404B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02307157A (ja) * | 1989-05-22 | 1990-12-20 | Nec Corp | 日本語文書処理装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58188965A (ja) * | 1982-04-28 | 1983-11-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 自動焦点整合装置 |
| US4575764A (en) * | 1983-11-07 | 1986-03-11 | Honeywell Inc. | Video camera auto focus |
-
1986
- 1986-05-09 JP JP61107304A patent/JPH0628404B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62202682A (ja) | 1987-09-07 |
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