JPS6366519A - 自動焦点調節装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明はカメラの焦点調節をする際に、撮影すべき被写
体の像を最適な焦点位置に自動的にフォーカシングする
カメラの自動焦点調節装置に関するものである。

従来の技術 スチルカメラやビデオカメラの分野で定着しつつある自
動焦点調節（オートフォーカス二ＡＦと称する）につい
ては、既に何種類かの方式が提案・実施されている。そ
の中の一つであるビデオカメラの映像信号を利用する方
式については、「山登りサーボ方式によるテレビカメラ
の自動焦点調整Ｊ　　（ｒＮＨＫ技術研究」第１７巻、
第１号、２１頁昭和４０年発行　石田他）の論文に詳細
に発表されている。

発明が解決しようとする問題点 上記の装置では第２図に示すように通常測距エリア表示
枠１が撮影画面２の中央部に固定されているため、撮影
レンズとしてズームレンズが使用される場合、その焦点
距離が短焦点側にある場合には測距エリアが広過ぎ、長
焦点側にある場合には測距エリアが狭すぎ、それぞれ誤
動作を起こすことがある。即ち焦点距離が短焦点側にあ
る場合には測距エリア内に遠近被写体が混在し、長焦点
側にある場合には投写体の倍率が大きく、被写体が測距
エリアより逃げやすいためである。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の自動焦点調節装置
は、撮影レンズの焦点距離を検出する手段と、その出力
に基づいて前記測距エリアの大きさを可変とする手段を
具備したものである。

作用 本発明は上記の構成によって、撮影用ズームレンズの焦
点距離を検出し、この出力にもとづいて前記測距エリア
の大きさを予め決められた値に設定することにより、常
に安定した自動焦点調節を可能ならしめるものである。

実施例 以下、本発明の自動焦点調節装置の一実施例について図
面を用いて説明する。

本実施例では、ビデオカメラより出力される被写体の輝
度信号に含まれる高周波成分に着目して自動焦点調節を
行う装置例について、本発明の発揮する機能（測距エリ
アの大きさの設定機能）と、具体的な構成法を説明する
。

まず、本発明の測距エリアの大きさの自動設定の概要に
ついて述べる。第３図（ａｌは、撮影用ズームレンズの
焦点距離が広角側にある場合の撮影画面２上の被写体（
人物）３と、この場合に設定される測距エリア表示枠４
の大きさを示す。第３図（ｂｌは被写体までの距離は変
化せず撮影用ズームレンズの焦点距離が望遠側に移動さ
れた場合の、撮影画面２上の被写体５と測距エリア表示
枠６の大きさを示す。即ち、本発明の主旨は、前記ズー
ムレンズの焦点距離の如何に関わらず、実際の自動焦点
調節に用いられる測距エリアを同一に保とうとするもの
である。

第１図に本発明の一構成法を示す。７はズームレンズで
あり、フォーカシングレンズ部８、変倍系レンズ部９、
コンペンセータ部１０、マスターレンズ部１）（各々便
宜上１枚の凸レンズで示しであるが、実際には複数枚の
レンズより構成されてＧ）る）、および絞り１２より成
る。被写体像はズームレンズ７を介し、撮像素子１３（
例えばＣ０Ｄ）上で受光される。撮像素子１３は、撮像
素子駆動回路１４にて駆動され、映像信号Ｃを出力する
。出力された映像信号Ｃは、ビデオ信号処理回路１５及
びＡＦ信号処理回路１６に付与される。ビデオ信号処理
回路１５では、周知の通り、所定の同期信号合成、変調
及び補正処理等を受け、出力ビデオ信号（例えばＮＴＳ
Ｃ信号）Ｃｏが形成される。ＡＦ信号処理回路１６は、
ズームレンズの一部又は撮像素子１３を周期的に振動さ
せ（ＡＦ用光路変調と称するが、振動機構は図示しない
）前記映像信号中の輝度信号の高周波成分を前記ＡＦ用
光路変調のタイミングと同期して取り出す。

ＡＦ制御回路１７は、ＡＦ信号処理回路１６の出力より
、レンズピント状態を判定し、これよりフォーカシング
レンズ部８の移動方向、移動速度を決定し、フォーカス
モーフ１８、ヘリコイド機構１９より成るレンズ駆動部
２０を介してフォーカシングレンズ部８を駆動する。

同図において２１はズーム環に沿って位置を示すディジ
タルパターンであり焦点位置読み取り手段２２で焦点位
置を読み取る様に構成されている。

読み取られたディジタル位置信号ＰｒはＲＯＭ２３に記
憶され、測距エリア規定タイミング発生回路２４に付与
される。測距エリア規定タイミング発生回路２４は、ビ
デオ信号の１フイ一ルド期間中の測距エリアに相当する
タイミングでＨレベル又はＬレベルとなる測距エリア規
定タイミング信号Ｔ。

を発生し、測距エリア表示枠発生回路２５および抜数回
路２６に入力される。測距エリア表示枠発生回路２５で
は、前記測距エリア規定タイミング信号Ｔ。

と同期して、一定輝度を有する表示枠信号ｃ色信号は含
まれていてもいなくてもよい）を発生し、加算器２７で
出力ビデオ信号Ｃ０に重畳されて、モニター用ビデオ信
号Ｃ，１を形成する。抜取回路２６は前記測距エリア規
定タイミング信号Ｔ、と同期して、前記タイミング外の
信号を除去し、自動焦点調節に供しないようにする。

なお上記撮像素子駆動、測距エリア規定タイミング発生
、ＡＦ用光路変潟はともにビデオカメラに内蔵されるク
ロック発生回路２８で発生するクロックパルスと同期し
ている。

測距エリアの設定例の１つを以下に示す。撮影用ズーム
レンズの焦点距離をｆ、〜ｆ、（ｆ、＜ｆ？）、焦点距
離がｆ１時の測距エリアの寸法を撮像面上の長手方向の
値でｌとした場合を考える。

いま、この焦点距離範囲をｎ分割すると、角焦点ゾーン
（Ｚ、１）は、 Ｚ＠　”　ｆｗ　十（ｋ　　１）　（ｆｔ　−ｆｗ　）
　／ｎ〜ｆＨ＋　ｋ　　（ｆｙ　　−ｆｗ　）　　／　
ｎ　　−−−−（１）（ｋ−１，２，・・・・・・・・
・、　　ｎ）で表される。各焦点ゾーンに対応する焦点
距離（ｆ７）をそのゾーンの広角側の焦点距離で代表す
るものとすると、 ｆｎ”ｆｗ＋（ｋ−１）　　（ｆｔ　　　ｆｗ）／ｎ−
・−・・−・（２） （ｋ＝１．２．、・・・・・・・・・、ｎ）従って、各
ゾーンでの測距エリアの大きさは撮像面上での長手方向
の寸法（ｌ、ｌ）に換算して１Ｖｎ＝ｔｔ　・［ｆｗ　
＋　（ｋ−１）（ｆｔ　−ｆｗ　）／ｎ）／ｒｗ　　　
・−・・・・（３）（ｋ＝１．２．・・・・・・・・・
、ｎ）とすればよい。第１図に示す実施例ではこのｎ個
の焦点距離ゾーンに対応するデジタルパターンをズーム
環上に設置し、読み取り手段と読み取られたデジタル信
号がＲＯＭに記憶される訳である。

発明の効果 この様に本発明は、撮影用ズームレンズの焦点距離を検
出し、この出力に基づいて測距視野の大きさを可変とす
るので自動焦点調節が常に安定して動作する。また構成
も比較的簡単である０以上詳細な説明したように本発明
は自動焦点調節に極めて優れた効果を有するものである
。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の実施例を示すブロック図、第２図は従
来の撮影画面と測距エリアを示す模式図、第３図は本発
明の詳細な説明する模式図である。 １．４．６・・・・・・測距エリア表示枠、２・・・・
・・撮影画面、３．．５・・・・・・被写体、７・・・
・・・ズームレンズ、８・・・・・・フォーカシングレ
ンズ部、１３・・・・・・撮像素子、１５・・・・・・
ビデオ信号処理回路、２０・・・・・・レンズ駆動部、
２１・・・・・・ディジタルパターン、２２・旧・・焦
点位置読み取り手段、２３・・・・・・ＲＯＭ、２４・
旧・・測距エリア規定タイミング発生回路、２５・・・
・・・測距エリア表示枠発生回路、２６・・・・・・抜
取り回路、２７・・・・・・加算器。 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　はか１名第１図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）被写体までの距離又は被写体の焦点状態を検出す
   る第１の検出手段と、撮影用ズームレンズの焦点距離を
   検出する第２の検出手段と、前記第２の検出手段の出力
   にもとづいて第１の検出手段の検出すべき測距エリアの
   大きさを予め決められた値に設定する手段と、前記測距
   エリアの大きさを表示する表示手段とを具備する自動焦
   点調節装置。
2. （２）第２の検出手段の出力する撮影用ズームレンズの
   焦点距離の値に反比例した大きさの測距エリアが設定さ
   れる特許請求の範囲第（１）項記載の自動焦点調節装置
   。
3. （３）撮影用ズームレンズの焦点距離範囲を所定の個数
   のゾーンに分割し、各々のゾーンに対し、予めそのゾー
   ン内に含まれる焦点距離を１つずつ選定しておき、その
   選定された焦点距離の逆数に比例した値にて、各々のゾ
   ーンに対応する測距エリアを設定する特許請求の範囲第
   （２）項記載の自動焦点調節装置。
4. （４）所定のゾーンに対応する測距エリアの大きさが、
   ディジタル信号で与えられ、あるいはディジタル信号に
   変換され、これがＲＯＭにより一旦記憶される特許請求
   の範囲第（３）項記載の自動焦点調節装置。