JP2505835B2

JP2505835B2 - テレビカメラの焦点調整方法及び装置

Info

Publication number: JP2505835B2
Application number: JP62316960A
Authority: JP
Inventors: 潔佐藤; 晶肥後
Original assignee: Fuji Photo Optical Co Ltd
Current assignee: Fujinon Corp
Priority date: 1987-12-15
Filing date: 1987-12-15
Publication date: 1996-06-12
Anticipated expiration: 2011-06-12
Also published as: JPH01158882A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、テレビカメラの焦点調整方法及び装置に係
り、特に映像信号中の高周波成分により得られる画像の
精細度を検出し、この精細度が最大となるようにテレビ
カメラの撮影光学系の焦点調整を行うようにしたテレビ
カメラの焦点調整方法及び装置に関する。

〔従来の技術〕

近年、高品位テレビジョンシステムが開発され、実用
化段階に入りつつあり、必然的に高精度の焦点合わせが
要求されている。

しかし、従来のテレビカメラにあっては、ビューファ
インダーを覗きながらテレビカメラの撮影光学系のフォ
ーカスレンズを手動操作によって移動させて被写体に焦
点合わせを行っていた。この場合、上記ビューファイン
ダ上の映像の目視による限界解像度は、そのビューファ
インダのサイズにも左右されるが、400〜500TVL程度で
あり、高品位テレビジョンシステムで要求される1000TV
L程度の解像度を十分、満足するように焦点合わせを行
うのが困難である。

そこで、高品位テレビジョンシステムに対応できるよ
うに、これまでは、テレビカメラの撮影光学系の焦点合
わせを行うに際し、少なくとも1000TVL程度の解像度の
画像が得られるように、ビューファインダを覗きながら
焦点合わせ操作をするカメラマンの他に、別に用意され
た大型モニタを監視しながら手動にて焦点合わせを行う
フォーカスマンがおり、その人に微細な焦点合わせ調整
を委ねていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

第４図には、絞り値と焦点深度との関係が解像度をパ
ラメータにして示されている。上述したように、例えば
400TVLの限界解像本数であるビューファインダを覗きな
がら手動操作により焦点合わせを行う場合、第４図にて
曲線Ａ、Ａ′で囲まれた400TVL程度の解像度の領域内に
焦点調整が行われるが、この領域内は、この解像度にお
ける焦点深度内であるための、もはや手動操作者には、
その領域内のどの辺に位置するか不明となってしまう。

従って、400TVL程度の解像度を持つ1.5〜７インチ程
度のビューファインダを覗きながらの焦点合わせでは、
高品位テレビジョンシステムにおいて要求される曲線
Ｂ、Ｂ′で囲まれた1000TVLの解像度の領域内に調整が
困難である。

また、放送中においては、手動操作に際し、最良結像
性能が得られる位置に対して例えば、近距離側から遠距
離側へ、そして遠距離側から再び近距離側へ移動させ上
記位置を選定することが実質的に画像のボケや画像の揺
れを生じ見苦しくなってしまうために不可能である。

このような実情にも拘わらず、因みに1000TVL程度で
の良好な解像度が得られるように焦点調整を行うには、
少なくとも合焦目標値を曲線Ｃ、Ｃ′で示される1000TV
Lの解像度における焦点深度の1/2の焦点深度範囲内に設
定する必要がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであ
り、目視判断で困難な高域空間周波数成分に対するフォ
ーカスレンズの焦点合わせの微調整を行うテレビカメラ
の焦点調整方法及び装置を提供することを目的とするも
のである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明のテレビカメラの焦点調整方法では上記目的を
達成するために、被写体への焦点合わせを行う第１のフ
ォーカスレンズと、上記第１のフォーカスレンズより高
い合焦精度を得るための第２のフォーカスレンズとを含
む撮影光学系と、上記撮影光学系により結像した被写体
像を映像信号に変換する撮像手段と、上記映像信号を所
定フォーマットの映像信号に変換処理する信号処理手段
と、操作部材の手動操作に基づいて上記第１のフォーカ
スレンズを光軸方向に移動させて焦点合わせを行う手動
合焦手段と、上記信号処理手段からの映像信号から高域
空間周波数成分を抽出し、その抽出した高域空間周波数
成分の積分値が極大値となるように上記第２のフォーカ
スレンズを光軸方向に移動させて上記手動合焦手段より
も高い合焦精度で焦点合わせを行う自動合焦手段と、を
有するテレビカメラの焦点調整方法において、上記自動
合焦手段による焦点合わせを停止させ上記手動合焦手段
による焦点合わせが可能な状態を標準状態とし、上記第
１のフォーカスレンズの現在位置を保持した状態で上記
自動合焦手段による焦点合わせを行う微調整モードを設
け、上記標準状態での焦点合わせを行い、上記標準状態
での焦点合わせが終了すると、上記微調整モードによる
焦点合わせを行い、上記微調整モードによる焦点合わせ
が終了すると、上記標準状態に自動復帰するようにした
ことを特徴とするものである。

〔作用〕

本発明に係るテレビカメラの焦点調整方法では手動操
作もしくは予め設定された合焦位置の記憶値に基づいて
第１のフォーカスレンズの焦点調整を行う手動合焦手段
による第１のフォーカスレンズの焦点調整後に、その手
動合焦手段の合焦動作終了もしくは外部手動操作に基づ
いて発生する起動信号を受けて動作する自動合焦手段に
よる第２のフォーカスレンズの焦点調整により目視判断
が困難な高域空間周波数成分に対する撮像光学系の焦点
合わせの微調整が行われる。

また本発明に係るテレビカメラの焦点調整装置では手
動操作等に基づいて焦点調整を行う手動合焦手段により
所要の精度で第１のフォーカスレンズの焦点調整が行わ
れる。

次いでこの手動合焦手段による第１のフォーカスレン
ズ駆動終了もしくは手動操作に基づく起動信号を受けて
動作する自動合焦手段により第２のフォーカスレンズが
所定の時間間隔で複数回、所定移動量だけ移動させられ
るように上記駆動手段が制御され且つ夫々の移動位置で
の焦点量が演算されると共に、上記第２のフォーカスレ
ンズの最良結像性能が得られる位置が決定され上記第２
のフォーカスレンズはその位置に移動させられる。この
結果、目視判断が困難な高域空間周波数成分に対するフ
ォーカスレンズの焦点合わせの微調整が行われる。

このように本発明によるテレビカメラの焦点調整方法
及び装置によれば、目視判断による精度をはるかに超え
る高精度の焦点調整が可能となる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第
１図には本発明に係るテレビカメラの焦点調整装置の一
実施例の構成が示されている。同図において、撮影光学
系１は第１フォーカスレンズ10、ズームレンズ11、第２
フォーカスレンズ12、マスターレンズ13及び絞り14等か
ら構成されている。フォーカスレンズ10は撮影光学系１
の焦点合わせを行うレンズである。

第１フォーカスレンズ10、第２フォーカスレンズ12は
それぞれモータあるいは圧電素子等のアクチュエータ1
6、22により図示してない駆動機構を介して撮影光学系
の光軸100方向に駆動されるようになっている。アクチ
ュエータ16、22は、駆動回路18、24により駆動信号が与
えられ、駆動回路18、24には制御回路50よりD/A変換器2
0、26を介してアクチュエータ16、22を駆動するための
制御信号が出力される。

ズームレンズ11は撮影光学系１の倍率を変更するレン
ズ系であり、種々のレンズにより構成されている。ズー
ムレンズ11のズーム位置（倍率）は図示していないズー
ムリングに連動するポテンショメータ29により検出さ
れ、該検出値はA/D変換器31を介して制御回路50に入力
されるようになっている。

設定される絞り値は絞り14の開口面積を可変する図示
してない絞りリングに連動するポテンショメータ28によ
り検出され、該検出値はA/D変換器30を介して制御回路5
0に入力されるようになっている。

15は色分解光学系であり、色分解光学系15は絞り14を
介して入射される光をＲ、Ｇ、Ｂの三原色に分解する光
学部品であり、例えばダイクロイックプリズム、フィル
タ等で構成されている。

38、40、42はそれぞれ色分解光学系15によりＲ、Ｇ、
Ｂの三原色に分解された光による被写体の光学像を映像
信号に変換する撮像管あるいは固体撮像素子で構成され
た撮像デバイスであり、これらの撮像デバイス38、40、
42により得られた微弱な映像信号はそれぞれプリアンプ
44、46、48により増幅された後、プロセス回路52、54、
56に入力される。

プロセス回路52、54、56はそれぞれ、プリアンプ44、
46、48から出力された映像信号に周波数特性補償、ガン
マ補正、輪郭強調等の各種の信号処理を行い、三原色
Ｒ、Ｇ、Ｂの映像信号とする回路である。

カラーエンコーダ58はプロセス回路52、54、56から出
力されたＲ、Ｇ、Ｂの映像信号を所定のフォーマット、
例えばNTSC方式の複合映像信号とする回路である。

カラーエンコーダ58からの複合映像信号は図示してな
いCRTビューファインダに出力されると共に、アンプ62
を介してハイパスフィルタ64に入力される。ハイパスフ
ィルタ64は映像信号の信号帯域の高域周波数近傍の信号
成分のみを通過させるような周波数特性となっている。
すなわち、ハイパスフィルタ64の遮断周波数は映像信号
の信号帯域の高域周波数近傍に選択される。

ところでテレビカメラの撮影光学系は空間周波数に対
する応答特性を考えた場合に被写体像を示す映像信号に
関してローパスフィルタとして機能するものとして把握
することができる。このように撮影光学系をローパスフ
ィルタとして考えた場合にこのローパスフィルタの周波
数特性はディフォーカス量によって、遮断周波数が大き
く変化する。

一方、映像信号に含まれる高周波成分は被写体像の精
細度を示すので、前記ローパスフィルタの遮断周波数付
近における映像信号の高周波成分の振幅情報をテレビカ
メラの撮影光学系の焦点調整のための情報として使用す
ることができる。このため、ハイパスフィルタ64の遮断
周波数は映像信号の信号帯域の高域周波数近傍に選択さ
れる。

ハイパスフィルタ64により抽出された映像信号の高周
波成分はアンプ66を介してA/D変換器68でA/D変換され、
高周波成分の振幅情報がRAM70に書き込まれるように構
成されている。

60は同期信号発生部であり、複合同期信号をプロセス
回路52、54、56、カラーエンコーダ58、アンプ72並びに
タイミングコントローラ74にそれぞれ出力する。

タイミングコントローラ74はA/D変換器68のA/D変換処
理のタイミング及びRAM70へのデータの書き込み／読出
しを行う際のアドレスデータをアドレスジェネレータ76
から出力するタイミングを定めるタイミング信号を出力
する回路である。

また32は第１フォーカスレンズ10を手動操作により駆
動するための操作部材であり、該操作部材32を回すこと
によりこれに連動するポテンショメータ34により操作部
材32の回動量に応じた電圧が検出され、この検出された
電圧値がA/D変換器36を介して制御回路50に入力される
ようになっている。

また、33は制御回路50に第１フォーカスレンズ10の自
動焦点調整を指示する為の外部起動信号を発生する外部
起動ボタンである。制御回路50はA/D変換器30、36及びR
AM70からのデータを取り込み、各種の演算処理を行い、
テレビカメラの撮影光学系を合焦させるように第１、第
２フォーカスレンズ10、12の焦点調整を行うべくアクチ
ュエータ16、22の駆動制御を行う。

上記構成からなるテレビカメラの焦点調整装置の動作
を以下に説明する。まずビューファインダ（図示せず）
をのぞきながら被写体にテレビカメラの撮影光学系１の
焦点を合わせるべく操作部材32を操作する。操作部材32
の操作量（回動量）に応じた電圧値がポテンショメータ
34により検出され、A/D変換器36を介して制御回路50に
入力される。制御回路50はA/D変換器36のディジタル信
号に基づいてD/A変換器20を介して駆動回路18にアクチ
ュエータ16を操作部材32の操作に応じて所定方向に所定
量だけ回転駆動するための制御信号を出力する。この結
果、アクチュエータ16は駆動回路18から駆動信号を受け
て第１フォーカスレンズ10を図示してない駆動機構を介
して光軸100上を移動させる。このように操作部材32の
手動操作によりテレビカメラの撮影光学系１の焦点合わ
せの調整が行われる。

さて、上記した操作部材32の手動操作が終了（停止）
するとその合焦動作終了に基づく起動信号によって自動
的に焦点合わせの微調整が行われる。この微調整は既述
したように撮影光学系１をローパスフィルタとして考え
た場合に焦点調整により一定距離の被写体に対して等価
帯域幅が変化するためにこのローパスフィルタの遮断周
波数付近の映像信号の高周波成分の振幅が大きく変化す
るので、この振幅変化を検出し、合焦位置において高周
波成分の振幅が最大となることから、この振幅が最大と
なるように第２フォーカスレンズ12を移動することによ
り行われる。

第２フォーカスレンズ12の焦点ずれ量（以下、ディフ
ォーカス量と記す）に対するハイパスフィルタ64を介し
て得られる映像信号の高周波成分の振幅との関係（焦点
量曲線）を第２図に示す。同図において絞り値等により
焦点量曲線の傾斜、極大値（ピーク）が異なることが理
解できる。制御回路50内に設けられたROMには絞り値と
第２フォーカスレンズ12の移動量との関係がテーブルと
して記憶されている。

さて絞りリングに連動するポテンションメータ28から
A/D変換器30を介して絞り値が制御回路50に取り込ま
れ、制御回路50は絞り値に基づいて第２フォーカスレン
ズ12の移動量及び移動方向を決定し、D/A変換器26を介
して駆動回路24にアクチュエータ22を微小移動させるた
めの制御信号を出力する。この制御信号は１フィールド
毎に行われ、２フレームでディフォーカス量の異なる４
点（その内の１点は方向判別に利用）の映像信号の高周
波成分の積分値が制御回路50によりハイパスフィルタ6
4、A/D変換器68を介してRAM70に書き込まれた前記高周
波成分の振幅情報から演算され、この積分値とディフォ
ーカス量との関係から焦点量曲線の極大値（ピーク）が
得られるディフォーカス量の座標値が求められる。この
演算処理の内容を第３図を参照して説明する。

第３図において第２フォーカスレンズ12を微小移動
し、ａ、ｂ、ｃの３点の映像信号の高周波成分の焦点電
圧値を得る。同図においてｘをディフォーカス量、ｙを
ハイパスフィルタ64を介して得られる映像信号の高周波
成分の焦点電圧値とする。ａ、ｂ、ｃの間隔をＳとしａ
点のｘ座標を「０」とすると各点の座標は、ａ（0,y_A） …（１）ｂ（S,y_B） …（２）ｃ（2S,y_C） …（３）である。

この３点を通る曲線の山頂Ｐ(x_P,y_P)のｘ座標x_Pをラ
グランジェの補間多項式を用いて求める。

a(x₀,y₀)、b(x₁,y₁)、c(x₂,y₂)の３点を通る焦点量曲線
の式Ｐ（ｘ）は次のように表される。

ここで式（１）、（２）、（３）を（５）式に代入する
と、式（６）、（７）、（８）を式（４）に代入してＰ（ｘ）の微分式が０のとき極大値をとるのでよってａ点より合焦位置Ｐ点までの距離x_Pは式（９）で
与えられる。

制御回路50はこの座標値X_Pを示すデータから第２フォ
ーカスレンズ12の移動量を求め、D/A変換器26を介して
駆動回路24に第２フォーカスレンズ12を合焦位置まで移
動させるための制御信号を出力する。この結果、駆動回
路24よりアクチュエータ22に駆動信号が出力され、第２
フォーカスレンズ12は、被写体に対して合焦位置に移動
させられ、次の手動操作等による起動信号が入力される
までその位置に留まる。

しかしながら、これら一連の前述した合焦動作に於い
て、焦点量のピーク値が決定されない場合があり得る。
その場合は、被写体に合焦させるための制御信号が制御
回路50よりD/A変換器20、駆動回路18を介してアクチュ
エータ16に出力される。その後、再び焦点量曲線の極大
値の座標を求めるための演算処理が行われ、同様の第２
フォーカスレンズ12の駆動制御の結果、被写体に対しテ
レビカメラの撮影光学系は手動操作では行うことが困難
な高精度での合焦状態となる。

次に第２フォーカスレンズ12の焦点合わせの微調整を
行う際に制御回路50により実行される処理ルーチンの内
容を第5A図及び第5B図に示す。これらの図において、こ
の処理ルーチンが起動されると、まず手動操作による第
１フォーカスレンズ10の焦点合わせを行うための操作部
材32の現在位置がポテンショメータ34により検出され、
A/D変換器36を介して読み込まれ、制御回路50内の記憶
部（RAM）に書き込まれる（ステップ200）。次いで図示
してない絞りリングにより設定される絞り14の絞り値が
ポテンショメータ28、A/D変換器30を介して、またズー
ムレンズ11のズーム位置（倍率）がポテンショメータ2
9、A/D変換器31を介してそれぞれ、読み込まれ、制御回
路50内の記憶部に書き込まれる（ステップ201）。

更に操作部材32の現在位置がステップ200で読み込ま
れた位置から変化し且つ操作部材32の操作が停止したか
否か、換言すれば手動操作による第１フォーカスレンズ
10の焦点合わせが行われ且つ終了したか否かが判定され
る（ステップ202）。手動操作による第１フォーカスレ
ンズ10の焦点合わせが行われ且つ終了した場合にはステ
ップ203に移行する。また手動操作による第１フォーカ
スレンズ10の焦点合わせが行われなかった場合にはステ
ップ211に移行し、外部起動釦33が操作されたか否かが
判定される。

ステップ211で外部起動釦33が操作されていないと判
定された場合にはステップ200に戻る。また外部起動釦3
3が操作された場合にはステップ203に移行する。このよ
うにステップ200〜202及びステップ211の処理によって
手動操作による第１フォーカスレンズ10の焦点合わせが
終了したか又は外部起動釦33が操作された場合にステッ
プ203〜210、ステップ212〜227による第２フォーカスレ
ンズ12の焦点合わせの微調整が行われる。

ステップ203では第２フォーカスレンズ12が基準位置
（焦点合わせを行う際における原点）にもどされ、次の
ステップ204では現時点における絞り14の絞り値、ズー
ムレンズ11のズーム位置に基づいて第２フォーカスレン
ズ12の単位移動量が算出される。

更に、ハイパスフィルタ64により抽出された映像信号
の高周波成分量（焦点電圧）がA/D変換器68によりA/D変
換され、その変換値V_xがRAM70のメモリエリアｘに書き
込まれる（ステップ205）。

次にステップ206では第２フォーカスレンズ12がアク
チュエータ22によりステップ204で算出された単位移動
量だけ光軸100上をカメラ本体側（手前側であり、至近
側）に移動させられる。この時にハイパスフィルタ64を
介して得られた映像信号の高周波成分量がA/D変換器68
によりA/D変換され、その変換値V_yはRAM70のメモリエリ
アｙに書き込まれる（ステップ207）。

更にステップ208ではRAM70のメモリエリアｘ、ｙに書
き込まれた焦点電圧値V_x、V_yの大小比較が行われる。V_x
＜V_yであると判定された場合にはステップ212に進み、
第２フォーカスレンズ12の移動方向を第１フォーカスレ
ンズ10側に指定し、ステップ214に進む。

またV_x≧V_yであると判定された場合には第２フォーカ
スレンズ12の移動方向をマスターレンズ13側に指定し、
第２フォーカスレンズ12は２単位移動量だけマスターレ
ンズ13側に移動させられる（ステップ209、210）。この
時点でハイパスフィルタ64を介して得られた映像信号の
高周波成分量がA/D変換器68によりA/D変換され、その換
算値V_y′がRAM70のメモリエリアｙに書き込まれ、更新
される（ステップ213）。

更に第２フォーカスレンズ12が単位移動量だけステッ
プ209又はステップ212で指定された移動方向に移動させ
られ、その時点においてハイパスフィルタ64を介して得
られた映像信号の高周波成分量がA/D変換器68によりA/D
変換され、その変換値V_zがRAM70のメモリエリアｚに書
き込まれる（ステップ214、215）。次にステップ216で
はRAM70のメモリエリアｘ〜ｚに書き込まれた焦点電圧
値V_x、V_y、V_z（又はV_x、V_y′、V_z）を用いてラグランジェ
の補間多項式により焦点曲線を示す関数の極大値及びそ
の極大値が得られる合焦位置を示す光軸100上の座標が
求められる。

更にステップ217ではステップ216において演算された
結果、極大値が存在するか否かが判定され、極大値が存
在する場合には極大値が存在する光軸100上の座標位置
に第２フォーカスレンズ12がアクチュエータ22により移
動させられる（ステップ225）。

またステップ217で極大値が存在しないと判定された
場合には第２フォーカスレンズ12の全移動範囲（移動可
能な範囲）に対して残りの単位移動数、換言すれば指定
された方向における移動範囲限界値が算出される（ステ
ップ218）。

次にステップ218での演算結果から指定された移動方
向における移動範囲が２単位移動量以上、残存している
か否かが判定され（ステップ219）、２単位移動量以
上、残存している場合にはRAM70のメモリエリアｚに書
き込まれている焦点電圧値V_zがメモリエリアｘに書き換
えられ、第２フォーカスレンズ12が単位移動量だけ既に
ステップ209又はステップ212で指定されている方向に移
動させられ、更にステップ213に戻る（ステップ226、227）。

一方ステップ219で、指定された移動方向における移
動範囲が２単位移動量だけ残存していないと判定された
場合には、第２フォーカスレンズ12を現在位置から基準
位置に復帰させた場合において現在の合焦状態を維持す
るために必要な第１フォーカスレンズ10の現在位置から
の光軸100方向の移動量（本実施例ではこの移動量を以
下、帰還移動量と称す）が算出される（ステップ220）。

次に第２フォーカスレンズ12が基準位置に移動される
と同時に第１フォーカスレンズ10が現在位置からステッ
プ220で算出された帰還移動量だけ移動させられる（ス
テップ221）。更にステップ222では第１フォーカスレン
ズ10、第２フォーカスレンズ12の移動が完了したか否か
が判定され、これらの移動が完了していない場合にはス
テップ221に戻り、同様の処理が行われる。

ステップ222で第１フォーカスレンズ10、第２フォー
カスレンズ12の移動が完了したと判定された場合にはそ
の時点においてハイパスフィルタ64を介して得られた映
像信号の高周波成分量がA/D変換器68によりA/D変換さ
れ、その変換値V_x′がRAM70のメモリエリアｘに書き込
まれる（ステップ223）。

更にステップ224では第２フォーカスレンズ12が単位
移動量だけステップ209又はステップ212で指定され方向
に移動させられ、ステップ213に戻り、既述したのと同
様の処理が行われる。

以上の処理により撮影光学系１の焦点合わせの微調整
が行われる。

尚、上記実施例においては、手動操作部材32によって
予め合焦操作を行う例を述べたが、この第１の段階での
合焦動作（第１の合焦手段による合焦動作）は、次の合
焦手段によるものであっても良い。つまり、ドラマ撮り
のときなどに利用される所謂ショットボックス（SHOT B
OX）によって定められた合焦位置のメモリ値に基づく合
焦動作更にはゾーンフォーカス型の自動焦点調整装置等
の自動焦点調整装置の出力信号による合焦動作であって
も良く、これらと本発明による目視判断が困難な高域空
間周波数成分に対する微調整を行う第２の合焦手段との
組み合わせによっても同様の作用効果が奏せられるもの
である。

また、第２の合焦手段の起動は、第１の合焦手段の動
作終了後のみならず、外部手動操作をトリガーとして行
うようにしても良い。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明では手動操作もしくは予め
設定された合焦位置の記憶値に基づいて第１のフォーカ
スレンズの焦点調整を行う手動合焦手段による第１のフ
ォーカスレンズの焦点調整後に、その手動合焦手段の合
焦点動作終了もしくは外部手動操作に基づいて発生する
起動信号を受けて動作する自動合焦手段による第２のフ
ォーカスレンズの焦点により撮影光学系の焦点合わせの
微調整を行うように構成したので、本発明によれば手動
操作では合焦させることが困難な高域空間周波数成分の
焦点深度領域内においても合焦させることができる。

また撮影光学系の焦点合わせの微調整を行うに際して
後方の小さい第２のフォーカスレンズを移動させるよう
にしたのでアクチュエータ等の負荷を小さくすることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るテレビカメラの焦点調整装置の一
実施例の構成を示すブロック図、第２図は絞り値をパラ
メータにした場合における焦点量曲線を示す特性図、第
３図は焦点量曲線の一例を示し、焦点量曲線の極大値を
求める際の演算内容を説明するための特性図、第４図は
絞り値に対する焦点深度の特性を解像度をパラメータと
して示した特性図、第5A図及び第5B図は第１図における
制御回路により実行される処理ルーチンの内容を示すフ
ローチャートである。 10……第１フォーカスレンズ、12……第２フォーカスレ
ンズ、14……絞り、16、22……駆動用アクチュエータ、
20、26……D/A変換器、30、36、68……A/D変換器、32…
…操作部材、33……外部起動釦、50……制御回路、64…
…ハイパスフィルタ、70……RAM、76……アドレスジェ
ネレータ、74……タイミングコントローラ。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】被写体への焦点合わせを行う第１のフォー
カスレンズと、上記第１のフォーカスレンズより高い合
焦精度を得るための第２のフォーカスレンズとを含む撮
影光学系と、上記撮影光学系により結像した被写体像を
映像信号に変換する撮像手段と、上記映像信号を所定フ
ォーマットの映像信号に変換処理する信号処理手段と、
操作部材の手動操作に基づいて上記第１のフォーカスレ
ンズを光軸方向に移動させて焦点合わせを行う手動合焦
手段と、上記信号処理手段からの映像信号から高域空間
周波数成分を抽出し、その抽出した高域空間周波数成分
の積分値が極大値となるように上記第２のフォーカスレ
ンズを光軸方向に移動させて上記手動合焦手段よりも高
い合焦精度で焦点合わせを行う自動合焦手段と、上記自動合焦手段による焦点合わせを停止させ上記手動
合焦手段による焦点合わせが可能な状態を標準状態と
し、上記第１のフォーカスレンズの現在位置を保持した
状態で上記自動合焦手段による焦点合わせを行う微調整
モードを設け、上記標準状態での焦点合わせを行い、上記標準状態での焦点合わせが終了すると、上記微調整
モードによる焦点合わせを行い、上記微調整モードによる焦点合わせが終了すると、上記
標準状態に自動復帰するようにしたことを特徴とするテ
レビカメラの焦点調整方法。
【請求項２】上記自動合焦手段による焦点合わせ時に、
第２のフォーカスレンズの移動可能な範囲で極大値が検
出されない場合には、第２のフォーカスレンズを基準位
置に戻すと同時に現在の焦点位置が移動しないように上
記第１のフォーカスレンズを移動させ、その後、再び上
記第１のフォーカスレンズを停止させた状態で上記自動
合焦手段による焦点合わせを行うことを特徴とする特許
請求の範囲第（１）項記載のテレビカメラの焦点調整方
法。
【請求項３】被写体への焦点合わせを行う第１のフォー
カスレンズと、上記第１のフォーカスレンズより高い合焦精度を得るた
めの第２のフォーカスレンズとを含む撮影光学系と、上記撮影光学系により結像した被写体像を映像信号に変
換する撮像手段と、上記映像信号を所定フォーマットの映像信号に変換処理
する信号処理手段と、操作部材の手動操作に基づいて上記第１のフォーカスレ
ンズを光軸方向に移動させて焦点合わせを行う手動合焦
手段と、上記信号処理手段からの映像信号から高域空間周波数成
分を抽出し、その抽出した高域空間周波数成分の積分値
が極大値となるように上記第２のフォーカスレンズを光
軸方向に移動させて上記手動合焦手段よりも高い合焦精
度で焦点合わせを行う自動合焦手段と、上記自動合焦手段による焦点合わせを停止させ上記手動
合焦手段による焦点合わせが可能な状態を標準状態と
し、上記第１のフォーカスレンズの現在位置を保持した
状態で上記自動合焦手段による焦点合わせを行う微調整
モードを備え、上記標準状態での焦点合わせが行われ上
記標準状態での焦点合わせが終了すると、上記微調整モ
ードによる焦点合わせを行い、上記微調整モードによる
焦点合わせが終了すると、上記標準状態に自動復帰する
ように制御する制御手段と、を有することを特徴とするテレビカメラの焦点調整装
置。
【請求項４】上記自動合焦手段は、上記信号処理手段か
らの映像信号から高域空間周波数成分を抽出するハイパ
スフィルタと、このハイパスフィルタで抽出された高域
空間周波数成分を積分して積分値を得る積分手段と、上
記第２のフォーカスレンズを所定の時間間隔で複数回、
所定移動量だけ移動させる第１の駆動手段と、この第１
の駆動手段による夫々の移動位置で上記積分手段から得
られる積分値に基づいて該積分値が極大となる上記第２
のフォーカスレンズの移動位置を算出する演算手段と、
この演算手段によって算出した移動位置に上記第２のフ
ォーカスレンズを移動させる第２の駆動手段と、を有することを特徴とする特許請求の範囲第（３）項記
載のテレビカメラの焦点調整装置。
【請求項５】上記制御手段は、外部起動手段が操作され
ると上記自動合焦手段による焦点合わせを行うことを特
徴とする特許請求の範囲第（３）項記載のテレビカメラ
の焦点調整装置。