JP2543414B2 - 自動焦点調節装置 - Google Patents
自動焦点調節装置Info
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- JP2543414B2 JP2543414B2 JP1280961A JP28096189A JP2543414B2 JP 2543414 B2 JP2543414 B2 JP 2543414B2 JP 1280961 A JP1280961 A JP 1280961A JP 28096189 A JP28096189 A JP 28096189A JP 2543414 B2 JP2543414 B2 JP 2543414B2
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- Japan
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- optical path
- focus
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- Automatic Focus Adjustment (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ビデオカメラ等に利用する自動焦点調節装
置に関する。
置に関する。
従来の技術 ビデオカメラに応用される自動焦点調節装置の一つ
に、撮像レンズを通過する被写体像を一定の周期で光路
変調し、その変調信号から合焦方向を判定し、適切なフ
ォーカシング位置に撮像レンズを駆動する方式（以下、
TTL式焦点調節方式と略す。）がある。
に、撮像レンズを通過する被写体像を一定の周期で光路
変調し、その変調信号から合焦方向を判定し、適切なフ
ォーカシング位置に撮像レンズを駆動する方式（以下、
TTL式焦点調節方式と略す。）がある。
以下、このTTL式焦点調節方式の原理を第３図を参照
して説明する。
して説明する。
第３図は、バンドパスフィルタ（以下、BPFと略
す。）を通過した映像信号の出力とフォーカスレンズ位
置の関係を示している。撮像レンズの光路長を一定の周
期で変調することは、フォーカスレンズの位置を前後に
微小に変位させることに等しい。いま、特性曲線のＡ点
において、A1の波形で光路変調すると、BPFの出力は、A
2となる。合焦点近くのＢ点では、A1と同一レベルのB1
で光路変調しても、出力はA2よりも小さいB2となる。合
焦点を越えたＣ点では、A1と同一レベルのC1で光路変調
すると、A2と同様なC2の出力が得られるが、A2とは位相
が180度ずれている。以上のことから、合焦前後では、B
PFの出力信号の変化は、位相が180度異なることが分か
る。また、合焦点に近づくほど、出力信号の変化は小さ
くなり、合焦点で零になる。この原理を応用すれば、光
路変調信号とBPF信号の出力信号との位相を比較するこ
とにより、フォーカシング位置の方向が判別され、出力
信号変化の振幅レベルで合焦の度合が検出でき、フォー
カスレンズの駆動速度を制御することができる。
す。）を通過した映像信号の出力とフォーカスレンズ位
置の関係を示している。撮像レンズの光路長を一定の周
期で変調することは、フォーカスレンズの位置を前後に
微小に変位させることに等しい。いま、特性曲線のＡ点
において、A1の波形で光路変調すると、BPFの出力は、A
2となる。合焦点近くのＢ点では、A1と同一レベルのB1
で光路変調しても、出力はA2よりも小さいB2となる。合
焦点を越えたＣ点では、A1と同一レベルのC1で光路変調
すると、A2と同様なC2の出力が得られるが、A2とは位相
が180度ずれている。以上のことから、合焦前後では、B
PFの出力信号の変化は、位相が180度異なることが分か
る。また、合焦点に近づくほど、出力信号の変化は小さ
くなり、合焦点で零になる。この原理を応用すれば、光
路変調信号とBPF信号の出力信号との位相を比較するこ
とにより、フォーカシング位置の方向が判別され、出力
信号変化の振幅レベルで合焦の度合が検出でき、フォー
カスレンズの駆動速度を制御することができる。
第４図に上記原理に基づいたTTL式焦点調節装置の構
成を示す。第４図において、１は撮像レンズ筺体、２は
フォーカスレンズ、３は光路変調器、４は撮像デバイ
ス、５はBPF、６は変調信号検出器であり、光路変調に
よるBPF5の出力の変化を検出している。７は両波整流器
であり、６で検出した変調信号の振幅を直流電圧に変換
している。８は光路変調信号発生器、９は光路変調器駆
動装置であり、光路変調信号発生器８からの信号で光路
変調器３を駆動している。10は同期検波器であり、変調
信号検出器６の出力と光路変調信号発生器８の出力との
位相を比較している。11はフォーカスレンズ駆動回路で
あり、12はフォーカスレンズ駆動系である。
成を示す。第４図において、１は撮像レンズ筺体、２は
フォーカスレンズ、３は光路変調器、４は撮像デバイ
ス、５はBPF、６は変調信号検出器であり、光路変調に
よるBPF5の出力の変化を検出している。７は両波整流器
であり、６で検出した変調信号の振幅を直流電圧に変換
している。８は光路変調信号発生器、９は光路変調器駆
動装置であり、光路変調信号発生器８からの信号で光路
変調器３を駆動している。10は同期検波器であり、変調
信号検出器６の出力と光路変調信号発生器８の出力との
位相を比較している。11はフォーカスレンズ駆動回路で
あり、12はフォーカスレンズ駆動系である。
次に上記従来例の動作について説明する。光路変調器
３で光学的に振幅変調された光学像は、撮像デバイス４
で電気信号に変換される。BPF5を通過した後の信号は、
前記したように合焦状態に応じて変化している。変調信
号検出器６は、BPF5の出力の変化分を取り出しており、
この信号と光路変調信号発生器８の出力信号の位相を同
期検波器10が比較してフォーカシング方向を判定し、そ
の信号をフォーカスレンズ駆動回路11に出力している。
フォーカスレンズ駆動回路11は、フォーカスレンズ２を
その方向に駆動する。また、フォーカスレンズ２の駆動
速度は、両波整流器７の出力電圧で制御されており、合
焦に近くなるほど下がるようになっている。
３で光学的に振幅変調された光学像は、撮像デバイス４
で電気信号に変換される。BPF5を通過した後の信号は、
前記したように合焦状態に応じて変化している。変調信
号検出器６は、BPF5の出力の変化分を取り出しており、
この信号と光路変調信号発生器８の出力信号の位相を同
期検波器10が比較してフォーカシング方向を判定し、そ
の信号をフォーカスレンズ駆動回路11に出力している。
フォーカスレンズ駆動回路11は、フォーカスレンズ２を
その方向に駆動する。また、フォーカスレンズ２の駆動
速度は、両波整流器７の出力電圧で制御されており、合
焦に近くなるほど下がるようになっている。
以上のようにして、フォーカスレンズの駆動方向およ
び速度を検出し制御して、自動的に焦点調節を行うこと
ができるようになっている。
び速度を検出し制御して、自動的に焦点調節を行うこと
ができるようになっている。
発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記従来の自動焦点調節装置では、光
路変調器装置９の駆動振幅を大きくすると、画像の揺れ
が目立ち、画質が劣化する問題がある。また逆に、駆動
振幅を小さくすると、第３図に示すような特性を持った
レンズや被写体の条件下では、Ｄ点（擬似合焦点）でも
Ｂ点（合焦点）でも変調信号のレベルが同じように小さ
くなるので、Ｄ点もＢ点と同様に合焦と判断されてフォ
ーカスレンズ２が止まってしまう問題がある。
路変調器装置９の駆動振幅を大きくすると、画像の揺れ
が目立ち、画質が劣化する問題がある。また逆に、駆動
振幅を小さくすると、第３図に示すような特性を持った
レンズや被写体の条件下では、Ｄ点（擬似合焦点）でも
Ｂ点（合焦点）でも変調信号のレベルが同じように小さ
くなるので、Ｄ点もＢ点と同様に合焦と判断されてフォ
ーカスレンズ２が止まってしまう問題がある。
このように従来の自動焦点調節装置では、画像の揺れ
による画質の劣化と、擬似合焦点でフォーカスレンズが
止まってしまう合焦エラーを同時に防ぐことが困難であ
った。
による画質の劣化と、擬似合焦点でフォーカスレンズが
止まってしまう合焦エラーを同時に防ぐことが困難であ
った。
本発明は、このような従来の問題を解決するものであ
り、画像の揺れを抑えつつレンズや被写体の条件により
発生する合焦エラーを防止することができる優れた自動
焦点調節装置を提供することを目的とする。
り、画像の揺れを抑えつつレンズや被写体の条件により
発生する合焦エラーを防止することができる優れた自動
焦点調節装置を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段 本発明は、上記目的を達成するために、変調信号のレ
ベルを閾値処理する比較手段からの信号により、合焦を
示す結果となった時に一定期間光路変調振幅量を増大さ
せるようにしたものである。
ベルを閾値処理する比較手段からの信号により、合焦を
示す結果となった時に一定期間光路変調振幅量を増大さ
せるようにしたものである。
作用 したがって、本発明によれば、変調信号のレベルが小
さくなった時に一定期間光路変調振幅量を増大させるこ
とによって擬似合焦と合焦とを変調信号のレベル差から
区別することができる。このため、光路変調振幅を最小
に抑えて画像の揺れによる画質の劣化を防ぎつつ、擬似
合焦が発生しやすいレンズや被写体等の条件下において
も、常に安定した合焦状態を得ることができるという効
果を有する。
さくなった時に一定期間光路変調振幅量を増大させるこ
とによって擬似合焦と合焦とを変調信号のレベル差から
区別することができる。このため、光路変調振幅を最小
に抑えて画像の揺れによる画質の劣化を防ぎつつ、擬似
合焦が発生しやすいレンズや被写体等の条件下において
も、常に安定した合焦状態を得ることができるという効
果を有する。
実施例 第１図は本発明の一実施例の構成を示すものである。
図中、第４図に示す従来例と同一の要素には同一の符号
が付してある。第１図において、１は撮像レンズ筺体、
２はフォーカスレンズ、３は光路変調器、４は撮像デバ
イス、５はBPFである。６は変調信号検出器であり、光
路変調によるBPF5の出力の変化を検出している。７は両
波整流器であり、変調信号検出器６で検出した変調信号
の振幅を直流電圧に変換している。８は光路変調信号発
生器、９は光路変調器駆動装置であり、光路変調信号発
生器８からの信号で光路変調器３を駆動している。10は
同期検波器であり、変調信号検出器６の出力と光路変調
信号発生器８の出力との位相を比較している。11はフォ
ーカスレンズ駆動回路、12はフォーカスレンズ駆動系で
ある。13はBPF5の出力を閾値処理する第１の比較器であ
り、“Ｈ“が入力されたときに“H"を出力する。14は変
調信号検出器６の出力を閾値処理する第２の比較器であ
り、“L"が入力されたときに“H"を出力する。15は光路
変調振幅制御装置、16はタイマー装置である。
図中、第４図に示す従来例と同一の要素には同一の符号
が付してある。第１図において、１は撮像レンズ筺体、
２はフォーカスレンズ、３は光路変調器、４は撮像デバ
イス、５はBPFである。６は変調信号検出器であり、光
路変調によるBPF5の出力の変化を検出している。７は両
波整流器であり、変調信号検出器６で検出した変調信号
の振幅を直流電圧に変換している。８は光路変調信号発
生器、９は光路変調器駆動装置であり、光路変調信号発
生器８からの信号で光路変調器３を駆動している。10は
同期検波器であり、変調信号検出器６の出力と光路変調
信号発生器８の出力との位相を比較している。11はフォ
ーカスレンズ駆動回路、12はフォーカスレンズ駆動系で
ある。13はBPF5の出力を閾値処理する第１の比較器であ
り、“Ｈ“が入力されたときに“H"を出力する。14は変
調信号検出器６の出力を閾値処理する第２の比較器であ
り、“L"が入力されたときに“H"を出力する。15は光路
変調振幅制御装置、16はタイマー装置である。
次に上記従来例の作動について説明する。光路変調器
３で光学的に振幅変調された被写体の光学像は、撮像デ
バイス４で電気信号に変換され、BPF5に入力される。BP
F5を通過した信号は、変調信号検出器６によりその変化
分が取り出され、変調信号検出器６の出力信号と光路変
調信号発生器８の出力信号との位相が同期検波器10で比
較されてフォーカシング方向が判定される。同期検波器
10からの信号を受けたフォーカスレンズ駆動回路11は、
フォーカスレンズ２をその方向に駆動する。
３で光学的に振幅変調された被写体の光学像は、撮像デ
バイス４で電気信号に変換され、BPF5に入力される。BP
F5を通過した信号は、変調信号検出器６によりその変化
分が取り出され、変調信号検出器６の出力信号と光路変
調信号発生器８の出力信号との位相が同期検波器10で比
較されてフォーカシング方向が判定される。同期検波器
10からの信号を受けたフォーカスレンズ駆動回路11は、
フォーカスレンズ２をその方向に駆動する。
第３図に示すような特性を持つレンズや被写体では、
第３図におけるＤ点またはＢ点の位置にフォーカスレン
ズ２が来たとき、BPF5の出力レベルは上がって第１の比
較器13の出力は“H"となる。一方、変調信号検出器６か
らの出力は下がって第２の比較器14の出力は“H"とな
る。この二つの比較器13と14とが共に“H"となったと
き、光路変調振幅制御装置15は、その立ち上がりエッジ
を検出して、タイマー装置16で設定された一定期間の間
光路変調器駆動装置９に振幅を増大させる制御信号を送
る。このように、光路変調振幅量を一定期間増大させる
ことにより、Ｄ点では、第２図のD3のように変調信号レ
ベルが増大し、フォーカスレンズ駆動系12は、このレベ
ルを検波してフォーカスレンズ２を合焦方向に駆動させ
る。一方、Ｂ点では、第２図のD3のように変調信号レベ
ルの変化はなく、フォーカスレンズ駆動系12は、従来通
り合焦と判断してフォーカスレンズ２を止める。
第３図におけるＤ点またはＢ点の位置にフォーカスレン
ズ２が来たとき、BPF5の出力レベルは上がって第１の比
較器13の出力は“H"となる。一方、変調信号検出器６か
らの出力は下がって第２の比較器14の出力は“H"とな
る。この二つの比較器13と14とが共に“H"となったと
き、光路変調振幅制御装置15は、その立ち上がりエッジ
を検出して、タイマー装置16で設定された一定期間の間
光路変調器駆動装置９に振幅を増大させる制御信号を送
る。このように、光路変調振幅量を一定期間増大させる
ことにより、Ｄ点では、第２図のD3のように変調信号レ
ベルが増大し、フォーカスレンズ駆動系12は、このレベ
ルを検波してフォーカスレンズ２を合焦方向に駆動させ
る。一方、Ｂ点では、第２図のD3のように変調信号レベ
ルの変化はなく、フォーカスレンズ駆動系12は、従来通
り合焦と判断してフォーカスレンズ２を止める。
発明の効果 本発明は、上記実施例から明らかなように、変調信号
レベルを閾値処理した結果から一定期間光路変調の駆動
振幅を増大させることにより、擬似合焦と合焦との差を
見出だし、擬似合焦点でのフォーカスレンズの停止を防
ぎ、合焦状態までの安定したフォーカスレンズの動作を
確保できるという利点を有する。また、光路変調の駆動
振幅増大時以外において、駆動振幅を微小にすることが
できるため、画像の揺れによる画質の劣化を最小限に抑
えることができるという効果を有する。
レベルを閾値処理した結果から一定期間光路変調の駆動
振幅を増大させることにより、擬似合焦と合焦との差を
見出だし、擬似合焦点でのフォーカスレンズの停止を防
ぎ、合焦状態までの安定したフォーカスレンズの動作を
確保できるという利点を有する。また、光路変調の駆動
振幅増大時以外において、駆動振幅を微小にすることが
できるため、画像の揺れによる画質の劣化を最小限に抑
えることができるという効果を有する。
第１図は本発明の一実施例における自動焦点調節装置の
概略ブロック図、第２図は同装置におけるフォーカスレ
ンズ位置に対するBPF出力信号レベルの関係を示す特性
図、第３図は従来のフォーカスレンズ位置に対するBPF
出力信号レベルの関係を示す特性図、第４図は従来の自
動焦点調節装置の概略ブロック図である。 １……撮像レンズ筺体、２……フォーカスレンズ、３…
…光路変調器、４……撮像デバイス、５……バンドパス
フィルタ（BPF）、６……変調信号検出器、７……両波
整流器、８……光路変調信号発生器、９……光路変調器
駆動装置、10……同期検波器、11……フォーカスレンズ
駆動装置、12……フォーカスレンズ駆動系、13……第１
の比較器、14……第２の比較器、15……光路変調振幅制
御装置、16……タイマー装置。
概略ブロック図、第２図は同装置におけるフォーカスレ
ンズ位置に対するBPF出力信号レベルの関係を示す特性
図、第３図は従来のフォーカスレンズ位置に対するBPF
出力信号レベルの関係を示す特性図、第４図は従来の自
動焦点調節装置の概略ブロック図である。 １……撮像レンズ筺体、２……フォーカスレンズ、３…
…光路変調器、４……撮像デバイス、５……バンドパス
フィルタ（BPF）、６……変調信号検出器、７……両波
整流器、８……光路変調信号発生器、９……光路変調器
駆動装置、10……同期検波器、11……フォーカスレンズ
駆動装置、12……フォーカスレンズ駆動系、13……第１
の比較器、14……第２の比較器、15……光路変調振幅制
御装置、16……タイマー装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−217760（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】撮像レンズを通過する被写体像を一定の周
期で光路変調する手段と、撮像デバイスから出力された
前記被写体像の変調信号から合焦方向を検出する手段
と、前記検出された合焦方向に前記撮像レンズを駆動す
る手段と、前記変調信号の信号レベルを閾値処理する比
較手段と、前記比較手段の出力結果から合焦を示す結果
となった時に一定期間光路変調振幅量を増大させる光路
変調振幅制御手段と、この光路変調振幅制御手段の光路
変調振幅量を増大させる時間を設定するタイマー手段と
を備えた自動焦点調節装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1280961A JP2543414B2 (ja) | 1989-10-27 | 1989-10-27 | 自動焦点調節装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1280961A JP2543414B2 (ja) | 1989-10-27 | 1989-10-27 | 自動焦点調節装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03141312A JPH03141312A (ja) | 1991-06-17 |
| JP2543414B2 true JP2543414B2 (ja) | 1996-10-16 |
Family
ID=17632299
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1280961A Expired - Fee Related JP2543414B2 (ja) | 1989-10-27 | 1989-10-27 | 自動焦点調節装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2543414B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013167891A (ja) * | 2013-04-08 | 2013-08-29 | Canon Inc | 撮像装置、撮像装置の制御方法、プログラム及び記憶媒体 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60217760A (ja) * | 1984-04-13 | 1985-10-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 自動焦点整合装置 |
-
1989
- 1989-10-27 JP JP1280961A patent/JP2543414B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03141312A (ja) | 1991-06-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |