JP2759955B2 - 焦点制御装置 - Google Patents
焦点制御装置Info
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- JP2759955B2 JP2759955B2 JP63051294A JP5129488A JP2759955B2 JP 2759955 B2 JP2759955 B2 JP 2759955B2 JP 63051294 A JP63051294 A JP 63051294A JP 5129488 A JP5129488 A JP 5129488A JP 2759955 B2 JP2759955 B2 JP 2759955B2
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- Japan
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- lens position
- evaluation value
- value data
- lens
- frequency component
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、例えばコントラスト検出方式の焦点制御
装置に関する。
装置に関する。
この発明は、例えばコントラスト検出方式の焦点制御
装置において、第１のレンズ位置ポイントと第２のレン
ズ位置ポイントの間におけるレンズ位置の変化に対する
ビデオ信号中の所定の周波数成分の値の変化を示す第１
の傾きを、第１のレンズ位置ポイントでサンプリングさ
れたビデオ信号の所定の周波数成分の信号と第２のレン
ズ位置ポイントでサンプリングされたビデオ信号の所定
の周波数成分の信号とから得、第２のレンズ位置ポイン
トと第３のレンズ位置ポイントの間におけるレンズ位置
の変化に対するビデオ信号中の所定の周波数成分の値の
変化を示す第２の傾きを、第２のレンズ位置ポイントで
サンプリングされたビデオ信号の所定の周波数成分の信
号と第３のレンズ位置ポイントでサンプリングされたビ
デオ信号の所定の周波数成分の信号とから得、第１の傾
きと第２の傾きの変化に応じてレンズの移動速度を制御
することにより、オーバーランを減少させるようにした
ものである。
装置において、第１のレンズ位置ポイントと第２のレン
ズ位置ポイントの間におけるレンズ位置の変化に対する
ビデオ信号中の所定の周波数成分の値の変化を示す第１
の傾きを、第１のレンズ位置ポイントでサンプリングさ
れたビデオ信号の所定の周波数成分の信号と第２のレン
ズ位置ポイントでサンプリングされたビデオ信号の所定
の周波数成分の信号とから得、第２のレンズ位置ポイン
トと第３のレンズ位置ポイントの間におけるレンズ位置
の変化に対するビデオ信号中の所定の周波数成分の値の
変化を示す第２の傾きを、第２のレンズ位置ポイントで
サンプリングされたビデオ信号の所定の周波数成分の信
号と第３のレンズ位置ポイントでサンプリングされたビ
デオ信号の所定の周波数成分の信号とから得、第１の傾
きと第２の傾きの変化に応じてレンズの移動速度を制御
することにより、オーバーランを減少させるようにした
ものである。
ビデオカメラに用いられるオートフォーカス方式に
は、所謂山登り制御を行って合焦位置を得るようにした
ものがある。例えば、オートフォーカス方式のひとつと
して、合焦位置ではビデオ信号の直流分を除く周波数成
分が最大になることを利用して、ビデオ信号の直流分を
除く周波数成分を積算した値を評価値データとし、この
評価値データが最大となる位置にレンズポジションを制
御するようにしたものがある（例えは特願昭62−146628
号）。このようなオートフォーカス方式では、評価値デ
ータが最大となる合焦位置にレンズポジションを制御す
るのに、前後の評価値データを比較していき、評価値デ
ータが増加から減少に転じるかどうかを判断していくよ
うな処理がなされる。このような処理は、山登り制御と
呼ばれている。
は、所謂山登り制御を行って合焦位置を得るようにした
ものがある。例えば、オートフォーカス方式のひとつと
して、合焦位置ではビデオ信号の直流分を除く周波数成
分が最大になることを利用して、ビデオ信号の直流分を
除く周波数成分を積算した値を評価値データとし、この
評価値データが最大となる位置にレンズポジションを制
御するようにしたものがある（例えは特願昭62−146628
号）。このようなオートフォーカス方式では、評価値デ
ータが最大となる合焦位置にレンズポジションを制御す
るのに、前後の評価値データを比較していき、評価値デ
ータが増加から減少に転じるかどうかを判断していくよ
うな処理がなされる。このような処理は、山登り制御と
呼ばれている。
第５図は、このような方式の従来のオートフォーカス
機構の一例である。
機構の一例である。
第５図において、レンズ51は、駆動モータ52により移
動される。レンズ51を介された像がCCD撮像素子53で撮
像される。CCD撮像素子53の出力が信号処理回路54に供
給される。信号処理回路54から輝度信号Ｙが取り出さ
れ、この輝度信号Ｙがバンドパスフィルタ55を介して検
波回路56に供給される。検波回路56の出力がA/Dコンバ
ータ57に供給される。A/Dコンバータ57の出力が積算回
路58に供給される。積算回路58で所定領域内のA/Dコン
バータ57の出力が積算される。この積算回路58の出力が
評価値データとされ、この評価値データがコントローラ
60に供給される。コントローラ60から駆動モータ52の駆
動信号が出力され、この駆動信号がドライバインターフ
ェース61を介して駆動モータ52に供給される。
動される。レンズ51を介された像がCCD撮像素子53で撮
像される。CCD撮像素子53の出力が信号処理回路54に供
給される。信号処理回路54から輝度信号Ｙが取り出さ
れ、この輝度信号Ｙがバンドパスフィルタ55を介して検
波回路56に供給される。検波回路56の出力がA/Dコンバ
ータ57に供給される。A/Dコンバータ57の出力が積算回
路58に供給される。積算回路58で所定領域内のA/Dコン
バータ57の出力が積算される。この積算回路58の出力が
評価値データとされ、この評価値データがコントローラ
60に供給される。コントローラ60から駆動モータ52の駆
動信号が出力され、この駆動信号がドライバインターフ
ェース61を介して駆動モータ52に供給される。
コントローラ60は、積算回路58から出力される評価値
データが最大となる位置にレンズ51のレンズポジション
を制御するものである。このような制御には、前述した
ように、山登り制御が用いられる。
データが最大となる位置にレンズ51のレンズポジション
を制御するものである。このような制御には、前述した
ように、山登り制御が用いられる。
すなわち、例えばレンズポジションと評価値データの
関係が第６図に示すようなカーブで示されるとする。こ
の場合、レンズ51を一方向に移動させながら、レンズポ
ジションlnで得られる評価値データDnと、これに連続す
るレンズポジションln+1で得られる評価値データDn+1が
比較され、レンズポジションlnで得られる評価値データ
Dnがこれに連続するレンズポジションln+1で得られる評
価値データDn+1より小さくなるまでレンズ51が移動され
る。
関係が第６図に示すようなカーブで示されるとする。こ
の場合、レンズ51を一方向に移動させながら、レンズポ
ジションlnで得られる評価値データDnと、これに連続す
るレンズポジションln+1で得られる評価値データDn+1が
比較され、レンズポジションlnで得られる評価値データ
Dnがこれに連続するレンズポジションln+1で得られる評
価値データDn+1より小さくなるまでレンズ51が移動され
る。
第６図に示すように、レンズポジションを右方に移動
させた場合、評価値データが最大値Dmaxとなるレンズポ
ジションlfocusを通過するまでは、評価値データは増加
していく。評価値データが最大値Dmaxとなるレンズポジ
ションlfocusを通過すると、評価値データが減少に転じ
る。したがって、このようにレンズポジションを一方向
に移動させながら、前後のレンズポジションln、ln+1の
評価値データDn、Dn+1が増加から減少に転じるかどうか
を判断していくような山登り制御を行うと、評価値デー
タが最大値Dmaxとなるレンズポジションlfocusを通過し
たことが判断でき、これにより合焦位置が得られる。
させた場合、評価値データが最大値Dmaxとなるレンズポ
ジションlfocusを通過するまでは、評価値データは増加
していく。評価値データが最大値Dmaxとなるレンズポジ
ションlfocusを通過すると、評価値データが減少に転じ
る。したがって、このようにレンズポジションを一方向
に移動させながら、前後のレンズポジションln、ln+1の
評価値データDn、Dn+1が増加から減少に転じるかどうか
を判断していくような山登り制御を行うと、評価値デー
タが最大値Dmaxとなるレンズポジションlfocusを通過し
たことが判断でき、これにより合焦位置が得られる。
ところで、レンズポジションの変化と評価値データの
変化の関係を示すカーブ中には、ノイズが混入したり、
手ぶれ等の影響を受けたりして、第７図に示すようよう
な凹凸が生じることがある。このようにカーブ中に凹凸
が生じている場合、上述したようにレンズポジションを
一方向に移動させながら、前後のレンズポジションの評
価値データが増加から減少に転じるかどうかを判断して
いくような山登り制御を行うと、凹凸の部分を評価値デ
ータが最大となるレンズポジションであると誤判別して
しまうことがある。
変化の関係を示すカーブ中には、ノイズが混入したり、
手ぶれ等の影響を受けたりして、第７図に示すようよう
な凹凸が生じることがある。このようにカーブ中に凹凸
が生じている場合、上述したようにレンズポジションを
一方向に移動させながら、前後のレンズポジションの評
価値データが増加から減少に転じるかどうかを判断して
いくような山登り制御を行うと、凹凸の部分を評価値デ
ータが最大となるレンズポジションであると誤判別して
しまうことがある。
すなわち、例えば、第７図において、レンズポジショ
ンlnの評価値データDnと、レンズポジションln+1の評価
値データDn+1を比較すると、レンズポジションlnの評価
値データDnよりレンズポジションln+1の評価値データD
n+1の方が小さい。このように前後のレンズポジション
の評価値データが増加から減少に転じているので、この
位置で評価値データが最大となるレンズポジションを通
過したと判断してしまう。
ンlnの評価値データDnと、レンズポジションln+1の評価
値データDn+1を比較すると、レンズポジションlnの評価
値データDnよりレンズポジションln+1の評価値データD
n+1の方が小さい。このように前後のレンズポジション
の評価値データが増加から減少に転じているので、この
位置で評価値データが最大となるレンズポジションを通
過したと判断してしまう。
そこで、前後のレンズポジションの評価値データが増
加から減少に転じるかどうかを判断する際に、所定のス
レショルド値をもたせることが行われている。すなわ
ち、前後のレンズポジションの評価値データが所定のス
レショルド値以上減少しているかどうかを判断し、所定
のスレショルド値を越えて減少に転じた場合には、評価
値データが最大となるレンズポジションを通過したと判
断するようにしている。
加から減少に転じるかどうかを判断する際に、所定のス
レショルド値をもたせることが行われている。すなわ
ち、前後のレンズポジションの評価値データが所定のス
レショルド値以上減少しているかどうかを判断し、所定
のスレショルド値を越えて減少に転じた場合には、評価
値データが最大となるレンズポジションを通過したと判
断するようにしている。
ところで、山登り制御では、評価値データが最大とな
るレンズポジションを検出したときのレンズポジション
は、評価値データが最大となるレンズポジションよりオ
ーバーランする。そこで、このオーバーラン分だけレン
ズ51の位置を戻すような処理がなされている。
るレンズポジションを検出したときのレンズポジション
は、評価値データが最大となるレンズポジションよりオ
ーバーランする。そこで、このオーバーラン分だけレン
ズ51の位置を戻すような処理がなされている。
このような評価値データが最大となるレンズポジショ
ンを検出したときのオーバーラン量が大きいと画面に揺
れが生じる。したがって、オーバーラン量を減少させて
いくことが望ましい。
ンを検出したときのオーバーラン量が大きいと画面に揺
れが生じる。したがって、オーバーラン量を減少させて
いくことが望ましい。
オーバーラン量は、駆動モータ52を高速回転させると
増加する。したがって、オーバーラン量を減少させると
いう見地からは、山登り制御を行う際の駆動モータ52の
回転速度を低下させることが望ましい。ところが、駆動
モータ52を低速で回転させると、制御を高速化できな
い。
増加する。したがって、オーバーラン量を減少させると
いう見地からは、山登り制御を行う際の駆動モータ52の
回転速度を低下させることが望ましい。ところが、駆動
モータ52を低速で回転させると、制御を高速化できな
い。
また、上述したように前後のレンズポジションの評価
値データが増加してから減少に転じるかどうかを判断す
る際に、所定のスレショルド値をもたせるようにする
と、評価値データの最大値を越えてからスレショルド値
以下まで下がらなければ評価値データが最大値を過ぎた
ことが検出されないため、オーバーラン量が増加する。
値データが増加してから減少に転じるかどうかを判断す
る際に、所定のスレショルド値をもたせるようにする
と、評価値データの最大値を越えてからスレショルド値
以下まで下がらなければ評価値データが最大値を過ぎた
ことが検出されないため、オーバーラン量が増加する。
したがって、この発明の目的は、駆動モータ52を評価
値データの最大値に近づくまでは高速で駆動させ、評価
値データの最大値に近づいたら低速で駆動させることに
より、制御の高速化がはかられるとともに、オーバーラ
ン量を減少させることができる焦点制御装置を提供する
ことにある。
値データの最大値に近づくまでは高速で駆動させ、評価
値データの最大値に近づいたら低速で駆動させることに
より、制御の高速化がはかられるとともに、オーバーラ
ン量を減少させることができる焦点制御装置を提供する
ことにある。
この発明は、ビデオ信号中の所定の周波数成分を抜き
取り、所定の周波数成分が最大となるようにレンズ位置
を移動させて焦点制御を行うようにした焦点制御装置に
おいて、少なくとも連続する第１、第２、第３のレンズ
位置ポイントでビデオ信号中の所定の周波数成分の信号
をサンプリングし、第１のレンズ位置ポイントと第２の
レンズ位置ポイントの間におけるレンズ位置の変化に対
するビデオ信号中の所定の周波数成分の値の変化を示す
第１の傾きを、第１のレンズ位置ポイントでサンプリン
グされたビデオ信号の所定の周波数成分の信号と第２の
レンズ位置ポイントでサンプリングされたビデオ信号の
所定の周波数成分の信号とから得、第２のレンズ位置ポ
イントと第３のレンズ位置ポイントの間におけるレンズ
位置の変化に対するビデオ信号中の所定の周波数成分の
値の変化を示す第２の傾きを、第２のレンズ位置ポイン
トでサンプリングされたビデオ信号の所定の周波数成分
の信号と第３のレンズ位置ポイントでサンプリングされ
たビデオ信号の所定の周波数成分の信号とから得、第１
の傾きと第２の傾きの変化に応じてレンズの移動速度を
制御するようにしたことを特徴とする焦点制御装置であ
る。
取り、所定の周波数成分が最大となるようにレンズ位置
を移動させて焦点制御を行うようにした焦点制御装置に
おいて、少なくとも連続する第１、第２、第３のレンズ
位置ポイントでビデオ信号中の所定の周波数成分の信号
をサンプリングし、第１のレンズ位置ポイントと第２の
レンズ位置ポイントの間におけるレンズ位置の変化に対
するビデオ信号中の所定の周波数成分の値の変化を示す
第１の傾きを、第１のレンズ位置ポイントでサンプリン
グされたビデオ信号の所定の周波数成分の信号と第２の
レンズ位置ポイントでサンプリングされたビデオ信号の
所定の周波数成分の信号とから得、第２のレンズ位置ポ
イントと第３のレンズ位置ポイントの間におけるレンズ
位置の変化に対するビデオ信号中の所定の周波数成分の
値の変化を示す第２の傾きを、第２のレンズ位置ポイン
トでサンプリングされたビデオ信号の所定の周波数成分
の信号と第３のレンズ位置ポイントでサンプリングされ
たビデオ信号の所定の周波数成分の信号とから得、第１
の傾きと第２の傾きの変化に応じてレンズの移動速度を
制御するようにしたことを特徴とする焦点制御装置であ
る。
駆動モータ２の駆動電圧ｖが次式により決定される。
ｖ＝tanθ1/tanθ0・ｖ0 これにより、レンズポジションが評価値データの最大値
から離れているときには駆動モータ２を高速回転させ、
レンズポジションが評価値データの最大値に近づいた
ら、駆動モータ２が低速回転させることができる。
から離れているときには駆動モータ２を高速回転させ、
レンズポジションが評価値データの最大値に近づいた
ら、駆動モータ２が低速回転させることができる。
以下、この発明の一実施例について図面を参照して説
明する。
明する。
第１図において、レンズ１は、駆動モータ２により矢
印ａ及びｂ方向に回転可能とされる。これにより、レン
ズ１が矢印ｃ及びｄ方向に移動し、フォーカス位置が制
御される。すなわち、駆動モータ２により、レンズ１が
矢印ａ方向に回転されると、レンズ１が矢印ｃ方向に移
動する。この場合、レンズ１が近距離に合焦される。レ
ンズ１が矢印ｂ方向に回転されると、レンズ１が矢印ｄ
方向に移動する。この場合、レンズ１が遠距離に合焦さ
れる。レンズ１を介された像は、CCD撮像素子３で撮像
される。CCD撮像素子３の出力信号が信号処理回路４に
供給される。
印ａ及びｂ方向に回転可能とされる。これにより、レン
ズ１が矢印ｃ及びｄ方向に移動し、フォーカス位置が制
御される。すなわち、駆動モータ２により、レンズ１が
矢印ａ方向に回転されると、レンズ１が矢印ｃ方向に移
動する。この場合、レンズ１が近距離に合焦される。レ
ンズ１が矢印ｂ方向に回転されると、レンズ１が矢印ｄ
方向に移動する。この場合、レンズ１が遠距離に合焦さ
れる。レンズ１を介された像は、CCD撮像素子３で撮像
される。CCD撮像素子３の出力信号が信号処理回路４に
供給される。
信号処理回路４は、CCD撮像素子３の出力信号から輝
度信号Ｙ及びクロマ信号Ｃを形成するもので、プロセス
回路、カラーエンコーダ等を有している。信号処理回路
４から輝度信号Ｙが取り出され、この輝度信号Ｙがバン
ドパスフィルタ5A及び5Bに供給される。バンドパスフィ
ルタ5Aは、中心周波数が例えば100kHzであり、バンドパ
スフィルタ5Bは、中心周波数が例えば500kHzである。
度信号Ｙ及びクロマ信号Ｃを形成するもので、プロセス
回路、カラーエンコーダ等を有している。信号処理回路
４から輝度信号Ｙが取り出され、この輝度信号Ｙがバン
ドパスフィルタ5A及び5Bに供給される。バンドパスフィ
ルタ5Aは、中心周波数が例えば100kHzであり、バンドパ
スフィルタ5Bは、中心周波数が例えば500kHzである。
バンドパスフィルタ5A及び5Bで信号処理回路４から出
力される輝度信号Ｙ中の所定の周波数成分が取り出され
る。このバンドパスフィルタ5A及び5Bの出力がスイッチ
回路６を介して選択的に出力される。
力される輝度信号Ｙ中の所定の周波数成分が取り出され
る。このバンドパスフィルタ5A及び5Bの出力がスイッチ
回路６を介して選択的に出力される。
スイッチ回路６は、コントローラ10から出力されるス
イッチ制御信号SCにより被写体の状態により切り換えら
れる。例えばコントラストが強い被写体のときには、バ
ンドパスフィルタ5Aの出力が選択され、コントラストが
弱い被写体のときには、バンドパスフィルタ5Bの出力が
選択される。
イッチ制御信号SCにより被写体の状態により切り換えら
れる。例えばコントラストが強い被写体のときには、バ
ンドパスフィルタ5Aの出力が選択され、コントラストが
弱い被写体のときには、バンドパスフィルタ5Bの出力が
選択される。
スイッチ回路６の出力が検波回路７に供給される。検
波回路７の出力から、バンドパスフィルタ5A又は5Bから
出力される輝度信号Ｙ中の所定の周波数成分のレベルが
検出される。検波回路７の出力がA/Dコンバータ８に供
給され、検波回路７から出力される輝度信号Ｙ中の所定
の周波数成分のレベルの信号がディジタル化される。
波回路７の出力から、バンドパスフィルタ5A又は5Bから
出力される輝度信号Ｙ中の所定の周波数成分のレベルが
検出される。検波回路７の出力がA/Dコンバータ８に供
給され、検波回路７から出力される輝度信号Ｙ中の所定
の周波数成分のレベルの信号がディジタル化される。
A/Dコンバータ８の出力が積算回路９に供給される。
積算回路９には、コントローラ10から積算エリア制御信
号SAが供給される。A/Dコンバータ８から出力される輝
度信号Ｙ中の所定の周波数成分のレベルのデータは、積
算回路９で、この積算エリア制御信号SAで指定されるエ
リアの間積算される。この積算された輝度信号Ｙ中の所
定の周波数成分のレベルのデータが評価値データＤとし
てコントローラ10に供給される。
積算回路９には、コントローラ10から積算エリア制御信
号SAが供給される。A/Dコンバータ８から出力される輝
度信号Ｙ中の所定の周波数成分のレベルのデータは、積
算回路９で、この積算エリア制御信号SAで指定されるエ
リアの間積算される。この積算された輝度信号Ｙ中の所
定の周波数成分のレベルのデータが評価値データＤとし
てコントローラ10に供給される。
コントローラ10は、積算回路９から出力される評価値
データＤを用いて、山登り制御によりレンズ１の位置制
御を行い、レンズ１の合焦位置を得る。コントローラ10
からは、駆動モータ２の駆動信号が出力される。この駆
動信号がドライバインターフェース11を介して駆動モー
タ２に与えられる。
データＤを用いて、山登り制御によりレンズ１の位置制
御を行い、レンズ１の合焦位置を得る。コントローラ10
からは、駆動モータ２の駆動信号が出力される。この駆
動信号がドライバインターフェース11を介して駆動モー
タ２に与えられる。
駆動モータ２が回転するのに伴って、駆動モータ２か
ら逆起電力が生じる。この逆起電力が駆動モータ２の回
転を検出するFG信号としてドライバインターフェース11
を介してコントローラ10に供給される。
ら逆起電力が生じる。この逆起電力が駆動モータ２の回
転を検出するFG信号としてドライバインターフェース11
を介してコントローラ10に供給される。
駆動モータ２を回転させる際の回転速度は、このFG信
号を用いて制御される。すなわち、所定の時間内のFG信
号がカウントされる。この所定時間内のFG信号のカウン
ト値から駆動モータ２の回転速度が検出される。検出さ
れた回転数と設定すべき回転数と比較して、これに応じ
た駆動電圧がドライバインターフェース11を介して駆動
モータ２に与えられる。
号を用いて制御される。すなわち、所定の時間内のFG信
号がカウントされる。この所定時間内のFG信号のカウン
ト値から駆動モータ２の回転速度が検出される。検出さ
れた回転数と設定すべき回転数と比較して、これに応じ
た駆動電圧がドライバインターフェース11を介して駆動
モータ２に与えられる。
FG信号は、光学的手段や磁気的手段により得るように
しても良い。
しても良い。
なお、ズームレンズの位置を検出するポテンショメー
タ12が設けられ、このポテンショメータ12の出力がコン
トローラ10に供給される。また、アイリス開度を検出す
るアイリス開度検出素子13が設けられ、アイリス開度検
出素子13の出力がコントローラ10に供給される。積算回
路９から出力される評価値データＤを用いて山登り制御
を行う際には、ポテンショメータ12及びアイリス開度検
出素子13の出力により、評価値データＤに対する係数が
設定される。
タ12が設けられ、このポテンショメータ12の出力がコン
トローラ10に供給される。また、アイリス開度を検出す
るアイリス開度検出素子13が設けられ、アイリス開度検
出素子13の出力がコントローラ10に供給される。積算回
路９から出力される評価値データＤを用いて山登り制御
を行う際には、ポテンショメータ12及びアイリス開度検
出素子13の出力により、評価値データＤに対する係数が
設定される。
レンズ１の外周の一部には、このレンズ１を覆うよう
に反射膜15が取り付けられる。この反射膜15に対して発
光ダイオード16とフォトダイオード17が設けられる。フ
ォトダイオード17の出力がコントローラ10に供給され
る。
に反射膜15が取り付けられる。この反射膜15に対して発
光ダイオード16とフォトダイオード17が設けられる。フ
ォトダイオード17の出力がコントローラ10に供給され
る。
反射膜15は、レンズ１が可動範囲にある間に対応して
配置される。レンズ１の可動範囲外に対応する間は、欠
落部18とされている。レンズ１が可動範囲にあるときに
は、発光ダイオード16の出力光が反射膜15で反射され、
この反射光がフォトダイオード17で受光される。したが
って、フォトダイオード17から出力が得られる。レンズ
１が端点に到達すると、発光ダイオード16の出力光は反
射膜15が配置されていない欠落部18を照射するため、フ
ォトダイオード17から出力が得られなくなる。
配置される。レンズ１の可動範囲外に対応する間は、欠
落部18とされている。レンズ１が可動範囲にあるときに
は、発光ダイオード16の出力光が反射膜15で反射され、
この反射光がフォトダイオード17で受光される。したが
って、フォトダイオード17から出力が得られる。レンズ
１が端点に到達すると、発光ダイオード16の出力光は反
射膜15が配置されていない欠落部18を照射するため、フ
ォトダイオード17から出力が得られなくなる。
レンズ１の合焦位置は、輝度信号Ｙ中の所定の周波数
成分のレベルのデータを所定のエリア分積算して得られ
た評価値データＤを用いて行える。すなわち、完全なピ
ンボケ状態から合焦状態に達し、再びピンボケになって
いく過程でのスペクトル成分の分布とその強度を測定し
て行くと、ピンボケ状態ではスペクトル成分は低域側に
あるとともにその大きさも小さく、ピントが合ってくる
に従ってスペクトル成分が高域側に移りその大きさも大
きくなる。このことから、ビデオ信号中の直流成分を除
いた全ての成分を積分したものをフォーカス評価値とし
て用いることができる。
成分のレベルのデータを所定のエリア分積算して得られ
た評価値データＤを用いて行える。すなわち、完全なピ
ンボケ状態から合焦状態に達し、再びピンボケになって
いく過程でのスペクトル成分の分布とその強度を測定し
て行くと、ピンボケ状態ではスペクトル成分は低域側に
あるとともにその大きさも小さく、ピントが合ってくる
に従ってスペクトル成分が高域側に移りその大きさも大
きくなる。このことから、ビデオ信号中の直流成分を除
いた全ての成分を積分したものをフォーカス評価値とし
て用いることができる。
前述したように、積算回路９の出力から評価値データ
Ｄが得られ、この評価値データＤがコントローラ10に供
給される。そして、第２図に示すような山登り制御によ
り評価値データＤが最大となるレンズポジションが検索
され、この評価値データＤが最大となるレンズポジショ
ンが合焦位置とされる。
Ｄが得られ、この評価値データＤがコントローラ10に供
給される。そして、第２図に示すような山登り制御によ
り評価値データＤが最大となるレンズポジションが検索
され、この評価値データＤが最大となるレンズポジショ
ンが合焦位置とされる。
すなわち、第２図にフローチャートで示すように、駆
動モータ２によりレンズ１を一方向に移動させながら、
評価値データDnを得（ステップ）、これに連続する評
価値データDn+1を得る（ステップ）。評価値データDn
と評価値データDn+1との差をとり、評価値データが所定
のスレショルド値Δを越えて減少に転じたかどうかを判
断する（ステップ）評価値データDn+1が評価値データ
Dnより大きいときには、評価値データの最大値に達して
いないので、ステップに戻り、駆動モータ２の駆動が
続けられる。評価値データDn+1がスレショルド値Δを越
えて評価値データDnより小さくなったら、評価値データ
の最大値を越えたと判断される（ステップ）。なお、
スレショルド値Δを設けているのは、レンズポジション
の変化と評価値データの変化の関係を示すカーブ中に凹
凸が生じた場合に対処するためである。このようにして
評価値データの最大値を越えたと判断されたら、駆動モ
ータ２がオーバーラン分戻される。
動モータ２によりレンズ１を一方向に移動させながら、
評価値データDnを得（ステップ）、これに連続する評
価値データDn+1を得る（ステップ）。評価値データDn
と評価値データDn+1との差をとり、評価値データが所定
のスレショルド値Δを越えて減少に転じたかどうかを判
断する（ステップ）評価値データDn+1が評価値データ
Dnより大きいときには、評価値データの最大値に達して
いないので、ステップに戻り、駆動モータ２の駆動が
続けられる。評価値データDn+1がスレショルド値Δを越
えて評価値データDnより小さくなったら、評価値データ
の最大値を越えたと判断される（ステップ）。なお、
スレショルド値Δを設けているのは、レンズポジション
の変化と評価値データの変化の関係を示すカーブ中に凹
凸が生じた場合に対処するためである。このようにして
評価値データの最大値を越えたと判断されたら、駆動モ
ータ２がオーバーラン分戻される。
この発明の一実施例では、駆動モータ２の回転速度
を、レンズポジションの変化と評価値データの変化の関
係を示すカーブに応じて制御するようにしている。すな
わち、レンズポジションが評価値データの最大値から離
れているときには駆動モータ２を高速回転させ、レンズ
ポジションが評価値データの最大値に近づいたら、駆動
モータ２の速度を遅くするようにしている。このような
制御を行うことにより、山登り制御を高速で行えるとと
もに、山登り制御によりレンズポジションが評価値デー
タの最大値を通過したことを検出したときのオーバーラ
ン量を最小にできる。なお、速度の設定は、前述したFG
信号を基にしてなされる。
を、レンズポジションの変化と評価値データの変化の関
係を示すカーブに応じて制御するようにしている。すな
わち、レンズポジションが評価値データの最大値から離
れているときには駆動モータ２を高速回転させ、レンズ
ポジションが評価値データの最大値に近づいたら、駆動
モータ２の速度を遅くするようにしている。このような
制御を行うことにより、山登り制御を高速で行えるとと
もに、山登り制御によりレンズポジションが評価値デー
タの最大値を通過したことを検出したときのオーバーラ
ン量を最小にできる。なお、速度の設定は、前述したFG
信号を基にしてなされる。
つまり、この発明の一実施例では、駆動モータ２の回
転速度を、下式に示すように、連続するレンズポジショ
ンにおけるレンズポジションの変化と評価値データの変
化の関係を示すカーブの傾き比から設定する用にしてい
る。レンズポジションが評価値データの最大値に近づく
と、レンズポジションの変化と評価値データの変化の関
係を示すカーブが徐々にねてくる。
転速度を、下式に示すように、連続するレンズポジショ
ンにおけるレンズポジションの変化と評価値データの変
化の関係を示すカーブの傾き比から設定する用にしてい
る。レンズポジションが評価値データの最大値に近づく
と、レンズポジションの変化と評価値データの変化の関
係を示すカーブが徐々にねてくる。
例えば、第３図に示すように、連続する３つのレンズ
ポジションlm、lm+1、lm+2において、レンズポジション
lmとlm+1との間における評価値データの傾きをθ0、レ
ンズポジションlm+1とlm+2との間における評価値データ
の傾きをθ1とすると、駆動モータ２の駆動電圧ｖが次
式により決定される。
ポジションlm、lm+1、lm+2において、レンズポジション
lmとlm+1との間における評価値データの傾きをθ0、レ
ンズポジションlm+1とlm+2との間における評価値データ
の傾きをθ1とすると、駆動モータ２の駆動電圧ｖが次
式により決定される。
ｖ＝（tanθ1/tanθ0）・v0 ……（１） レンズポジションlmとlm+1との間の移動距離をΔstep
0、レンズポジションlm+1とlm+2の間の移動距離をΔste
p1、レンズポジションlmでの評価値データとレンズポジ
ションlm+1での評価値データの差をΔMAX0、レンズポジ
ションlm+1での評価値データとレンズポジションlm+2で
の評価値データの差をΔMAX1とすると、上式は、 となる。
0、レンズポジションlm+1とlm+2の間の移動距離をΔste
p1、レンズポジションlmでの評価値データとレンズポジ
ションlm+1での評価値データの差をΔMAX0、レンズポジ
ションlm+1での評価値データとレンズポジションlm+2で
の評価値データの差をΔMAX1とすると、上式は、 となる。
このｋは、具体的には、下式におけるＡが０になるｎ
を求めることにより算出される。
を求めることにより算出される。
なお、Ｎは精度を求める定数である。
すなわち、第４図は（３）式に基づく演算を行うフロ
ーチャートである。（３）式において、Ａは０になるｎ
を求める場合、第４図に示すように、先ず、連続する評
価値データの差ΔMAX0、ΔMAX1、移動距離をΔstep1、
Δstep0を求め、ｎを初期化する（ステップ）。
ーチャートである。（３）式において、Ａは０になるｎ
を求める場合、第４図に示すように、先ず、連続する評
価値データの差ΔMAX0、ΔMAX1、移動距離をΔstep1、
Δstep0を求め、ｎを初期化する（ステップ）。
（３）式に示す計算処理を行い、Ａの値を求める（ス
テップ）。
テップ）。
Ａの値が０以下かどうかを判断し（ステップ）、Ａ
の値が０以下でないときには、ｎをインクリメントし
（ステップ）、ステップに戻る。Ａの値が０以下に
なったら、そのときのｎに応じた駆動モータ２の制御電
圧を出力する（ステップ）。
の値が０以下でないときには、ｎをインクリメントし
（ステップ）、ステップに戻る。Ａの値が０以下に
なったら、そのときのｎに応じた駆動モータ２の制御電
圧を出力する（ステップ）。
上述のような処理を行って駆動モータ２の回転速度を
設定すれば、レンズポジションが評価値データの最大値
に近づくにつれてレンズ１を移動させる駆動モータ２が
低速回転され、オーバーラン量が低減される。
設定すれば、レンズポジションが評価値データの最大値
に近づくにつれてレンズ１を移動させる駆動モータ２が
低速回転され、オーバーラン量が低減される。
この発明によれば、駆動モータ２の回転速度を、連続
するレンズポジションにおけるレンズポジションの変化
と評価値データの変化の関係を示すカーブの傾きの比か
ら設定するようにしている。これにより、レンズポジシ
ョンが評価値データの最大値から離れているときには駆
動モータ２が高速回転され、レンズポジションが評価値
データの最大値に近づいたら、駆動モータ２が低速回転
される。このような制御を行うことにより、山登り制御
を高速で行えるとともに、山登り制御によりレンズポジ
ションが評価値データの最大値を通過したことを検出し
たときのオーバーラン量を最小にできる。
するレンズポジションにおけるレンズポジションの変化
と評価値データの変化の関係を示すカーブの傾きの比か
ら設定するようにしている。これにより、レンズポジシ
ョンが評価値データの最大値から離れているときには駆
動モータ２が高速回転され、レンズポジションが評価値
データの最大値に近づいたら、駆動モータ２が低速回転
される。このような制御を行うことにより、山登り制御
を高速で行えるとともに、山登り制御によりレンズポジ
ションが評価値データの最大値を通過したことを検出し
たときのオーバーラン量を最小にできる。
第１図はこの発明の一実施例のブロック図、第２図は山
登り制御の説明に用いるフローチャート，第３図はこの
発明の一実施例の説明に用いるグラフ，第４図はこの発
明の一実施例の説明に用いるフローチャート，第５図は
従来のオートフォーカス機構の一例のブロック図、第６
図及び第７図は従来のオートフォーカス機構の一例の説
明に用いるグラフである。 図面における主要な符号の説明 1:レンズ,2:駆動モータ,3:CCD撮像素子,4:信号処理回
路,5A、5B:バンドパスフィルタ,9:積算回路,10コントロ
ーラ。
登り制御の説明に用いるフローチャート，第３図はこの
発明の一実施例の説明に用いるグラフ，第４図はこの発
明の一実施例の説明に用いるフローチャート，第５図は
従来のオートフォーカス機構の一例のブロック図、第６
図及び第７図は従来のオートフォーカス機構の一例の説
明に用いるグラフである。 図面における主要な符号の説明 1:レンズ,2:駆動モータ,3:CCD撮像素子,4:信号処理回
路,5A、5B:バンドパスフィルタ,9:積算回路,10コントロ
ーラ。
Claims (1)
- 【請求項１】ビデオ信号中の所定の周波数成分を抜き取
り、上記所定の周波数成分が最大となるようにレンズ位
置を移動させて焦点制御を行うようにした焦点制御装置
において、 上記レンズ位置を合焦位置に向かって動かしたときの連
続する少なくとも第１、第２、第３のレンズ位置ポイン
トで上記ビデオ信号の所定の周波数成分の信号をサンプ
リングする手段と、 上記第１のレンズ位置ポイントと上記第２のレンズ位置
ポイントの間におけるレンズ位置の変化に対するビデオ
信号中の所定の周波数成分の値の変化を示す第１の傾き
を、上記第１のレンズ位置ポイントでサンプリングされ
た上記ビデオ信号の所定の周波数成分の信号と上記第２
のレンズ位置ポイントでサンプリングされた上記ビデオ
信号の所定の周波数成分の信号とから得る手段と、 上記第２のレンズ位置ポイントと上記第３のレンズ位置
ポイントの間におけるレンズ位置の変化に対するビデオ
信号中の所定の周波数成分の値の変化を示す第２の傾き
を、上記第２のレンズ位置ポイントでサンプリングされ
た上記ビデオ信号の所定の周波数成分の信号と上記第３
のレンズ位置ポイントでサンプリングされた上記ビデオ
信号の所定の周波数成分の信号とから得る手段と、 上記第１の傾きに対する上記第２の傾きの比を求め、上
記第１の傾きに対する上記第２の傾きの比が０に近づく
に従って上記レンズの移動速度を下げるように制御する
手段と を有することを特徴とする焦点制御装置。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63051294A JP2759955B2 (ja) | 1988-03-04 | 1988-03-04 | 焦点制御装置 |
| CA000592485A CA1332637C (en) | 1988-03-04 | 1989-03-01 | Focus control apparatus |
| KR1019890002550A KR0185167B1 (ko) | 1988-03-04 | 1989-03-02 | 초점 제어 장치 및 방법 |
| US07/318,138 US5005086A (en) | 1988-03-04 | 1989-03-02 | Focus control apparatus having two focusing speeds |
| DE68922872T DE68922872T2 (de) | 1988-03-04 | 1989-03-03 | Vorrichtung und Verfahren zur Fokussierungssteuerung. |
| EP89302118A EP0331502B1 (en) | 1988-03-04 | 1989-03-03 | Focus control apparatus and methods |
| ES89302118T ES2072894T3 (es) | 1988-03-04 | 1989-03-03 | Aparato de control de foco y metodos. |
| CA000616749A CA1339786C (en) | 1988-03-04 | 1993-09-30 | Focus control apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63051294A JP2759955B2 (ja) | 1988-03-04 | 1988-03-04 | 焦点制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01226281A JPH01226281A (ja) | 1989-09-08 |
| JP2759955B2 true JP2759955B2 (ja) | 1998-05-28 |
Family
ID=12882900
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63051294A Expired - Lifetime JP2759955B2 (ja) | 1988-03-04 | 1988-03-04 | 焦点制御装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2759955B2 (ja) |
| KR (1) | KR0185167B1 (ja) |
| CA (1) | CA1332637C (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6032884B2 (ja) * | 2011-11-14 | 2016-11-30 | キヤノン株式会社 | 撮像装置、撮像装置の制御方法、プログラム |
| JP6341250B2 (ja) * | 2016-10-06 | 2018-06-13 | 株式会社ニコン | 交換レンズおよびカメラ |
| CN115242968B (zh) * | 2022-06-10 | 2024-08-02 | 浙江大华技术股份有限公司 | 一种摄像设备的聚焦方法、装置和计算机可读存储介质 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH087323B2 (ja) * | 1986-03-10 | 1996-01-29 | キヤノン株式会社 | 焦点検出装置 |
-
1988
- 1988-03-04 JP JP63051294A patent/JP2759955B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1989
- 1989-03-01 CA CA000592485A patent/CA1332637C/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-03-02 KR KR1019890002550A patent/KR0185167B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR890015062A (ko) | 1989-10-28 |
| CA1332637C (en) | 1994-10-18 |
| JPH01226281A (ja) | 1989-09-08 |
| KR0185167B1 (ko) | 1999-05-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |