JP2779572B2 - ビデオカメラ - Google Patents

ビデオカメラ

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JP2779572B2
JP2779572B2 JP4321250A JP32125092A JP2779572B2 JP 2779572 B2 JP2779572 B2 JP 2779572B2 JP 4321250 A JP4321250 A JP 4321250A JP 32125092 A JP32125092 A JP 32125092A JP 2779572 B2 JP2779572 B2 JP 2779572B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、ビデオカメラ、特に
映像信号の高域成分を検出して、このレベルが最高にな
るようにフォーカスレンズを移動し、これにより合焦状
態を得るオートフォーカス手段を備えたビデオカメラに
関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、ビデオカメラに用いられている
オートフォーカス方式は、主として次の2方式が知られ
ている。第1の方式は、撮像用カメラレンズまたはオー
トフォーカス用光学系から被写体に向けて赤外線を発射
し、その反射光線からフォーカス信号を直接検出し、こ
のフォーカス信号をフォーカシング機構に供給するもの
である。この方式は、被写体へレンズを向けた瞬間にフ
ォーカス信号を検出することができるので、フォーカシ
ング速度は充分に速く、この速度に関しては実用上の問
題はない。
【0003】第2の方式は、図2に概略を示すように、
非合焦状態Aに比較して合焦状態Bにおける映像信号の
高域成分のレベルが高くなることを利用したものであ
る。これを具体的に説明すると、前記映像信号の高域成
分のレベル(評価値と言われている)を検出してこれを
記憶し、この状態でフォーカスレンズを何れかの方向に
所定距離だけ移動して再度前記レベルを検出する。この
レベルを前記記憶されたレベルと比較して、検出された
レベルが記憶されたレベルよりも高いときには前記フォ
ーカスレンズを前記と同一の方向に、また記憶されたレ
ベルよりも低いときには前記とは逆の方向に所定距離だ
け移動する。このような動作を繰り返して評価値がピー
クとなる位置にフォーカスレンズを移動して合焦状態を
得る。前記評価値がピーク値に至るまでの動作を後述す
る山登動作と称し、ピーク値付近におけるピーク値の確
認を合焦確認と称している。
【0004】この第2の方式は、合焦状態になるまで
に、前記のようなフォーカスレンズの移動が繰り返され
ること、及び検出されたレベルとこの前に記憶されたレ
ベルとを繰り返して比較すること等により、フォーカシ
ング速度が第1の方式のものより遅く、実用上も多少の
不満があった。前記第2の方式によるフォーカシング速
度を速くするためには、フォーカスレンズを移動するモ
ータとして回転速度の速いものを用いることが考えられ
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このようなモ
ータは大型になり、価格も高く、しかもフォーカスレン
ズを移動するための機構部の振動が大きくなって騒音を
発するという問題を生ずる。この発明は上記の問題を解
決し、回転速度の特に速いモータ等を用いることなく、
見かけ上ではあるがフォーカシング速度を速くすること
ができるビデオカメラを提供することを目的とするもの
である。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの、この発明のビデオカメラは、映像信号の高域成分
を検出して、このレベルが最高になるようにフォーカス
レンズを移動し、これにより合焦状態を得るオートフォ
ーカス手段を備えたビデオカメラにおいて、前記検出さ
れたレベルの変化率の高さに応じた制御信号を得る手段
と、前記映像信号の高域成分を通過せしめる高域通過フ
ィルタと、該フィルタを通過した前記高域成分を増輻す
る第1の可変利得アンプと、該アンプの出力と前記フィ
ルタを通過する以前の前記映像信号とを加算する第1の
加算器とを備え、前記した制御信号により前記アンプの
利得を制御し、これにより前記検出されたレベルの変化
率の高さに応じて、このビデオカメラから出力すべき映
像信号の高域成分のレベルを高めるようにしたことを特
徴とするものである。前記高域通過フィルタと第1の可
変利得アンプとの組合せに代え、第1の遅延回路、第2
の遅延回路、第2の加算器、第2の可変利得アンプ及び
引算器よりなり、前記した高域成分を検出すべき映像信
号は前記第1の遅延回路を経た後に前記第2の遅延回路
で遅延されて前記第2の加算器へ入力され、この加算器
に入力される前記した高域成分を検出すべき映像信号と
加算されて前記第2の可変利得アンプで増幅され、この
増幅された信号と、前記第1の遅延回路の出力とが前記
引算器に入力され、この引算器の出力が前記第1の加算
器に入力されるようにした、いわゆるトランスバーサル
フィルタ回路を用い、前記第1の可変利得アンプの利得
を前記した制御信号により可変するのに代え、この制御
信号により前記第1のフィルタ及び第2のフィルタの遅
延量を可変し、以て、このビデオカメラから出力すべき
映像信号の高域成分のレベルを高め、かつこのレベルを
高める前記高域成分の周波数帯域を、前記検出されたレ
ベルの変化率の高さに応じて低くするようにしてもよ
い。また、前記高域通過フィルタと第1の可変利得アン
プとの組合せに代え、第1の遅延回路、第2の遅延回
路、第2の加算器、第2の可変利得アンプ及び引算器よ
りなり、前記した高域成分を検出すべき映像信号は前記
第1の遅延回路を経た 後に前記第2の遅延回路で遅延さ
れて前記第2の加算器へ入力され、この加算器に入力さ
れる前記した高域成分を検出すべき映像信号と加算され
て前記第2の可変利得アンプで増幅され、この増幅され
た信号と、前記第1の遅延回路の出力とが前記引算器に
入力され、この引算器の出力が前記第1の加算器に入力
されるようにした、いわゆるトランスバーサルフィルタ
回路を用い、前記第1の可変利得アンプの利得を前記し
た制御信号により可変するのに代え、この制御信号によ
り前記第2の可変利得アンプの利得を可変し、かつ前記
第1のフィルタ及び第2のフィルタの遅延量を可変し、
以て、前記検出されたレベルの変化率の高さに応じて、
このビデオカメラから出力すべき映像信号の高域成分の
レベルを高めかつこのレベルル高める前記高域成分の周
波数帯域を低くするようにしてもよい。
【0007】
【作用】一般に、前記図2に示すように、ビデオカメラ
の非合焦状態Aの映像信号は、合焦状態Bの映像信号に
比較して高域成分が少なくなる。従って、非合焦状態の
映像信号の高域成分を増強することにより、合焦状態に
近い映像信号が得られる。また、一般にフォーカシング
動作は山登り動作として知られている。これは、フォー
カスレンズの位置Dと評価値(映像信号の高域成分のレ
ベルをいう)Vとの関係が図3に示すように、合焦点S
を山頂とした山の形になるからである。フォーカスレン
ズが前記合焦点Sから離れた、山の裾野に位置している
ときには、非合焦の程度が高く、前記評価値が低い。フ
ォーカスレンズが前記のように山の裾野に位置している
状態から合焦点Sに近づくにつれて評価値は大きくな
り、合焦点Sを過ぎると評価値は下降に転ずる。
【0008】前記したフォーカスレンズの移動に伴う評
価値の変化率は、図4に示すように、山頂付近と裾野付
近では低く、山の中腹付近では高い。合焦状態に近い映
像信号を得るべく映像信号の高域成分を増強するに当た
って、合焦状態、即ち山頂付近では高域成分を増強する
必要はなく、また裾野付近では増強しようにも高域成分
は失われているので増強できない。 従って、評価値の
変化率の高さに応じて映像信号に含まれる高域成分のレ
ベルを高めることにより、非合焦の程度に対してほぼ適
切にレベルが増強された映像信号が得られる。
【0009】上記請求項1のようなこの発明のビデオカ
メラでは、非合焦時の非合焦の程度に応じて、ビデオカ
メラから出力する映像信号の高域成分を増強し、合焦に
至る過程での非合焦の状態を合焦の状態に近づける。こ
れにより、見かけ上のフォーカシング速度が速くなる。
前記合焦に至る過程のうち、図4にFで示す区間をフォ
ーカスレンズが移動しているときには、前記評価値の変
化率が低くなっていくので、合焦の状態に近づくのに応
じて前記映像信号の高域成分の増強される程度が減少す
る。従って、前記映像信号によるモニタ画像に不自然さ
を伴うことなく、見かけ上のフォーカシング速度を速く
することができる。
【0010】上記した図2に示すように、ビデオカメラ
の非合焦状態Aの映像信号は、合焦状態Bの映像信号に
比較して高域成分が少なくなるが、非合焦状態Aから合
焦状態Bに近づくのに従って高域成分の増加する周波数
帯域も高い方に移動する。このため、非合焦状態Aにお
いて、合焦状態Bに近づくのに応じて映像信号の増強す
る周波数帯域を高域に移すことによっても、合焦状態に
近い映像信号が得られる。
【0011】上記請求項2のようなこの発明のビデオカ
メラでは、非合焦時の非合焦の程度に応じて、ビデオカ
メラから出力する映像信号の増強する高域成分の周波数
帯域を移動し、合焦に至る過程での非合焦の状態を合焦
の状態に近づける。これにより、見かけ上のフォーカシ
ング速度が速くなる。前記合焦に至る過程のうち、図4
にFで示す区間をフォーカスレンズが移動しているとき
には、前記評価値の変化率が低くなっていくので、合焦
の状態に近づくのに応じて前記映像信号の増強する高域
成分の周波数帯域が高域に移動される。従って、前記映
像信号によるモニタ画像に不自然さを伴うことなく、見
かけ上のフォーカシング速度を速くすることができる。
【0012】上記請求項3のようなこの発明のビデオカ
メラでは、非合焦時の非合焦の程度に応じて、ビデオカ
メラから出力する映像信号の高域成分を増強し、かつこ
の増強される高域成分の周波数帯域をも前記非合焦の程
度に応じて移動し、合焦に至る過程での非合焦の状態を
合焦の状態に近づける。これにより、見かけ上のフォー
カシング速度が速くなる。前記合焦に至る過程のうち、
図4にFで示す区間をフォーカスレンズが移動している
ときには、前記評価値の変化率が低くなっていくので、
合焦の状態に近づくのに応じて前記映像信号の高域成分
の増強される程度が減少する。また、この区間Fでは合
焦の状態に近づくのに応じて前記映像信号の増強される
高域成分の周波数帯域が高域に移動される。従って、前
記映像信号によるモニタ画像に不自然さを伴うことな
く、見かけ上のフォーカシング速度を速くすることがで
きる。
【0013】
【実施例】以下に、この発明の一実施例を図1について
説明する。図1はビデオカメラの概略を示すものであ
る。この図において、1はレンズであり、2はこのレン
ズに含まれているフォーカスレンズを移動させるモー
タ、3はこのモータを駆動するモータ駆動回路、4は前
記駆動回路3を制御するオートフォーカス回路であり、
このオートフォーカス回路4は周知のマイコンにより構
成されている。5はCCD等の撮像素子であり、前記レ
ンズ1により結像された被写体の像を電気信号に変換す
る。この変換された電気信号は信号処理回路6によって
映像信号に変換される。この映像信号は前記オートフォ
ーカス回路4へ送られる。このオートフォーカス回路4
では映像信号の高域成分を積分することでフォーカス信
号を検出し、このフォーカス信号はモータ駆動回路3等
のフォーカス制御系の回路へ送られモータ2等のフォー
カシング機構を制御する。このような構成のフォーカス
方式自体は周知のものであり、前記第2の方式として説
明したものである。
【0014】前記信号処理回路6からの映像信号は高域
通過フィルタ7と加算器8にも供給される。この高域通
過フィルタ7では映像信号に含まれている500kHz〜1.5M
Hzの高域成分が抽出され、この高域成分は可変利得アン
プ9により増幅された後、前記加算器8に供給される。
この加算器8では、前記アンプ9により増幅された高域
成分が前記信号処理回路6からの映像信号に加算され、
これが映像信号出力端子10に出力される。前記オート
フォーカス回路4からは、前記した評価値の変化率に応
じた制御信号が出力され、この制御信号により前記アン
プ9の利得が制御される。
【0015】前記したフォーカスレンズの移動に伴う評
価値の変化率は、図4に示すように、山頂付近と裾野付
近では低く、山の中腹付近では高い。従って山の中腹付
近では前記制御信号によってアンプ9の利得が大きくな
り、端子10に得られる映像信号の高域成分は増強され
たものとなる。上記のようなビデオカメラでは、非合焦
時の非合焦の程度に応じて、端子10から出力される映
像信号の高域成分が増強され、合焦に至る過程での非合
焦の状態を合焦の状態に近づく。これにより、見かけ上
のフォーカシング速度が速くなる。前記合焦に至る過程
のうち、図4にFで示す区間をフォーカスレンズが移動
しているときには、前記評価値の変化率が徐々に低くな
っていくので、合焦の状態に近づくのに応じて前記映像
信号の高域成分の増強される程度が徐々に減少する。従
って、前記映像信号によるモニタ画像に不自然さを伴う
ことなく、見かけ上のフォーカシング速度を速くするこ
とができる。
【0016】前記高域通過フィルタ7は帯域通過フィル
タであってもよい。また、前記高域通過フィルタ7とア
ンプ9とに代え、図5に示す公知のトランスバーサルフ
ィルタ回路を用いてもよい。このフィルタ回路は遅延回
路11、12と、加算器13と、可変利得アンプ14
と、引算器15とよりなり、端子16は前記信号処理回
路6の出力側に、また端子17は前記加算器8の入力側
に接続される。前記可変利得アンプ14の制御端子18
には前記オートフォーカス回路4からの制御信号が供給
され、これにより端子16からの映像信号の高域成分の
レベルは図6に示すように変化し、前記した評価値の変
化率の高さに応じて高くなり、これが端子17に供給さ
れる。
【0017】前記トランスバーサルフィルタ回路は 遅
延回路11、12の遅延量を変えることで通過させる周
波数帯域を変えることができる。このトランスバーサル
フィルタ回路を用いた場合には、オートフォーカス回路
4からの制御信号を前記のようにアンプ14の端子18
に供給するのに代え、遅延回路11、12に供給する
と、映像信号から抽出される高域成分の周波数帯域が図
7に示すように変化し、前記した評価値の変化率の高さ
に応じて低くなる。なお、前記した評価値の変化率の高
さに応じて、アンプ14の利得及び遅延回路11、12
の遅延量の双方を変えることにより、モニタ画像の不自
然さを伴うことなく見かけ上のフォーカシング速度を速
くすることができることは勿論、このモニタ画像を更に
自然なものに近づけることができる。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、赤外線方式に比較して、小型、軽量、安価であり、
しかも高価でかつ大型のモータを用いることなく、合焦
に至るまでの時間を見かけ上短くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例を示すブロック図である。
【図2】この発明を説明するためのものであり、映像信
号の周波数に対するレベルを示す図である。
【図3】この発明を説明するためのものであり、レンズ
位置に対するフォーカス評価値を示す図である。
【図4】この発明を説明するためのものであり、レンズ
位置に対する評価値の変化率を示す図である。
【図5】この発明の他の実施例を説明するためのブロッ
ク図である。
【図6】図5の動作を説明するためのものであり、映像
信号の周波数に対するレベルを示す図である。
【図7】図5の動作を説明するためのものであり、映像
信号の周波数に対するレベルを示す図である。
【符号の説明】
1 レンズ 2 モータ 3 モータ駆動回路 4 オートフォーカス回路 5 撮像素子 6 信号処理回路 7 高域通過フィルタ 8 加算器 9 可変利得アンプ

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 映像信号の高域成分を検出して、このレ
    ベルが最高になるようにフォーカスレンズを移動し、こ
    れにより合焦状態を得るオートフォーカス手段を備えた
    ビデオカメラにおいて、 前記検出されたレベルの変化率の高さに応じた制御信号
    を得る手段と、前記映像信号の高域成分を通過せしめる
    高域通過フィルタと、該フィルタを通過した前記高域成
    分を増幅する第1の可変利得アンプと、該アンプの出力
    と前記フィルタを通過する以前の前記映像信号とを加算
    する第1の加算器とを備え、前記した制御信号により前
    記アンプの利得を制御し、これにより前記検出されたレ
    ベルの変化率の高さに応じて、このビデオカメラから出
    力すべき映像信号の高域成分のレベルを高めるようにし
    たことを特徴とするビデオカメラ。
  2. 【請求項2】 映像信号の高域成分を検出して、このレ
    ベルが最高になるようにフォーカスレンズを移動し、こ
    れにより合焦状態を得るオートフォーカス手段を備えた
    ビデオカメラにおいて、前記高域通過フィルタと第1の可変利得アンプとの組合
    せに代え、第1の遅延回路、第2の遅延回路、第2の加
    算器、第2の可変利得アンプ及び引算器よりなり、前記
    した高域成分を検出すべき映像信号は前記第1の遅延回
    路を経た後に前記第2の遅延回路で遅延されて前記第2
    の加算器へ入力され、この加算器に入力される前記した
    高域成分を検出すべき映像信号と加算されて前記第2の
    可変利得アンプで増幅され、この増幅された信号と、前
    記第1の遅延回路の出力とが前記引算器に入力され、こ
    の引算器の出力が前記第1の加算器に入力されるように
    した、いわゆるトランスバーサルフィルタ回路を用い、
    前記第1の可変利得アンプの利得を前記した制御信号に
    より可変するのに代え、この制御信号により前記第1の
    フィルタ及び第2のフィルタの遅延量を可変し、以て、
    このビデオカメラから出力すべき映像信号の高域成分の
    レベルを高め、かつこのレベルを高める前記高域成分の
    周波数帯域を、前記検出されたレベルの変化率の高さに
    応じて低くするようにしたことを特徴とするビデオカメ
    ラ。
  3. 【請求項3】 映像信号の高域成分を検出して、このレ
    ベルが最高になるようにフォーカスレンズを移動し、こ
    れにより合焦状態を得るオートフォーカス手段を備えた
    ビデオカメラにおいて、前記高域通過フィルタと第1の可変利得アンプとの組合
    せに代え、第1の遅延回路、第2の遅延回路、第2の加
    算器、第2の可変利得アンプ及び引算器よりなり、前記
    した高域成分を検出すべき映像信号は前記第1の遅延回
    路を経た後に前記第2の遅延回路で遅延されて前記第2
    の加算器へ入力され、この加算器に入力される前記した
    高域成分を検出すべき映像信号と加算されて前記第2の
    可変利得アンプで増幅され、この増輻された信号と、前
    記第1の遅延回路の出力とが前記引算器に入力され、こ
    の加算器の出力が前記第1の加算器に入力されるように
    した、いわゆるトランスバーサルフィルタ回路を用い、
    前記第1の可変利得アンプの利得を前記した制御信号に
    より可変するのに代え、この制御信号により前記第2の
    可変利得アンプの利得を可変し、かつ前記第1のフィル
    タ及び第2のフィルタの遅延量を可変し、以て、 前記検
    出されたレベルの変化率の高さに応じて、このビデオカ
    メラから出力すべき映像信号の高域成分のレベルを高め
    かつこのレベルを高める前記高域成分の周波数帯域を低
    くするようにしたことを特徴とするビデオカメラ。
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