JP3042642B2 - オ−トフォ−カシング装置 - Google Patents
オ−トフォ−カシング装置Info
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- JP3042642B2 JP3042642B2 JP3302833A JP30283391A JP3042642B2 JP 3042642 B2 JP3042642 B2 JP 3042642B2 JP 3302833 A JP3302833 A JP 3302833A JP 30283391 A JP30283391 A JP 30283391A JP 3042642 B2 JP3042642 B2 JP 3042642B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、カメラのオ−トフォ−
カシング装置に係り、とくに映像信号の高域周波数成分
が最大になるようにフォ−カシング機構を制御するビデ
オカメラのオ−トフォ−カシング装置に関する。
カシング装置に係り、とくに映像信号の高域周波数成分
が最大になるようにフォ−カシング機構を制御するビデ
オカメラのオ−トフォ−カシング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のビデオカメラのオ−トフォ−カシ
ング方法は特開昭５８−１８８９６６号公報に開示のよ
うに、撮像素子よりバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）を介
して取り出される映像信号内の高域周波数成分が最大と
なるようにフォ−カシングレンズの位置を制御するよう
にしていた。上記映像信号の強度は蛍光灯照明の場合に
は蛍光灯の輝度に比例する。商用周波数点灯の場合、蛍
光灯は商用周波数の２倍の周波数で放電するので映像信
号には商用周波数の２倍の雑音が重畳していた。従来技
術においてはフリッカの除去についてはとくに論じられ
ていない。
ング方法は特開昭５８−１８８９６６号公報に開示のよ
うに、撮像素子よりバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）を介
して取り出される映像信号内の高域周波数成分が最大と
なるようにフォ−カシングレンズの位置を制御するよう
にしていた。上記映像信号の強度は蛍光灯照明の場合に
は蛍光灯の輝度に比例する。商用周波数点灯の場合、蛍
光灯は商用周波数の２倍の周波数で放電するので映像信
号には商用周波数の２倍の雑音が重畳していた。従来技
術においてはフリッカの除去についてはとくに論じられ
ていない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記蛍光灯は放電発光
を行っているので、発光の繰返し周波数は商用周波数で
あるものの、その強度は不規則波形となっている。この
結果、従来装置には蛍光灯発光強度の揺らぎの影響を受
けるためオートフォーカシングの精度が甘くなり、ま
た、動作が不安定になるという問題があった。本発明の
目的は、上記の問題を改善して安定で高精度のオートフ
ォーカシング装置を提供することにある。
を行っているので、発光の繰返し周波数は商用周波数で
あるものの、その強度は不規則波形となっている。この
結果、従来装置には蛍光灯発光強度の揺らぎの影響を受
けるためオートフォーカシングの精度が甘くなり、ま
た、動作が不安定になるという問題があった。本発明の
目的は、上記の問題を改善して安定で高精度のオートフ
ォーカシング装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、イメ−ジセンサが出力する映像信号の高周波成分を
抽出し、その強度信号を周期毎にサンプリングして得ら
れる出力により合焦レンズ位置を制御するようにしたカ
メラのオ−トフォ−カシング装置において、上記サンプ
リング出力の連続する所定数のサンプルの平均値を演算
する平均値演算手段と、上記平均値の増減を比較して合
焦状態を判定する合焦状態判定手段とを備え、該合焦状
態判定手段の出力により上記カメラの合焦機構を駆動す
ると共に、上記合焦状態判定手段は、上記平均値演算手
段の連続する出力の所定数をそれぞれ記憶する平均値メ
モリと、上記平均値メモリが記憶する平均値間の差分を
検出して差分信号を出力する手段と、上記平均値間の差
分が所定値以下であるときに差分ゼロ信号を発生する手
段と、上記差分信号の極性反転時に上記平均値の最大値
を検出して記憶する手段と、上記平均値の最大値と上記
平均値メモリが記憶する平均値間の差分を検出する手段
とを備えるようにし、上記平均値間の差分信号または上
記平均値の最大値と上記平均値間の差分信号により上記
合焦レンズの制御速度を可変化する手段を備えるように
する。
に、イメ−ジセンサが出力する映像信号の高周波成分を
抽出し、その強度信号を周期毎にサンプリングして得ら
れる出力により合焦レンズ位置を制御するようにしたカ
メラのオ−トフォ−カシング装置において、上記サンプ
リング出力の連続する所定数のサンプルの平均値を演算
する平均値演算手段と、上記平均値の増減を比較して合
焦状態を判定する合焦状態判定手段とを備え、該合焦状
態判定手段の出力により上記カメラの合焦機構を駆動す
ると共に、上記合焦状態判定手段は、上記平均値演算手
段の連続する出力の所定数をそれぞれ記憶する平均値メ
モリと、上記平均値メモリが記憶する平均値間の差分を
検出して差分信号を出力する手段と、上記平均値間の差
分が所定値以下であるときに差分ゼロ信号を発生する手
段と、上記差分信号の極性反転時に上記平均値の最大値
を検出して記憶する手段と、上記平均値の最大値と上記
平均値メモリが記憶する平均値間の差分を検出する手段
とを備えるようにし、上記平均値間の差分信号または上
記平均値の最大値と上記平均値間の差分信号により上記
合焦レンズの制御速度を可変化する手段を備えるように
する。
【０００５】さらに、上記映像信号に重畳する周期的雑
音の周期をＴｎ、上記サンプリングパルスの周期をＴｓ
として、 ＭＴｓ＝ＮＴｎ なる関係を満たす整数ＭとＮを用いて、Ｎ周期幅の上記
雑音をＭ回サンプリングするようにする。さらに、上記
サンプリングパルスのパルス幅ｔｓを上記雑音周期Ｔｎ
のＭ分の１、またはその整数倍に設定するようにする。
さらに、上記サンプリングパルスを上記イメ−ジセンサ
の垂直同期周波数に同期させるようにする。
音の周期をＴｎ、上記サンプリングパルスの周期をＴｓ
として、 ＭＴｓ＝ＮＴｎ なる関係を満たす整数ＭとＮを用いて、Ｎ周期幅の上記
雑音をＭ回サンプリングするようにする。さらに、上記
サンプリングパルスのパルス幅ｔｓを上記雑音周期Ｔｎ
のＭ分の１、またはその整数倍に設定するようにする。
さらに、上記サンプリングパルスを上記イメ−ジセンサ
の垂直同期周波数に同期させるようにする。
【０００６】
【０００７】
【作用】本発明では、映像信号の高周波成分の平均値に
よりカメラの合焦状態を制御する。また、ＭとＮを整数
として、Ｎ周期幅の雑音をＭ回サンプリングし、このＭ
個のサンプリング値の平均値を上記映像信号の高周波成
分平均値として用いる。また、上記サンプリングにおけ
るサンプリングパルス幅を上記雑音周期のＭ分の１、ま
たはその整数倍に設定することにより、上記Ｎ周期幅の
雑音を洩れなくサンプリングする。また、上記サンプリ
ング周波数源としてカメラ内の映像信号の垂直同期周波
数を利用する。
よりカメラの合焦状態を制御する。また、ＭとＮを整数
として、Ｎ周期幅の雑音をＭ回サンプリングし、このＭ
個のサンプリング値の平均値を上記映像信号の高周波成
分平均値として用いる。また、上記サンプリングにおけ
るサンプリングパルス幅を上記雑音周期のＭ分の１、ま
たはその整数倍に設定することにより、上記Ｎ周期幅の
雑音を洩れなくサンプリングする。また、上記サンプリ
ング周波数源としてカメラ内の映像信号の垂直同期周波
数を利用する。
【０００８】さらに、上記Ｍ個のサンプリング値を記憶
し、加算平均して上記高周波成分の平均値を算出する。
また、上記平均値間の差分信号を用いてフォ−カシング
を制御し、上記差分信号が所定値以下に収まったときに
フォ−カシング制御を停止する。また、フォ−カシング
制御が行き過ぎた場合には上記差分信号の極性が反転す
るので、この時の上記平均値の最大値を記憶し、以後は
上記平均値が上記最大値から所定の幅内に収まるように
フォ−カシング制御を行なう。また、上記平均値を上記
最大値に近づけるフォ−カシング制御では制御速度を低
める。
し、加算平均して上記高周波成分の平均値を算出する。
また、上記平均値間の差分信号を用いてフォ−カシング
を制御し、上記差分信号が所定値以下に収まったときに
フォ−カシング制御を停止する。また、フォ−カシング
制御が行き過ぎた場合には上記差分信号の極性が反転す
るので、この時の上記平均値の最大値を記憶し、以後は
上記平均値が上記最大値から所定の幅内に収まるように
フォ−カシング制御を行なう。また、上記平均値を上記
最大値に近づけるフォ−カシング制御では制御速度を低
める。
【０００９】
【実施例】図１は本発明によるオ−トフォーカシング回
路実施例のブロック図である。図１において、光はズー
ムレンズの前玉レンズ１と変倍レンズ群２、およびフォ
ーカシングレンズ３を介してセンサ６に入射され映像信
号に変換される。フォーカシングレンズ３はステップモ
ータ等のＡＦモータ５によりギヤ４を介して光軸方向に
移動されピントが調節される。センサ６の映像信号出力
はプリアンプ７により増幅されてカメラ回路８によりＮ
ＴＳＣ規格のビデオ信号に変換されると同時に、帯域通
過フィルタ（ＢＰＦ）９により高域周波数成分が抽出さ
れ、アッテネータ１０によりレベルを適正化されて検波
回路１１によりレベル検出され、積分回路１２により平
均値である焦点電圧に変換される。
路実施例のブロック図である。図１において、光はズー
ムレンズの前玉レンズ１と変倍レンズ群２、およびフォ
ーカシングレンズ３を介してセンサ６に入射され映像信
号に変換される。フォーカシングレンズ３はステップモ
ータ等のＡＦモータ５によりギヤ４を介して光軸方向に
移動されピントが調節される。センサ６の映像信号出力
はプリアンプ７により増幅されてカメラ回路８によりＮ
ＴＳＣ規格のビデオ信号に変換されると同時に、帯域通
過フィルタ（ＢＰＦ）９により高域周波数成分が抽出さ
れ、アッテネータ１０によりレベルを適正化されて検波
回路１１によりレベル検出され、積分回路１２により平
均値である焦点電圧に変換される。
【００１０】検波回路１１は１フィ−ルド画面の中央部
の映像信号のみを検波する。このため、同期信号発生回
路１３はアッテネータ１０の出力から上記１フィ−ルド
画面の中央部のみを切り出すために必要な水平および垂
直同期信号に同期したゲ−トパルスを生成して検波回路
１１に送り、その入力を制御する。積分回路１２は上記
１フィ−ルド画面の中央部の映像信号を積分し、画面ご
とにリセットされる。ゲートパルス発生回路１４は上記
リセットパルスを積分回路１２に供給する。
の映像信号のみを検波する。このため、同期信号発生回
路１３はアッテネータ１０の出力から上記１フィ−ルド
画面の中央部のみを切り出すために必要な水平および垂
直同期信号に同期したゲ−トパルスを生成して検波回路
１１に送り、その入力を制御する。積分回路１２は上記
１フィ−ルド画面の中央部の映像信号を積分し、画面ご
とにリセットされる。ゲートパルス発生回路１４は上記
リセットパルスを積分回路１２に供給する。
【００１１】次いで、積分回路１２の出力はＡＤ変換回
路１５によりデジタル信号ＶＦに変換されて信号処理回
路１７内に印加される。信号処理回路１７は上記ＶＦに
応じてＡＦモータ５の駆動用信号を生成し、駆動回路１
９を介してＡＦモータ５の回転を制御する。なお、ＡＦ
モータ５が停止したときは上記ＶＦが変化しないので信
号処理回路１７は出力を出さない。したがって、起動時
とか再起動時には所定時間だけ再起動回路１８より起動
用電圧を印加するするようにする。ゲイン検出回路１６
は上記ＶＦを監視してアッテネータ１０の減衰値を制御
する自動利得調整を行なう。また、この利得調整に応じ
てＶＦレベルが変化するのでゲイン検出回路１６はこの
ことを信号処理回路１７に伝える。
路１５によりデジタル信号ＶＦに変換されて信号処理回
路１７内に印加される。信号処理回路１７は上記ＶＦに
応じてＡＦモータ５の駆動用信号を生成し、駆動回路１
９を介してＡＦモータ５の回転を制御する。なお、ＡＦ
モータ５が停止したときは上記ＶＦが変化しないので信
号処理回路１７は出力を出さない。したがって、起動時
とか再起動時には所定時間だけ再起動回路１８より起動
用電圧を印加するするようにする。ゲイン検出回路１６
は上記ＶＦを監視してアッテネータ１０の減衰値を制御
する自動利得調整を行なう。また、この利得調整に応じ
てＶＦレベルが変化するのでゲイン検出回路１６はこの
ことを信号処理回路１７に伝える。
【００１２】上記ＡＦの値は図２に示すように、フォ−
カシングレンズ３が合焦方向に移動するときには増加
し、合焦点から遠ざかるときには減少する。また、上記
ＡＦ信号には蛍光灯その他の電源周波数雑音が重畳し、
ＡＦ信号の変化が緩やかになる合焦点近傍でその影響が
最大となる。本発明の第１の目的は上記電源周波数雑音
を消去してフォ−カシング精度を向上することにある。
第２の目的は上記電源周波数雑音を消去したフォ−カシ
ング信号により合焦点を精度良く検出してフォ−カシン
グレンズを停止させることにある。また、上記合焦点の
フォ−カシング信号（最大値）を記憶し、合焦点を行き
過ぎた場合には上記最大値に向かってフォ−カシングレ
ンズを戻すことにある。
カシングレンズ３が合焦方向に移動するときには増加
し、合焦点から遠ざかるときには減少する。また、上記
ＡＦ信号には蛍光灯その他の電源周波数雑音が重畳し、
ＡＦ信号の変化が緩やかになる合焦点近傍でその影響が
最大となる。本発明の第１の目的は上記電源周波数雑音
を消去してフォ−カシング精度を向上することにある。
第２の目的は上記電源周波数雑音を消去したフォ−カシ
ング信号により合焦点を精度良く検出してフォ−カシン
グレンズを停止させることにある。また、上記合焦点の
フォ−カシング信号（最大値）を記憶し、合焦点を行き
過ぎた場合には上記最大値に向かってフォ−カシングレ
ンズを戻すことにある。
【００１３】図３は上記電源周波数雑音を消去する本発
明の方法を説明する波形図である。積分回路１２の出力
には雑音Ｘ１が重畳している。雑音Ｘ１が蛍光灯の放電
等によって発生している場合はその繰返し周波数は１０
０Ｈｚであり、映像信号の強度は上記１００Ｈｚの蛍光
灯のちらつきによって振幅変調され、これが検波回路１
１により検波され、図３に示すような波形となってい
る。
明の方法を説明する波形図である。積分回路１２の出力
には雑音Ｘ１が重畳している。雑音Ｘ１が蛍光灯の放電
等によって発生している場合はその繰返し周波数は１０
０Ｈｚであり、映像信号の強度は上記１００Ｈｚの蛍光
灯のちらつきによって振幅変調され、これが検波回路１
１により検波され、図３に示すような波形となってい
る。
【００１４】前述のように上記検波波形の中の画面の中
央部が切り取られて積分回路１２により積分される。図
３の積分回路出力の斜線を施した部分が上記画面の中央
部に対応してサンプリングされた部分である。一般に、
上記雑音Ｘ１の周期Ｔｎとサンプリング周期Ｔｓは異な
るので、図示のように積分される部分の面積がサンプリ
ングの位置によって変化し、これによって映像信号強度
が見かけ上揺らぐのでフォーカシングの位置が定まらな
いことになる。
央部が切り取られて積分回路１２により積分される。図
３の積分回路出力の斜線を施した部分が上記画面の中央
部に対応してサンプリングされた部分である。一般に、
上記雑音Ｘ１の周期Ｔｎとサンプリング周期Ｔｓは異な
るので、図示のように積分される部分の面積がサンプリ
ングの位置によって変化し、これによって映像信号強度
が見かけ上揺らぐのでフォーカシングの位置が定まらな
いことになる。
【００１５】本発明では上記サンプリングされた映像信
号の平均値を求めて上記揺らぎを低減して安定なフォ−
カシング動作が得られるようにする。このため、まず上
記平均値が雑音Ｘ１によって揺らがない条件を求める。
いま、サンプリングパルスの周期をＴｓ、雑音Ｘ１の周
期をＴｎとし、サンプリングパルスのＭ周期間、すなわ
ちＭＴｓ内に雑音Ｘ１のＮ周期分が丁度納まるとする
と、 ＭＴｓ＝ＮＴｎ （１） なる関係が得られる。
号の平均値を求めて上記揺らぎを低減して安定なフォ−
カシング動作が得られるようにする。このため、まず上
記平均値が雑音Ｘ１によって揺らがない条件を求める。
いま、サンプリングパルスの周期をＴｓ、雑音Ｘ１の周
期をＴｎとし、サンプリングパルスのＭ周期間、すなわ
ちＭＴｓ内に雑音Ｘ１のＮ周期分が丁度納まるとする
と、 ＭＴｓ＝ＮＴｎ （１） なる関係が得られる。
【００１６】式（１）はＮ周期分の雑音Ｘ１をＭ回サン
プリングすることを意味する。したがって、サンプリン
グパルス幅をｔｓとすると、 ｔｓ＝Ｔｎ／Ｍ （２） または、この値の整数倍に設定すると、Ｍ個のサンプリ
ングにより雑音Ｘ１の１周期分を洩れなく丁度サンプリ
ングすることができる。以上より、式（１）と同（２）
を満足するようにサンプリングを行なって得られるＭ個
のサンプリン値を平均化すれば周期的雑音Ｘ１の周期的
成分を完全に除去することができるのである。
プリングすることを意味する。したがって、サンプリン
グパルス幅をｔｓとすると、 ｔｓ＝Ｔｎ／Ｍ （２） または、この値の整数倍に設定すると、Ｍ個のサンプリ
ングにより雑音Ｘ１の１周期分を洩れなく丁度サンプリ
ングすることができる。以上より、式（１）と同（２）
を満足するようにサンプリングを行なって得られるＭ個
のサンプリン値を平均化すれば周期的雑音Ｘ１の周期的
成分を完全に除去することができるのである。
【００１７】例えば、商用周波数５０Ｈｚの蛍光灯照明
下では雑音Ｘ１の繰返し周波数は１００Ｈｚ、したがっ
て、Ｔｎ＝１／１００ｓｅｃである。また、サンプリン
グ周波数としてカメラが内蔵するＮＴＳＣ規格の垂直同
期周波数（フィ−ルド周波数、６０Ｈｚ）を利用するよ
うにするとＴｓ＝１／６０ｓｅｃであるから、式（２）
は Ｔｓ／Ｔｎ＝５／３ Ｍ＝３、Ｎ＝５ （３） となり、式（１）より、５周期分の雑音Ｘ１を３回サン
プリングすればよいことになる。また，式（２）より ｔｓ＝１／６０ｓｅｃ （４） またはこの値の整数倍となる。
下では雑音Ｘ１の繰返し周波数は１００Ｈｚ、したがっ
て、Ｔｎ＝１／１００ｓｅｃである。また、サンプリン
グ周波数としてカメラが内蔵するＮＴＳＣ規格の垂直同
期周波数（フィ−ルド周波数、６０Ｈｚ）を利用するよ
うにするとＴｓ＝１／６０ｓｅｃであるから、式（２）
は Ｔｓ／Ｔｎ＝５／３ Ｍ＝３、Ｎ＝５ （３） となり、式（１）より、５周期分の雑音Ｘ１を３回サン
プリングすればよいことになる。また，式（２）より ｔｓ＝１／６０ｓｅｃ （４） またはこの値の整数倍となる。
【００１８】上記式（３）、（４）を満たすことによ
り、どのような波形であろうとも雑音Ｘ１の中の周期性
成分を完全に除去することができる。また、サンプリン
グパルス幅ｔｓが上記の条件からずれた場合には上記雑
音の除去が若干不完全になるものの、依然として十分実
用的な効果を得ることができる。
り、どのような波形であろうとも雑音Ｘ１の中の周期性
成分を完全に除去することができる。また、サンプリン
グパルス幅ｔｓが上記の条件からずれた場合には上記雑
音の除去が若干不完全になるものの、依然として十分実
用的な効果を得ることができる。
【００１９】図２を用いて上記平均化の過程を説明する
と、ａ1〜ａ7、ｂ1ｂ2等を上記サンプリング時点とする
と、本発明では式（３）にしたがって、例えばａ7、
ａ6、ａ5の平均値を求め、次いでａ6、ａ5、ａ4の平均
値を求め、以下同様にして平均値を求めて行くようにす
る。この結果、サンプリング周期Ｔｓ毎に雑音Ｘ１によ
る揺らぎの影響を受けない映像信号サンプルが得られる
のである。
と、ａ1〜ａ7、ｂ1ｂ2等を上記サンプリング時点とする
と、本発明では式（３）にしたがって、例えばａ7、
ａ6、ａ5の平均値を求め、次いでａ6、ａ5、ａ4の平均
値を求め、以下同様にして平均値を求めて行くようにす
る。この結果、サンプリング周期Ｔｓ毎に雑音Ｘ１によ
る揺らぎの影響を受けない映像信号サンプルが得られる
のである。
【００２０】図１の信号処理回路１７は上記映像信号サ
ンプルを生成してフォ−カシング信号を出力する。図４
はこの信号処理回路１７の主要部分のブロック図であ
る。なお、上記信号処理回路１７やＡ／Ｄ変換器１５、
ゲイン検出回路１６等の機能をマイクロコンピュ−タに
行なわせるようにしてもよいことは勿論である。図４に
おいて、Ａ／Ｄ変換器１５の出力はメモリ２０内のＶＦ
メモリＭ１〜Ｍ３に逐次格納され、順に押し出されてい
く。各ＶＦメモリに格納されるデ−タは図２に示したａ
1〜ａ7、ｂ1ｂ2等に対応する画面毎の中央部分の映像信
号の高周波成分強度の積分信号である。
ンプルを生成してフォ−カシング信号を出力する。図４
はこの信号処理回路１７の主要部分のブロック図であ
る。なお、上記信号処理回路１７やＡ／Ｄ変換器１５、
ゲイン検出回路１６等の機能をマイクロコンピュ−タに
行なわせるようにしてもよいことは勿論である。図４に
おいて、Ａ／Ｄ変換器１５の出力はメモリ２０内のＶＦ
メモリＭ１〜Ｍ３に逐次格納され、順に押し出されてい
く。各ＶＦメモリに格納されるデ−タは図２に示したａ
1〜ａ7、ｂ1ｂ2等に対応する画面毎の中央部分の映像信
号の高周波成分強度の積分信号である。
【００２１】ＶＦメモリＭ１〜Ｍ３のデ−タはＡ／Ｄ変
換器１５よりデ−タが一つ押し込まれる毎に加算器２１
により加算され、割算器２２により平均化される。した
がって割算器２２は３画面（３フィールド）分の映像信
号デ−タの平均値を順次出力することになる。なお、割
算器２２は省略してもよい。割算器２２の出力は平均値
メモリ２３内のメモリＭＯ１、ＭＯ２に順次格納され、
増分検出回路２４にて大小関係が判定される。上記増分
検出結果により、合焦方向、非合焦方向を判断すれば、
フリッカの影響を受けずに合焦手段の移動方向を決める
ことができる。例えばメモリＭＯ２のデ−タ値がＭＯ１
のデ−タ値より大きければ、フォ−カシングレンズ３は
合焦点に向かって移動中であり、逆の場合はフォ−カシ
ングレンズ３が合焦点から遠ざかっていることになる。
従って上記大小関係が反転する位置が合焦点であるか
ら、増分検出回路２４はこの大小関係の反転をも検出し
て最大値メモリ２５に制御信号を送り、合焦点における
平均値デ−タを最大値として記憶させる。
換器１５よりデ−タが一つ押し込まれる毎に加算器２１
により加算され、割算器２２により平均化される。した
がって割算器２２は３画面（３フィールド）分の映像信
号デ−タの平均値を順次出力することになる。なお、割
算器２２は省略してもよい。割算器２２の出力は平均値
メモリ２３内のメモリＭＯ１、ＭＯ２に順次格納され、
増分検出回路２４にて大小関係が判定される。上記増分
検出結果により、合焦方向、非合焦方向を判断すれば、
フリッカの影響を受けずに合焦手段の移動方向を決める
ことができる。例えばメモリＭＯ２のデ−タ値がＭＯ１
のデ−タ値より大きければ、フォ−カシングレンズ３は
合焦点に向かって移動中であり、逆の場合はフォ−カシ
ングレンズ３が合焦点から遠ざかっていることになる。
従って上記大小関係が反転する位置が合焦点であるか
ら、増分検出回路２４はこの大小関係の反転をも検出し
て最大値メモリ２５に制御信号を送り、合焦点における
平均値デ−タを最大値として記憶させる。
【００２２】フォ−カシングレンズ３を駆動するＡＦモ
−タ５は上記メモリＭＯ１とＭＯ２のデ−タの差分に比
例する電圧により駆動される。通常、合焦点付近ではこ
の差分値が小さくなるのでフォ−カシングレンズ３は比
較的ゆっくりと移動し行き過ぎ少なく合焦点に停止す
る。合焦点を行き過ぎた場合にはＡＦモ−タ５の移動方
向を反転し、平均値メモリ２３のデ−タが最大値メモリ
２５が記憶しているデ−タに所定の幅の範囲内に入った
ところで停止させる。上記行き過ぎは平均値メモリ２３
のデ−タと最大値メモリ２５のデ−タの不一致より検出
することができ、増分検出回路２４はこの不一致を修正
するＡＦモ−タ５の駆動信号も出力する。
−タ５は上記メモリＭＯ１とＭＯ２のデ−タの差分に比
例する電圧により駆動される。通常、合焦点付近ではこ
の差分値が小さくなるのでフォ−カシングレンズ３は比
較的ゆっくりと移動し行き過ぎ少なく合焦点に停止す
る。合焦点を行き過ぎた場合にはＡＦモ−タ５の移動方
向を反転し、平均値メモリ２３のデ−タが最大値メモリ
２５が記憶しているデ−タに所定の幅の範囲内に入った
ところで停止させる。上記行き過ぎは平均値メモリ２３
のデ−タと最大値メモリ２５のデ−タの不一致より検出
することができ、増分検出回路２４はこの不一致を修正
するＡＦモ−タ５の駆動信号も出力する。
【００２３】上記の動作においては、最大値メモリ２５
が記憶する平均値デ−タをできるだけ正確に合焦点に対
応付けることが重要である。しかし、平均値デ−タは過
去の二つのＶＦデ−タと現在のＶＦデ−タを平均したも
のなので、二つの平均値デ−タの大小関係が反転したと
きにはＡＦモ−タは既に合焦点を行き過ぎている可能性
があり、また、ＡＦモ−タ系の慣性によっても行き過ぎ
が発生する。したがって、上記反転を検出した時点より
若干過去側のデ−タの中に真の合焦点デ−タが存在する
場合が多い。図４では平均値メモリ２３内のＭＯ１より
ＭＯ２の方が過去側なので上記反転時においてはＭＯ２
のデ−タを最大値メモリ２５に記憶するようにしてい
る。どの程度過去側のデ−タを最大値とするかはシステ
ムの特性により異なるので、必要に応じて上記ＭＯ２の
次ぎにＭＯ３，ＭＯ４等のメモリを追加してこれらの中
の一つを最大値メモリ２５に記憶するようにする。ま
た、図４においては３個のＶＦメモリのデ−タを平均化
するようにしていたが、式（３）にしたがって、上記Ｖ
Ｆメモリの数を増やすこともできる。
が記憶する平均値デ−タをできるだけ正確に合焦点に対
応付けることが重要である。しかし、平均値デ−タは過
去の二つのＶＦデ−タと現在のＶＦデ−タを平均したも
のなので、二つの平均値デ−タの大小関係が反転したと
きにはＡＦモ−タは既に合焦点を行き過ぎている可能性
があり、また、ＡＦモ−タ系の慣性によっても行き過ぎ
が発生する。したがって、上記反転を検出した時点より
若干過去側のデ−タの中に真の合焦点デ−タが存在する
場合が多い。図４では平均値メモリ２３内のＭＯ１より
ＭＯ２の方が過去側なので上記反転時においてはＭＯ２
のデ−タを最大値メモリ２５に記憶するようにしてい
る。どの程度過去側のデ−タを最大値とするかはシステ
ムの特性により異なるので、必要に応じて上記ＭＯ２の
次ぎにＭＯ３，ＭＯ４等のメモリを追加してこれらの中
の一つを最大値メモリ２５に記憶するようにする。ま
た、図４においては３個のＶＦメモリのデ−タを平均化
するようにしていたが、式（３）にしたがって、上記Ｖ
Ｆメモリの数を増やすこともできる。
【００２４】図５は上記図１および図４における信号処
理の手順をさらに詳しく説明するフローチャートであ
る。ステップ３１にて起動時とか再起動時のＡＦモータ
起動用電圧を所定時間だけ発生して印加し、その後、ス
テップ３２にて各フィールド画面中央部の映像信号のみ
を検波、積分してＡ／Ｄ変換し、ステップ３３にてＡ／
Ｄ変換出力をモニタしてＶＦ信号レベルを適正化するよ
うにアッテネータの利得を制御する。
理の手順をさらに詳しく説明するフローチャートであ
る。ステップ３１にて起動時とか再起動時のＡＦモータ
起動用電圧を所定時間だけ発生して印加し、その後、ス
テップ３２にて各フィールド画面中央部の映像信号のみ
を検波、積分してＡ／Ｄ変換し、ステップ３３にてＡ／
Ｄ変換出力をモニタしてＶＦ信号レベルを適正化するよ
うにアッテネータの利得を制御する。
【００２５】次いでステップ３４にて、ＶＦ信号を調べ
て異常がなければステップ３５にて連続する３つのＶＦ
信号の平均値を求める。次いでステップ３６にて上記平
均値間の差分ΔＶＦを求め、ΔＶＦが所定の微小幅の中
に納まっていればΔＶＦ≒０と判断してステップ３７に
てＡＦモータを停止し、ステップ３２に復帰する。ΔＶ
Ｆが上記微小幅より大きければ、ステップ３８に移って
ＡＦモータを駆動し、ΔＶＦ＞０ならば、まだ合焦点に
到達していないと判断し、ステップ３８に移ってＡＦモ
ータの駆動を継続し、ΔＶＦの極性が反転した場合には
合焦点を通り過ぎたと判断してステップ３９にて上記Ｖ
Ｆ信号平均値の最大値を記憶し、ステップ４０にてＡＦ
モータの移動方向を反転した後、ステップ３８に移って
ＡＦモータを駆動してステップ３２に復帰する。
て異常がなければステップ３５にて連続する３つのＶＦ
信号の平均値を求める。次いでステップ３６にて上記平
均値間の差分ΔＶＦを求め、ΔＶＦが所定の微小幅の中
に納まっていればΔＶＦ≒０と判断してステップ３７に
てＡＦモータを停止し、ステップ３２に復帰する。ΔＶ
Ｆが上記微小幅より大きければ、ステップ３８に移って
ＡＦモータを駆動し、ΔＶＦ＞０ならば、まだ合焦点に
到達していないと判断し、ステップ３８に移ってＡＦモ
ータの駆動を継続し、ΔＶＦの極性が反転した場合には
合焦点を通り過ぎたと判断してステップ３９にて上記Ｖ
Ｆ信号平均値の最大値を記憶し、ステップ４０にてＡＦ
モータの移動方向を反転した後、ステップ３８に移って
ＡＦモータを駆動してステップ３２に復帰する。
【００２５】
【発明の効果】本発明により、蛍光灯照明下における商
用周波数の輝度のちらつきの影響を除去して安定、かつ
精度良くフォ−カシングを行なうことのできる映像信号
モニタ方式のビデオカメラ、および電子式スチルカメラ
用等のオ−トフォ−カシング装置を提供することができ
る。また、上記本発明では上記雑音を含む映像信号を垂
直同期周波数でサンプリングするので、回路を経済的に
構成することができる。また、オ−トフォ−カシングの
行き過ぎ検出して修正することができるので、フォ−カ
シング精度を高め、同時にハンチングを防止し、フォ−
カシング速度を速めることができる。
用周波数の輝度のちらつきの影響を除去して安定、かつ
精度良くフォ−カシングを行なうことのできる映像信号
モニタ方式のビデオカメラ、および電子式スチルカメラ
用等のオ−トフォ−カシング装置を提供することができ
る。また、上記本発明では上記雑音を含む映像信号を垂
直同期周波数でサンプリングするので、回路を経済的に
構成することができる。また、オ−トフォ−カシングの
行き過ぎ検出して修正することができるので、フォ−カ
シング精度を高め、同時にハンチングを防止し、フォ−
カシング速度を速めることができる。
【図１】本発明によるオ−トフォーカシングシステム実
施例のブロック図である。
施例のブロック図である。
【図２】フォーカシングレンズの位置と映像信号レベル
の関係を示す特性図である。
の関係を示す特性図である。
【図３】本発明における映像信号平均化の効果を説明す
る波形図である。
る波形図である。
【図４】本発明によるフォーカシング信号生成回路のブ
ロック図である。
ロック図である。
【図５】本発明におけるフォーカシング制御のフロ−チ
ャ−トである。
ャ−トである。
３ フォーカシングレンズ ５ オ−トフォーカシング用モ−タ（ＡＦモ−タ） ６ センサ（撮像素子） ９ バンドパスフィルタ（ＢＰＦ） １０ アッテネータ回路 １１ 検波回路 １２ 積分回路 １３ 同期信号発生回路 １５ ＡＤ変換器 １６ ゲイン検出回路 １７ 信号処理回路 １８ 再起動回路 １９ ＡＦモ−タ駆動回路 ２０ メモリ ２１ 加算器 ２２ 割算器 ２３ 平均値メモリ ２４ 増分検出回路 ２５ 最大値メモリ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04N 5/232 G02B 7/28 G03B 3/02 G03B 13/32
Claims (5)
- 【請求項１】 イメ−ジセンサが出力する映像信号の高
周波成分を抽出し、その強度信号を周期毎にサンプリン
グして得られる出力により合焦レンズ位置を制御するよ
うにしたカメラのオ−トフォ−カシング装置において、
上記サンプリング出力の連続する所定数のサンプルの平
均値を演算する平均値演算手段と、上記平均値の増減を
比較して合焦状態を判定する合焦状態判定手段とを備
え、該合焦状態判定手段の出力により上記カメラの合焦
機構を駆動すると共に、上記合焦状態判定手段は、上記
平均値演算手段の連続する出力の所定数をそれぞれ記憶
する平均値メモリと、上記平均値メモリが記憶する平均
値間の差分を検出して差分信号を出力する手段と、上記
平均値間の差分が所定値以下であるときに差分ゼロ信号
を発生する手段と、上記差分信号の極性反転時に上記平
均値の最大値を検出して記憶する手段と、上記平均値の
最大値と上記平均値メモリが記憶する平均値間の差分を
検出する手段とを備えるようにし、上記平均値間の差分
信号または上記平均値の最大値と上記平均値間の差分信
号により上記合焦レンズ位置を制御するようにしたこと
を特徴とするオ−トフォ−カシング装置。 - 【請求項２】 請求項１において、上記映像信号に重畳
する周期的雑音の周期をＴｎ、上記サンプリングパルス
の周期をＴｓとして、 ＭＴｓ＝ＮＴｎ なる関係を満たす整数ＭとＮを用いて、Ｎ周期幅の上記
雑音をＭ回サンプリングするようにしたことを特徴とす
るオ−トフォ−カシング装置。 - 【請求項３】 請求項２において、上記サンプリングパ
ルスのパルス幅ｔｓを上記雑音周期ＴｎのＭ分の１、ま
たはその整数倍に設定するようにしたことを特徴とする
オ−トフォ−カシング装置。 - 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれかにおいて、
上記サンプリングパルスのパルスレ−トを上記イメ−ジ
センサの垂直同期周波数としたことを特徴とするオ−ト
フォ−カシング装置。 - 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれかにおいて、
上記平均値演算手段は、上記サンプリング出力の連続す
る所定数のそれぞれを記憶するメモリと、上記各メモリ
の記憶値を加算する手段を備えるようにしたことを特徴
とするオ−トフォ−カシング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3302833A JP3042642B2 (ja) | 1991-11-19 | 1991-11-19 | オ−トフォ−カシング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3302833A JP3042642B2 (ja) | 1991-11-19 | 1991-11-19 | オ−トフォ−カシング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05145826A JPH05145826A (ja) | 1993-06-11 |
| JP3042642B2 true JP3042642B2 (ja) | 2000-05-15 |
Family
ID=17913646
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3302833A Expired - Lifetime JP3042642B2 (ja) | 1991-11-19 | 1991-11-19 | オ−トフォ−カシング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3042642B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006084556A (ja) | 2004-09-14 | 2006-03-30 | Pentax Corp | 焦点検出装置 |
-
1991
- 1991-11-19 JP JP3302833A patent/JP3042642B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05145826A (ja) | 1993-06-11 |
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