JP3279325B2 - 自動焦点調節装置 - Google Patents
自動焦点調節装置Info
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- Automatic Focus Adjustment (AREA)
Description
られる自動焦点調節装置に関するものであり、特に、接
近する被写体に対する追従性を高めた自動焦点調節装置
に関するものである。
て、ビデオ信号(山登り)方式や赤外線方式が知られて
いる。すなわち、ビデオ信号に対して所定の処理を施し
たデータの変化を監視することによりフォーカスレンズ
を移動させたり、赤外線測距装置を用いて被写体までの
距離を求め、求めた距離に応じてフォーカスレンズの位
置を変化させたりして、ピント調整を行うものである。
写界深度は次式で求めることができる。
深度t1 と被写界距離aとの関係を、f=35、10
5、210、280mmの場合について示したものであ
る。同図から、焦点距離fによって程度の差はあるもの
の、被写界距離が至近側では被写界深度が急激に浅くな
っていることがわかる。
装置において、ある絞りFと焦点距離fのときの至近で
のピント修正速度を遠方でのピント修正速度と同じにす
ると、被写体が一定速度でカメラに向かって接近してき
た場合、至近側でピント追従遅れが発生してしまう。こ
れに対して、至近側での追従遅れ解消のために、至近側
のときのピント修正速度を単純に速くすると、至近の静
止物体や奥行きの浅い被写体のパンニングにおいて急激
なピント移動が発生し、不安定な映像となってしまう。
スや予測駆動フォーカスという名称でレリーズタイムラ
グ中の被写体の移動を予測してデフォーカス量を補正す
る方法が知られている(特開昭62−269940号、
特開昭62−139512号など)。しかし、これら
は、ビデオカメラのような連続的な撮影を想定していな
い。
は、このような問題に鑑みて為されたものであり、フォ
ーカスレンズの駆動モータ速度について通常モードと高
速モードとを有し、通常モードでは被写体が遠いものか
ら近いものに変化しているときのフォーカスレンズの所
定時間あたりの位置変化量が所定値以上となったときに
高速モードに遷移し、高速モードでは所定時間ごとにそ
の時間内におけるフォーカスレンズの最大位置変化幅が
所定の値より小さくなったときに通常モードに遷移する
ものである。
してきた場合、被写体の接近にともないフォーカスレン
ズ位置が至近方向へ大きく変化するため、通常モードか
ら高速モードへと遷移する。そのため、ピント追従遅れ
がない。また、至近の静止物体を撮影している場合は、
所定時間内のフォーカスレンズの位置変化幅が小さいた
めに、当初は高速モードであったとしても直ちに通常モ
ードへと遷移するため、パンニングのときでも安定した
映像が得られる。
構成を示すブロック図である。レンズ系2は、フロント
レンズ21、ズームレンズ22、リレーレンズ23、マ
スターレンズ(フォーカスレンズ)25を有し、リレー
レンズ23の前方には絞り24が配置されている。マス
ターレンズ25の後方には、CCD撮像素子19および
信号処理回路20を含むカメラ回路1が設けられてお
り、レンズ系2で捕らえられた画像は、ここで信号処理
される。
信号に所定の処理を施したデータに基づいてフォーカス
レンズ25を移動させることにより達成される。すなわ
ち、ピントが合っているほど画像信号中の高周波成分の
割合が高いことを利用してフォーカスレンズ25を移動
させるものである。信号処理回路20から出力された画
像信号は、フィルタ14、ビデオアンプ15、ピークホ
ールド回路16、A/D変換回路17を介してマイクロ
コンピュータ13に入力される。マイクロコンピュータ
13はそのデータに基づいて、フォーカスレンズ25の
位置制御を行うサーボ回路11に指令を与える。サーボ
回路11は、マスターセンサ12からの位置信号を参照
しながらリニアモーター10を駆動してフォーカスレン
ズ25をマイクロコンピュータ13の指令する位置に移
動させる。以上が、自動焦点調節を行うための基本ハー
ド構成である。
調節に直接関係するものではない。ズームレンズ22
は、T/W(テレ/ワイド)スイッチ5の操作に基づい
て、ズームモーター3およびモーター駆動回路4により
駆動制御される。ズームレンズ22の移動量はズームセ
ンサ6により電気信号に変換され、その電気信号はさら
に高精度A/D変換回路7でデジタル信号に変換されて
マイクロコンピュータ13に入力される。絞りセンサ9
は絞り24の絞り量を電気信号に変換するものであり、
その出力信号はA/D変換回路17でデジタル信号に変
換されてマイクロコンピュータ13に入力される。な
お、N/F(ニア/ファー)スイッチ8は、自動焦点調
節機能を解除して、手動でピント合わせを行うためのも
のである。
は、調節速度について通常モードと高速モードの2つモ
ードを持っており、両モードを適宜切り換えることによ
り、高速かつ安定したピント合わせを達成している。こ
れは、マイクロコンピュータ13内での処理で達成され
るものであり、以下、このモード切り換えに関する動作
を図2のフローチャートおよび図3のフォーカスレンズ
位置の移動の様子を示すタイミングチャートを用いて説
明する。
ォーカスレンズ25に対する移動指示が出される(ステ
ップ201)。この移動指示は、この実施例では33.
4msec毎に出される。ついで、フォーカスレンズ2
5の移動速度に関するモード状態を判別する(ステップ
202)。モードには上述したように通常モードと高速
モードがあり、自動焦点調節装置が機能している間は常
にいずれか一方のモードが選択されている。通常モード
であれば、監視時間WATCHが通常モードにおけるフ
ォーカスレンズ位置のサンプリング時間T1を越えてい
るか否かを判断する(ステップ203)。越えていれ
ば、モード切り換えの判断処理に移行するが、越えてい
なければ、ステップ210に進んで監視時間WATCH
を加算し、他の自動焦点調節処理を実行した後、ステッ
プ201、202を経て再びステップ203に戻る。こ
れにより、T1時間ごとにモード切り換えの判断処理お
よびそのためのフォーカスレンズ位置情報のサンプリン
グが行われることになる。
ず、監視時間WATCHがクリアされる(ステップ20
4)。ついで、現在のフォーカスレンズ25の位置情報
Pnを取り込むと共に、前前回のサンプリング時におけ
る位置情報PP2をPP1へ、前回のサンプリング時に
おける位置情報PP3をPP2へ、そして、現在の位置
情報PnをPP3へ順送りに記憶する(ステップ20
5)。なお、フォーカスレンズの位置の値は、無限遠点
に合焦しているときを基準にして、被写体が近接するに
したがって大きな値をとるようにここでは取り決めてい
る。
用いて、被写体の接近状態をステップ206および20
7において判断する。本実施例では、比較方法を簡略化
して、定数K1およびK2による比較を行う。つまり、
PP1(2時点前の位置情報)からPP2(1時点前の
位置情報)の増加量I1と、PP2(1時点前の位置情
報)からPP3(現時点の位置情報)の増加量I2を、
それぞれ定数K1、K2と比較し、いずれの増加量も対
応する定数よりも大きければ、被写体が接近してきて近
接領域に入ってくると判定する。K1およびK2は、レ
ンズ光学系の設計から計算を用いて設定してもよいが、
本実施例では、実際に自動焦点調節手段を作動させ被写
体を近づけていったときの変化パターンを観測して設定
した。この方法によれば、めんどうな光学計算が不要で
あり、かつ、実動作上で最適な定数に設定できる。
ード切り換え判断の具体例を図3を用いて説明する。同
図において、t1〜t8はモード切り換えの判断時刻を
示している。現在の時刻がt4であるとすると、ステッ
プ205の処理で、PP3=p1,PP2=PP1=p
0となり、増加量I1=0、I2=p1−p0となる。
このときの、増加量I2はK2を越えるものではないた
め、ステップ206で否定され、モード切り換え処理
(ステップ209)は行われずに他の自動焦点調節処理
に移行する。時刻t5では、I2(=p2−p1)>K
2は満足するが、I1(=p1−p0)>K1が満たさ
れないためステップ207で否定され、やはり、モード
切り換え処理(ステップ209)は行われずに通常モー
ドが維持されたまま他の自動焦点調節処理に移行する。
時刻t6では、I2=p3−p2、I1=p2−p1と
なり、I2>K2、I1>K1を共に満足する。これに
より、高速モードへの切り換え(ステップ209)が行
われる。なお、ステップ209の処理に先だってMAX
PおよびMINPの値を初期化する。すなわち現在のフ
ォーカスレンズ位置情報の値Pnにする(ステップ20
8)。ここに、MAXPおよびMINPは、いずれも高
速モードにおけるモード切り換え処理で用いるものであ
り、その意味は高速モード処理と共に以下に説明する。
ォーカスレンズ25の移動処理後、判断処理202を経
てステップ211を実行する。この判断処理で肯定され
ると、ステップ212〜216が実行されることにな
る。これは、監視時間WATCHが時間T2内であれ
ば、その間のフォーカスレンズ位置の最大値MAXPと
最小値MINPを更新し続ける処理に他ならない。換言
すると、MAXPは前回のモード切り換え判断時から現
在までのフォーカスレンズ位置の最大値を示すものとな
り、MINPは最小値を示すものとなる。高速モードで
のフォーカスレンズ位置情報のサンプリングはフォーカ
スレンズ25が移動するごとに行われ、本実施例では、
モード切り換え判断時からつぎのモード切り換え判断時
までの間(時間T2)に、10回程度のサンプリングが
行われる。
2を越えると、ステップ217に移行し、MAXPから
MINPを減算してその期間での最大変化幅Dを計算す
る。その演算結果が予め定めた定数W未満ならば、被写
体は静止したと判断して通常モードに切り換える(ステ
ップ218)。最大変化幅DがW以上であるならば、被
写体はまだ動いていると判断し、監視時間WATCH、
MAXPおよびMINPをクリアして(ステップ21
9)、高速モードを続行する。高速モードにおける監視
時間T2と定数Wは、被写体接近時のピント追従性と、
被写体が接近して停止後のピント安定性のバランスを考
えて設定する。実験によれば、監視時間T2が1秒を越
えるとピントの不安定さが目だってくることがわかっ
た。
り換え判断の具体例を説明する。モード切り換え判断時
である時刻t7では、MINPがp3であり、MAXP
がp5である。したがって、最大変化幅D=p5−p3
(図3の変化幅1)となる。これは、予め定めた定数W
よりも大きい値であり、したがって、被写体はまだ動い
ているとして高速モードを続行する。時刻t8では、M
INPがp4、MAXPがp5となり、最大変化幅D=
p5−p4(図3の変化幅2)となる。この値は、定数
Wよりも小さいため、被写体は停止したものとして通常
モードに切り換える。
モードへのモード切り換え判断を2つのレンズ位置変化
量を定数K1およびK2と比較することにより行ってい
るが、3つ以上のレンズ位置変化量に基づいて判断して
もよい。
データを画像信号に基づいて生成しているが、別途に測
距装置を設け、そのデータに基づいてピント合わせを行
うものでもよい。
調節装置によれば、被写体が一定速度以上でカメラに向
かって接近してきた場合には、通常モードから高速モー
ドへと遷移するため、ピント追従遅れがない。また、至
近の静止物体を撮影している場合は、当初は高速モード
であったとしても直ちに通常モードへと遷移するため、
パンニングのときでもピントの安定した映像が得られ
る。
むビデオカメラのブロック図。
作を示すフローチャート。
を示すタイミングチャート。
グラフ。
Claims (1)
- 【請求項1】 所定のデータに基づいてフォーカスレン
ズを駆動することにより自動的に焦点を調節するビデオ
カメラ用自動焦点調節装置において、 前記フォーカスレンズの駆動モータ速度について通常モ
ードと高速モードとを有し、 通常モードでは被写体が遠いものから近いものに変化し
ているときのフォーカスレンズの所定時間あたりの位置
変化量が所定値以上となったときに高速モードに遷移
し、 高速モードでは所定時間ごとにその時間内におけるフォ
ーカスレンズの最大位置変化幅が所定の値より小さくな
ったときに通常モードに遷移する ことを特徴とするビデオカメラ用自動焦点調節装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14354691A JP3279325B2 (ja) | 1991-06-14 | 1991-06-14 | 自動焦点調節装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14354691A JP3279325B2 (ja) | 1991-06-14 | 1991-06-14 | 自動焦点調節装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04366907A JPH04366907A (ja) | 1992-12-18 |
JP3279325B2 true JP3279325B2 (ja) | 2002-04-30 |
Family
ID=15341265
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14354691A Expired - Lifetime JP3279325B2 (ja) | 1991-06-14 | 1991-06-14 | 自動焦点調節装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3279325B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7785650B2 (en) | 2001-05-15 | 2010-08-31 | Mcneil-Ppc, Inc. | Method for dip coating dosage forms |
CN101305964B (zh) * | 2008-05-26 | 2012-01-04 | 宜兴台玉环境工程设备有限公司 | 带润湿装置的泡药机 |
US8309118B2 (en) | 2001-09-28 | 2012-11-13 | Mcneil-Ppc, Inc. | Film forming compositions containing sucralose |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5415899B2 (ja) | 2008-10-30 | 2014-02-12 | パナソニック株式会社 | 撮像装置 |
-
1991
- 1991-06-14 JP JP14354691A patent/JP3279325B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7785650B2 (en) | 2001-05-15 | 2010-08-31 | Mcneil-Ppc, Inc. | Method for dip coating dosage forms |
US8309118B2 (en) | 2001-09-28 | 2012-11-13 | Mcneil-Ppc, Inc. | Film forming compositions containing sucralose |
CN101305964B (zh) * | 2008-05-26 | 2012-01-04 | 宜兴台玉环境工程设备有限公司 | 带润湿装置的泡药机 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04366907A (ja) | 1992-12-18 |
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