JP3287065B2 - 自動焦点調節装置 - Google Patents
自動焦点調節装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はビデオカメラや電子スチ
ルカメラなどにおいて、撮影によって得られた映像信号
を利用する焦点調節に関し、特にコントラストの存在す
る領域が微小な撮影状態において、撮影すべき被写体の
像を最適な焦点位置に自動的に調節する自動焦点調節装
置に関するものである。
ルカメラなどにおいて、撮影によって得られた映像信号
を利用する焦点調節に関し、特にコントラストの存在す
る領域が微小な撮影状態において、撮影すべき被写体の
像を最適な焦点位置に自動的に調節する自動焦点調節装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ビデオカメラなどの撮像システムにおい
て、重要な機能である自動焦点調節装置（オートフォー
カス）については、既に何種類かの方式が提案・実施さ
れている。その中の１つである撮影レンズを介して得ら
れた映像信号を利用する方式（「山登り方式」と称す
る）については、例えば「山登りサーボ方式によるテレ
ビカメラの自動焦点調整」（「ＮＨＫ技術研究」第１７
巻 第１号２１頁 昭和４０年発行 石田他）の論文に
詳述されている。
て、重要な機能である自動焦点調節装置（オートフォー
カス）については、既に何種類かの方式が提案・実施さ
れている。その中の１つである撮影レンズを介して得ら
れた映像信号を利用する方式（「山登り方式」と称す
る）については、例えば「山登りサーボ方式によるテレ
ビカメラの自動焦点調整」（「ＮＨＫ技術研究」第１７
巻 第１号２１頁 昭和４０年発行 石田他）の論文に
詳述されている。
【０００３】上記方式はレンズを介して得られた被写体
情報を利用する、いわゆるパッシブ方式の一つに分類さ
れる。この他パッシブ方式には、撮影レンズとは別の光
学系を用い被写体の位相差を検出してレンズの合焦位置
を検出する位相差検出方式などがある。また、上記パッ
シブ方式に対し、焦点調節装置より赤外線などを発して
被写体の距離を測定し自動焦点調節を行ういわゆるアク
ティブ方式も提案されている。
情報を利用する、いわゆるパッシブ方式の一つに分類さ
れる。この他パッシブ方式には、撮影レンズとは別の光
学系を用い被写体の位相差を検出してレンズの合焦位置
を検出する位相差検出方式などがある。また、上記パッ
シブ方式に対し、焦点調節装置より赤外線などを発して
被写体の距離を測定し自動焦点調節を行ういわゆるアク
ティブ方式も提案されている。
【０００４】現在のビデオカメラの自動焦点調節装置
は、上述の「山登り方式」が主流となっている。この方
式は焦点調節に映像信号そのものを利用するため、他の
方式に比べ、合焦精度が高い、別の光学系を必要としな
いなど多くの特長を持つ。
は、上述の「山登り方式」が主流となっている。この方
式は焦点調節に映像信号そのものを利用するため、他の
方式に比べ、合焦精度が高い、別の光学系を必要としな
いなど多くの特長を持つ。
【０００５】この「山登り方式」は、映像信号の一定値
以上の周波数成分（以後、高周波成分と称する）のレベ
ルが被写体像のコントラストの度合いに対応することを
利用した方式であり、その高周波成分のレベルから被写
体のピント情報となる一定期間（例えば、１フィール
ド）の代表値（以下、焦点信号と称す）を検出した時、
被写体のボケの度合いが小さくなる、すなわちコントラ
ストが高くなる程その焦点信号のレベルは高くなり、合
焦点でピークとなる山を形成する。この性質を利用し
て、焦点信号が最大となるようにレンズ位置を移動、制
御する（以下、山登り制御と称す）ことで焦点調節させ
るものである。
以上の周波数成分（以後、高周波成分と称する）のレベ
ルが被写体像のコントラストの度合いに対応することを
利用した方式であり、その高周波成分のレベルから被写
体のピント情報となる一定期間（例えば、１フィール
ド）の代表値（以下、焦点信号と称す）を検出した時、
被写体のボケの度合いが小さくなる、すなわちコントラ
ストが高くなる程その焦点信号のレベルは高くなり、合
焦点でピークとなる山を形成する。この性質を利用し
て、焦点信号が最大となるようにレンズ位置を移動、制
御する（以下、山登り制御と称す）ことで焦点調節させ
るものである。
【０００６】以下、上記山登り制御を用いた自動焦点調
節装置の従来例を図を用いて説明する。図４は従来の自
動焦点調節装置の構成図である。図４において、１は撮
影レンズで４個のレンズ群により構成されている（各レ
ンズ群は便宜上各々１枚の凹レンズもしくは凸レンズよ
り構成される。図４において、各々１ａ、１ｂにて示
す）。１ａは焦点調節用レンズであり、レンズ駆動手段
７（例えばステッピングモータ）により位置制御され
る。
節装置の従来例を図を用いて説明する。図４は従来の自
動焦点調節装置の構成図である。図４において、１は撮
影レンズで４個のレンズ群により構成されている（各レ
ンズ群は便宜上各々１枚の凹レンズもしくは凸レンズよ
り構成される。図４において、各々１ａ、１ｂにて示
す）。１ａは焦点調節用レンズであり、レンズ駆動手段
７（例えばステッピングモータ）により位置制御され
る。
【０００７】被写体の光学像は、撮像手段となる撮像素
子２（例えばＣＣＤ）上に結像される。撮像素子２は結
像した被写体像を光電変換し、時系列信号として出力す
る。映像信号生成回路３は撮像素子２の出力に各種信号
処理を施し、所定の映像信号Ｃ0（例えばＮＴＳＣ信
号）を生成する。ここでいう各種信号処理とは撮像素子
２より出力される時系列信号を所要の同期合成、変調お
よび補正処理することである。
子２（例えばＣＣＤ）上に結像される。撮像素子２は結
像した被写体像を光電変換し、時系列信号として出力す
る。映像信号生成回路３は撮像素子２の出力に各種信号
処理を施し、所定の映像信号Ｃ0（例えばＮＴＳＣ信
号）を生成する。ここでいう各種信号処理とは撮像素子
２より出力される時系列信号を所要の同期合成、変調お
よび補正処理することである。
【０００８】４はコントラスト信号検出回路であり、映
像信号生成回路３より出力される信号の内、輝度信号Ｙ
を低周波帯域通過フィルタ１１（以下、ＬＰＦと称す）
により積分してノイズ成分を除去し、その後高周波帯域
通過フィルタ１２（以下、ＨＰＦと称す）により微分し
て被写体のコントラストの度合いに相当する信号を生成
する。この信号を絶対値化し、検波器１３でそのピーク
値を１走査期間毎に検出し、その検出信号をコントラス
ト信号ＶHとして出力する。ここで、輝度信号Ｙは１フ
ィールドの画像において焦点信号を検出する領域でゲー
トがかけられた信号とする。
像信号生成回路３より出力される信号の内、輝度信号Ｙ
を低周波帯域通過フィルタ１１（以下、ＬＰＦと称す）
により積分してノイズ成分を除去し、その後高周波帯域
通過フィルタ１２（以下、ＨＰＦと称す）により微分し
て被写体のコントラストの度合いに相当する信号を生成
する。この信号を絶対値化し、検波器１３でそのピーク
値を１走査期間毎に検出し、その検出信号をコントラス
ト信号ＶHとして出力する。ここで、輝度信号Ｙは１フ
ィールドの画像において焦点信号を検出する領域でゲー
トがかけられた信号とする。
【０００９】焦点信号生成回路５ａはコントラスト信号
検出回路４より出力されるコントラスト信号ＶHを１フ
ィールドの限定領域内で累積加算し、焦点信号ＶFとし
てフィールド周期で出力される。
検出回路４より出力されるコントラスト信号ＶHを１フ
ィールドの限定領域内で累積加算し、焦点信号ＶFとし
てフィールド周期で出力される。
【００１０】レンズ制御部６では、焦点信号生成回路５
ａから出力された過去のフィールドの焦点信号と現在の
フィールド焦点信号との差分値（△ＶF）が演算され、
この差分値△ＶFの絶対値より、撮影レンズの合焦状態
が判断される。また、焦点信号ＶFが予め設定されたス
レッショルドレベル（以下、ノイズレベルと称す）より
低い場合は山登り動作を再起動させるようにレンズを制
御する信号がレンズ駆動手段７へ出力される。焦点調節
用レンズ１ａはこの制御信号に基づきレンズ駆動手段７
により合焦位置へ駆動され、自動焦点調節が実行され
る。
ａから出力された過去のフィールドの焦点信号と現在の
フィールド焦点信号との差分値（△ＶF）が演算され、
この差分値△ＶFの絶対値より、撮影レンズの合焦状態
が判断される。また、焦点信号ＶFが予め設定されたス
レッショルドレベル（以下、ノイズレベルと称す）より
低い場合は山登り動作を再起動させるようにレンズを制
御する信号がレンズ駆動手段７へ出力される。焦点調節
用レンズ１ａはこの制御信号に基づきレンズ駆動手段７
により合焦位置へ駆動され、自動焦点調節が実行され
る。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の山登り
方式による自動焦点調節は、通常の被写体においては安
定で応答性の良好な自動焦点調節が行われる。しかし、
合焦させたい被写体（以下、目的被写体と称す）が
「点」などといった、コントラストが存在する領域が微
小な場合（以後、微小被写体と称する）、合焦しなかっ
たり、一旦合焦しても手ぶれなどの外乱の影響で不安定
となるなどの誤動作を生じてしまうという問題点があっ
た。
方式による自動焦点調節は、通常の被写体においては安
定で応答性の良好な自動焦点調節が行われる。しかし、
合焦させたい被写体（以下、目的被写体と称す）が
「点」などといった、コントラストが存在する領域が微
小な場合（以後、微小被写体と称する）、合焦しなかっ
たり、一旦合焦しても手ぶれなどの外乱の影響で不安定
となるなどの誤動作を生じてしまうという問題点があっ
た。
【００１２】これは、焦点信号を各走査線で得られたコ
ントラスト信号の累積加算により求めていることに起因
する。つまり、目的被写体の検出範囲に占める領域が微
小な場合、検出された焦点信号は通常の被写体の場合と
比べ小さく、ノイズレベルに埋もれてしまうためボケ状
態と判断され山登り制御で再起動がかかってしまう。ま
た、焦点信号が通常よりノイズを多く含んだ信号とな
り、山登り動作が困難であるといった問題を生じる。
ントラスト信号の累積加算により求めていることに起因
する。つまり、目的被写体の検出範囲に占める領域が微
小な場合、検出された焦点信号は通常の被写体の場合と
比べ小さく、ノイズレベルに埋もれてしまうためボケ状
態と判断され山登り制御で再起動がかかってしまう。ま
た、焦点信号が通常よりノイズを多く含んだ信号とな
り、山登り動作が困難であるといった問題を生じる。
【００１３】一方、コントラスト信号を累積加算せずフ
ィールド毎にピーク検出して焦点信号を生成する方法も
考えられるが、この場合、焦点信号のダイナミックレン
ジが充分には得られず、通常被写体に対しても誤動作を
招く恐れがある。
ィールド毎にピーク検出して焦点信号を生成する方法も
考えられるが、この場合、焦点信号のダイナミックレン
ジが充分には得られず、通常被写体に対しても誤動作を
招く恐れがある。
【００１４】従って、累積加算により焦点信号を生成す
る方式に於いて、上記問題点を解決するために、焦点信
号のノイズを低減させＳ／Ｎを向上させ、また被写体の
大小を的確に判断し、その判断に基づいた最適な山登り
制御を行わせなけらばならない。
る方式に於いて、上記問題点を解決するために、焦点信
号のノイズを低減させＳ／Ｎを向上させ、また被写体の
大小を的確に判断し、その判断に基づいた最適な山登り
制御を行わせなけらばならない。
【００１５】本発明はかかる点に鑑み、コントラストの
存在する領域が微小な場合の被写体に対して誤動作のな
い、応答性の良い自動焦点調節装置を提供することを目
的とする。
存在する領域が微小な場合の被写体に対して誤動作のな
い、応答性の良い自動焦点調節装置を提供することを目
的とする。
【００１６】
【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、焦点調節用レンズを含む撮影レンズと、前記
撮影レンズを介して得られる被写体像を光電変換する撮
像手段と、前記撮像手段の出力に所定の信号処理を施し
た映像信号を生成する映像信号生成手段と、前記映像信
号に含まれる前記被写体のコントラストに対応したコン
トラスト信号を１走査線毎に検出するコントラスト信号
検出手段と、１フィールドに含まれる複数の走査線の前
記コントラスト信号を加算して得られる焦点信号を１フ
ィールド毎に出力する焦点信号生成手段と、各走査線毎
に前記コントラスト信号のレベルと所定値とを比較する
ことにより、前記被写体の大きさに対応した被写体領域
信号を１フィールド毎に出力する被写体領域検出手段
と、現フィールドの前記焦点信号のレベルが所定ノイズ
レベルより大きい場合には、前フィールドと現フィール
ドとの前記焦点信号に基づき、前記焦点調節用レンズを
合焦位置へ制御する制御信号を出力し、現フィールドの
前記焦点信号のレベルが前記所定ノイズレベルより小さ
い場合には、前記被写体領域信号に基づき前記被写体が
微小か否かを判断し、前記被写体が微小でないと判断さ
れた場合には、前記焦点調節用レンズの駆動を再起動す
る事を示す制御信号を出力し、現フィールドの前記焦点
信号のレベルが前記所定ノイズレベルより小さく、か
つ、前記被写体が微小であると判断された場合には、前
記所定ノイズレベルの値を変更し前記焦点調節用レンズ
の駆動を再起動する事を示す制御信号を出力するレンズ
制御手段と、前記制御信号に基づき前記焦点調節用レン
ズの駆動制御を行うレンズ駆動手段とを備えることを特
徴とする。
するため、焦点調節用レンズを含む撮影レンズと、前記
撮影レンズを介して得られる被写体像を光電変換する撮
像手段と、前記撮像手段の出力に所定の信号処理を施し
た映像信号を生成する映像信号生成手段と、前記映像信
号に含まれる前記被写体のコントラストに対応したコン
トラスト信号を１走査線毎に検出するコントラスト信号
検出手段と、１フィールドに含まれる複数の走査線の前
記コントラスト信号を加算して得られる焦点信号を１フ
ィールド毎に出力する焦点信号生成手段と、各走査線毎
に前記コントラスト信号のレベルと所定値とを比較する
ことにより、前記被写体の大きさに対応した被写体領域
信号を１フィールド毎に出力する被写体領域検出手段
と、現フィールドの前記焦点信号のレベルが所定ノイズ
レベルより大きい場合には、前フィールドと現フィール
ドとの前記焦点信号に基づき、前記焦点調節用レンズを
合焦位置へ制御する制御信号を出力し、現フィールドの
前記焦点信号のレベルが前記所定ノイズレベルより小さ
い場合には、前記被写体領域信号に基づき前記被写体が
微小か否かを判断し、前記被写体が微小でないと判断さ
れた場合には、前記焦点調節用レンズの駆動を再起動す
る事を示す制御信号を出力し、現フィールドの前記焦点
信号のレベルが前記所定ノイズレベルより小さく、か
つ、前記被写体が微小であると判断された場合には、前
記所定ノイズレベルの値を変更し前記焦点調節用レンズ
の駆動を再起動する事を示す制御信号を出力するレンズ
制御手段と、前記制御信号に基づき前記焦点調節用レン
ズの駆動制御を行うレンズ駆動手段とを備えることを特
徴とする。
【００１７】
【作用】本発明は上記した構成によって、撮像レンズは
焦点調節用レンズを含み、撮像手段により前記撮影レン
ズを介して得られる被写体像を光電変換し、映像信号生
成手段により前記撮像手段の出力に所定の信号処理を施
した映像信号を生成し、コントラスト信号検出手段によ
り前記映像信号に含まれる前記被写体のコントラストに
対応したコントラスト信号を１走査線毎に検出し、焦点
信号生成手段により１フィールドに含まれる複数の走査
線の前記コントラスト信号を加算して得られる焦点信号
を１フィールド毎に出力し、被写体領域検出手段により
各走査線毎に前記コントラスト信号のレベルと所定値と
を比較することにより、前記被写体の大きさに対応した
被写体領域信号を１フィールド毎に出力し、レンズ制御
手段は現フィールドの前記焦点信号のレベルが所定ノイ
ズレベルより大きい場合には、前フィールドと現フィー
ルドとの前記焦点信号に基づき、前記焦点調節用レンズ
を合焦位置へ制御する制御信号を出力し、現フィールド
の前記焦点信号のレベルが前記所定ノイズレベルより小
さい場合には、前記被写体領域信号に基づき前記被写体
が微小か否かを判断し、前記被写体が微小でないと判断
された場合には、前記焦点調節用レンズの駆動を再起動
する事を示す制御信号を出力し、現フィールドの前記焦
点信号のレベルが前記所定ノイズレベルより小さく、か
つ、前記被写体が微小であると判断された場合には、前
記所定ノイズレベルの値を変更し前記焦点調節用レンズ
の駆動を再起動する事を示す制御信号を出力し、レンズ
駆動手段により前記制御信号に基づき前記焦点調節用レ
ンズの駆動制御を行うことで、目的被写体が微小被写体
であっても誤動作のない、常に安定で応答性の良好な自
動焦点調節を実現する。
焦点調節用レンズを含み、撮像手段により前記撮影レン
ズを介して得られる被写体像を光電変換し、映像信号生
成手段により前記撮像手段の出力に所定の信号処理を施
した映像信号を生成し、コントラスト信号検出手段によ
り前記映像信号に含まれる前記被写体のコントラストに
対応したコントラスト信号を１走査線毎に検出し、焦点
信号生成手段により１フィールドに含まれる複数の走査
線の前記コントラスト信号を加算して得られる焦点信号
を１フィールド毎に出力し、被写体領域検出手段により
各走査線毎に前記コントラスト信号のレベルと所定値と
を比較することにより、前記被写体の大きさに対応した
被写体領域信号を１フィールド毎に出力し、レンズ制御
手段は現フィールドの前記焦点信号のレベルが所定ノイ
ズレベルより大きい場合には、前フィールドと現フィー
ルドとの前記焦点信号に基づき、前記焦点調節用レンズ
を合焦位置へ制御する制御信号を出力し、現フィールド
の前記焦点信号のレベルが前記所定ノイズレベルより小
さい場合には、前記被写体領域信号に基づき前記被写体
が微小か否かを判断し、前記被写体が微小でないと判断
された場合には、前記焦点調節用レンズの駆動を再起動
する事を示す制御信号を出力し、現フィールドの前記焦
点信号のレベルが前記所定ノイズレベルより小さく、か
つ、前記被写体が微小であると判断された場合には、前
記所定ノイズレベルの値を変更し前記焦点調節用レンズ
の駆動を再起動する事を示す制御信号を出力し、レンズ
駆動手段により前記制御信号に基づき前記焦点調節用レ
ンズの駆動制御を行うことで、目的被写体が微小被写体
であっても誤動作のない、常に安定で応答性の良好な自
動焦点調節を実現する。
【００１８】
【実施例】以下、本発明の自動焦点調節装置の第１の実
施例について図面を参照しながら説明する。図１は本発
明の第１の実施例の構成を示すものである。
施例について図面を参照しながら説明する。図１は本発
明の第１の実施例の構成を示すものである。
【００１９】図１において、１ａを焦点調節用レンズと
する複数のレンズ１ａ〜１ｄからなる撮影レンズ１は、
レンズ駆動手段７（例えばステッピングモータ）により
位置制御される。被写体の光学像は撮像手段となる撮像
素子２（例えばＣＣＤ）上に結像される。撮像素子２は
結像した被写体像を光電変換し時系列信号として出力す
る。映像信号生成回路３は撮像素子２の出力に各種信号
処理を施し、所定の映像信号Ｃ0（例えばＮＴＳＣ信
号）を生成する。
する複数のレンズ１ａ〜１ｄからなる撮影レンズ１は、
レンズ駆動手段７（例えばステッピングモータ）により
位置制御される。被写体の光学像は撮像手段となる撮像
素子２（例えばＣＣＤ）上に結像される。撮像素子２は
結像した被写体像を光電変換し時系列信号として出力す
る。映像信号生成回路３は撮像素子２の出力に各種信号
処理を施し、所定の映像信号Ｃ0（例えばＮＴＳＣ信
号）を生成する。
【００２０】４はコントラスト信号検出回路であり、映
像信号生成回路３より出力される信号の内、輝度信号Ｙ
をＬＰＦ１１で積分してノイズ成分を除去し、その後Ｈ
ＰＦ１２で微分することで、被写体のコントラストの度
合いに相当する信号を生成する。この信号を絶対値化
し、検波器１３でそのレベルのピーク値を１走査期間毎
に検出し、その検出信号をコントラスト信号ＶHとして
出力する。
像信号生成回路３より出力される信号の内、輝度信号Ｙ
をＬＰＦ１１で積分してノイズ成分を除去し、その後Ｈ
ＰＦ１２で微分することで、被写体のコントラストの度
合いに相当する信号を生成する。この信号を絶対値化
し、検波器１３でそのレベルのピーク値を１走査期間毎
に検出し、その検出信号をコントラスト信号ＶHとして
出力する。
【００２１】ここで、輝度信号Ｙは１フィールドの画像
において焦点信号を検出する領域でゲートがかけられた
信号とする。なお、この領域限定のゲートは焦点信号生
成回路５ａでかけてもよい。
において焦点信号を検出する領域でゲートがかけられた
信号とする。なお、この領域限定のゲートは焦点信号生
成回路５ａでかけてもよい。
【００２２】焦点信号生成回路５ａはコントラスト信号
検出回路４より出力されるコントラスト信号ＶHを１フ
ィールドの限定領域内で累積加算し、焦点信号ＶFとし
てフィールド周期で出力される。ここで出力された焦点
信号ＶFは、撮影レンズ１のピント状態に対応した信号
となる。
検出回路４より出力されるコントラスト信号ＶHを１フ
ィールドの限定領域内で累積加算し、焦点信号ＶFとし
てフィールド周期で出力される。ここで出力された焦点
信号ＶFは、撮影レンズ１のピント状態に対応した信号
となる。
【００２３】被写体領域検出回路８はコントラスト信号
検出回路４から出力されたコントラスト信号ＶＨとレン
ズ制御部６より出力された設定値Ｌｅｖ1とを比較器１
６で１走査期間毎にレベル比較し、例えばコントラスト
信号ＶＨのほうが大きい場合に「１」をそれ以外の場合
「０」を出力し、次段のカウンタ１７によって１フィー
ルドの期間、カウントしてフィールド毎に被写体領域信
号ＨＬとして出力する。この時、出力信号である被写体
領域信号ＨＬは設定値より高いコントラストを有する走
査線の本数に相当することになる。
検出回路４から出力されたコントラスト信号ＶＨとレン
ズ制御部６より出力された設定値Ｌｅｖ1とを比較器１
６で１走査期間毎にレベル比較し、例えばコントラスト
信号ＶＨのほうが大きい場合に「１」をそれ以外の場合
「０」を出力し、次段のカウンタ１７によって１フィー
ルドの期間、カウントしてフィールド毎に被写体領域信
号ＨＬとして出力する。この時、出力信号である被写体
領域信号ＨＬは設定値より高いコントラストを有する走
査線の本数に相当することになる。
【００２４】レンズ制御部６は、焦点信号生成手段５ａ
から出力される過去のフィールドの焦点信号と現在のフ
ィールドの焦点信号の差分値ΔＶＦを演算し、ΔＶＦの
絶対値の大きさが示す山登りの傾きが小さい場合は、単
にコントラストが低いか、あるいは、被写体が微小であ
ると考えられるため、焦点信号ＶＦのレベルがノイズレ
ベル以下であれば、被写体領域信号ＨＬに基づき被写体
の大小を判断し、カウント数が一定値以下である場合被
写体は微小であると判断し、山登り制御の条件を変更す
る。
から出力される過去のフィールドの焦点信号と現在のフ
ィールドの焦点信号の差分値ΔＶＦを演算し、ΔＶＦの
絶対値の大きさが示す山登りの傾きが小さい場合は、単
にコントラストが低いか、あるいは、被写体が微小であ
ると考えられるため、焦点信号ＶＦのレベルがノイズレ
ベル以下であれば、被写体領域信号ＨＬに基づき被写体
の大小を判断し、カウント数が一定値以下である場合被
写体は微小であると判断し、山登り制御の条件を変更す
る。
【００２５】山登り制御の条件の変更は、例えば、従来
例で述べた再起動の条件の一つであるノイズレベルを通
常より低く設定することで、焦点信号ＶFが低レベルで
あってもピンボケと判断せず、合焦動作をさせるべくレ
ンズ制御信号をレンズ駆動部７に出力する。
例で述べた再起動の条件の一つであるノイズレベルを通
常より低く設定することで、焦点信号ＶFが低レベルで
あってもピンボケと判断せず、合焦動作をさせるべくレ
ンズ制御信号をレンズ駆動部７に出力する。
【００２６】これにより、微小被写体であっても合焦位
置へレンズを調節することが可能となり、ノイズレベル
の変更により外乱の影響も受けにくくなり、常に誤動作
のない合焦動作が可能となる。
置へレンズを調節することが可能となり、ノイズレベル
の変更により外乱の影響も受けにくくなり、常に誤動作
のない合焦動作が可能となる。
【００２７】なお、上記実施例では、図１におけるズー
ムレンズ１のフォーカス調整に用いるレンズ群を１ａと
しているが、一般的にインナーフォーカス方式と呼ばれ
るズームレンズで用いられているレンズ群１ｂ〜１ｄを
フォーカス調整に用いても良い。また、焦点調節用レン
ズの駆動はモータにリニアモータを用いても同様の効果
が得られる。
ムレンズ１のフォーカス調整に用いるレンズ群を１ａと
しているが、一般的にインナーフォーカス方式と呼ばれ
るズームレンズで用いられているレンズ群１ｂ〜１ｄを
フォーカス調整に用いても良い。また、焦点調節用レン
ズの駆動はモータにリニアモータを用いても同様の効果
が得られる。
【００２８】次に、本発明の自動焦点調節装置の第２の
実施例について図面を参照しながら説明する。図２は本
発明の第２の実施例の構成を示すものである。
実施例について図面を参照しながら説明する。図２は本
発明の第２の実施例の構成を示すものである。
【００２９】全体的な構成は第１の実施例と同様である
が、焦点信号生成回路５ｂはコントラスト信号検出回路
４から水平走査期間毎に出力されるコントラスト信号Ｖ
Hを選択的に加算するために加算器１５の前段にコアリ
ング回路１４を設けている点が第１の実施例と異なる。
が、焦点信号生成回路５ｂはコントラスト信号検出回路
４から水平走査期間毎に出力されるコントラスト信号Ｖ
Hを選択的に加算するために加算器１５の前段にコアリ
ング回路１４を設けている点が第１の実施例と異なる。
【００３０】このコアリング回路１４は図３に示すよう
に比較器１４１とアンドゲート１４２から構成されてい
る。動作としてはコントラスト信号検出回路４から出力
されたコントラスト信号ＶHとレンズ制御部６から出力
された設定値Ｌev３（以下、コアリングレベルと称す）
とを比較し、コントラスト信号ＶHのほうが大きい場合
はコントラスト信号ＶHをそのまま出力とし、コントラ
スト信号ＶHのほうが小さい場合は零を出力するように
機能する。このコアリング回路１４の出力は加算器１５
で累積加算されて焦点信号ＶFをフィールド周期で出力
する。
に比較器１４１とアンドゲート１４２から構成されてい
る。動作としてはコントラスト信号検出回路４から出力
されたコントラスト信号ＶHとレンズ制御部６から出力
された設定値Ｌev３（以下、コアリングレベルと称す）
とを比較し、コントラスト信号ＶHのほうが大きい場合
はコントラスト信号ＶHをそのまま出力とし、コントラ
スト信号ＶHのほうが小さい場合は零を出力するように
機能する。このコアリング回路１４の出力は加算器１５
で累積加算されて焦点信号ＶFをフィールド周期で出力
する。
【００３１】これにより、加算器１５で累積加算される
コントラスト信号ＶHからノイズ成分を除去でき、特に
被写体が微小な場合に大幅なＳ／Ｎ改善が図れる。これ
により、微小被写体時の山登り動作もスムーズに行え
る。
コントラスト信号ＶHからノイズ成分を除去でき、特に
被写体が微小な場合に大幅なＳ／Ｎ改善が図れる。これ
により、微小被写体時の山登り動作もスムーズに行え
る。
【００３２】また、第１の実施例と同様、被写体領域検
出回路８の出力によりレンズ制御部６で微小被写体を検
出し、山登り制御の条件を変更して、焦点調節用レンズ
１ａの駆動を停止及び始動させる制御信号をレンズ駆動
手段７に出力する。
出回路８の出力によりレンズ制御部６で微小被写体を検
出し、山登り制御の条件を変更して、焦点調節用レンズ
１ａの駆動を停止及び始動させる制御信号をレンズ駆動
手段７に出力する。
【００３３】以上のように本実施例によれば、目的被写
体が微小被写体であっても誤動作せず、安定した、かつ
応答性の良好な自動焦点調節が可能となる。
体が微小被写体であっても誤動作せず、安定した、かつ
応答性の良好な自動焦点調節が可能となる。
【００３４】
【発明の効果】以上述べたように本発明は、上記した構
成によって、被写体領域検出手段の信号を山登り制御の
補助情報として用いることにより、微小被写体時の焦点
調節用レンズ部の駆動および停止を実行させ、常に誤動
作することのない安定で応答性の良好な焦点調節を可能
とし、自動焦点調節に極めて優れた効果を有するもので
ある。また、撮像素子を用いる代表的な電子機器とし
て、常に高品位な映像を提供するビデオカメラが実現で
きる。
成によって、被写体領域検出手段の信号を山登り制御の
補助情報として用いることにより、微小被写体時の焦点
調節用レンズ部の駆動および停止を実行させ、常に誤動
作することのない安定で応答性の良好な焦点調節を可能
とし、自動焦点調節に極めて優れた効果を有するもので
ある。また、撮像素子を用いる代表的な電子機器とし
て、常に高品位な映像を提供するビデオカメラが実現で
きる。
【図１】本発明の第１の実施例の自動焦点調節装置の構
成図
成図
【図２】本発明の第２の実施例の自動焦点調節装置の構
成図
成図
【図３】本発明の第２の実施例の自動焦点調節装置にお
けるコアリング回路の構成図
けるコアリング回路の構成図
【図４】従来の自動焦点調節装置の構成図
１ 撮影レンズ ２ 撮像素子 ３ 映像信号生成回路 ４ コントラスト信号検出回路 ５ａ、５ｂ 焦点信号生成回路 ６ レンズ制御部 ７ レンズ駆動部 ８ 被写体領域検出回路 １１ ＬＰＦ １２ ＨＰＦ １３ 検波器 １４ コアリング回路 １５ 加算器 １６ 比較器 １７ カウンタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−114775（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−106273（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04N 5/232 G02B 7/28
Claims (2)
- 【請求項１】 焦点調節用レンズを含む撮影レンズと、 前記撮影レンズを介して得られる被写体像を光電変換す
る撮像手段と、 前記撮像手段の出力に所定の信号処理を施した映像信号
を生成する映像信号生成手段と、 前記映像信号に含まれる前記被写体のコントラストに対
応したコントラスト信号を１走査線毎に検出するコント
ラスト信号検出手段と、 １フィールドに含まれる複数の走査線の前記コントラス
ト信号を加算して得られる焦点信号を１フィールド毎に
出力する焦点信号生成手段と、 各走査線毎に前記コントラスト信号のレベルと所定値と
を比較することにより、前記被写体の大きさに対応した
被写体領域信号を１フィールド毎に出力する被写体領域
検出手段と、 現フィールドの前記焦点信号のレベルが所定ノイズレベ
ルより大きい場合には、前フィールドと現フィールドと
の前記焦点信号に基づき、前記焦点調節用レンズを合焦
位置へ制御する制御信号を出力し、 現フィールドの前記焦点信号のレベルが前記所定ノイズ
レベルより小さい場合には、前記被写体領域信号に基づ
き前記被写体が微小か否かを判断し、前記被写体が微小
でないと判断された場合には、前記焦点調節用レンズの
駆動を再起動する事を示す制御信号を出力し、 現フィールドの前記焦点信号のレベルが前記所定ノイズ
レベルより小さく、かつ、前記被写体が微小であると判
断された場合には、前記所定ノイズレベルの値を変更し
前記焦点調節用レンズの駆動を再起動する事を示す制御
信号を出力するレンズ制御手段と、 前記制御信号に基づき前記焦点調節用レンズの駆動制御
を行うレンズ駆動手段とを備えることを 特徴とする自動
焦点調節装置。 - 【請求項２】 前記焦点信号生成手段は、前記コントラ
スト信号検出手段より１走査線毎に出力される前記コン
トラスト信号を所定のコアリングレベルと比較し、比較
結果に基づき選択したコントラスト信号のみを加算して
１フィールド毎に前記焦点信号を生成することを特徴と
する請求項１記載の自動焦点調節装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14890093A JP3287065B2 (ja) | 1993-06-21 | 1993-06-21 | 自動焦点調節装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14890093A JP3287065B2 (ja) | 1993-06-21 | 1993-06-21 | 自動焦点調節装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0715650A JPH0715650A (ja) | 1995-01-17 |
| JP3287065B2 true JP3287065B2 (ja) | 2002-05-27 |
Family
ID=15463188
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14890093A Expired - Fee Related JP3287065B2 (ja) | 1993-06-21 | 1993-06-21 | 自動焦点調節装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3287065B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6120478B2 (ja) * | 2011-10-16 | 2017-04-26 | キヤノン株式会社 | 自動焦点調節装置及び自動焦点調節方法 |
-
1993
- 1993-06-21 JP JP14890093A patent/JP3287065B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0715650A (ja) | 1995-01-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |