JP3841241B2

JP3841241B2 - カメラのピント調整方法

Info

Publication number: JP3841241B2
Application number: JP26572297A
Authority: JP
Inventors: 正佐々木; 篤司金山
Original assignee: Fujinon Corp
Current assignee: Fujinon Corp
Priority date: 1997-09-30
Filing date: 1997-09-30
Publication date: 2006-11-01
Anticipated expiration: 2017-09-30
Also published as: JPH11109215A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はカメラのピント調整方法に係り、特に焦点評価値に基づいてオートフォーカスを実行するカメラのピント調整方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、テレビカメラ等のカメラにおいて、オートフォーカスの起動スイッチがオンされると、ズームレンズをテレ端に移動させた後、フォーカスレンズを焦点評価値の増加方向に山登り動作させてフォーカスレンズを焦点評価値の極大点に移動させることによりピント合わせを行い、ピント合わせが終了した後にズームレンズを元の位置に戻すといったピント調整を行うものが提案されている。
【０００３】
尚、焦点評価値は、撮影した画像を示す映像信号の高周波成分量であり、フォーカスレンズの山登り動作は、焦点評価値の増加する方向にフォーカスレンズを移動させ、焦点評価値の極大点を検出するというものである。
これによれば、オートフォーカスによるピント調整を行う場合には、フォーカスレンズを山登り動作させる前にズームレンズをテレ端に移動させるようにしているため、ズームレンズをワイド側に設定した状態でピント調整を行うよりも高い合焦精度を得ることができ、例えば、ピント調整を行った後にズームレンズを移動するとピントがずれるといった不具合を防止することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、フォーカスレンズを山登り動作させる場合、初めにフォーカスレンズ又はウォブリング専用のレンズを前後に微小量移動させ（ウォブリング）、焦点評価値が増加する方向を検出する必要がある。従来は、このウォブリングをズームレンズをテレ端に移動させた後に行っていた。
【０００５】
しかしながら、ズームレンズがテレ端にある場合には、フォーカスレンズ位置が焦点評価値の極大点から大きくずれていると、ウォブリングを行っても焦点評価値の増加方向を検出することが困難な場合があり、オートフォーカス動作に時間を要してしまうという不具合があった。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、ズームレンズをテレ端に移動させた状態で焦点評価値に基づくオートフォーカスを実行する場合に、即座に焦点評価値の増加方向を検出し、オートフォーカス動作の時間短縮を図るとともにオートフォーカス性能の向上を図るカメラのピント調整方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するために、オートフォーカス起動スイッチがオンされると、ズームレンズをテレ端に移動させた後、オートフォーカスによりフォーカスレンズを焦点評価値の極大点に移動させるカメラのピント調整方法において、前記オートフォーカス起動スイッチがオンされると、前記ズームレンズをテレ端に移動させる前にレンズのウォブリングにより焦点評価値が増加する方向を検出し、前記ズームレンズをテレ端に移動させた後、前記検出した焦点評価値が増加する方向に前記フォーカスレンズを山登り動作させて焦点評価値の極大点に前記フォーカスレンズを設定することを特徴としている。
【０００７】
本発明によれば、ズームレンズをテレ端に移動させる前にウォブリングを行うことによりフォーカスレンズの移動方向、即ち、焦点評価値が増加する方向を決定するようにしたため、ズームレンズをテレ端に移動させた後にウォブリングを行う場合に比べて確実且つ即座に焦点評価値が増加する方向を検出することができ、オートフォーカス動作の時間短縮及びオートフォーカス性能の向上を図ることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下添付図面に従って本発明に係るカメラのピント調整方法の好ましい実施の形態について詳説する。
図１は本発明に係るカメラのピント調整方法が適用されるテレビカメラの内部構成を示すブロック図である。同図に示すように撮影光学系１０は、フォーカスレンズ１２、ズームレンズ１４、マスターレンズ１６、絞り１８等から構成され、被写体像はこれらのレンズ、絞り１８を介して撮像素子であるＣＣＤ２０の結像面に結像される。
【０００９】
上記撮影光学系１０のフォーカスレンズ１２やズームレンズ１４は、それぞれモーター駆動回路６０、６２によって駆動されるモーター６４、６６によって移動し、前記モーター駆動回路６０、６２は、ＣＰＵ３２からＤ／Ａ変換器６８、７０を介して入力される駆動信号に基づいて前記モーター６４、６６を駆動する。
【００１０】
また、フォーカスレンズ１２やズームレンズ１４の位置は、それぞれポテンショメータ７２、７４によって検出され、これらの検出値はＡ／Ｄ変換器７６、７８を介してＣＰＵ３２に入力される。
ＣＰＵ３２は上記ポテンショメータ７２、７４からフォーカスレンズ１２、ズームレンズ１４の位置を検出するとともに、モーター駆動回路６０、６２に駆動信号を出力することにより、フォーカスレンズ１２及びズームレンズ１４を所望の目標位置に移動させる。
【００１１】
上記ＣＣＤ２０は、結像面に結像された被写体像を光電変換し、画像信号として撮像回路２２に入力する。撮像回路２２は入力した画像信号から例えばＮＴＳＣの映像信号を生成し、この映像信号をビューファインダ４８等に出力する。
また、撮像回路２２には、画像の鮮鋭度を示す焦点評価値を求めるためのハイパスフィルタ（ＨＰＦ）２４、Ａ／Ｄ変換器２６、ゲート２８、加算器３０が順に接続され、撮像回路２２は、画像信号から生成した輝度信号をＨＰＦ２４に出力するとともに、映像信号に合わせて同期信号をフォーカスエリア選択ゲート２８、加算器３０、ＣＰＵ３２に出力する。
【００１２】
ＨＰＦ２４は上記輝度信号に含まれる高周波成分を抽出する。この抽出された高周波成分は、画像の鮮鋭度が高い程、多く含まれるため、この高周波成分を積分することによって積分範囲での平均的な画像の鮮鋭度の高低を数値化することができる。
そして、ＨＰＦ２４を通過した高周波成分は、Ａ／Ｄ変換器２６によってデジタル信号に変換され、フォーカスエリア選択ゲート２８に入力される。このフォーカスエリア選択ゲート２８は、撮像画面上の中央部のフォーカスエリアに対応する信号のみを抽出する回路であり、このフォーカスエリアに写された被写体（主要被写体）に関する情報のみを抽出する。
【００１３】
フォーカスエリア選択ゲート２８によって抽出されたデジタル信号は加算器３０に入力され、１フィールド分の前記デジタル信号が積算される。この積算された値は画像の鮮鋭度を示す焦点評価値としてＣＰＵ３２に入力される。
ＣＰＵ３２は、同図に示すオートフォーカススタートスイッチ（ＡＦスタートスイッチ）５１がオンされると、上記加算器３０から焦点評価値を入力し、山登り動作により焦点評価値が極大となる位置にフォーカスレンズ１２を移動させ、自動でピント合わせを行う。尚、詳細は後述するが、ＡＦスタートスイッチ５１によってオートフォーカスを実行する場合には高い合焦精度を得るためにズームレンズ１４をテレ端に移動させるようにしている。また、ＡＦスタートスイッチ５１がオフの場合（通常、ＡＦスタートスイッチはオフの状態であり、カメラマンがＡＦスタートスイッチを押圧したときにのみオン信号を発信する。）には、カメラマンがマニュアル操作するレンズコントローラ（図示せず）からの指示信号に基づいてフォーカスレンズ１２やズームレンズ１４を移動させる。
【００１４】
次に上記ＣＰＵ３２の処理内容について説明する。図２は、ＣＰＵ３２の処理手順を示したフローチャートである。電源がオンされると、まず、ＣＰＵ３２は初期設定を実行して撮影可能な状態にし（ステップＳ１０）、その後、通常のマニュアル操作時の処理を実行する（ステップＳ１２）。即ち、上述したようにレンズコントローラからの指示信号に基づいてフォーカスレンズ１２、ズームレンズ１４を移動させる。
【００１５】
また、上記通常の処理を実行している間、ＡＦスタートスイッチ５１がオンされたか否かを監視し（ステップＳ１４）、ＮＯであれば、上記通常の処理を繰り返し実行する。一方、ＡＦスタートスイッチ５１がオンされると以下のオートフォーカス動作を実行する。
ＡＦスタートスイッチ５１がオンされると、ＣＰＵ３２は、まず、フォーカスレンズ１２のウォブリングを実行する（ステップＳ１６）。即ち、モータ駆動回路６０にウォブリングの駆動信号を出力しフォーカスレンズ１２を前後に微少量移動させるとともに、加算器３０から焦点評価値を入力する。これにより、焦点評価値が増大する方向を検出し、フォーカスレンズ１２の移動方向を焦点評価値の増大する方向に決定する（ステップＳ１８）。
【００１６】
次いで、現在のズームレンズ１４の位置をポテンショメータ７４から入力し、その位置を記憶するとともに、ズームレンズ１４をテレ側に移動させる（ステップＳ２０）。そして、ズームレンズ１４がテレ端に到達したか否かを判定し（ステップＳ２２）、ズームレンズ１４がテレ端に到達するのを確認する。
尚、ズームレンズ１４をテレ端に移動させる前のステップＳ１６においてフォーカスレンズ１２のウォブリングを実行したことにより、ズームレンズ１４をテレ端に移動させた後にウォブリングを実行する場合に比べて確実に且つ即座に焦点評価値の増加方向を検出することができる。
【００１７】
フォーカスレンズ１２がテレ端に到達したのを確認すると、次に上記ステップＳ１８で決定した方向（焦点評価値の増加方向）にフォーカスレンズ１２を移動させるとともに、焦点評価値を加算器３０から入力し、山登り動作によるオートフォーカスを開始する（ステップＳ２４）。そして、フォーカスレンズ１２が焦点評価値の極大点に到達したか否か、即ち、オートフォーカス動作を終了するか否かを判定し（ステップＳ２６）、フォーカスレンズ１２が焦点評価値の極大点に到達した場合には、フォーカスレンズ１２をその位置に設定する。
【００１８】
そして、ズームレンズ１４を上記ステップＳ２０において記憶した元の位置へ移動させる（ステップＳ２８）。
以上のオートフォーカス動作を終了すると、上記ステップＳ１２に戻り上記処理を繰り返し実行する。
以上のように、ＡＦスタートスイッチ５１がオンされてオートフォーカスを開始する場合に、ズームレンズ１４をテレ端に移動させる前にフォーカスレンズ１２をウォブリングすることにより、確実且つ即座にフォーカスレンズ１２の移動方向を決定することができる。
【００１９】
尚、上記実施の形態では、フォーカスレンズ１２をウォブリングさせて焦点評価値の増加方向を検出したが、ウォブリング用のレンズを備えている場合には、ズームレンズ１４をテレ端に移動させる前にこのレンズをウォブリングさせて焦点評価値の増加方向を検出するようにする。
また、上記実施の形態では、本発明に係るピント調整方法をテレビカメラに適用した場合について説明したが、これに限らずスティルカメラ等の他のカメラについても適用することが可能である。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係るカメラのピント調整方法によれば、ズームレンズをテレ端に移動させる前にウォブリングを行うことによりフォーカスレンズの移動方向、即ち、焦点評価値が増加する方向を決定するようにしたため、ズームレンズをテレ端に移動させた後にウォブリングを行う場合に比べて確実且つ即座に焦点評価値が増加する方向を検出することができ、オートフォーカス動作の時間短縮及びオートフォーカス性能の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に係るカメラのピント調整方法が適用されるテレビカメラの内部構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、オートフォーカスの処理手順を示したフローチャートである。
【符号の説明】
１０…撮影光学系
１２…フォーカスレンズ
１４…変倍レンズ
１６…マスターレンズ
１８…絞り
２０…ＣＣＤ
２２…撮像回路
２４…ＨＰＦ
２８…フォーカスエリア選択ゲート
３０…加算器
３２…ＣＰＵ
６０、６２…モーター駆動回路
６４、６６…モーター
７２、７４…ポテンショメータ

Claims

オートフォーカス起動スイッチがオンされると、ズームレンズをテレ端に移動させた後、オートフォーカスによりフォーカスレンズを焦点評価値の極大点に移動させるカメラのピント調整方法において、
前記オートフォーカス起動スイッチがオンされると、前記ズームレンズをテレ端に移動させる前にレンズの微小移動により焦点評価値が増加する方向を検出し、
前記ズームレンズをテレ端に移動させた後、前記検出した焦点評価値が増加する方向に前記フォーカスレンズを山登り動作させて焦点評価値の極大点に前記フォーカスレンズを設定することを特徴とするカメラのピント調整方法。
前記フォーカスレンズを焦点評価値の極大点に移動させた後、前記ズームレンズを前記オートフォーカス起動スイッチがオンされたときの位置に戻すことを特徴とする請求項１のカメラのピント調整方法。