JPH0319475A - ビデオカメラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 く産業上の利用分野〉 本発明は、オートフォーカス機構を備えるビデオカメラ
に関する。

〈従来の技術〉 一般に、ビデオカメラには、ピントを自動的に合わせる
オートフォーカス機構が備えられている。

第５図は、撮影した映像信号の輪郭、すなわち、高周波
成分に基づいて、フォーカスレンズを制御する従来例の
オートフォーカス機構のブロック図である。

同図において、１はフォーカスレンズ、２はズームレン
ズ、３はマスターレンズ、４はＣＧ．ＤｌＪ体撮像素子
、５はＣＣＤ固体撮像素子４からの映像信号を増幅する
アンプ、６はアンブ５からの映像信号に所定の処理を施
して磁気テープに記録するビデオ回路、７は映像信号の
高周波成分に対応したフォーカス信号を出力するフォー
カス映像処理回路、８。はフォーカス信号に基づいて、
フォーカスモータ９を駆動してフォーカス動作を行うと
ともに、ズームモータＩＯを介してズームレンズ２を制
御するマイクロコンピュータである。

映像信号の高周波成分に対応したフォーカス信号のレベ
ルは、第６図に示されるように、合焦点に近付くにつれ
て大きくなり、合焦点において、最大となる。

そこで、フォーカス動作は、先ず、フォーカスレンズ１
を前後に僅かに振動させて前ビンあるいは後ビンを判断
して初動方向を検知し、フォーカス信号のレベルが最大
になるようにフォーカスレンズｌを移動させて合焦点に
達するようにしている。

〈発明が解決しようとする課題〉 ところで、このようなオートフォーカス機構では、ＩＯ
倍以上といったような高倍率のズームレンズ２を備えた
ビデオカメラにおいては、例えば、望遠で遠方の被写体
にピントが合っている状態から急に至近距離の被写体を
映したような場合に、全くピントの合わない、いわゆる
、大ボケ状態となるために、上述のようなフォーカスレ
ンズ１の前後への僅かな振動では、前ビンあるいは後ビ
ンの判断、したがって、初動方向を検知できず、このた
め、フォーカス動作に時間がかかるなどの難点がある。

本発明は、上述の点に鑑みて為されたものであって、高
倍率のズームレンズを備えるビデオカメラにおけるフォ
ーカス動作の高速化を図ることを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉 本発明では、上述の目的を達成するために、高倍率のズ
ームレンズを備えるとともに、映像信号の高周波成分に
対応したフォーカス信号に基づいて、前記高周波成分が
最大となるようにフォーカスレンズを移動させてフォー
カス動作を行うオートフォーカス機構を備えるビデオカ
メラにおいて、前記ズームレンズ位置を検出するズーム
レンズ位置センサと、前記フォーカスレンズ位置を検出
するフォーカスレンズ位置センサと、前記フォーカス動
作のための有効なフォーカス信号が得られる前記ズーム
レンズおよびフォーカスレンズの位置のデータが予め記
憶されている記憶手段と、前記有効なフォーカス信号が
得られないピントの全く合っていないときに、前記両位
置センサの出力および前記記憶手段のデータに基づいて
、有効なフォーカス信号が得られる位置まで前記フォー
カスレンズを高速で移動させる制御手段とを備えている
。

く作用〉 上記構成によれば、有効なフォーカス信号が得られない
、いわゆる、大ボケ状態においては、両位置センサの出
力により、現在のズームレンズおよびフォーカスレンズ
の位置を検出し、記憶手段のデータに基づいて、有効な
フォーカス信号が得られる位置までフォーカスレンズを
高速で移動させるようにしており、したがって、高倍率
のズームレンズを備えるビデオカメラにおいても、高速
なフォーカス動作が可能となる。

〈実施例〉 以下、図面によって本発明の実施例について、詳細に説
明する。

第１図は、本発明の一実施例の概略構成図であり、第５
図の従来例に対応する部分には、同一の参照符を付す。

同図において、■はフォーカスレンズ、２は、例えば、
ＩＯ倍以上の高倍率のズームレンズ、３はマスターレン
ズ、４はＣＣＤ固体撮像素子、５はＣＣＤ固体撮像素子
４からの映像信号を増幅するアンプ、６は映像信号に所
定の処理を施して磁気テープに記録するビデオ回路、７
は映像信号の高周波成分に対応したフォーカス信号を出
力するフォーカス映像処理回路、８はフォーカス信号に
基づいて、フォーカスモータ９を駆動してフォーカス動
作を行うとともに、ズームモータ１０を介してズームレ
ンズ２を制御するマイクロコンピュータである。

この実施例のビデオカメラでは、例えば、望遠で遠方の
被写体にピントが合っている状態から急に至近距離の被
写体を映したような場合のように全くピントの合わない
大ボゲ状態、すなわち、フォーカス動作のための有効な
フォーカス信号が得られない状態でも高速でフォーカス
動作が行えるようにするために、次のように構成してい
る。

すなわち、このビデオカメラでは、フォーカスレンズ１
の位置を検出するフォーカスレンズ位置センサ１１と、
ズームレンズ２の位置を検出するズームレンズ位置セン
サ■２とを設けるとともに、マイクロコンピュータ８は
、フォーカス動作のための有効なフォーカス信号が得ら
れるズームレンズ２およびフォーカスレンズ！の位置の
データが予め記憶されている記憶手段および有効なフォ
ーカス信号が得られないピントの全く合っていないとき
に、前記両位置センサ１１，１２の出力および前記デー
タに基づいて、有効なフォーカス信号が得られる位置ま
でフォーカスレンズ！を高速で移動させるＩＩｍ手段と
しての機能を有する。

フォーカスレンズ位置センサ！ｌおよびズームレンズ位
置センサ１２は、例えば、抵抗体センサから構成されて
いる。

マイクロコンピュータ８には、そのメモリに、有効なフ
ォーカス信号が得られるズームレンズ２およびフォーカ
スレンズｌの位置を示す次のようなデータが予め記憶さ
れている。

すなわち、第２図は、高倍率のズームレンズ２を備える
ビデオカメラにおいて、フォーカス動作を行うための有
効なフォーカス信号が得られるズームレンズ位置および
フォーカスレンズ位置（被写体距Ｍ）との関係を示す図
であり、横軸がズームレンズの位置、縦軸がフォーカス
レンズの位置および被写体距離にそれぞれ対応している
。

この第２図において、ラインＬｌよりも下側の領域Ａ１
ラインＬ２とラインＬ３との間の領域ＢおよびラインＬ
４よりも上側の領域Ｃは、それぞれ有効なフォーカス信
号が得られる領域を示している。

例えば、ズームレンズ２が望遠の位置にあり、かつ、フ
ォーカスレンズｌが至近の位置にある場合には、ライン
Ｌ１よりも下側の領域Ａに対応する被写体距離、例えば
、至近の被写体では、有効なフォーカス信号が得られる
ことを示し、ラインＬｌよりも上側の領域に対応する被
写体距離、例えば、無限遠の被写体では、有効なフォー
カス信号が得られないことを示している。あるいは、ズ
ームレンズ２が望遠の位置にあり、かつ、フォーカスレ
ンズｌの位置が無限遠にある場合には、ラインＬ４より
も上側の領城Ｃに対応する被写体距離、例えば、無限遠
の被写体では、有効フォーカス信号が得られることを示
し、ラインＬ４より下側の領域に対応する被写体距離、
例えば、至近の被写体では、有効なフォーカス信号が得
られないことを示している。

したがって、例えば、ズームレンズ２が望遠の位置にあ
り、かつ、フォーカスレンズ１が至近の位置にある場合
に、有効なフォーカス信号が得られない場合には、フォ
ーカスレンズ１を無限遠の方向に移動させて領域Ｂある
いは領域Ｃに対応する位置にすることによって、有効な
フォーカス信号が得られることになる。

なお、この第２図に示されるように、ズームレンズ２が
広角の位置にあるときには、フォーカスレンズ１の位置
および被写体距離に拘わらず、有効なフォーカス信号が
得られる。

この実施例のマイクロコンピュータ８では、有効なフォ
ーカス信号が得られているとき、すなわち、フォーカス
レンズ■を前後に僅かに振動させて前ビンあるいは後ビ
ンを判断して初動方向を検知できる場合には、従来例と
同様に、フォーカス信号のレベルが最大になるようにフ
ォーカスレンズＩを移動させて合焦点に達するように制
御し、有効なフォーカス信号が得られないとき、すなわ
ち、全くピントの合わない、いわゆる、大ボケ状態のと
きには、フォーカスレンズ位置センサ１１およびズーム
レンズ位置センサ１２の出力に基づいて、現在の各レン
ズ１．２の位置を判別し、予め記憶されている第２図に
対応するデータに基づき、有効なフォーカス信号が得ら
れる方向にフォーカスレンズ１を高速で移動させる。

例えば、有効なフォーカス信号が得られていないときに
、両位置センサ１　１．１　２の出力に基づいて、ズー
ムレンズ２の位置が望遠で、フォーカスレンズＩの位置
が至近にあるとすると、予め記憶されている第２図に対
応するデータに基づき、フｔ一カスレンズｌを無限遠の
方向に高速で移動させ、例えば、第２図の領域Ｂあるい
は領域Ｃとなるようにし、有効なフォーカス信号が得ら
れた後は、従来例と同様のｆｐｉ御を行う。

また、例えば、有効なフォーカス信号が得られていない
ときに、両位置センサ１１，１２の出力に基づいて、ズ
ームレンズ２およびフォーカスレンズｌの位置が、第２
図の点Ｄで示される位置にあるとすると、有効なフォー
カス信号が得られる領域として．、領域Ａ１領域Ｂおよ
び領域Ｃが考えられるが、この場合には、フォーカスレ
ンズ！の移動を出来るだけ少なくするために、先ず、至
近方向に移動させ、有効なフォーカス信号が得られなか
ったときに、無限遠方向に移動させる。

このようにして、有効なフォーカス信号が得られないと
きには、現在のズームレンズ２およびフォ一カスレンズ
ｌの位置を検知し、予め記憶されているデータに基づい
て、有効なフォーカス信号が得られる方向イこ、フォー
カスレンズ１を高速で移動させるので、高倍率のズーム
レンズ２を備えるビデオカメラにおいて、全くピントの
合わない、いわゆる、大ボケ状態となっても高速でフォ
ーカス動作を行うことが可能となる。

第３図は、本発明の他の実施例の概略構成図であり、第
ｌ図の実施例に対応する部分には、同一の参照符を付す
。

上述の実施例では、フォーカス動作のための有効なフォ
ーカス信号が得られないときには、ズームレンズ２の位
置およびフォーカスレンズ１の位置を検出し、これらに
基づいて、フォーカスレンズｌを移動させたけれども、
この実施例のビデオカメラでは、ズームレンズ２の位置
およびフォーカスレンズｌの位置を検出するとともに、
さらに、アイリスセンサｌ３によって、アイリス（絞り
）１４の開度を検出し、これらに基づいて、フォーカス
レンズｌを移動させるようにしている。

第４図は、フォーカス動作を行うための有効なフォーカ
ス信号が得られるズームレンズ位置およびフォーカスレ
ンズ位Ｒ（被写体距＃）との関係を示す第２図に対応す
る図であり、横軸がズームレンズの位置、縦軸がフォー
カスレンズの位置および被写体距離にそれぞれ対応して
いる。

この第４図において、実線の各ラインＬＩＬ２’　，Ｌ
３’　，Ｌ４″は、アイリス１４が開放状態にあるとき
を示し、破線の各ラインＬｌ，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４は、ア
イリス［４が若干閉じた状態にあるときを示しており、
第２図の各ラインＬｌ，Ｌ、２　，Ｌ　３　，Ｌ　４と
同一である。

この第４図に示されるように、アイリスＩ４は、実線の
各ラインＬｌ’，Ｌ２゜　，Ｌ３’　，Ｌ４゜で示され
る開放の状態よりも、破線の各ラインＬｌ，Ｌ２，Ｌ３
，Ｌ４で示される若干閉じた状態の方が焦点深度が深く
なってフォーカス信号の得られる領域Ａ，Ｂ，Ｃが広く
なる。

この実施例では、記憶手段としてのマイクロコンピュー
タ８，には、この第４図に対応するアイリス１４の開放
状態に応じたフォーカス動作のための有効なフォーカス
信号か得られるズームレンズ２およびフォーカスレンズ
１の位置のデータが予め記憶されており、制御手段とし
てのマイクロコンピュータ８１は、有効なフォーカス信
号が得られないピントが全く合っていないときには、両
位置センサ１　１．１　２およびアイリスセンサ１３の
出力に基づいて、現在の各レンズ１，２の位置およびア
イリスｌ４の開放状態を検知し、第４図に対応するデー
タに基づいて、上述の実施例と同様に、有効なフォーカ
ス信号が得られる位置に、フォーカスレンズ１を高速で
移動させるようにしている。その他の構成は、上述の実
施例と同様である。

このようにアイリス１４の開度を考慮することにより、
上述の実施例に比べてさらに高速なフォーカス動作が可
能となる。

〈発明の効果〉 以上のように本発明によれば、ズームレンズ位置を検出
するズームレンズ位置センサと、フォーカスレンズ位置
を検出するフォーカスレンズ位置センサと、フォーカス
動作のための有効なフォーカス信号が得られる前記ズー
ムレンズおよびフォーカスレンズの位置のデータが予め
記憶されている記憶手段と、有効なフォーカス信号が得
られないピントの全く合っていないときＩこ、前記両位
置センサの出力および前記記憶手段のデータに基づいて
、有効なフォーカス信号が得られる位置まで前記フォー
カスレンズを高速で移動させる制御手段とを備えている
ので、有効なフォーカス信号が得られない、いわゆる、
大ボケ状態においては、両位置センサの出力により、現
在のズームレンズおよびフォーカスレンズの位置を検出
し、記憶手段のデータに基づいて、有効なフォーカス信
号が得られる位置までフォーカスレンズを高速で移動さ
せることにより、高倍率のズームレンズを備えるビデオ
カメラにおいても、高速なフォーカス動作が可能となる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の概略構成図、第２図は高倍
率のズームレンズを備えるビデオカメラにおいて、フォ
ーカス信号か得られる範囲を示す図、第３図は本発明の
他の実施例の概略構戊図、第４図はアイリスの開度に応
じてフォーカス信号が得られる範囲を示す第２図に対応
する図、第５図は従来例の概略構成図、第６図はフォー
カス信号のレベル変化を示す図である。 ■・・・フォーカスレンズ、２・・・ズームレンズ、８
．８１・・マイクロコンピュータ（記憶手段、制御手段
）、１１・・・フォーカスレンズ位置センサ、１２・・
・ズームレンズ位置センサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）高倍率のズームレンズを備えるとともに、映像信
   号の高周波成分に対応したフォーカス信号に基づいて、
   前記高周波成分が最大となるようにフォーカスレンズを
   移動させてフォーカス動作を行うオートフォーカス機構
   を備えるビデオカメラにおいて、 前記ズームレンズ位置を検出するズームレンズ位置セン
   サと、 前記フォーカスレンズ位置を検出するフォーカスレンズ
   位置センサと、 前記フォーカス動作のための有効なフォーカス信号が得
   られる前記ズームレンズおよびフォーカスレンズの位置
   のデータが予め記憶されている記憶手段と、 有効なフォーカス信号が得られないピントの全く合って
   いないときに、前記両位置センサの出力および前記記憶
   手段のデータに基づいて、有効なフォーカス信号が得ら
   れる位置まで前記フォーカスレンズを高速で移動させる
   制御手段とを備えることを特徴とするビデオカメラ。