JPH0381713A - 自動焦点調整装置 - Google Patents
自動焦点調整装置Info
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- JPH0381713A JPH0381713A JP1219076A JP21907689A JPH0381713A JP H0381713 A JPH0381713 A JP H0381713A JP 1219076 A JP1219076 A JP 1219076A JP 21907689 A JP21907689 A JP 21907689A JP H0381713 A JPH0381713 A JP H0381713A
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- Japan
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- focusing
- adjustment device
- focus
- focus adjustment
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 27
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 238000003491 array Methods 0.000 claims description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000009194 climbing Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000004091 panning Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Focusing (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、ビデオカメラ等の撮影機材における自動焦点
調整装置に関するものである。
調整装置に関するものである。
［従来の技術］
従来、この種の自動焦点調整装置は、撮像レンズの焦点
位置に配置された撮像素子より出力される映像信号の高
周波成分を検出し、前記撮像レンズと該撮像素子との間
隔を変えてこの撮像素子上の結像状態を変動させ、前記
高周波成分のうち、結像状態の変動に起因する変動成分
の増減により合焦方向を判定するとともに、前記撮像レ
ンズの焦点調整装置を駆動して合焦判定をするようにな
されており、また、位相差方式や二重保合致方式による
光学系から出力される像を一対の受光素子アレーに導き
、夫々の受光素子アレーにより得られる映像信号の位相
を計測して合焦方向の判定と焦点整合の目的に使用され
てきた。
位置に配置された撮像素子より出力される映像信号の高
周波成分を検出し、前記撮像レンズと該撮像素子との間
隔を変えてこの撮像素子上の結像状態を変動させ、前記
高周波成分のうち、結像状態の変動に起因する変動成分
の増減により合焦方向を判定するとともに、前記撮像レ
ンズの焦点調整装置を駆動して合焦判定をするようにな
されており、また、位相差方式や二重保合致方式による
光学系から出力される像を一対の受光素子アレーに導き
、夫々の受光素子アレーにより得られる映像信号の位相
を計測して合焦方向の判定と焦点整合の目的に使用され
てきた。
［発明が解決しようとする課題］
上述の従来技術に基づく自動焦点調整装置は、いわゆる
コントラスト方式または、山登り方式と俗称され、焦点
が大きく外れた状態では、映像信号のコントラストが著
しく低下して高周波成分が減少するため、ローコントラ
スト状態となり合焦方向が近距離方向に向けられるべき
ものか遠距離方向に向けられるべきものかの判別がつか
なくなる。その結果、このようなローコントラスト状態
のときは、フォーカス転輪を近距離端と遠距離端の間の
全域に亘って移動させるサーチ動作を行なってコントラ
ストの有無を調べる必要があった。
コントラスト方式または、山登り方式と俗称され、焦点
が大きく外れた状態では、映像信号のコントラストが著
しく低下して高周波成分が減少するため、ローコントラ
スト状態となり合焦方向が近距離方向に向けられるべき
ものか遠距離方向に向けられるべきものかの判別がつか
なくなる。その結果、このようなローコントラスト状態
のときは、フォーカス転輪を近距離端と遠距離端の間の
全域に亘って移動させるサーチ動作を行なってコントラ
ストの有無を調べる必要があった。
然しながら、こうしたサーチ動作は、映像信号の高周波
成分を検出するエリア、即ち、一般に言われるフォーカ
スゾーンまたはフォーカスエリア内の高周波成分が検出
できないとき、つまりローコントラスト状態のときに行
なわれる動作である為、コントラストのない被写体を撮
影している際にもこのサーチ動作が行なわれることにな
るからそれらの判別が困難となる。こうした状況の下で
生ずる大きな欠陥を図によって例示的に説明すると、第
一図において１８は映像画角を示すが、コントラストの
無い壁に絵１９が懸けてあり、フォーカスエリア２０内
にその絵１９が入っていてその絵１９に焦点が整合して
いる状態から、パンニングを加え、第２図に示すように
フォーカスエリア２０内から絵１９が外れた状態に移動
した際、絵１９は撮影している映像画角１８内に含まれ
ていて而も、合焦しているのに、フォーカスエリア２０
内が高周波成分の無いローコントラスト状態におかれる
ため、サーチ動作が行なわれてしまって、この絵の映像
は大きくボケでしまうという問題があった。
成分を検出するエリア、即ち、一般に言われるフォーカ
スゾーンまたはフォーカスエリア内の高周波成分が検出
できないとき、つまりローコントラスト状態のときに行
なわれる動作である為、コントラストのない被写体を撮
影している際にもこのサーチ動作が行なわれることにな
るからそれらの判別が困難となる。こうした状況の下で
生ずる大きな欠陥を図によって例示的に説明すると、第
一図において１８は映像画角を示すが、コントラストの
無い壁に絵１９が懸けてあり、フォーカスエリア２０内
にその絵１９が入っていてその絵１９に焦点が整合して
いる状態から、パンニングを加え、第２図に示すように
フォーカスエリア２０内から絵１９が外れた状態に移動
した際、絵１９は撮影している映像画角１８内に含まれ
ていて而も、合焦しているのに、フォーカスエリア２０
内が高周波成分の無いローコントラスト状態におかれる
ため、サーチ動作が行なわれてしまって、この絵の映像
は大きくボケでしまうという問題があった。
本発明は上記問題点を解決しようとするもので、サーチ
動作を排除することにより、被写体の映像が不用意にボ
ケることなくシ、またフォーカスエリア２０内にコント
ラストのある被写体が写っている筈なのに、大きくボケ
ててコントラストが検出できないような際にも、スムー
ズに合焦動作するような自動焦点調整装置を提供するこ
とを目的とするものである。
動作を排除することにより、被写体の映像が不用意にボ
ケることなくシ、またフォーカスエリア２０内にコント
ラストのある被写体が写っている筈なのに、大きくボケ
ててコントラストが検出できないような際にも、スムー
ズに合焦動作するような自動焦点調整装置を提供するこ
とを目的とするものである。
［課題を解決するための手段］
上記目的を達成するために、本発明の自動焦点調整装置
は、前述した既知の自動焦点調整装置の他に、これとは
別に撮像レンズの光軸と平行乃至略平行する光学系を設
け、この光学系により、対をなす受光素子アレーに投影
した結果得られる映像信号の位相を計測して合焦方向の
判定を行なわせ、合焦点から大きく外れた領域での合焦
方向と合焦判定とに使用して、撮像レンズ系による合焦
点の近辺における合焦作用に資するようにした。
は、前述した既知の自動焦点調整装置の他に、これとは
別に撮像レンズの光軸と平行乃至略平行する光学系を設
け、この光学系により、対をなす受光素子アレーに投影
した結果得られる映像信号の位相を計測して合焦方向の
判定を行なわせ、合焦点から大きく外れた領域での合焦
方向と合焦判定とに使用して、撮像レンズ系による合焦
点の近辺における合焦作用に資するようにした。
［作用］
本発明の構成によれば、ローコントラスト状態のとき、
別設した自動焦点調整装置の受光素子アレーにより得ら
れる映像信号の位相差を計測することになり、これによ
り合焦方向の判定及び測距が行なわれ、この情報により
モータースピード等を決めて合焦方向に自動焦点調整装
置を駆動する。
別設した自動焦点調整装置の受光素子アレーにより得ら
れる映像信号の位相差を計測することになり、これによ
り合焦方向の判定及び測距が行なわれ、この情報により
モータースピード等を決めて合焦方向に自動焦点調整装
置を駆動する。
この際、撮像光学系の側の自動焦点調整装置の高周波成
分が検出されたら、これにより自動焦点調整装置による
合焦方向の判定と合焦判定、モータースピードの制御等
が行なわれる。
分が検出されたら、これにより自動焦点調整装置による
合焦方向の判定と合焦判定、モータースピードの制御等
が行なわれる。
他方、撮像光学系の側の自動焦点調整装置も別設光学系
側の自動焦点調整装置も共にローコントラスト状態で計
測がなされるときは、被写体がローコントラスト状態に
あることが判定され、自動焦点調整装置は駆動せずに合
焦動作が行なわれない。
側の自動焦点調整装置も共にローコントラスト状態で計
測がなされるときは、被写体がローコントラスト状態に
あることが判定され、自動焦点調整装置は駆動せずに合
焦動作が行なわれない。
［実施例］
以下、本発明の自動焦点調整装置についてその実施例を
図面に基づいて説明する。第３図及び第４図は本発明の
自動焦点調整装置の概略のブロック図であるが、第３図
に示した実施例と第４図に示した実施例との違いは、別
設される自動焦点調整装置が第３図示の如く撮像レンズ
系に対し外部付加的に装備される場合と第４図示の如く
撮像レンズ系を用いたＴＴＬ方式によるかの違いである
ので、説明は主として第３図に基づいて行なう。
図面に基づいて説明する。第３図及び第４図は本発明の
自動焦点調整装置の概略のブロック図であるが、第３図
に示した実施例と第４図に示した実施例との違いは、別
設される自動焦点調整装置が第３図示の如く撮像レンズ
系に対し外部付加的に装備される場合と第４図示の如く
撮像レンズ系を用いたＴＴＬ方式によるかの違いである
ので、説明は主として第３図に基づいて行なう。
第３図において、撮像レンズ系の自動焦点調整装置は、
フォーカスレンズ１から入ってくる映像がその背後に置
かれるピエゾ振動子３に支持されている変動レンズ４に
より変動されて撮像素子５に結像する。撮像素子５に結
像した像は、電気信号に変換されフォーカスエリアを設
定するゲート６を通りバンドパスフィルター７によって
電気信号中の高周波成分のみを通過させ積分器８によっ
て積分される。その値は積分器８に接続されるＡ／Ｄ変
換器９により変換され、その出力はＡ／Ｄ変換器９に接
続されるマイクロコンピュータ−１０に認識される。マ
イクロコンピュータ−１０では、この認識された信号に
より合焦方向を判定し、その出力信号はこれに接続され
たモータードライバー１３に送られフォーカスモーター
１１を動作させて合焦作動が行われる。。
フォーカスレンズ１から入ってくる映像がその背後に置
かれるピエゾ振動子３に支持されている変動レンズ４に
より変動されて撮像素子５に結像する。撮像素子５に結
像した像は、電気信号に変換されフォーカスエリアを設
定するゲート６を通りバンドパスフィルター７によって
電気信号中の高周波成分のみを通過させ積分器８によっ
て積分される。その値は積分器８に接続されるＡ／Ｄ変
換器９により変換され、その出力はＡ／Ｄ変換器９に接
続されるマイクロコンピュータ−１０に認識される。マ
イクロコンピュータ−１０では、この認識された信号に
より合焦方向を判定し、その出力信号はこれに接続され
たモータードライバー１３に送られフォーカスモーター
１１を動作させて合焦作動が行われる。。
符号２で示す補助レンズと、対をなして並設される受光
素子アレー１４とは、別設される自動焦点調整装置の光
学系をなし、フォーカスレンズ１の光軸と平行に若しく
は略平行に設けられ、補助レンズ２を通る映像は受光素
子アレー１４上に二分割されて結像する。受光素子アレ
ー１４に結像した各々の映像出力のデータは、これに接
続された前記マイクロコンピュータ−１０に読み込まれ
、相関演算と補間計算により被写体までの距離を測距す
る。得られた測距データによってフォーカスポテンショ
ン１５上のどの位置かを算出してその位置に向けてフォ
ーカスモーター１１を駆動させる。
素子アレー１４とは、別設される自動焦点調整装置の光
学系をなし、フォーカスレンズ１の光軸と平行に若しく
は略平行に設けられ、補助レンズ２を通る映像は受光素
子アレー１４上に二分割されて結像する。受光素子アレ
ー１４に結像した各々の映像出力のデータは、これに接
続された前記マイクロコンピュータ−１０に読み込まれ
、相関演算と補間計算により被写体までの距離を測距す
る。得られた測距データによってフォーカスポテンショ
ン１５上のどの位置かを算出してその位置に向けてフォ
ーカスモーター１１を駆動させる。
以上が、撮像光学系とこれに別設される光学系における
自動焦点調整装置の個々の基本動作であるが、これらの
自動焦点調整装置を同時に動作させ使用することにより
、撮像光学系の自動焦点調整装置が主自動焦点調整装置
として機能し、別設光学系の自動焦点調整装置が補助自
動焦点調整装置として機能する。
自動焦点調整装置の個々の基本動作であるが、これらの
自動焦点調整装置を同時に動作させ使用することにより
、撮像光学系の自動焦点調整装置が主自動焦点調整装置
として機能し、別設光学系の自動焦点調整装置が補助自
動焦点調整装置として機能する。
［発明の効果コ
上述の如く、本発明装置によれば、サーチ動作を排除し
て画像が不用意にボケるようなことを防止できる。特に
、ビデオカメラではスチール写真とは異なり、最終的に
合焦すれば事足りるというものではなく、合焦するまで
の一連の動作すべてが良好に維持されなければならず、
また良画率が常に問題になる。この事実を考えると、サ
ーチ動作は著しく良画率を下げる原因となっている。ま
た、近年撮像レンズのズーム比は高倍率化の方向に進み
、合焦精度が僅か低下しても、像が大きくボケてしまい
映像信号に含まれる高周波成分が検出できない割合が増
えてきている。その為撮像レンズのズーム比による高倍
率化が進めば進むほど合焦方向の判定が難しくなり、サ
ーチ動作を使用する頻度が多くなるから、本発明装置の
ように、サーチ動作を排除することができると良画率が
上がり、また、今後の撮像レンズの高倍率化とも対応で
きて、本発明による効果は愈々顕著なものとして評価さ
れるものである。
て画像が不用意にボケるようなことを防止できる。特に
、ビデオカメラではスチール写真とは異なり、最終的に
合焦すれば事足りるというものではなく、合焦するまで
の一連の動作すべてが良好に維持されなければならず、
また良画率が常に問題になる。この事実を考えると、サ
ーチ動作は著しく良画率を下げる原因となっている。ま
た、近年撮像レンズのズーム比は高倍率化の方向に進み
、合焦精度が僅か低下しても、像が大きくボケてしまい
映像信号に含まれる高周波成分が検出できない割合が増
えてきている。その為撮像レンズのズーム比による高倍
率化が進めば進むほど合焦方向の判定が難しくなり、サ
ーチ動作を使用する頻度が多くなるから、本発明装置の
ように、サーチ動作を排除することができると良画率が
上がり、また、今後の撮像レンズの高倍率化とも対応で
きて、本発明による効果は愈々顕著なものとして評価さ
れるものである。
第１図は、コントラストのない壁に懸けられた１枚の絵
に向けて撮影がなされており、その絵がフォーカスエリ
ア内に入っている場合を示す説明図、第２図は、第１図
示の状態と同じ被写体を対象とし、右方にバンニングし
、上記の絵がフォーカスエリアの中から外れていった状
態を示す説明図、第３図は、補助自動焦点調整装置が、
本来の自動焦点調整装置を具える撮影機本体に対し外部
付加されている実施例をもって示す本発明装置の概要を
示すブロック図であって、第４図は、第３図示の補助自
動撮影装置が、撮影機本体における本来の自動焦点調整
装置に対し、ＴＴＬ方式で組込まれている実施例をもっ
て示す本発明装置の概要を示すブロック図である。 １・・・フォーカスレンズ ２・・・補助レンズ３・
・・ピエゾ振動子 ４・・・変動レンズ５・・・撮影
素子 ６・・・ゲート
に向けて撮影がなされており、その絵がフォーカスエリ
ア内に入っている場合を示す説明図、第２図は、第１図
示の状態と同じ被写体を対象とし、右方にバンニングし
、上記の絵がフォーカスエリアの中から外れていった状
態を示す説明図、第３図は、補助自動焦点調整装置が、
本来の自動焦点調整装置を具える撮影機本体に対し外部
付加されている実施例をもって示す本発明装置の概要を
示すブロック図であって、第４図は、第３図示の補助自
動撮影装置が、撮影機本体における本来の自動焦点調整
装置に対し、ＴＴＬ方式で組込まれている実施例をもっ
て示す本発明装置の概要を示すブロック図である。 １・・・フォーカスレンズ ２・・・補助レンズ３・
・・ピエゾ振動子 ４・・・変動レンズ５・・・撮影
素子 ６・・・ゲート
Claims (2)
- （１）撮像レンズの焦点位置に配置された撮像素子より
出力される映像信号の高周波成分を検出し、前記撮像レ
ンズと該撮像素子との間隔を変えてこの撮像素子上の結
像状態を変動させ、前記高周波成分のうち、結像状態の
変動に起因する変動成分の増減により合焦方向を判定す
るとともに、前記撮像レンズの焦点調整装置を駆動して
合焦判定をするビデオカメラ等の撮影機材の自動焦点調
整装置において、 前記自動焦点調整装置の他に、上記撮像レンズの光軸に
平行乃至略平行に配設した別の光学系を具え、 この別設光学系は、位相差方式または二重像合致方式に
よる自動焦点調整装置に使用される光学系とし、 同光学系より出力される像を受光する一対または数対の
受光素子アレーを設け、 前記一対または数対の受光素子アレーより得られる映像
信号の位相を計測することにより合焦方向を判定する別
の合焦方向判定部材を備え、前記別設自動焦点調整装置
により合焦点から大きく外れた領域での合焦方向判定及
び合焦判定に供するとともに、上記撮像レンズ系の自動
焦点調整装置を合焦点近辺おける合焦方向の判定と合焦
判定とに使用することを特徴とする自動焦点調整装置。 - （２）撮像レンズの焦点位置に配置された撮像素子より
出力される映像信号の高周波成分を検出し、前記高周波
成分の量が増加するように前記撮像レンズの焦点調整装
置を駆動して合焦判定を行なうビデオカメラ等の撮影機
材の自動焦点調整装置において、 前記自動焦点調整装置の他に、前記撮像レンズの光軸に
平行乃至略平行に配設した別の光学系を具え、 この別設光学系は位相差方式または二重像合致方式によ
る自動焦点調整装置に使用される光学系とし、 同光学系より出力される像を受光する一対または数対の
受光素子アレーを設け、 前記一対または数対の受光素子アレーより得られる映像
信号の位相を計測することにより合焦方向を判定する別
の合焦方向判定部材を備え、前記別設自動焦点調整装置
により合焦点から大きく外れた領域での合焦方向判定及
び合焦判定に供するとともに、上記撮像レンズ系の自動
焦点調整装置を合焦点近辺における合焦方向の判定と合
焦判定とに使用することを特徴とする自動焦点調整装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1219076A JPH0381713A (ja) | 1989-08-25 | 1989-08-25 | 自動焦点調整装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1219076A JPH0381713A (ja) | 1989-08-25 | 1989-08-25 | 自動焦点調整装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0381713A true JPH0381713A (ja) | 1991-04-08 |
Family
ID=16729886
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1219076A Pending JPH0381713A (ja) | 1989-08-25 | 1989-08-25 | 自動焦点調整装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0381713A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005084426A (ja) * | 2003-09-09 | 2005-03-31 | Canon Inc | 撮像装置および撮像装置のフォーカス制御方法 |
| US7746403B2 (en) | 2004-09-17 | 2010-06-29 | Canon Kabushiki Kaish | Image capturing apparatus having a plurality of focus detention devices and control method therefor |
| JP4689051B2 (ja) * | 2001-01-19 | 2011-05-25 | キヤノン株式会社 | 焦点調節装置 |
-
1989
- 1989-08-25 JP JP1219076A patent/JPH0381713A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4689051B2 (ja) * | 2001-01-19 | 2011-05-25 | キヤノン株式会社 | 焦点調節装置 |
| JP2005084426A (ja) * | 2003-09-09 | 2005-03-31 | Canon Inc | 撮像装置および撮像装置のフォーカス制御方法 |
| JP4481610B2 (ja) * | 2003-09-09 | 2010-06-16 | キヤノン株式会社 | 撮像装置および撮像装置のフォーカス制御方法 |
| US7746403B2 (en) | 2004-09-17 | 2010-06-29 | Canon Kabushiki Kaish | Image capturing apparatus having a plurality of focus detention devices and control method therefor |
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