JPH04268524A - オートフォーカス装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、オートフォーカス装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】オートフォーカスの方法として、画像分
析方式が知られている。画像分析方式は、レンズを通し
て得られた画像に含まれる高域成分の大きさによって、
フォーカスが合っているかどうかを検出する方式である
。コントラストが最大で、ボケが最小の時にフォーカス
が合っていることになる。つまり、画像分析方式は、コ
ントラストが最大になるように、または、映像信号の高
域成分が最大になるようにフォーカスレンズが制御され
る。従来、映像信号の高域成分の最大値を検出するのに
、所謂山登り制御が行われる。山登り制御では、所定方
向にフォーカスレンズ、あるいは撮像素子を移動させ、
連続するサンプル値が増加か減少かにより山登りの方向
を決定し、連続するサンプル値が増加から減少に転じた
ことを検出して、最大値を判断している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】フォーカス合わせやズ
ーミングのために前玉レンズを移動させ、山登り制御で
オートフォーカス制御を行うと、被写体が移動する毎に
画枠が常時変化して見ずらい画面となってしまう。一方
、撮像素子を移動させるためには、部品点数やコストが
増加してしまう。また、撮像素子の取付け精度も難しく
なってしまう。

【０００４】前玉が固定で、レンズ内部に移動自在のズ
ームレンズ及びフォーカスレンズが配設されたインナー
フォーカスレンズが知られている。インナーフォーカス
レンズのオートフォーカスでは画枠に変化がない。この
ため、インナーフォーカスレンズでは、ウォブリング制
御を行って、フォーカス位置を被写体の動きに追従させ
ることができる。インナーフォーカスレンズにおいては
、フォーカスレンズがウォブリングされる。被写体が静
止している場合、フォーカスレンズのウォブリング量が
光学的フォーカス深度を越えてしまうと、フォーカスの
ズレが目立ってしまう。

【０００５】従って、この発明の目的は画枠の変化やフ
ォーカスのズレを伴わずに、フォーカス制御を行なえる
オートフォーカス装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は、フォーカス
補正レンズ群の最小単位移動距離を、フォーカスレンズ
の光学的焦点深度以内とするようにしたオートフォーカ
ス装置である。

【０００７】

【作用】フォーカスレンズの送りピッチを光学的フォー
カス深度以内にしてフォーカス合わせを行うので、フォ
ーカスレンズをウォブリングさせた時にも、フォーカス
のズレが生じない。

【０００８】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図面を参照して
説明する。図１は、この発明を説明するためのインナー
フォーカスの画像分析方式の概要を示す図である。被写
体（図示せず）からインナーフォーカスレンズに被写体
像が入射される。インナーフォーカスレンズ内には、固
定された第１群レンズ、第３群レンズ及びズームレンズ
等（図示せず）と共に、フォーカスレンズ１が配設され
る。

【０００９】フォーカスレンズ１は、ガイドピン２Ａ及
び２Ｂに支持される。ガイドピン２Ａに支持されるフォ
ーカスレンズ１の一端には、遮光板３Ａが配設される。 また、フォーカスレンズ１の移動可能範囲位置の一端に
コの字形の止め具３Ｂが設けられる。止め具３Ｂには、
例えば透過型フォトインタラプタが使用される。遮光板
３Ａは、フォーカスレンズ１が初期位置に設定される時
に、止め具３Ｂの空間部分に位置される。つまり、遮光
板３Ａが止め具３Ｂの空間部分に位置されると、フォト
インタラプタが遮光される。これにより、フォーカスレ
ンズ１が初期位置に設定されたことが検出される。ガイ
ドピン２Ｂの片側には、バネ４が巻回される。

【００１０】フォーカスレンズ１を介された被写体像は
、ＣＣＤ撮像素子５により光電変換される。ＣＣＤ撮像
素子５の出力信号は、ビデオ処理回路６に供給されると
共に、ハイパスフィルタ７に供給される。ビデオ処理回
路６で映像処理がなされた信号は、出力端子８から取り
出される。一方、ハイパスフィルタ７に供給された映像
信号は、信号中の高域成分のみがシステムコントローラ
９に供給される。フォーカスが合っている時にハイパス
フィルタ７の出力は最大になる。

【００１１】この発明の一実施例では、図２に示すよう
に、ハイパスフィルタ７の出力の最大値を、フォーカス
レンズ１をウォブル制御して検出している。図２におい
て、横軸はフォーカス方向レンズ移動距離を、縦軸は映
像信号高域成分を、それぞれ表す。図２に示された曲線
の頂点部分がフォーカス合焦位置である。

【００１２】システムコントローラ９に供給された高域
成分が最大となるように、システムコントローラ９から
ドライバー１０に駆動信号が供給される。ドライバー１
０からステッピングモータ１１に駆動信号が供給される
。ステッピングモータ１１には、スクリュー軸１２が配
設される。フォーカスレンズ１は、ガイドピン２Ａ、２
Ｂに支持されると共に、スクリュー軸１２に支持される
。ステッピングモータ１１が駆動されることにより、ス
クリュー軸１２が回動され、フォーカスレンズ１がフォ
ーカスの合う位置に移動される。なお、この時のフォー
カスレンズの送りピッチは一定で、光学的フォーカス深
度以内である。この光学的深度は、ズームレンズが望遠
端の時、すなわち、光学的フォーカス深度が一番浅くな
った時に決定される。

【００１３】図３は、インナーフォーカスレンズのフォ
ーカシングを示す図である。図３において、２０及び２
１は、固定の第１群レンズ及び固定の第３群レンズであ
る。被写体とビデオカメラの距離が∞の場合、ズームレ
ンズ２２が広角端に設定されている時には、実線で示さ
れるようにズームレンズ２２は第１群レンズ２０の近傍
に位置される（図２Ａ）。ズームレンズ２２が望遠端に
近づくに従って、第３群レンズ２１の近傍に位置される
（図２Ｃ）。一方、フォーカスレンズ２３は、実線で示
されるように移動される。また、被写体がビデオカメラ
の近傍にある場合には、ズームレンズ２２及びフォーカ
スレンズ２３は、点線で示される位置に移動される。∞
時のフォーカスレンズの位置と、被写体がビデオカメラ
の近傍にある時のフォーカスレンズ位置の差をΔｄとす
ると、Δｄの一定の繰り出し量に対してフォーカスの合
う位置は変化する。この時のフォーカスレンズ２３の繰
り出し量を光学的フォーカス深度以内にすることにより
、フォーカスのズレが発生することを防止できる。

【００１４】なお、この発明では、フォーカスレンズの
送りピッチは一定とされるが、例えばズームレンズが望
遠端に位置される時に、フォーカスレンズの送りピッチ
を細かくしても良い。また、この発明は、インナーフォ
ーカスレンズに限定されるものではなく、フォーカスレ
ンズ一般に適用できる。

【００１５】

【発明の効果】この発明は、フォーカスレンズを移動さ
せるスクリューネジピッチを光学的フォーカス深度以内
にすることで、フォーカスレンズがウォブリングされて
いてもフォーカスのズレを伴わずにオートフォーカス装
置が構成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例のブロック図である。

【図２】この発明のウォブリングの原理図である。

【図３】この発明のフォーカシング図である。

【符号の説明】

１　　フォーカスレンズ １１　　ステッピングモータ ２３　　フォーカスレンズ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　フォーカス補正レンズ群の最小単位移
   動距離を、上記フォーカスレンズの光学的焦点深度以内
   とするようにしたオートフォーカス装置。