JPH07114462B2

JPH07114462B2 - オートフォーカシング方法

Info

Publication number: JPH07114462B2
Application number: JP62040538A
Authority: JP
Inventors: 與志知大竹; 俊篠崎; 嘉一郎野本
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1987-02-24
Filing date: 1987-02-24
Publication date: 1995-12-06
Anticipated expiration: 2010-12-06
Also published as: JPS63207280A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は各種のビデオカメラ等に用いられるオートフォ
ーカシング方法に関する。

（従来の技術）従来から、被写体を撮影することによって得られる映像
信号の高域成分の電圧レベルが再生画像の精細度に対応
していることに着目し、この高域成分の電圧を利得制御
した後第５図に示す如き焦点電圧として取り出し、この
焦点電圧が最大レベルとなるようにフォーカスレンズを
駆動させることによりこのレンズの位置をジャストピン
ト位置に一致させるようなフォーカシングを行なうオー
トフォーカス装置が知られている。

そして、このようなフォーカシングの方式は、いわゆる
山登りサーボ方式として知られているものであり、この
方式はNHK技術研究報告昭40.第17巻・第１号通巻第86号
第21ページ、あるいは昭和57年11月発表のテレビジョン
学会技術報告ED第675等の文献に詳細に説明されてい
る。

また、このようなオートフォーカス方式としては、フォ
ーカスレンズの移動に伴い検出された焦点電圧Enとあら
かじめ設定された基準電圧値SEnとの一致点を検出する
ことによりジャストピント位置を検出するものである。

すなわち、例えば第３図に示す如く、焦点電圧Emaxと一
致した基準電圧値SEmaxが２回連続して同一レベルであ
った場合には、この２回の検出位置の中間位置がジャス
トピント位置ということになる。

そこで、上記オートフォーカス方式においては、上記フ
ォーカスレンズがこの中間位置に位置するように移動制
御することによりフォーカシングを行なうことができる
ようになっている。

（発明が解決すべき問題点）ところで、回路構成上の理由から上述の如き焦点電圧を
第５図中一点鎖線にて示す如く所定レベル範囲内となる
ように利得制御することが好ましい。

しかしながら、利得をさげるとジャストピント位置近傍
での焦点電圧の変化が緩やかになってしまい、これによ
りフォーカシングにおける戻り量Ｍが大きくなってしま
う。

また、同一の被写体を撮影する場合にもフォーカシング
は一定の間隔を置いて定期的に行なわれる。

そして、上記戻り量Ｍが上記フォーカスレンズの被写界
深度よりも大きくなると一定の間隔を置いてボケ状態が
繰り返し生じてしまうという問題点がある。

（問題点を解決するための手段）本発明は、上述の如き実情に鑑みてなされたものであ
り、ジヤストピント位置近傍における戻り量を小さくす
ることにより、フォーカシングに伴うボケ状態が発生し
ないオートフオーカシング方法を提供することを目的と
する。

そして、本発明はこの目的を達成するために、被写体を
撮影することにより得られる映像信号の所定の高域成分
を、利得制御手段10にて、その入力レベルに応じて得ら
れる制御量によって利得を制御した後、検出手段11にて
所定期間毎に焦点電圧Enとして順次取り出し、これら焦点電圧Enと、予め制御手段３にて設定された複数の基準電圧値とを順
次比較し、これらの比較結果に基づいてフォーカスレンズ１を光軸
方向に移動させてフォーカシングを行うオートフォーカ
シング方法であって、これらの比較結果に基づいて得られる上記各基準電圧値
の差を、上記制御量の小さい方を大きい方に比べ、小さ
くすることによりジャストピント位置近傍における戻り
量Ｍを小さくするようにしたことを特徴とするオートフ
ォーカシング方法を提供するものである。

（作用）上述の如きオートフオーカシング方法によれば、利得制
御における利得が大きくなった場合、すなわち焦点電圧
Enの変化が急峻になった場合には各基準電圧値SEnの差
Ｈが大きくなる。

一方、上記利得が小さくなった場合、すなわち焦点電圧
Enの変化が緩やかになった場合には各基準電圧値SEnの
差Ｈも小さくなる。

よって、利得を小さくしても、焦点電圧Enと基準電圧値
SEnの交点で定まる戻り量Ｍを従来例に比して小さくす
ることができる。

（実施例）以下、本発明に係る好適な実施例を第１図ないし第４図
を用いて詳細に説明する。

第１図は本発明に係るオートフオーカシング方法を実現
するためのオートフォーカス装置の構成を示すブロック
図であり、このオートフォーカス装置はアホーカル系レ
ンズ５とフォーカスレンズ（マスタ系レンズ）１とから
構成された光学系６を備えている。

そして、上記フォーカスレンズ１を本実施例における移
動手段であるパルスモータ２によって光軸方向の所定方
向（矢印Ａ・Ｂ方向）に移動させることによりフォーカ
シングを行なうようになっているとともに、このフォー
カスレンズ１はフォーカシング開始と同時に移動される
ようになっており、このフォーカスレンズ１の光軸上の
位置は、上記パルスモータ２に設けられたロータリエン
コーダにて検出されて位置情報SS₁として制御手段であ
るマイコン３（以下、マイコン３と呼ぶ）に供給される
ようになっている。

また、上述の如き光学系６を介して入射される被写体か
らの撮像光は、本実施例における撮像手段であるCCD
（電荷結合素子）等を用いた撮像素子７にて電気的な映
像信号S₂に光電変換される。

そして、この映像信号S₂は増幅器８にて増幅されて図示
しないカメラ回路等に供給されるとともに、バンドパス
フィルタ（BPF）９に供給され、このバンドパスフィル
タ９は、上記映像信号S₂から所定の高域成分を抽出して
利得制御回路（GC）10に供給する。

そして、この利得制御回路10は、上記高域成分が所定の
レベル内におさまるように利得制御した後、この高域成
分を検波器（DET）11に供給し、この検波器11にて上記
映像信号S₂の所定の高域成分に対応する第２図に示す如
き焦点電圧Enが得られる。

なお、上記自動利得制御回路10による利得制御は、マイ
コン３から供給される利得制御信号S₃に基づいて行なわ
れるものであり、このマイコン３は後述の如く供給され
る焦点電圧Enのレベルに応じて利得を適宜可変し、焦点
電圧Enのレベルが飽和レベルNmaxに達した時に最小値レ
ベルNminまで落すような利得制御信号S₃を出力する。

上記焦点電圧Enは、A/D（アナログ−デジタル）変換器1
2にてデジタル化されて上記マイコン３に供給される。

そして、上記マイコン３は、上記フォーカスレンズ１の
光軸方向への移動に伴う焦点電圧Enをフォーカシング開
始から１フィールド毎に順次サンプリングする。

また、このマイコン３は、複数の基準電圧値SEn（ｎは
自然数）、及び各基準電圧値SEnに固有の番号（ｎに相
当する）を記憶している。

そして、これら基準電圧値SEnの差Ｈは、上記利得制御
信号S₃に応じて増減される。

すなわち、利得が大きい場合には第２図に示す如く上記
差Ｈは大きくされ、利得が小さい場合には上記差Ｈも小
さくされる。

なお、この差Ｈは、回路中のノイズの振幅レベルよりも
大きいことは当然である。

そして、このマイコン３は、これら各基準電圧値SEnと
上述の如く検出される焦点電圧とを逐次レベル比較し、
これらが一致したときに、一致した基準電圧値に固有の
番号だけを読み出す。

ここで、このマイコン３は、各基準電圧値に固有の番号
どうしの大小関係を記憶しており、新しく読み出された
番号がその前に読み出された番号よりも大きい場合には
上記フォーカスレンズ１がジャストピント位置Ｐに達し
ていないものと判断して、このフォーカスレンズ１をそ
のまま移動させ続けるような制御信号S₄をモータ駆動回
路13に供給する。

このように、本実施例に係るオートフォーカス装置は、
各基準電圧値SEnに固有の番号を読み出し、この番号の
みに基づいてフォーカスレンズ１を移動させ続けること
ができるため、実際に各焦点電圧の差分電圧が検出限界
値よりも小さくなるような場合であっても確実なフォー
カシングを行なうことができる。

一方、このマイコン３は、各基準電圧値SEn…と同レベ
ルの焦点電圧En…が検出された時に、このときのフォー
カスレンズ１の位置xn…を示す上記位置情報S₁を取り込
む。

なお、本実施例において上記焦点電圧は、１フィールド
毎の離散的な情報としてマイコン３に取り込まれる。そ
こで、本実施例では取り込まれた値が、各基準電圧値SE
nを最初にオーバーしたときに検出された焦点電圧Enが
基準電圧値SEnに達したものとしてこのときの焦点電圧E
n及び上記位置情報S₁を取り込むようになっている。

また、上述の如きオートフォーカス装置においては第３
図に示す如く、最大の基準電圧値SEmaxに達したものと
して取り込まれた基準電圧値SEmaxに固有の番号が二回
連続して検出された場合には、ジャストピント位置Ｐが
これら二回の検出位置の中間にあることになる。

そこで、二回同じ番号が読み出された場合には、上記フ
ォーカスレンズ１を二回の検出の位置の中間にフォーカ
スレンズ１を移動させればこのフォーカスレンズ１の位
置をジャストピント位置Ｐに一致させることができる。

よって、上記マイコン３は、このような場合にフォーカ
スレンズ１を反対方向（矢印Ｂ方向）に前記位置情報S₁
に基づく所定量だけ移動させるような制御信号S₄を上記
モータ駆動回路13に供給することにより、上記パルスモ
ータ２を反対方向に回転させてフォーカシングを行な
う。

一方、第４図に示すように上述の如く読み出された番号
がその前に読み出された番号よりも小さなレベルである
場合には、その前の検出位置がジャストピント位置Ｐと
いうことになる。

そこで、このような場合には、上記フォーカスレンズ１
を前の検出位置に戻せばジャストピント位置Ｐに一致さ
せることができる。

そして、この場合にも、上述の場合と同様にマイコン３
は上記フォーカスレンズ１を反対方向に移動させるよう
な制御信号S₄を上記モータ駆動回路13に供給させ、フォ
ーカシングを行なう。

上述の如く、本実施例によれば、上記基準電圧値SEnの
差Ｈを、上記利得制御信号S₃に応じて制御量の小さい方
を大きい方に比べ、小さくしており、この基準電圧値と
焦点電圧の交点で定まる上記戻り量Ｍを、特に、上記利
得制御回路10における利得の制御量が小さい場合には、
従来例に比して小さくすることができる。

これにより、フォーカシングに伴うボケ状態が発生する
こを防止することができる。

なお、本実施例においては、各基準電圧値SEnに固有の
番号を記憶させたが、この番号のかわりに各基準電圧値
SEnに固有なコードを記憶させてもよい。

（発明の効果）上述の説明から明らかなように、本発明は、特に、利得
の制御量が小さい場合には各基準電圧値の差を小さくす
ることにより、ジャストピント位置近傍でのフォーカス
レンズの戻り量を小さくすることができる。

これにより、フォーカシングに伴うボケ状態の発生を未
然に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る実施例を示すブロック図、第２図
は焦点電圧を示すグラフ、第３図及び第４図は焦点電圧
と基準電圧値との関係を各々示すグラフ、第５図は従来
例の焦点電圧と基準電圧値との関係を示すグラフであ
る。１……フォーカスレンズ、２……パルスモータ、３……
マイコン、10……利得制御回路。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被写体を撮影することにより得られる映像
信号の所定の高域成分を、利得制御手段10にて、その入
力レベルに応じて得られる制御量によって利得を制御し
た後、検出手段11にて所定期間毎に焦点電圧Enとして順
次取り出し、これら焦点電圧Enと、予め制御手段３にて設定された複数の基準電圧値とを順
次比較し、これらの比較結果に基づいてフォーカスレンズ１を光軸
方向に移動させてフォーカシングを行うオートフォーカ
シング方法であって、これらの比較結果に基づいて得られる上記各基準電圧値
の差を、上記制御量の小さい方を大きい方に比べ、小さ
くすることによりジャストピント位置近傍における戻り
量Ｍを小さくするようにしたことを特徴とするオートフ
ォーカシング方法。