JPH0738697B2 - 自動焦点調節装置 - Google Patents
自動焦点調節装置Info
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- JPH0738697B2 JPH0738697B2 JP62010590A JP1059087A JPH0738697B2 JP H0738697 B2 JPH0738697 B2 JP H0738697B2 JP 62010590 A JP62010590 A JP 62010590A JP 1059087 A JP1059087 A JP 1059087A JP H0738697 B2 JPH0738697 B2 JP H0738697B2
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/60—Control of cameras or camera modules
- H04N23/67—Focus control based on electronic image sensor signals
- H04N23/673—Focus control based on electronic image sensor signals based on contrast or high frequency components of image signals, e.g. hill climbing method
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
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の焦点を自動的に調節する自動焦
点調節装置に関するものである。
点調節装置に関するものである。
従来の技術 近年、自動焦点調節装置はビデオカメラの取扱いを容易
にかつ自動化するために不可欠なものとなっている。
にかつ自動化するために不可欠なものとなっている。
以下図面を参照しながら、上述した従来の自動焦点装置
の一例について説明する。
の一例について説明する。
第３図は従来の自動焦点装置の機能ブロックダイヤグラ
ムを示すものである。第３図において、20はレンズであ
る。21は光を電気信号に変換する撮像素子、22はその電
気信号を十分な大きさまで増幅する前置増幅回路、23は
映像信号の基準値を示す帰線消去信号や画像の平均的な
明るさを調整するためのペデスタル信号を前置増幅回路
で増幅された信号に付加したり、クリッピングやガンマ
補正をするプロセス回路である。24は前置増幅器から出
力された映像信号のある特定の周波数帯域だけを通過さ
せる帯域ろ波器、25はそのピークレベルを検波するピー
ク検波器、26はピーク検波器25の出力を記憶し、レンズ
を駆動するモータの回転方向や速度を制御する制御回
路、27はレンズを焦点が合うように光軸方向に移動させ
るモータである。
ムを示すものである。第３図において、20はレンズであ
る。21は光を電気信号に変換する撮像素子、22はその電
気信号を十分な大きさまで増幅する前置増幅回路、23は
映像信号の基準値を示す帰線消去信号や画像の平均的な
明るさを調整するためのペデスタル信号を前置増幅回路
で増幅された信号に付加したり、クリッピングやガンマ
補正をするプロセス回路である。24は前置増幅器から出
力された映像信号のある特定の周波数帯域だけを通過さ
せる帯域ろ波器、25はそのピークレベルを検波するピー
ク検波器、26はピーク検波器25の出力を記憶し、レンズ
を駆動するモータの回転方向や速度を制御する制御回
路、27はレンズを焦点が合うように光軸方向に移動させ
るモータである。
以上のように構成された自動焦点装置について、以下そ
の動作を説明する。
の動作を説明する。
まず、被写体がレンズ20を通して撮像素子21面上に像を
作り、撮像素子21上を走査して得られた電気信号が前置
増幅器22によって増幅される。次いで2MHz〜3MHに中心
をもつ帯域ろ波器24を通過した映像信号の最大レベルを
ピーク検波器25によって検出する。まず、はじめに検出
された帯域ろ波器24を通過する映像信号の最大レベルを
記憶しておき、次にモータ27をいずれかの方向へ回転さ
せてもう一度映像信号の最大レベルを検出して制御回路
26で比較し、もし前回のレベルに対し下がればモータを
今までとは反対方向に回し、レベルが上がればそのまま
の方向にモータを回し続け、最大レベルが得られるとこ
ろで停止させる。これは焦点があったときに高域の周波
数成分のレベルが高くなることを利用したものである。
以上により焦点合せが終了し被写体の像の情報をもった
映像信号はプロセス回路23を通って、受像器や記録系等
に送られる。
作り、撮像素子21上を走査して得られた電気信号が前置
増幅器22によって増幅される。次いで2MHz〜3MHに中心
をもつ帯域ろ波器24を通過した映像信号の最大レベルを
ピーク検波器25によって検出する。まず、はじめに検出
された帯域ろ波器24を通過する映像信号の最大レベルを
記憶しておき、次にモータ27をいずれかの方向へ回転さ
せてもう一度映像信号の最大レベルを検出して制御回路
26で比較し、もし前回のレベルに対し下がればモータを
今までとは反対方向に回し、レベルが上がればそのまま
の方向にモータを回し続け、最大レベルが得られるとこ
ろで停止させる。これは焦点があったときに高域の周波
数成分のレベルが高くなることを利用したものである。
以上により焦点合せが終了し被写体の像の情報をもった
映像信号はプロセス回路23を通って、受像器や記録系等
に送られる。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような構成では、水平方向に走査し
たときの映像信号の高域周波数成分を検出して焦点調節
を行っているので、被写体が水平方向にほとんど変化し
ないような例えば横縞模様のようなものであれば全く焦
点合せができなという問題点を有していた。
たときの映像信号の高域周波数成分を検出して焦点調節
を行っているので、被写体が水平方向にほとんど変化し
ないような例えば横縞模様のようなものであれば全く焦
点合せができなという問題点を有していた。
本発明は上記問題点に鑑み、水平方向に変化がない被写
体でも垂直方向の変化だけでも感知して焦点調節を行う
ことができる自動焦点調節装置を提供するものである。
体でも垂直方向の変化だけでも感知して焦点調節を行う
ことができる自動焦点調節装置を提供するものである。
問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の自動焦点調節装置
は、撮像対象物の取り込むレンズと、前記レンズを光軸
方向に移動せしめるモータと、前記モータの動作を制御
する制御回路と、前記レンズを介して取り込まれた光を
電気信号に変換する撮像素子と、前記撮像素子の走査を
制御する垂直同期信号と水平同期信号を発生する同期信
号発生回路と、有効走査範囲内の水平走査のための水平
クロックを作り、これをカウントするとともに、垂直同
期信号からの水平走査の回数をカウントしてあらかじめ
設定したレジスタと比較して前記有効走査範囲内の水平
方向映像信号を出力する水平・垂直カウント比較回路
と、前記撮像素子から得られた映像信号を前記水平クロ
ックでサンプリングして量子化するA/D変換回路と、量
子化された映像信号の画素の濃淡データを垂直方向に設
けた複数本の窓枠内について各水平走査周期ごとに記憶
する垂直ラインメモリと、前記垂直ラインメモリから出
力される濃淡データをアナログ信号に変換するD/A変換
回路と、前記撮像素子から得られた水平方向映像信号
と、前記D/A変換回路からの垂直方向映像信号とを切り
換えるマルチプレクサと、前記マルチプレクサから出力
された映像信号を通過させる帯域ろ波器と、前記帯域ろ
波器を通過した映像信号の高域周波数レベルを検出する
ピーク検波器とからなり、前記ピーク検波器は、１フィ
ールド走査期間内における前記水平・垂直カウント比較
回路からの前記有効走査範囲内の水平方向映像信号のピ
ークレベル検出終了後のあき時間内に、前記マルチプレ
クサにより切換えられて出力され、前記帯域ろ波器を通
過した垂直方向映像信号の高域周波数レベルのピークレ
ベルを検出し、前記制御回路は前記水平及び垂直方向の
各映像信号の高域周波数レベルの各ピークレベルを記憶
するとともに、前記各ピークレベルのいずれかが最大と
なるように前記レンズを移動させることを特徴とする。
は、撮像対象物の取り込むレンズと、前記レンズを光軸
方向に移動せしめるモータと、前記モータの動作を制御
する制御回路と、前記レンズを介して取り込まれた光を
電気信号に変換する撮像素子と、前記撮像素子の走査を
制御する垂直同期信号と水平同期信号を発生する同期信
号発生回路と、有効走査範囲内の水平走査のための水平
クロックを作り、これをカウントするとともに、垂直同
期信号からの水平走査の回数をカウントしてあらかじめ
設定したレジスタと比較して前記有効走査範囲内の水平
方向映像信号を出力する水平・垂直カウント比較回路
と、前記撮像素子から得られた映像信号を前記水平クロ
ックでサンプリングして量子化するA/D変換回路と、量
子化された映像信号の画素の濃淡データを垂直方向に設
けた複数本の窓枠内について各水平走査周期ごとに記憶
する垂直ラインメモリと、前記垂直ラインメモリから出
力される濃淡データをアナログ信号に変換するD/A変換
回路と、前記撮像素子から得られた水平方向映像信号
と、前記D/A変換回路からの垂直方向映像信号とを切り
換えるマルチプレクサと、前記マルチプレクサから出力
された映像信号を通過させる帯域ろ波器と、前記帯域ろ
波器を通過した映像信号の高域周波数レベルを検出する
ピーク検波器とからなり、前記ピーク検波器は、１フィ
ールド走査期間内における前記水平・垂直カウント比較
回路からの前記有効走査範囲内の水平方向映像信号のピ
ークレベル検出終了後のあき時間内に、前記マルチプレ
クサにより切換えられて出力され、前記帯域ろ波器を通
過した垂直方向映像信号の高域周波数レベルのピークレ
ベルを検出し、前記制御回路は前記水平及び垂直方向の
各映像信号の高域周波数レベルの各ピークレベルを記憶
するとともに、前記各ピークレベルのいずれかが最大と
なるように前記レンズを移動させることを特徴とする。
作用 本発明は上記した構成によって、横縞模様のように水平
方向に変化がない被写体であっても、垂直方向の高域周
波数成分の検出も行っているので、１次元的な水平走査
の周波数成分しか調べていない従来例に比べ、簡単な構
成を付加するだけで上記問題点を回避できる。
方向に変化がない被写体であっても、垂直方向の高域周
波数成分の検出も行っているので、１次元的な水平走査
の周波数成分しか調べていない従来例に比べ、簡単な構
成を付加するだけで上記問題点を回避できる。
実 施 例 以下本発明の第１の実施例について図面を参照しながら
説明する。
説明する。
第１図は本発明の第一の実施例における自動焦点調節装
置の機能ブロックダイヤグラムを示すものである。第１
図において、１はレンズ、２は光を電気信号を変換する
撮像素子、３は電気信号を十分な大きさまで像幅する前
置増幅回路、４は映像信号の基準値を示す帰線消去信号
や画像の平均的な明るさを調整するためのペデスタル信
号を前置増幅回路で増幅された信号に付加したり、クリ
ッピングやガンマ補正をするプロセス回路である。５は
撮像素子の走査を制御する垂直同期信号や水平同期信号
を発生する同期信号発生回路、６は１水平走査期間を45
5に分割して水平クロックを作り、これをカウントする
機能と垂直同期信号からの水平走査の回数をカウントし
てあらかじめ設定したレジスタと比較して有効信号を出
力する水平・垂直カウント比較回路、７は映像信号を水
平走査期間を455に分割したクロックでサンプリングし
て4bitの量子化を行うA/D変換回路、８は量子化された
画素の濃度を垂直方向に細長く設けた複数本の窓枠内だ
けについて各水平走査周期ごとに記憶して行く垂直ライ
ンファスト イン・ファーストアウト（以下、FIFOと言
う。）メモリであり、出力時は垂直方向へ順番に画素の
濃度レベルを出力するものでる。９はFIFOメモリ８から
出力された量子化濃淡データをアナログへ変換する4bit
のD/A変換回路である。10は撮像素子２の視野内で限ら
れた範囲の映像信号だけを有効とするゲート回路、11は
ゲート回路から出力された水平方向の映像信号と、D/A
変換回路９から出力された垂直方向の映像信号とを切換
えるマルチプレクサ、12はマルチプレクサ11から出力さ
れた映像信号のある特定の周波数帯域だけを通過させる
帯域ろ波器、13はそのピークレベルを検波するピーク検
波器、14はピーク検波器の出力を記憶しレンズを駆動す
るモータの回転方向や速度を制御する制御回路であり、
15はレンズを焦点が合うように光軸方向に移動させるモ
ータである。
置の機能ブロックダイヤグラムを示すものである。第１
図において、１はレンズ、２は光を電気信号を変換する
撮像素子、３は電気信号を十分な大きさまで像幅する前
置増幅回路、４は映像信号の基準値を示す帰線消去信号
や画像の平均的な明るさを調整するためのペデスタル信
号を前置増幅回路で増幅された信号に付加したり、クリ
ッピングやガンマ補正をするプロセス回路である。５は
撮像素子の走査を制御する垂直同期信号や水平同期信号
を発生する同期信号発生回路、６は１水平走査期間を45
5に分割して水平クロックを作り、これをカウントする
機能と垂直同期信号からの水平走査の回数をカウントし
てあらかじめ設定したレジスタと比較して有効信号を出
力する水平・垂直カウント比較回路、７は映像信号を水
平走査期間を455に分割したクロックでサンプリングし
て4bitの量子化を行うA/D変換回路、８は量子化された
画素の濃度を垂直方向に細長く設けた複数本の窓枠内だ
けについて各水平走査周期ごとに記憶して行く垂直ライ
ンファスト イン・ファーストアウト（以下、FIFOと言
う。）メモリであり、出力時は垂直方向へ順番に画素の
濃度レベルを出力するものでる。９はFIFOメモリ８から
出力された量子化濃淡データをアナログへ変換する4bit
のD/A変換回路である。10は撮像素子２の視野内で限ら
れた範囲の映像信号だけを有効とするゲート回路、11は
ゲート回路から出力された水平方向の映像信号と、D/A
変換回路９から出力された垂直方向の映像信号とを切換
えるマルチプレクサ、12はマルチプレクサ11から出力さ
れた映像信号のある特定の周波数帯域だけを通過させる
帯域ろ波器、13はそのピークレベルを検波するピーク検
波器、14はピーク検波器の出力を記憶しレンズを駆動す
るモータの回転方向や速度を制御する制御回路であり、
15はレンズを焦点が合うように光軸方向に移動させるモ
ータである。
また第２図は撮像素子の視野を示したもので、16は撮像
素子の全視野、17はゲート回路10でその枠内だけが有効
信号となって高域周波数成分の検出対象となる映像信号
を得る水平走査方向有効領域、18は垂直ラインFIFOメモ
リに記憶された後に映像信号として出力される垂直走査
方向有効領域である。19は水平方向には変化をもたない
被写体の代表を示したものである。
素子の全視野、17はゲート回路10でその枠内だけが有効
信号となって高域周波数成分の検出対象となる映像信号
を得る水平走査方向有効領域、18は垂直ラインFIFOメモ
リに記憶された後に映像信号として出力される垂直走査
方向有効領域である。19は水平方向には変化をもたない
被写体の代表を示したものである。
以上のように構成された自動焦点調節装置について、以
下、第１図および第２図を用いてその動作を説明する。
下、第１図および第２図を用いてその動作を説明する。
レンズ１を通して撮像素子２上に作られた被写体19の像
は前置増幅器３とプロセス回路４を通過して映像信号と
なる。このとき同期信号発生回路５から出力された水
平，垂直同期信号をリセット信号として水平クロックと
水平ラインをカウントした値を比較してちようど垂直走
査方向有効領域18にある画素の濃淡レベルをA/D変換回
路７から得て垂直ラインFIFOメモリに蓄積する。FIFOメ
モリは垂直方向に４本から５本必要であり、垂直ライン
４〜５列分の画像を記憶することになる。さらに水平ク
ロックのカウントおよび水平ラインカウントが水平走査
方向有効領域17内を示すとき水平，垂直カウント比較回
路６はゲート回路10に有効信号を送り、同時にマルチプ
レクサ11もゲート回路10の出力が帯域ろ波器12に伝わる
ように設定される。このようにして得られた映像信号を
帯域ろ波器12に通して高域周波数成分のレベル検出をピ
ーク検波器13によって行う。制御回路14はこの水平走査
時における高域周波数成分の最大レベルを記憶してお
く。水平走査方向有効領域17の高域周波数成分の検出が
終了し、なおかつ垂直走査方向有効領域18の最下端まで
水平走査が終了したとき垂直ラインFIFOメモリ８から垂
直方向に順番に画素濃度を出力してこれをD/A変換回路
９でアナログ信号に変換し、マルチプレクサ11をD/A変
換回路の出力が帯域ろ波器12に伝わるようにして高域周
波数レベルをピーク検波器13によって検出し制御回路に
送る。制御回路はこれら水平方向と垂直方向の両走査方
向の高域周波成分がどちらか最大となるようにレンズ１
をモータ15によって光軸方向に動かして焦点調節を行
う。
は前置増幅器３とプロセス回路４を通過して映像信号と
なる。このとき同期信号発生回路５から出力された水
平，垂直同期信号をリセット信号として水平クロックと
水平ラインをカウントした値を比較してちようど垂直走
査方向有効領域18にある画素の濃淡レベルをA/D変換回
路７から得て垂直ラインFIFOメモリに蓄積する。FIFOメ
モリは垂直方向に４本から５本必要であり、垂直ライン
４〜５列分の画像を記憶することになる。さらに水平ク
ロックのカウントおよび水平ラインカウントが水平走査
方向有効領域17内を示すとき水平，垂直カウント比較回
路６はゲート回路10に有効信号を送り、同時にマルチプ
レクサ11もゲート回路10の出力が帯域ろ波器12に伝わる
ように設定される。このようにして得られた映像信号を
帯域ろ波器12に通して高域周波数成分のレベル検出をピ
ーク検波器13によって行う。制御回路14はこの水平走査
時における高域周波数成分の最大レベルを記憶してお
く。水平走査方向有効領域17の高域周波数成分の検出が
終了し、なおかつ垂直走査方向有効領域18の最下端まで
水平走査が終了したとき垂直ラインFIFOメモリ８から垂
直方向に順番に画素濃度を出力してこれをD/A変換回路
９でアナログ信号に変換し、マルチプレクサ11をD/A変
換回路の出力が帯域ろ波器12に伝わるようにして高域周
波数レベルをピーク検波器13によって検出し制御回路に
送る。制御回路はこれら水平方向と垂直方向の両走査方
向の高域周波成分がどちらか最大となるようにレンズ１
をモータ15によって光軸方向に動かして焦点調節を行
う。
以上のように本実施例によれば4bitのA/D変換器と垂直
ラインFIFOメモリとD/A変換器およびその周辺回路とい
う簡単な構成を通常の高域周波数検出形の自動焦点調節
装置に付加するだけで、従来水平方向に変化のない横縞
模様では合焦できなかった被写体に対しても垂直方向の
走査した映像信号を水平方向に走査したものと同様に取
扱ってこの問題点を解決したものある。
ラインFIFOメモリとD/A変換器およびその周辺回路とい
う簡単な構成を通常の高域周波数検出形の自動焦点調節
装置に付加するだけで、従来水平方向に変化のない横縞
模様では合焦できなかった被写体に対しても垂直方向の
走査した映像信号を水平方向に走査したものと同様に取
扱ってこの問題点を解決したものある。
発明の効果 以上のように本発明は、被写体が横縞模様のようなもの
でも垂直方向の高域周波数成分を検出して水平方向のも
のといずれかが最大となるようにレンズ系の焦点を調節
する手段を設けたものであり、簡単かつ安価な方法で垂
直方向の変化を検出するので、被写体を選ばない自動焦
点調節装置を実現することができる。
でも垂直方向の高域周波数成分を検出して水平方向のも
のといずれかが最大となるようにレンズ系の焦点を調節
する手段を設けたものであり、簡単かつ安価な方法で垂
直方向の変化を検出するので、被写体を選ばない自動焦
点調節装置を実現することができる。
第１図は本発明の一実施例における自動焦点調節装置の
ブロック図、第２図は第１図の撮像素子が写した視野内
を説明した図、第３図は従来の自動焦点装置のブロック
図である。 １……レンズ、２……撮像素子、８……垂直ラインFIFO
メモリ、12……帯域ろ波器、13……ピーク検波器、14…
…制御回路。
ブロック図、第２図は第１図の撮像素子が写した視野内
を説明した図、第３図は従来の自動焦点装置のブロック
図である。 １……レンズ、２……撮像素子、８……垂直ラインFIFO
メモリ、12……帯域ろ波器、13……ピーク検波器、14…
…制御回路。
Claims (1)
- 【請求項１】撮像対象物の像を取り込むレンズと、前記
レンズを光軸方向に移動せしめるモータと、前記モータ
の動作を制御する制御回路と、前記レンズを介して取り
込まれた光を電気信号に変換する撮像素子と、前記撮像
素子の走査を制御する垂直同期信号と水平同期信号を発
生する同期信号発生回路と、有効走査範囲内の水平走査
のための水平クロックを作り、これをカウントするとと
もに、垂直同期信号からの水平走査の回数をカウントし
てあらかじめ設定したレジスタと比較して前記有効走査
範囲内の水平方向映像信号を出力する水平・垂直カウン
ト比較回路と、前記撮像素子から得られた映像信号を前
記水平クロックでサンプリングして量子化するA/D変換
回路と、量子化された映像信号の画素の濃淡データを垂
直方向に設けた複数本の窓枠内について各水平走査周期
ごとに記憶する垂直ラインメモリと、前記垂直ラインメ
モリから出力される濃淡データをアナログ信号に変換す
るD/A変換回路と、前記撮像素子から得られた水平方向
映像信号と、前記D/A変換回路からの垂直方向映像信号
とを切り換えるマルチプレクサと、前記マルチプレクサ
から出力された映像信号を通過させる帯域ろ波器と、前
記帯域ろ波器を通過した映像信号の高域周波数レベルを
検出するピーク検波器とからなり、前記ピーク検波器
は、１フィールド走査期間内における前記水平・垂直カ
ウント比較回路からの前記有効走査範囲内の水平方向映
像信号のピークレベル検出終了後のあき時間内に、前記
マルチプレクサにより切換えられて出力され、前記帯域
ろ波器を通過した垂直方向映像信号の高域周波数レベル
のピークレベルを検出し、前記制御回路は前記水平及び
垂直方向の各映像信号の高域周波数レベルの各ピークレ
ベルを記憶するとともに、前記各ピークレベルのいずれ
かが最大となるように前記レンズを移動させることを特
徴とする自動焦点調節装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62010590A JPH0738697B2 (ja) | 1987-01-20 | 1987-01-20 | 自動焦点調節装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62010590A JPH0738697B2 (ja) | 1987-01-20 | 1987-01-20 | 自動焦点調節装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63179665A JPS63179665A (ja) | 1988-07-23 |
| JPH0738697B2 true JPH0738697B2 (ja) | 1995-04-26 |
Family
ID=11754459
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62010590A Expired - Fee Related JPH0738697B2 (ja) | 1987-01-20 | 1987-01-20 | 自動焦点調節装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0738697B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2567663B2 (ja) * | 1988-05-13 | 1996-12-25 | 三洋電機株式会社 | 空冷式二重効用吸収冷凍機 |
| US7215060B2 (en) | 2003-09-30 | 2007-05-08 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Electrostatic actuator, electrostatic actuator driving method, electromechanical transducer, waveform output device and electric element |
| JP4661225B2 (ja) * | 2005-01-12 | 2011-03-30 | ソニー株式会社 | 撮像装置 |
-
1987
- 1987-01-20 JP JP62010590A patent/JPH0738697B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63179665A (ja) | 1988-07-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |