JPH0754969B2 - ビデオカメラのオ−トフオ−カス装置 - Google Patents
ビデオカメラのオ−トフオ−カス装置Info
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- JPH0754969B2 JPH0754969B2 JP62024586A JP2458687A JPH0754969B2 JP H0754969 B2 JPH0754969 B2 JP H0754969B2 JP 62024586 A JP62024586 A JP 62024586A JP 2458687 A JP2458687 A JP 2458687A JP H0754969 B2 JPH0754969 B2 JP H0754969B2
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- focusing mechanism
- driving
- lens group
- video camera
- focusing
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
- G02B7/28—Systems for automatic generation of focusing signals
- G02B7/36—Systems for automatic generation of focusing signals using image sharpness techniques, e.g. image processing techniques for generating autofocus signals
- G02B7/365—Systems for automatic generation of focusing signals using image sharpness techniques, e.g. image processing techniques for generating autofocus signals by analysis of the spatial frequency components of the image
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、電子スチルカメラ等のオートフ
ォーカス装置に係り、特に映像信号から高域周波数成分
（焦点電圧）を検出し、焦点電圧が最大となるようにレ
ンズ位置を制御するTTL映像方式に用いて好適なオート
フォーカス装置に関する。
ォーカス装置に係り、特に映像信号から高域周波数成分
（焦点電圧）を検出し、焦点電圧が最大となるようにレ
ンズ位置を制御するTTL映像方式に用いて好適なオート
フォーカス装置に関する。
被写体と撮像素子受光面との光路長を所定の基準周波数
の信号で微少変動させ、撮像素子より得た映像信号から
高域周波数成分信号を抽出し、該高域周波数成分信号か
ら前記所定の微少変動周波数成分信号を得、該信号と前
記光路長微少変動用基準周波数信号と比較し、該比較し
て得た信号で合焦方向を判断、レンズの焦点整合装置を
駆動し、前記高域周波数成分信号が最大となるように帰
還回路を構成してなるTTL映像方式オートフォーカス装
置が、例えば特開昭60−42723号、あるいはナショナル
テクニカルレポート,31巻,6号,1985年12月，第65頁〜第
67頁に記載のように提案されている。前記特開昭60−42
723号には光路長微少変動装置として、撮像素子の前に
振動プリズムを設け、該プリズムに取り付けられた圧電
素子を所定の基準周波数の電気信号により振動させるこ
とによってレンズ系の光軸方向の光路長を微少量変化さ
せる方法と、フォーカシングレンズとは別のレンズを、
前記同様圧電素子を介して振動させることによって光路
長を微少量変化させる方法が記載され、後者の具体的な
実用化例が前記文献に記載されている。
の信号で微少変動させ、撮像素子より得た映像信号から
高域周波数成分信号を抽出し、該高域周波数成分信号か
ら前記所定の微少変動周波数成分信号を得、該信号と前
記光路長微少変動用基準周波数信号と比較し、該比較し
て得た信号で合焦方向を判断、レンズの焦点整合装置を
駆動し、前記高域周波数成分信号が最大となるように帰
還回路を構成してなるTTL映像方式オートフォーカス装
置が、例えば特開昭60−42723号、あるいはナショナル
テクニカルレポート,31巻,6号,1985年12月，第65頁〜第
67頁に記載のように提案されている。前記特開昭60−42
723号には光路長微少変動装置として、撮像素子の前に
振動プリズムを設け、該プリズムに取り付けられた圧電
素子を所定の基準周波数の電気信号により振動させるこ
とによってレンズ系の光軸方向の光路長を微少量変化さ
せる方法と、フォーカシングレンズとは別のレンズを、
前記同様圧電素子を介して振動させることによって光路
長を微少量変化させる方法が記載され、後者の具体的な
実用化例が前記文献に記載されている。
また第３図に示すようにビデオカメラ等におけるズーム
レンズ系１は、一般にフォーカシングレンズ（前玉レン
ズ）群２、バリエータレンズ群３、コンペンセータレン
ズ群４、絞り装置５、結像レンズ（マスタレンズ）群６
によって基本的構成がなされている。周知のようにこの
基本的構成のうちフォーカシングレンズ群１は任意の距
離にある所望する撮像被写体に対して焦点合わせをする
よう働く作用を有し、バリエータレンズ群３はズーミン
グのための変倍作用、コンペンセータレンズ群４はズー
ミングと共に可動し、撮像所望の被写体に対するズーミ
ング中の焦点ずれを防ぐ補正作用、結像レンズ６は撮像
素子７上に光学像を結像させる作用を有する。
レンズ系１は、一般にフォーカシングレンズ（前玉レン
ズ）群２、バリエータレンズ群３、コンペンセータレン
ズ群４、絞り装置５、結像レンズ（マスタレンズ）群６
によって基本的構成がなされている。周知のようにこの
基本的構成のうちフォーカシングレンズ群１は任意の距
離にある所望する撮像被写体に対して焦点合わせをする
よう働く作用を有し、バリエータレンズ群３はズーミン
グのための変倍作用、コンペンセータレンズ群４はズー
ミングと共に可動し、撮像所望の被写体に対するズーミ
ング中の焦点ずれを防ぐ補正作用、結像レンズ６は撮像
素子７上に光学像を結像させる作用を有する。
前記文献等に示された例はこのような基本的構成をなす
レンズ系１においてピント合わせ用レンズ群２とは別
に、撮像素子７の前に別途配置したプリズム、あるいは
結像（マスタ）レンズ６を圧電素子により振動させる光
路長微少変動機構を設けることによって達成されてい
る。
レンズ系１においてピント合わせ用レンズ群２とは別
に、撮像素子７の前に別途配置したプリズム、あるいは
結像（マスタ）レンズ６を圧電素子により振動させる光
路長微少変動機構を設けることによって達成されてい
る。
上記従来技術はレンズの焦点整合装置が帰還ループに入
っているので焦点整合装置の組み立て精度など機械的精
度がラフであっても、合焦精度の良好なる自動合焦装置
が実現できる長所がある。しかしながら上記のように従
来技術は圧電素子を用いた光路長微少振動機構を必要と
するので、その取付け支持方法などに長期的な安定性を
考慮した構造的な工夫が必要となる。また圧電素子を駆
動するには数10V以上の駆動電圧を必要とするので、ビ
デオカメラ等の低電圧のバッテリで動作させる機器の場
合、このような比較的高い電圧を発生させる手段を余分
に設ける必要がある。このような点を考慮して第３図あ
るいは前記公知文献等におけるフォーカシングレンズ群
をモータで微少振動させながら移動させることができれ
ば、上記した光路長微少振動機構を別途設置する必要が
ないので構成が簡単になることが考えられる。しかし一
般に合焦のための駆動には直流モータが用いられてお
り、この様なモータで、比較的重たいフォーカシングレ
ンズ群を目に検知できない程度に、微動させるのは慣性
等の影響も大きく非常に困難であり、またモータを常時
振動（反転）運動をさせるのはモータの寿命の観点から
も実用化は極めて困難である。
っているので焦点整合装置の組み立て精度など機械的精
度がラフであっても、合焦精度の良好なる自動合焦装置
が実現できる長所がある。しかしながら上記のように従
来技術は圧電素子を用いた光路長微少振動機構を必要と
するので、その取付け支持方法などに長期的な安定性を
考慮した構造的な工夫が必要となる。また圧電素子を駆
動するには数10V以上の駆動電圧を必要とするので、ビ
デオカメラ等の低電圧のバッテリで動作させる機器の場
合、このような比較的高い電圧を発生させる手段を余分
に設ける必要がある。このような点を考慮して第３図あ
るいは前記公知文献等におけるフォーカシングレンズ群
をモータで微少振動させながら移動させることができれ
ば、上記した光路長微少振動機構を別途設置する必要が
ないので構成が簡単になることが考えられる。しかし一
般に合焦のための駆動には直流モータが用いられてお
り、この様なモータで、比較的重たいフォーカシングレ
ンズ群を目に検知できない程度に、微動させるのは慣性
等の影響も大きく非常に困難であり、またモータを常時
振動（反転）運動をさせるのはモータの寿命の観点から
も実用化は極めて困難である。
本発明は、圧電素子による光路長微少振動装置を設置す
ることなく、レンズを微動しながら移動させてフォーカ
シングする、すなわち光路長微少振動とフォーカシング
を兼用可能とする装置を実現することによって、実効的
に従来技術と等価な効果を得るとともに、低コスト、簡
易な自動合焦装置を提供するものである。
ることなく、レンズを微動しながら移動させてフォーカ
シングする、すなわち光路長微少振動とフォーカシング
を兼用可能とする装置を実現することによって、実効的
に従来技術と等価な効果を得るとともに、低コスト、簡
易な自動合焦装置を提供するものである。
上記目的はバリエータレンズ群以降にフォーカシング機
構を有し、撮像信号の高域周波数成分が最大となるよう
に駆動する撮像のピント合わせは、マスタレンズの一
部、もしくは全部を、あるいはコンペンセータレンズの
一部、もしくは全部をあるいは撮像素子を移動すること
によりなし、かつこれを所定の周期で微少変動させなが
ら移動する様にモータ駆動することにより構成される。
構を有し、撮像信号の高域周波数成分が最大となるよう
に駆動する撮像のピント合わせは、マスタレンズの一
部、もしくは全部を、あるいはコンペンセータレンズの
一部、もしくは全部をあるいは撮像素子を移動すること
によりなし、かつこれを所定の周期で微少変動させなが
ら移動する様にモータ駆動することにより構成される。
第３図に示す、一般のズームレンズ系１において、フォ
ーカシングレンズ群２の位置を固定とし、マスタレンズ
群６の一部、もしくは全部、あるいは撮像素子７を動か
すことによっても近接から無限遠に至る任意の被写体に
対してピント調整することが原理的に可能である。この
場合バリエータレンズ群３以降にフォーカシング機能を
持たせることになるので、ズーミングを行いズーム位置
が変れば、同一距離の被写体に対してもピントずれを生
じ、したがってズーミングとともに最適マスタレンズ位
置、あるいは最適撮像素子位置が変化する。しかしなが
ら上記のように構成したオートフォーカス装置は、撮影
信号の高域周波数成分が最大となるように、換言すれば
撮影画像のボケを検知し、ボケが最少となるよう帰還回
路を構成してなるオートフォーカス装置であるので、ズ
ーミング操作を行ってもオートフォーカス動作させるこ
とができるので、適性な撮映画像を常に得ることができ
る。また近年撮像素子は撮像管に変わって、小型，軽量
な固体撮像素子が実用化され、主流化してきた。このよ
うな固体撮像素子は第３図に示したフォーカシングレン
ズ群２（数10g）に比らべ小型軽量（２〜4g）である。
一方、マスタレンズ群６もフォーカシングレンズ群２に
比らべ充分小さく軽量であり、ピント合わせに必要とす
るレンズはその１部、例えばレンズ群６のうち１〜２枚
のレンズを移動すればよくその重量はたかだか1g〜2g程
度である。したがって慣性も少なく、モータ駆動によっ
て、マスタレンズ、あるいは撮像素子を所望の量微少変
動させながら移動してピント合わせさせることが可能と
なる。さらにはこの様な軽量なフォーカシング機構を駆
動するには小型低トルクのモータでよい。したがってパ
ルスモータ、超音波モータなどブラシレス，パルス駆動
可能なモータの採用が可能となり、モータ自体の慣性も
小さく、所定量変移させるための制御も容易となり一層
所望する適切な量だけ微変動させることが可能となり、
寿命も大幅に向上する。
ーカシングレンズ群２の位置を固定とし、マスタレンズ
群６の一部、もしくは全部、あるいは撮像素子７を動か
すことによっても近接から無限遠に至る任意の被写体に
対してピント調整することが原理的に可能である。この
場合バリエータレンズ群３以降にフォーカシング機能を
持たせることになるので、ズーミングを行いズーム位置
が変れば、同一距離の被写体に対してもピントずれを生
じ、したがってズーミングとともに最適マスタレンズ位
置、あるいは最適撮像素子位置が変化する。しかしなが
ら上記のように構成したオートフォーカス装置は、撮影
信号の高域周波数成分が最大となるように、換言すれば
撮影画像のボケを検知し、ボケが最少となるよう帰還回
路を構成してなるオートフォーカス装置であるので、ズ
ーミング操作を行ってもオートフォーカス動作させるこ
とができるので、適性な撮映画像を常に得ることができ
る。また近年撮像素子は撮像管に変わって、小型，軽量
な固体撮像素子が実用化され、主流化してきた。このよ
うな固体撮像素子は第３図に示したフォーカシングレン
ズ群２（数10g）に比らべ小型軽量（２〜4g）である。
一方、マスタレンズ群６もフォーカシングレンズ群２に
比らべ充分小さく軽量であり、ピント合わせに必要とす
るレンズはその１部、例えばレンズ群６のうち１〜２枚
のレンズを移動すればよくその重量はたかだか1g〜2g程
度である。したがって慣性も少なく、モータ駆動によっ
て、マスタレンズ、あるいは撮像素子を所望の量微少変
動させながら移動してピント合わせさせることが可能と
なる。さらにはこの様な軽量なフォーカシング機構を駆
動するには小型低トルクのモータでよい。したがってパ
ルスモータ、超音波モータなどブラシレス，パルス駆動
可能なモータの採用が可能となり、モータ自体の慣性も
小さく、所定量変移させるための制御も容易となり一層
所望する適切な量だけ微変動させることが可能となり、
寿命も大幅に向上する。
上記説明のようにマスタレンズ、あるいは撮像素子をフ
ォーカシング機構とし、かつ所定の周期で微動させなが
ら移動することによって、撮像素子より得られる映像信
号は、従来技術と同質の信号を得ることができる。した
がって特別の光路長微動機構も必要なく、従来のフォー
カシング（前玉）レンズも固定でよいので簡易，低コス
トなオートフォーカス装置が実現できる。
ォーカシング機構とし、かつ所定の周期で微動させなが
ら移動することによって、撮像素子より得られる映像信
号は、従来技術と同質の信号を得ることができる。した
がって特別の光路長微動機構も必要なく、従来のフォー
カシング（前玉）レンズも固定でよいので簡易，低コス
トなオートフォーカス装置が実現できる。
以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。第１
図において１は撮像レンズ系、２′は従来の前玉レンズ
群に相当するが移動させない固定レンズ群、３はバリエ
ータレンズ群、４はコンペンセータレンズ群、５は絞り
装置、６′はマスタレンズ群、７は撮像素子である。19
はマスタレンズ群６′を保持し、かつ移動させるための
手段である。
図において１は撮像レンズ系、２′は従来の前玉レンズ
群に相当するが移動させない固定レンズ群、３はバリエ
ータレンズ群、４はコンペンセータレンズ群、５は絞り
装置、６′はマスタレンズ群、７は撮像素子である。19
はマスタレンズ群６′を保持し、かつ移動させるための
手段である。
第１図に示した例ではマスタレンズ群６′全体を保持、
移動するようにしているが、マスタレンズ群の一部であ
ってもよい。18はモータ17により駆動される歯車で移動
手段19に設けた歯と噛み合い、マスタレンズ群６′を光
軸方向に所定の周期で、所定量微変動させながら移動さ
せる。16は制御回路12からの信号でモータ17を駆動する
ための駆動回路である。13は上記マスタレンズを所定の
周期で微変動させるための基準周波数信号を発生する基
準信号発生源で、制御信号発生回路14と同期検波回路15
にその信号を入力する。制御信号発生回路14には基準信
号発生源13と同期検波回路15からの信号が入力され、マ
スタレンズ群６を上記基準周波数で微変動させ、目には
検知できない程度フォーカスを変化させながら移動しピ
ント合わせするための制御信号を出力し、駆動回路16に
与える。上記マスタレンズ群６′の微変動に応動して撮
像素子７の出力電圧が変化する。撮像素子７に得られた
出力信号を前置増幅回路８にて増幅し、カメラ回路９に
てカメラ信号が生成される。10は映像信号から高域周波
数成分を抽出する高域成分抽出回路である。高域成分抽
出回路10の出力信号はフォーカスを微変化させているの
でその変化成分を含む。11はその変化成分、すなわち微
変動基準周波数成分を検出する検出回路であり、検出信
号を同期権波回路15に入力し、原基準周波数信号を用い
て同期検波する。これにより、検出した基準周波数成分
信号の極性と振幅を検出し、制御信号発生回路14に加
え、撮像素子７の高周波成分の振幅が最大となるよう、
すなわちピント合わせを行なうようにモータ17を駆動す
る。次に撮像素子７の高周波成分の出力電圧とモータの
駆動回路16の制御方法について第４図を用いて説明す
る。レンズ１の焦点整合装置、すなわちマスタレンズ群
６′を近接合焦距離から無限遠合焦距離まで移動し、
今、距離P0に被写体があったとすれば、高域周波数成分
の振幅は第４図に示すように位置P0で最大となる山の型
を示す。21はモータの微変動を示し、被写体に対して近
距離側に位置されている場合は22の極性の信号が、遠距
離側に位置する場合は23の極性の信号が検出回路11の出
力に検出される。22の信号を同期検波した信号でモータ
17を無限遠∞方向に、23の信号を同期検波した信号で至
近方向に向うようモータ17を駆動するので高域周波数成
分の振幅の最大値、すなわち第４図の山の頂上で安定す
る。
移動するようにしているが、マスタレンズ群の一部であ
ってもよい。18はモータ17により駆動される歯車で移動
手段19に設けた歯と噛み合い、マスタレンズ群６′を光
軸方向に所定の周期で、所定量微変動させながら移動さ
せる。16は制御回路12からの信号でモータ17を駆動する
ための駆動回路である。13は上記マスタレンズを所定の
周期で微変動させるための基準周波数信号を発生する基
準信号発生源で、制御信号発生回路14と同期検波回路15
にその信号を入力する。制御信号発生回路14には基準信
号発生源13と同期検波回路15からの信号が入力され、マ
スタレンズ群６を上記基準周波数で微変動させ、目には
検知できない程度フォーカスを変化させながら移動しピ
ント合わせするための制御信号を出力し、駆動回路16に
与える。上記マスタレンズ群６′の微変動に応動して撮
像素子７の出力電圧が変化する。撮像素子７に得られた
出力信号を前置増幅回路８にて増幅し、カメラ回路９に
てカメラ信号が生成される。10は映像信号から高域周波
数成分を抽出する高域成分抽出回路である。高域成分抽
出回路10の出力信号はフォーカスを微変化させているの
でその変化成分を含む。11はその変化成分、すなわち微
変動基準周波数成分を検出する検出回路であり、検出信
号を同期権波回路15に入力し、原基準周波数信号を用い
て同期検波する。これにより、検出した基準周波数成分
信号の極性と振幅を検出し、制御信号発生回路14に加
え、撮像素子７の高周波成分の振幅が最大となるよう、
すなわちピント合わせを行なうようにモータ17を駆動す
る。次に撮像素子７の高周波成分の出力電圧とモータの
駆動回路16の制御方法について第４図を用いて説明す
る。レンズ１の焦点整合装置、すなわちマスタレンズ群
６′を近接合焦距離から無限遠合焦距離まで移動し、
今、距離P0に被写体があったとすれば、高域周波数成分
の振幅は第４図に示すように位置P0で最大となる山の型
を示す。21はモータの微変動を示し、被写体に対して近
距離側に位置されている場合は22の極性の信号が、遠距
離側に位置する場合は23の極性の信号が検出回路11の出
力に検出される。22の信号を同期検波した信号でモータ
17を無限遠∞方向に、23の信号を同期検波した信号で至
近方向に向うようモータ17を駆動するので高域周波数成
分の振幅の最大値、すなわち第４図の山の頂上で安定す
る。
以上説明のようにモータによってマスタレンズ群６′を
微動しながら移動してピント合わせ調整を行なうが、本
発明によれば軽量なマスタレンズ群６′の全部、あるい
はその一部を微動するので慣性も少なく、目に検知でき
ない程度の適切な量フォーカスを変化させることができ
る。
微動しながら移動してピント合わせ調整を行なうが、本
発明によれば軽量なマスタレンズ群６′の全部、あるい
はその一部を微動するので慣性も少なく、目に検知でき
ない程度の適切な量フォーカスを変化させることができ
る。
本発明の第２の実施例を第２図に示す。第２図におい
て、第１図と同一符号を示すものは第１図の実施例と同
一機能，作用を有する。第１図の実施例と異なるところ
は、第１図ではフォーカシング機能をマスタレンズ群
６′にもたせたが、第２図の実施例は撮像素子にフォー
カシング機能をもたせるようにしたもので、モータ17は
撮像素子７を微動させながら移動してピント合わせする
よう可動する。この場合、マスタレンズ群６は固定す
る。
て、第１図と同一符号を示すものは第１図の実施例と同
一機能，作用を有する。第１図の実施例と異なるところ
は、第１図ではフォーカシング機能をマスタレンズ群
６′にもたせたが、第２図の実施例は撮像素子にフォー
カシング機能をもたせるようにしたもので、モータ17は
撮像素子７を微動させながら移動してピント合わせする
よう可動する。この場合、マスタレンズ群６は固定す
る。
この第２図の実施例によれば帰還回路系が、撮像素子
７′、前置増幅回路８、高域成分抽出回路10、微変動基
準周波数成分の検出回路11、制御回路12、モータの駆動
回路16、モータ17、歯車18、撮像素子移動手段19によっ
て構成される。すなわちレンズ系１とは切り離して帰還
回路系が構成されるので、ズーミング機構以外はレンズ
系に可動部が必要なくレンズ設計におよぼす影響も少な
く、したがって一層、簡明なオートフォーカス装置が実
現できる。
７′、前置増幅回路８、高域成分抽出回路10、微変動基
準周波数成分の検出回路11、制御回路12、モータの駆動
回路16、モータ17、歯車18、撮像素子移動手段19によっ
て構成される。すなわちレンズ系１とは切り離して帰還
回路系が構成されるので、ズーミング機構以外はレンズ
系に可動部が必要なくレンズ設計におよぼす影響も少な
く、したがって一層、簡明なオートフォーカス装置が実
現できる。
以上、第1,第２図に示した実施例において、モータによ
って移動されるレンズあるいは撮像素子は小さく軽いた
めモータ17の種類については特に限定するものではない
がステッピングモータ、超音波モータのようなパルス駆
動モータを用いれば回転子の慣性も少なく、微動量の制
御を適切に行なうことができるため、好適である。ま
た、このようなモータは無接触型であるので高寿命、あ
るいは速度制御が容易など、一層優れたオートフォーカ
ス装置とすることが可能である。
って移動されるレンズあるいは撮像素子は小さく軽いた
めモータ17の種類については特に限定するものではない
がステッピングモータ、超音波モータのようなパルス駆
動モータを用いれば回転子の慣性も少なく、微動量の制
御を適切に行なうことができるため、好適である。ま
た、このようなモータは無接触型であるので高寿命、あ
るいは速度制御が容易など、一層優れたオートフォーカ
ス装置とすることが可能である。
第５図（１）〜（３）にステッピングモータ等パルス駆
動を行うモータにより、マスタレンズ群６、あるいは撮
像素子７を微動しながら移動させる様子を示す。無限遠
距離∞から至近距離までの移動量をｎステップに、すな
わち１パルスで1/n移動する場合の例である。実線は時
間ｔと共に、１サイクル（Tf）微動後、１ステップ変移
をくり返えしながら、破線は１サイクル微動後３ステッ
プ変移をくり返えしながら移動させるようシステム構成
した場合の例である。第５図（２）（３）は、モータを
各テップ毎に送るパルスのタイミングの例を示すもの
で、（２）は第５図（１）の破線で示す動作に、（３）
は実線で示す動作に対応する。このように変移量を任意
に設定することでピント合わせ時間を任意に設定でき
る。なお、１サイクルの微動量は目に検知できない程度
でフォーカスを微変化させる量であるが、所定の周期
（Tf）内で駆動パルス数を増加し、第５図中ａに示す変
化特性のように制御すれば微変化量も任意に設定でき
る。
動を行うモータにより、マスタレンズ群６、あるいは撮
像素子７を微動しながら移動させる様子を示す。無限遠
距離∞から至近距離までの移動量をｎステップに、すな
わち１パルスで1/n移動する場合の例である。実線は時
間ｔと共に、１サイクル（Tf）微動後、１ステップ変移
をくり返えしながら、破線は１サイクル微動後３ステッ
プ変移をくり返えしながら移動させるようシステム構成
した場合の例である。第５図（２）（３）は、モータを
各テップ毎に送るパルスのタイミングの例を示すもの
で、（２）は第５図（１）の破線で示す動作に、（３）
は実線で示す動作に対応する。このように変移量を任意
に設定することでピント合わせ時間を任意に設定でき
る。なお、１サイクルの微動量は目に検知できない程度
でフォーカスを微変化させる量であるが、所定の周期
（Tf）内で駆動パルス数を増加し、第５図中ａに示す変
化特性のように制御すれば微変化量も任意に設定でき
る。
以上述べた例では、マスタレンズ群、あるいは撮像素子
を移動してフォーカシングする場合について述べたが、
詳述しないがコンペンセータレンズ群に適用する場合に
ついても同様に実施できる。
を移動してフォーカシングする場合について述べたが、
詳述しないがコンペンセータレンズ群に適用する場合に
ついても同様に実施できる。
このような実施例を使用すると、従来必要であった前玉
フォーカシングレンズのくり返し機構が必要でないので
レンズ系を小型軽量にできる。また従来、マクロフォー
カス機能は通常、コンペンセータレンズ群の可動によっ
て実現していたが、本実施例ではマスタレンズ群、ある
いは撮像素子の移動によってマクロ域までのピント合わ
せ動作が容易に可能となるので、マクロフォーカス機構
も簡易になるなど、小型，低コストなオートフォーカス
装置を実現できる。さらに、従来不可能であったマクロ
オートフォーカス機能の実現も可能となるなど多くの利
点がある。
フォーカシングレンズのくり返し機構が必要でないので
レンズ系を小型軽量にできる。また従来、マクロフォー
カス機能は通常、コンペンセータレンズ群の可動によっ
て実現していたが、本実施例ではマスタレンズ群、ある
いは撮像素子の移動によってマクロ域までのピント合わ
せ動作が容易に可能となるので、マクロフォーカス機構
も簡易になるなど、小型，低コストなオートフォーカス
装置を実現できる。さらに、従来不可能であったマクロ
オートフォーカス機能の実現も可能となるなど多くの利
点がある。
本発明によれば、オートフォーカスによる合焦機構とは
別に特別の光路長微動機構を設置することなく、実効的
に光路長を微動、すなわち目につかない程度にフォーカ
スを微変動させながら、かつ同等にフォーカシング機能
を有することができる。すなわち、従来別個に設けられ
ていたフォーカシング機構と、光路微動機構を兼用した
システムが実現できる。オートフォーカス装置を簡単に
構成することができる。
別に特別の光路長微動機構を設置することなく、実効的
に光路長を微動、すなわち目につかない程度にフォーカ
スを微変動させながら、かつ同等にフォーカシング機能
を有することができる。すなわち、従来別個に設けられ
ていたフォーカシング機構と、光路微動機構を兼用した
システムが実現できる。オートフォーカス装置を簡単に
構成することができる。
第１図は本発明の第１の一実施例を示すシステム構成
図、第２図は第２の一実施例の部分システム構成図、第
３図はビデオカメラに用いられる一般的ズームレンズの
例を示す構成図、第４図は撮像素子から得られる高域周
波数成分の焦点位置に対するレベル特性を示すグラフ、
第５図は実施例の動作を説明するための説明図である。 １……レンズ系、２……前玉レンズ群、３……バリエー
タレンズ群、４……コンペンセータレンズ群、５……絞
り装置、６……マスタレンズ群、７……撮像素子、８…
…前置増幅回路、９……カメラ回路、10……高域周波数
成分信号抽出回路、11……基準周波数成分信号検出回
路、12……制御回路、13……基準周波数信号発生源、14
……制御信号発生回路、15……同期検波回路、16……モ
ータ駆動回路、17……モータ。
図、第２図は第２の一実施例の部分システム構成図、第
３図はビデオカメラに用いられる一般的ズームレンズの
例を示す構成図、第４図は撮像素子から得られる高域周
波数成分の焦点位置に対するレベル特性を示すグラフ、
第５図は実施例の動作を説明するための説明図である。 １……レンズ系、２……前玉レンズ群、３……バリエー
タレンズ群、４……コンペンセータレンズ群、５……絞
り装置、６……マスタレンズ群、７……撮像素子、８…
…前置増幅回路、９……カメラ回路、10……高域周波数
成分信号抽出回路、11……基準周波数成分信号検出回
路、12……制御回路、13……基準周波数信号発生源、14
……制御信号発生回路、15……同期検波回路、16……モ
ータ駆動回路、17……モータ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 桜井 博 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 日 立ビデオエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 丸山 竹介 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所家電研究所内 (56)参考文献 特開 昭60−143072（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−165484（ＪＰ，Ａ)
Claims (5)
- 【請求項１】光軸方向に所定の範囲で移動可能なフォー
カシング機構を含む光学系と、 この光学系を通して被写体を撮像して映像信号を発生す
る撮像手段と、 該フォーカシング機構をパルス駆動により移動させる駆
動手段と、 該フォーカシング機構を、所定周期で、かつ、上記所定
の範囲よりも充分に小さい微少範囲で、光軸方向前後に
振動させるように、パルス駆動を行わせる第１の期間
と、該第１の期間とは排他的な関係にあり、該フォーカ
シング機構を光軸方向に一定方向に移動させるように、
パルス駆動を行わせる第２の期間とを時分割に組合せて
該駆動手段を制御する制御手段と、 該映像信号の高域周波数成分の量を焦点信号として検出
する第１の検出手段と、 該第１の動作によって該焦点信号に生じる該所定周期の
変動の位相を検出する第２の検出手段とを設けるととも
に、 前記制御手段は、該第２の検出手段により検出された該
位相の極性に応じて決まるいずれか一方の方向に該フォ
ーカシング機構を移動させるように、該第２の期間にお
ける制御を行なうことを特徴とするビデオカメラのオー
トフォーカス装置。 - 【請求項２】前記駆動手段は、ステッピングモータ及び
その駆動回路で構成されることを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載のビデオカメラのオートフォーカス装
置。 - 【請求項３】前記フォーカシング機構は、前記駆動手段
で駆動されるマスタレンズ群の全部、もしくはその１部
で構成されることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載のビデオカメラのオートフォーカス装置。 - 【請求項４】前記フォーカシング機構は、前記駆動手段
で駆動される前記撮像手段で構成されることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載のビデオカメラのオートフ
ォーカス装置。 - 【請求項５】前記前記フォーカシング機構は、前記駆動
手段で駆動されるコンペンセータレンズ群の全部、もし
くはその１部で構成されることを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載のビデオカメラのオートフォーカス装
置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62024586A JPH0754969B2 (ja) | 1987-02-06 | 1987-02-06 | ビデオカメラのオ−トフオ−カス装置 |
| KR1019880000878A KR910009562B1 (ko) | 1987-02-06 | 1988-02-01 | 비디오 카메라등의 자동 초점 맞춤 장치 |
| US07/151,963 US4842387A (en) | 1987-02-06 | 1988-02-03 | Automatic focusing apparatus for use in video camera and the like |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62024586A JPH0754969B2 (ja) | 1987-02-06 | 1987-02-06 | ビデオカメラのオ−トフオ−カス装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6123463A Division JP2816308B2 (ja) | 1994-06-06 | 1994-06-06 | ビデオカメラのオートフォーカス装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63193775A JPS63193775A (ja) | 1988-08-11 |
| JPH0754969B2 true JPH0754969B2 (ja) | 1995-06-07 |
Family
ID=12142261
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62024586A Expired - Lifetime JPH0754969B2 (ja) | 1987-02-06 | 1987-02-06 | ビデオカメラのオ−トフオ−カス装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0754969B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0783447B2 (ja) * | 1987-10-08 | 1995-09-06 | 松下電器産業株式会社 | 自動焦点調節方法およびそれを用いたビデオカメラ |
| JPH022291A (ja) * | 1988-06-11 | 1990-01-08 | Fuji Photo Film Co Ltd | 自動焦点機能付カメラ |
| JP2714060B2 (ja) * | 1988-10-28 | 1998-02-16 | 株式会社日立製作所 | 自動合焦装置 |
| JP4689094B2 (ja) * | 2001-07-02 | 2011-05-25 | キヤノン株式会社 | カメラ、レンズ装置およびカメラシステム |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0628402B2 (ja) * | 1983-12-29 | 1994-04-13 | 松下電器産業株式会社 | 自動焦点整合装置 |
| JPS62165484A (ja) * | 1986-01-16 | 1987-07-22 | Tamuron:Kk | ビデオ・カメラの合焦自動調節装置 |
-
1987
- 1987-02-06 JP JP62024586A patent/JPH0754969B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63193775A (ja) | 1988-08-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |