JPS58184877A - 自動焦点調整装置 - 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】 本発明は、自動焦点調整装置に関し、特にビデオカメラ
等に用いられ被写体の画像に対応するビデオ信号成分中
に含まれる高周波信号成分の量が最大となるように焦点
調整を行なう方式、すなわち、いわゆる山登りサーボ制
御方式による焦点調整装置に関する。

第１図は、従来形の自動焦点調整装置の構成を示す。同
図において、１は入力端子、２は焦点量検出回路、６は
クランプ回路、４は差分ボールド回路、５は差動増幅回
路、６はフォーカスモータ、７はクランプパルス入力端
子、そして８はホールドパルス入力端子である。

第１図の装置において、図示しないカメラ装置からのビ
デオ信号が入力端子１から入力され、焦点１榛出回路２
において必要な高周波成分が抜き嵌られ、整流されかつ
直流化されて焦点量信号が作成される。該焦点量信号は
クランプ回路６に入力されて、端子７から入力され第２
図に示されるようなりラングパルスによって周期を秒ご
とに所定のクランプ電位Ｖｃｐに直流固定され、差分ホ
ールド回路４に入力される。差分ホールド回路４におい
て、直流固定された焦点量信号は前記クランプパルスよ
り△を秒だけ進相した、すなわちｔ−△を秒だけ遅相し
た、ホールドパルスによってクランプ電位Ｖｃｐからの
変化量すなわち差分量が抽出されコンデン与等によって
ホールドされる。このようにしてホールドされた差分量
信号は、差動増幅回路５において前記クランプ電位ＶＣ
Ｐに対する差分量の方向（正捷たは負）が判定されかつ
増幅されて、差分量の方向に従ってフォーカスモータ６
を正転あるいは反転させることにより図示しないフォー
カスレンズを至近側または無限側に移動させる。このよ
うにして、はぼｔ秒前と現在の焦点量信号の差の値に等
しい差分量が検出され、この差分量が０になる方向にフ
ォーカスモータを駆動することによって自動焦点調整が
行なわれる。

・１　　・１１ ところが、上述のような方式においては、差分量をコン
デンサ等でアナログ的に保持するため、コンデンサ等の
リーク電流等によって差分量のレベルが低下しノイズの
影響等によって自動焦点調整装置が誤動作しやすくなる
という不都合があった。特に、焦点量出力の小さい被写
体あるいは焦点リングが合焦位置を大きく外れた所すな
わち焦点量信号の山裾付近において影響が大きくなる。

また、前記従来形においては、焦点量信号をクランプす
るためのクランプパルスによるノイズが差分量に重畳さ
れ、特に差分量レベルが小さい時に悪影響を与えるとい
う不都合があった。

本発明の目的は、前述の従来形における問題点に鑑み、
山登りサーボ方式による自動焦点調整装置において、焦
点量信号をデジタル化し焦点量信号の極大値の検出等を
デジタル的に処理するという構想に基づき、焦点量信号
のレベルが低い場合にも各種のノイズの影響を受けるこ
となく高精度の焦点調整を行なうことができるようにす
ることにある。　　　　゛ 以下図面により本発明の詳細な説明する。第３図は、本
発明の１実施例に係る焦点量調整装置を示す。同図にお
いて、９はアナログ焦点量信号が人力される入力端子、
１０はＡ／Ｄ　　コンバータ、１１および１６は一フリ
ップフロップ等で構成されるランチ回路、１２および１
４はデジタルコンパレータ、１５はフォーカスパルスＱ
主回路、１６および１７はアンドゲート、１８はオアゲ
ート、１９はフリップフロップ、２０はモータ駆動回路
、２１はフォーカスモータ、２２はカメラ本体からの同
期パルス信号が入力される入力端子、そして２３は焦点
量検出回路に供給される処理パルスを一出力する出力端
子である。

第４図を参照して第６図の装置の動作を説明する。図示
しない捧点葉檜出回路から直流化されたアナログ焦点箪
信綺が入力され、Ａ／Ｄ　　コンバータ１０において例
えば８ビツトの並列バイ′ナリ信号に変換される。Ａ／
Ｄコンバータ１０の出力は、２つのランチ回路１１およ
び１３に入力され、約６／２を秒間ホールドされる。こ
こで１は例えば垂直同期パルスＶＩ）の１周期であり１
／６０秒とされる。これら２つのラッチ回路１１および
１３は、それぞれｔ秒の位相差と２を秒の周期を有する
４種類のパルスＣＬ＋　、　ＧＰ＋　、ＣＬ２　＋　　
ＧＰ２によって駆動される。これら４種類のパルスはフ
ォー力スノ（ルス発生回路１５によって発生され、フォ
ーカスパルス発生回路１５は図示しないカメラ本体より
入力端子２２に入力される同期パルスによって駆動され
ている。したがって、これら各パルスは、カメラ本体内
の信号と一定の同期状態が保たれている。捷だ、フォー
カスパルス発生回路１５の出力は出力端子２３を介して
焦点ｋｍ出回路に供給されている。

次に、ランチ回路１１および１６からのホールド出力Ａ
およびＡ′はそれぞれデジタルコンパレータ１２および
１４に入力あれ、’Ａ／Ｄコンバータ１０から直接人力
享れる出力ＢおよびＢ／と順次比較される。各デジタル
コンパレータ１２および１４は Ａ’＞　Ｂ　　（Ａ’　＞Ｂ’　） ノドき高レベルとなり、逆に Ａ≦Ｂ　　（Ａ’二Ｂ’） のときは低レベルの出力を今生するように構成されてい
る。デジタルコンパレータ１２の出力は前述のパルスＧ
Ｐ２とアンドゲート１６においてアンドが取られ Ａ（Ｂ のときに該パルスＧＰ２がアンドゲート１６を通過して
オアゲート１８に入力される。また、Ａ≧Ｂ のときにはパルスＧＰｚはアンドゲート１６を通過せず
、しだがってアンドゲート１６の出力は低レベルを持続
する。同様に、デジタルコンパレータ１４の出力はアン
ドゲート１７において、）（ルスＧＰ２に比べて１秒進
相するパルスＧＰ＋とアンドが取られ Ａ′　〉Ｂ′ のときにパルスＧ　Ｐ　ｒがアントゲ−、ト１７を通過
しオアゲート１８に入力される。また Ａ’　＜８’ のときには、パルスＧＰ＋はアンドゲート１７を通過せ
ずしたがってアンドゲート１７の出力は低レベルを持続
する。

オアゲート１８の出力はフリップフロッグ１９のクロッ
ク入力端子に入力され、パルスが入力されるごとにその
出力が反転する。捷だ、フリソゲフロップ１９の出力は
モータ駆動回路２０を介してフォーカスモータ２１を駆
動する。したがって、フォーカスモータ２１はフリソゲ
フロップ１９の出力状態に応じて時計方向あるいは反時
計方向に回転される。このようにして１秒前の焦点量信
号Ａ　（Ａ’　）の方が現在の焦点量信号Ｂ（Ｂ’）よ
り大きい場合、すなわちｐ、　（Ａ’）＞　Ｂ　（Ｂ’
）の場合、フォーカスモータ２１が反転し、逆にＡ（Ａ
’）≦Ｂ　（Ｂ’）の場合にはフォーカスモータ２１は
反転することなく同一方向の回転をするように制御され
る。

上述の動作を第５図によって具体的に欽明する。

今、牙５図に示されるような焦点量特性を有する被写体
の場合に、フ第１．．−カスレンズが合焦点より至近側
のある点Ｐ】から合焦動作を開始したものとする。まず
、点Ｐ１における焦点量Ｖｆ１がホールドされフォーカ
スレンズはフリソゲフロップ１９の出力状態によって決
捷る方向に駆動される。例えばフォーカスレンズが焦点
量の山を下る方向（至近側）に駆動されたとすると、を
秒後には点Ｉ）２の焦点量Ｖｆ２がホールドされるとと
もにＶｆｌとＶ、２が比較される。この場合 Ｖｆｌ＞ＶＦ６ であるから、フリソゲフロップ１９の出力は反転し、フ
ォーカスモータ２１の回転方向が反転され山の頂」二に
向う方向すなわち無限側の方向に回転する。その後再び
点Ｐ１　の焦点量Ｖｆ１がホーＡドされるとともにＶｆ
ｘとＶＦ６とが比較される。この場合 Ｖｆｌ〉ＶＦ２ であるからフリソゲフロップ１９の出力は反転すること
なく、シたがってフォーカスモータ２１は同一方向すな
わち無限側方向に（ロ）転を続行する。

これに対して、合焦動作開始時のフォーカスモータ２１
の１「１１転方向が無限側方向になった場合は、点Ｐ皿
における焦点量Ｖｆｌと点Ｐ３における焦点１Ｖ、３と
が比較され ＶＦ１〈ＶＦ３ テするから、フリソゲフロップ１９の出力が反転スルこ
となく、シたがってフォーカスモータ２１は同一方向の
回転を続は次の比較点Ｐ４に向う。

このようにしてフォーカスレンズが合焦点に到達するよ
うに駆動され、焦点調整が行なわれる。

第６図は、第３図の装置におけるＡ／Ｄ　　コンバータ
１０、ランチ回路１１、およびデジタルコンパレータ１
２の詳細を示す。同図に示すように、Ａ／Ｄコンバータ
１０は例えば８ビツトの出力ビツト数を有し、ランチ回
路１１はＡ／Ｄ　コンバータ１０の出力ピント数に相当
する数のＤフリソゲフロップ２６−０．　２６−１．・
・・にょって構成される。Ａ／Ｄ　コンバータ１０の各
ビットの出力は対応スるＤフリソゲフロップのデータ入
力端子りにＷ続さｉ、　各Ｄフリップフロッグ２６−０
．２６−１１．・・・のクロック入力端子ＣＫには入力
端子２７を介して前述のパルスＧＰ＋　が入力される。

また、各フリップフロップ　２６−０．　２６−１．　
　、・、のクリア入力端子ＣＬには入力端子２８を介し
て前述のパルスＣＬ＋が印加される。なお、各７リソプ
フロノプ２６−［］、　　］２６−１．　・・・へのデ
ータ読込みはパルスＧＰ＋の立上り時点で行なわれ、寸
だ読、込まれたデータのクリア動作はクリア入力端子Ｃ
Ｌに印加されるパルスＣＬ＋　の立下り時点で行なわれ
る。ランチ回路１３もランチ回路１１と同様の構５ＶＧ
でなっており、ただパルスＧＰ＋＋　ＣＬ＋　（Ｄ代り
にパルスＧＰ２．ＣＬ２　　が使用されている点が異な
る。

このように本発明によれば、焦点量信号をデジタル化（
７デジタル回路によって該焦点量信号の極大値の検出等
を行々うため、ホールドされた焦点量信号のレベルが時
間の経過により減衰することなく高精度の焦点調整を行
なうことができる。また、本発明によれば、焦点量信号
をクランプパルスによってクランプする必要がなく、ま
た低レベルの差分量を処理する必要がないため、焦点蓄
信霞：１１ 号のＳＮ比が良くなる。さらに、本発明によれは、自動
焦点調整装置が温度または湿度に影響されることなく、
かつ半固定抵抗等による微調整が不較となるだめ装置の
信頼性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来形の焦点量調整装置の１例を示すブロック
回路図、第２図は第１図の装置の動作を示す波形図、第
６図は本発明の１実施例に係る焦点量調整回路の構成を
示すブロック回路図、第４図はオろ図の装置の動作を説
明するだめの波形図、第５図は第３図の装置の動作を具
体的に説明するだめのグラフ、そして第６図は第３図の
装置の詳細を示す部分的ブロック回路図である。 １：入力端子、　２：焦点量検出回路、　　６：クラン
ブ回路、　　４：差分ホールド回路、　　５：差動増幅
−１路、　６：フォーカスモータ、　　７：クランフハ
ルス入力端子、　　８：ホールドパルス入力端子、　　
９二人力端子、　　　１０　：　Ａ／Ｄコンバータ、　
１１，１３：ランチ回路、　　１２，１４：デジタルコ
ンパレータ１−　１５＝フオ一カスパルス琴生回路、　
　１６，１７：アンドゲート、　　１８ニオアゲート、
　　１９：フリツプフロツプ、　２０：モータ駆動回路
、　　２１：フォーカスモータ、２２：入力端子、　２
６：出力端子、　２６−０゜２６−１．　　・・・：Ｄ
フリップフロップ、　　２７．２８：入力端子。 特許出願人　　株式会社　コパル 代理人　弁理士　　伊　東　辰　雄 ４１６ 第　　１１！Ｉ 龜２Ｎ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　被写体の映像に対応するビデオ信号中に含まれる
   高周波信号成分を直流化したアナログ焦１６鼠信号をデ
   ィジタル信号に変換するＡ／Ｄ　　コンバータ、該ディ
   ジタル信号を順次所定時間ホールドするラッテ回路、該
   ランチ回路出力と前記Ａ／Ｄコンバータからのディジタ
   ル信号とを比較するディジタルコンパレータを具備し、
   該ディジタルコンパレータからの比較出力信号にもとづ
   きフォーカスモータの回転方向を制御することを特徴と
   する自動焦点調整装置っ ２、前記ラッチ回路へのディジタル信号の読込みおよび
   前記ディジタルコンパレータからの比較出力信号の取出
   しは、前記高周波信号成分を取出す涜１１距フレーム外
   の時間領域で行なうことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項に記載の自動焦点調整装置。