JPS58188965A - 自動焦点整合装置 - Google Patents
自動焦点整合装置Info
- Publication number
- JPS58188965A JPS58188965A JP57072107A JP7210782A JPS58188965A JP S58188965 A JPS58188965 A JP S58188965A JP 57072107 A JP57072107 A JP 57072107A JP 7210782 A JP7210782 A JP 7210782A JP S58188965 A JPS58188965 A JP S58188965A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- frequency component
- path length
- frequency
- image pickup
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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Classifications
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はテレビジョンカメラの撮像素子より得た信号の
高周波成分を検出し、その振巾が最大になる様にレンズ
の焦点整合装置を駆動する自動焦点整合装置に関するも
のである。
高周波成分を検出し、その振巾が最大になる様にレンズ
の焦点整合装置を駆動する自動焦点整合装置に関するも
のである。
従来技術として、赤外線を被写体に向けて発射し、被写
体より反射した赤外線を受光して被写体までの距離を測
定し、その距離によりレンズの焦点装置を駆動する方式
がある。被写体までの距離測定は正確にできるが、その
出力でレンズを駆動するためにはレンズの焦点整合装置
の組立精度が必要であった。
体より反射した赤外線を受光して被写体までの距離を測
定し、その距離によりレンズの焦点装置を駆動する方式
がある。被写体までの距離測定は正確にできるが、その
出力でレンズを駆動するためにはレンズの焦点整合装置
の組立精度が必要であった。
本発明は被写体と撮像素子の受光面との光路長を微動し
、撮像素子より得た高周波成分の信号の振１３が最大値
になるようにレンズの焦点整合装置をするもので、レン
ズの焦点整合装置を帰還ループ内に入れることにより、
高精度の自動焦点整合装置を提供するものである。
、撮像素子より得た高周波成分の信号の振１３が最大値
になるようにレンズの焦点整合装置をするもので、レン
ズの焦点整合装置を帰還ループ内に入れることにより、
高精度の自動焦点整合装置を提供するものである。
寸ず、従来例についてくわしく説明する。赤外線を発射
し、被写体までの距離を測定する方法を第１図に示す。
し、被写体までの距離を測定する方法を第１図に示す。
図において１は赤外線を発信する発光ダイオードで、２
は赤外線を集光するレンズ、３は被写体、４は被写体３
より反射した赤外線を集光するレンズ、５は赤外線を受
光するホトダイオードである。被写体３との距離により
実線、破線に示す様に受光位置が異なる。したがってホ
トダイオード６の位置により被写体３との距離を測定す
るわけである。その距離によりレンズの焦点整合装置を
駆動する。そのため整合装置は高精度なものが要求され
る。
は赤外線を集光するレンズ、３は被写体、４は被写体３
より反射した赤外線を集光するレンズ、５は赤外線を受
光するホトダイオードである。被写体３との距離により
実線、破線に示す様に受光位置が異なる。したがってホ
トダイオード６の位置により被写体３との距離を測定す
るわけである。その距離によりレンズの焦点整合装置を
駆動する。そのため整合装置は高精度なものが要求され
る。
また整合装置の精度をラフにするために、整合装置を自
動焦点システムの帰還ループ内入れる従来技術もある。
動焦点システムの帰還ループ内入れる従来技術もある。
次にこれについて第２図を用いて説明する。図において
６はレンズ、７は被写体の光学情報を電気信号に変換す
る撮像管、８は撮像管７から得た電気信号を増巾する前
置増巾器、９はガンマ補正、ブランキング（ＢＬＫ）処
理、同期信号（ＳＹＮＣ）の加算等を行うプロセス回路
である。１０は同期信号発生回路で、各回路に同期信号
（ＳＹＮＣ）、ブランキング信号（ＢＬＫ）、垂直駆動
信号（ＶＤ）、水平駆動信号（ＨＤ）等を供給する。１
３は高周波成分を検出する回路で、例えば中心周波数Ｉ
ＭＨｚのバンドパスフィルタである。
６はレンズ、７は被写体の光学情報を電気信号に変換す
る撮像管、８は撮像管７から得た電気信号を増巾する前
置増巾器、９はガンマ補正、ブランキング（ＢＬＫ）処
理、同期信号（ＳＹＮＣ）の加算等を行うプロセス回路
である。１０は同期信号発生回路で、各回路に同期信号
（ＳＹＮＣ）、ブランキング信号（ＢＬＫ）、垂直駆動
信号（ＶＤ）、水平駆動信号（ＨＤ）等を供給する。１
３は高周波成分を検出する回路で、例えば中心周波数Ｉ
ＭＨｚのバンドパスフィルタである。
１８のモータでレンズの焦点整合装置を基準周波数発生
回路１４より得た信号で微動させ、目に検知できない程
度にレンズのフォーカスを変化させる。この結果、高周
波成分検出回路１３の出力信号はフォーカスを微変化さ
せているので、その変化成分を含んでいる。１６は基準
周波数成分を検出する回路で、同期検波回路１６で基準
周波数成分信号の極性と振巾を検出し、モータ駆動回路
１７に加え、撮像管７の出力信号の高周波成分の振巾が
最大になる様にモーター８を駆動する。
回路１４より得た信号で微動させ、目に検知できない程
度にレンズのフォーカスを変化させる。この結果、高周
波成分検出回路１３の出力信号はフォーカスを微変化さ
せているので、その変化成分を含んでいる。１６は基準
周波数成分を検出する回路で、同期検波回路１６で基準
周波数成分信号の極性と振巾を検出し、モータ駆動回路
１７に加え、撮像管７の出力信号の高周波成分の振巾が
最大になる様にモーター８を駆動する。
モーター８の駆動方向の検出を第３図を用いて説明する
。レンズの焦点整合装置を近距離から遠距離捷で５駆動
し、距離Ｄ１のところに被写体があったとき、高周波成
分の信号の振巾は第３図のようになる。ａｌ 、Ｃ２は
モータの微変動を示す。被写体より近距離に合わされて
いたときはｂｌのような波形信号、遠距離に合わされて
いたときにはｂ２のよシ うな波形信号をおのおの得る。ｂｌの信号を同期検波し
た信号でモーター８を０１の矢印方向駆動すると、ｂの
信号ではＣ２の矢印の方向にモーター８は駆動されるの
で、振巾の最大値で安定する。このようにレンズの焦点
整合装置を帰還ループ内に入れることができるので、焦
点整合装置の精度はラフで良い。
。レンズの焦点整合装置を近距離から遠距離捷で５駆動
し、距離Ｄ１のところに被写体があったとき、高周波成
分の信号の振巾は第３図のようになる。ａｌ 、Ｃ２は
モータの微変動を示す。被写体より近距離に合わされて
いたときはｂｌのような波形信号、遠距離に合わされて
いたときにはｂ２のよシ うな波形信号をおのおの得る。ｂｌの信号を同期検波し
た信号でモーター８を０１の矢印方向駆動すると、ｂの
信号ではＣ２の矢印の方向にモーター８は駆動されるの
で、振巾の最大値で安定する。このようにレンズの焦点
整合装置を帰還ループ内に入れることができるので、焦
点整合装置の精度はラフで良い。
しかしモータでレンズを微動させるのは、非常に困難で
、またモータを常時反転運動をさせるのはモータの寿命
を短かくするので実用化は困難である。そのため、赤外
線の反射等で被写体までＱ距離を測定し、その結果によ
りレンズの焦点整合装置を駆動する方式が実用化されて
いる。
、またモータを常時反転運動をさせるのはモータの寿命
を短かくするので実用化は困難である。そのため、赤外
線の反射等で被写体までＱ距離を測定し、その結果によ
りレンズの焦点整合装置を駆動する方式が実用化されて
いる。
本発明はモータの微動方式でなく、被写体と撮像素子ま
での光路長を変化させる自動焦点装置を提供するもので
ある。そのためにレンズと撮像素子の間にガラスを挿入
し、このガラスを微動させて光路長を変化させるもので
ある。光路長の変化量は１００μｍ 前後であれば、映
像信号の変化は目にみえなくて、高同波成分信号の変化
は検出可能である。
での光路長を変化させる自動焦点装置を提供するもので
ある。そのためにレンズと撮像素子の間にガラスを挿入
し、このガラスを微動させて光路長を変化させるもので
ある。光路長の変化量は１００μｍ 前後であれば、映
像信号の変化は目にみえなくて、高同波成分信号の変化
は検出可能である。
本発明の一実施例を第４図に示し、以下説明する。第４
図の６〜１３．１５〜１８は第２図と同一で、同じ動作
をする。第４図では同期信号発生器１０の垂直同期信号
を１／ｎ （ｎは３以上の整数）に分周器１９で分周し
、その分周出力で振動子２０を変動させ、レンズ６と撮
像管７との間に配置したガラスを用いた光路長を変化さ
せる素子２１を微動させる。その結果、撮像管７の出力
信号の高周波成分信号は分周された基準周波数で振巾が
変化する。この振巾成分を基準周波数成分検出回路１６
で検出し、この検出信号を同期検波し、焦点整合装置の
駆動方向を検定する。そして高周波成分信号が最大にな
るように帰還ループを構成する。
図の６〜１３．１５〜１８は第２図と同一で、同じ動作
をする。第４図では同期信号発生器１０の垂直同期信号
を１／ｎ （ｎは３以上の整数）に分周器１９で分周し
、その分周出力で振動子２０を変動させ、レンズ６と撮
像管７との間に配置したガラスを用いた光路長を変化さ
せる素子２１を微動させる。その結果、撮像管７の出力
信号の高周波成分信号は分周された基準周波数で振巾が
変化する。この振巾成分を基準周波数成分検出回路１６
で検出し、この検出信号を同期検波し、焦点整合装置の
駆動方向を検定する。そして高周波成分信号が最大にな
るように帰還ループを構成する。
この様にモータを用いてレンズの焦点整合装置を微動さ
ぜないで、光路長を変化させているため、実現が容易で
、モータの寿命にも影響を与えない。
ぜないで、光路長を変化させているため、実現が容易で
、モータの寿命にも影響を与えない。
捷だレンズの焦点整合装置が帰還ループ内に入っている
ので、整合装置の精度はラフなもので十分である。
ので、整合装置の精度はラフなもので十分である。
なお、基準周波数成分信号は非常に少ないので、基準周
波数成分検出回路（バンドパスフィルタ）１６のＱを非
常に高くして、他成分を十分除去する必要がある。そし
てこのため、基準周波数は十分安定している必要がある
。そのために同期信号発生器１ｏから垂直同期信号を得
、それを分周して基準信号にすれば、安定でしかも容易
に構成できる。標準テレビジョン信号はインターレース
しているので、垂直同期信号の周波数の１／２ の成分
も含んでおり、このため１／ｎ 倍（ｎ：３以上の整数
）の分局器１９を用い、応答速度をできるだけ速くする
ためには１／３倍が最良である。
波数成分検出回路（バンドパスフィルタ）１６のＱを非
常に高くして、他成分を十分除去する必要がある。そし
てこのため、基準周波数は十分安定している必要がある
。そのために同期信号発生器１ｏから垂直同期信号を得
、それを分周して基準信号にすれば、安定でしかも容易
に構成できる。標準テレビジョン信号はインターレース
しているので、垂直同期信号の周波数の１／２ の成分
も含んでおり、このため１／ｎ 倍（ｎ：３以上の整数
）の分局器１９を用い、応答速度をできるだけ速くする
ためには１／３倍が最良である。
次に光路長を変化させる具体例を第５図に示す。
２２は平行な面をもつガラスで支点２３にて回動可能に
ささえられ、また２４は圧電振動子で、電圧を加えると
振動する。それによってガラス２２を振動させると（実
線、破線のように変化する）、光が平行な面をもつガラ
ス２２に垂直に入るときと、傾斜をもって入るときがあ
る。ガラス２２は空気より屈折率が大きいので、傾斜を
もって入−）たときは光路長は長くなる。このように簡
単な構成で光路長を微動できる。
ささえられ、また２４は圧電振動子で、電圧を加えると
振動する。それによってガラス２２を振動させると（実
線、破線のように変化する）、光が平行な面をもつガラ
ス２２に垂直に入るときと、傾斜をもって入るときがあ
る。ガラス２２は空気より屈折率が大きいので、傾斜を
もって入−）たときは光路長は長くなる。このように簡
単な構成で光路長を微動できる。
次に光路長を変える他の実施例を第６図に示す。
図中２５．２６はプリズム状のガラスで、傾斜する面を
互いに向い合せ、他の面は平行になるように構成する。
互いに向い合せ、他の面は平行になるように構成する。
一方のガラス２５は一端が固定部２７に固定され、他方
のガラス２６は振動子２８２例えば圧電振動子に接続さ
れている。ここで振動子２８を上下に撮動させると光の
通るガラスの厚さは変動する。そのため光路長が変化す
る。
のガラス２６は振動子２８２例えば圧電振動子に接続さ
れている。ここで振動子２８を上下に撮動させると光の
通るガラスの厚さは変動する。そのため光路長が変化す
る。
このように本発明の装置は焦点の微変化をレンズと撮像
素子の間に入れた光路長変動素子で行うようにしたため
簡単に構成でき、しかもモータを微動反転させてないの
で、モータの寿命にも影響しない。また、レンズの焦点
整合装置も帰還ループに入っているため焦点合致は高精
度になる。また、撮像素子より得た信号を用いているた
め、い７）） イア） ｆｚ Ｌ／ンズ、例えば１２倍
ズームレンズカ使用できる。またプラスチックレンズは
温度によって膨張して焦点が変化するが、レンズも帰還
ループ内に入っているので、焦点整合は安定である。
素子の間に入れた光路長変動素子で行うようにしたため
簡単に構成でき、しかもモータを微動反転させてないの
で、モータの寿命にも影響しない。また、レンズの焦点
整合装置も帰還ループに入っているため焦点合致は高精
度になる。また、撮像素子より得た信号を用いているた
め、い７）） イア） ｆｚ Ｌ／ンズ、例えば１２倍
ズームレンズカ使用できる。またプラスチックレンズは
温度によって膨張して焦点が変化するが、レンズも帰還
ループ内に入っているので、焦点整合は安定である。
さらに垂直同期信号より分周して基準信号を得ているの
で、回路構成が簡単で、しかも安定である。
で、回路構成が簡単で、しかも安定である。
このように本発明は極めて卓越した作用効果を有するも
のである０
のである０
第１図は赤外線距離計方式の距離測定の原理図、第２図
はモータによって焦点を微変動させる自動焦点整合装置
の従来例を示すブロック図、第３図はモータの駆動方向
を検出する原理を説明するための図、第４図は本発明の
一実施例における自動焦点整合装置のブロック図、第讐
図、第６図はおのおの光路長を変化させる具体的手段を
示す図である。 ６拳・・・０レンズ、７・・・・−４！像管、１ｓ ＠
争・畢・・高周波成分検出回路、１６・・・・・・基準
周波数成分検出回路、１５・・・・・・同期検波回路、
１−９・・・・・・基準信号発生用分周器、２ｏ・・・
・・・振動子、２１・・・・・・光路長変化素子。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 第３図 第４図 第５図 ２ 第６図 ７
はモータによって焦点を微変動させる自動焦点整合装置
の従来例を示すブロック図、第３図はモータの駆動方向
を検出する原理を説明するための図、第４図は本発明の
一実施例における自動焦点整合装置のブロック図、第讐
図、第６図はおのおの光路長を変化させる具体的手段を
示す図である。 ６拳・・・０レンズ、７・・・・−４！像管、１ｓ ＠
争・畢・・高周波成分検出回路、１６・・・・・・基準
周波数成分検出回路、１５・・・・・・同期検波回路、
１−９・・・・・・基準信号発生用分周器、２ｏ・・・
・・・振動子、２１・・・・・・光路長変化素子。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 第３図 第４図 第５図 ２ 第６図 ７
Claims (2)
- （１）被写体と撮像素子の受光面との光路長をある特定
の基準周波数の信号で変化させ、撮像素子より得た映像
信号の高周波成分信号を取り出し、前記高周波成分信号
より前記基準周波数成分の信号を得、前記基準周波数成
分信号と基準周波数信号と比較し、比較して得た信号で
レンズの焦点整合装置を駆動し、前記高周波成分信号の
振巾が最高になる様に帰還回路を構成したことを特徴と
する自動焦点整合装置。 - （２）基準周波数を標準テレビジョン信号の垂直同期信
号の周波数の１／ｎ 倍（、ｎ、’：３以上の整数）に
することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の自動
焦点整合装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57072107A JPS58188965A (ja) | 1982-04-28 | 1982-04-28 | 自動焦点整合装置 |
| US06/488,605 US4484806A (en) | 1982-04-28 | 1983-04-25 | Automatic focussing apparatus |
| CA000426858A CA1212459A (en) | 1982-04-28 | 1983-04-27 | Automatic focussing apparatus |
| EP83104131A EP0092850B1 (en) | 1982-04-28 | 1983-04-27 | Automatic focussing apparatus |
| DE8383104131T DE3361983D1 (en) | 1982-04-28 | 1983-04-27 | Automatic focussing apparatus |
| AU14011/83A AU538849B2 (en) | 1982-04-28 | 1983-04-28 | Automatic focussing tv camera |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57072107A JPS58188965A (ja) | 1982-04-28 | 1982-04-28 | 自動焦点整合装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58188965A true JPS58188965A (ja) | 1983-11-04 |
| JPH0213877B2 JPH0213877B2 (ja) | 1990-04-05 |
Family
ID=13479831
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57072107A Granted JPS58188965A (ja) | 1982-04-28 | 1982-04-28 | 自動焦点整合装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58188965A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62202682A (ja) * | 1985-11-20 | 1987-09-07 | Sanyo Electric Co Ltd | オ−トフオ−カス機構 |
| JPH0774999A (ja) * | 1994-06-06 | 1995-03-17 | Hitachi Ltd | ビデオカメラのオートフォーカス装置 |
-
1982
- 1982-04-28 JP JP57072107A patent/JPS58188965A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62202682A (ja) * | 1985-11-20 | 1987-09-07 | Sanyo Electric Co Ltd | オ−トフオ−カス機構 |
| JPH0774999A (ja) * | 1994-06-06 | 1995-03-17 | Hitachi Ltd | ビデオカメラのオートフォーカス装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0213877B2 (ja) | 1990-04-05 |
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