JPS60178418A - 光学系の焦点制御装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明は、光学系の焦点制御装置に関するものであり
、特にクロック信号の制御に同期し、静的な「黒」と「
白」の移行により生じた映像表面上のコントラストの差
異によって得られた映像信号を入力し、記憶手段と比較
手段とを用いて段階的に近似して最適なレンズの焦点制
御を得るようにした制御装置に関するものである。

［従来技術］ 西ドイツで発行の雑誌“Ｆｕｎｋｓｃｈａｕ”（Ｖｏｌ
、２．１９８３、４４〜４５ページ）には、制御回路を
そなえた自動焦点調液装置の記載があり、それは対象物
を起点とし所定の角度だけ開いた二角形の二辺状の光路
を形成し、一方の光路で基準の映像を移送し、他方の光
路で比較すべき映像を移送するようにしたものである。

すなわち、二本の光路は、２つの固定した鏡で反射され
た、その二本の光路の間に配置された単一のプリズムの
銀でコーティングされた面に達する。そのあと二本の光
路はプリズムの銀でコーティングした面から映像平面内
のＣＣＤ線の基準領域と比較領域とに至る。それらの光
路の２つの入射点は、線型のＣＣＤアレイの中で多少離
隔しており、その距離は対象物を起点とする二本の光路
の間の角度に依存し、補正すべき測定値をあられすと考
えられる。ＣＣＤアレイ上の２つの入射点をシフトする
間に発生したクロックパルスの個数から、小型のモータ
を用いて焦点をあわせるのに必要な補正操作値が得られ
る。そのモータの回転はギヤを通じて操作部材の移動可
能部分に伝達され、これにより焦点距離の制御が行なわ
れる。

自動焦点制御装置の他の構成としては西独特許公開第３
２２２６６３号公開に記載されたものがあり、それによ
れば、映像平面上に配置した半導体イメージセンサは、
やはり互いに離隔され同数の影像素子をもつ２つの領域
から成っている。これら２つのイメージセンサ領域に対
して、それぞれ２個づつ個別に信号を発生するための信
号発生装置が直列に配置されている。この装置によって
、各々のイメージセンサ領域の２つの近接する映像素子
の電圧の差異をそれぞれに亘って総和することにより、
出力信号の積分値を算出して記憶する。

もし焦点が合っていなければ、２つの信号発生装置の出
力信号の積分値との差の値が差動耳幅器によって基準電
圧と比較して決定される。その差動増幅器の出力端子に
接続した電圧判別器によって。

差動増幅器の出力電圧が所定の２つの比較電圧の範囲内
にあるか否かが判断され、その結果に基づき最適な焦点
位置へとレンズが移動される。

上述の従来技術は光学レンズシステムの最適焦点調節を
行うためのものであったが、西独特許公開第３１３１７
４９号公報及びそれの対応特許である米国特許第４３２
５０８２号には、電荷をもつビームの最適な焦点間接状
態をディジタルプロセルにより測定するようにした装置
が開示されている。この装置においては、実際の測定動
作に先立って基盤目状に「黒Ｊと「白」の模様を配置し
たテストパターン上で電子ビームを走査させ、「黒」か
ら「白」への移行、または「白」から「黒」への移行に
対応してディジタル信号を発生させる。このディジタル
信号に対応して、そのパターンを電子ビームで走査する
ことにより直接得られたアナログ信号の遷移傾斜率の最
大値が微分回路によって得られる。このマークの「黒」
から「白Ｊまたは「白」から「黒」に対する微分商は、
電子ビームによる走査の場合は、直接得られたアナログ
信号の傾斜率に依存し、一方その傾斜率はテストパター
ン上の電子ビームのスポットの大きさに依存する。すな
わちそのスポットの大きさは、電子ビームに影響を与え
る電子光学的な焦点制御レンズシステムの焦点の状態の
一つの尺度となるものである。そしてこの測定プロセス
の特徴は、「黒」から「白」、及び「白」から「黒」へ
のマークの複数の走査からなるラスターが、いくつかの
測定間隔においては、それぞれ異なった焦点制御状態の
もとで、電子ビームにより完全に走査される、というこ
とにある。各々の測定間隔に対しては、個々の予定のク
ロック時間に走査して得たアナログ信号が、その実際の
値に基づきデイジタル化される。近接する２つのクロッ
ク時間に得られた２つのディジタル値の差は、傾斜率の
符号とその傾斜率に比例する値に応じてバッファされ、
つまりは焦点調節量に依存することになる。このあと、
得られた差の最大値が比較により決定されて、記憶され
る。いくつかの測定間隔でそれぞれ得られた相対的な差
の最大値は次Ｃ相互に比較され、こうして最適な焦点調
節量を得るための絶対的な差の最大値が見出される。ア
ナログ信号の走査用に入力される走査パルスのクロック
時間は微分回路によってアナログ信号の微分商を算出す
るために重要である。尚、ここで使用されている微分回
路は複数の微分用の素子で構成されているが、その回路
構成は込み入っており、それゆえに動作も複雑である。

従って、回路の製造上でも使用上でもその回路な簡易化
することが望ましい。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記従来技術によれば、焦点の補正を行うためには補助
的な光学装置を設けるか、多数の回路素子を用いるかの
どちらか、あるいは両方を採用せざるを得す、構成が複
雑になった。

そこで本発明は、簡単な構成により実現できるようにし
たレンズの焦点制御装置を提供することを目的とするも
のである。

［問題点を解決するための手段］ この発明は、映像信号の傾斜率が、その傾斜に要する時
間を計数するだけで決定されることを特徴とし、レンズ
系の焦点を調節するための制御装置を提供するものであ
る。その計数値は、映像信号の傾斜率が低いときは計数
値が大きく、またその傾斜率が大きいときは計数値が小
しくなるよう次 に与えられる。そして、継起する芳々の測定間隔に得ら
れたそれぞれの計数値を比較することにより最小値が自
動的に得られ、その得られた最小値は焦点の最適設定値
を決定するための基準値として使用される。

そうしてこの発明の長所は、−切調節が必要でない比較
的簡単な回路の設計構造であることと、映像信号はアナ
ログ的でもデジタル的でもどちらでも入力できることと
、光学システムと電子−光学的レンズシステムの両用に
利用可能なこと、にある。

すなわち、回路構成が比較的簡単だから、その回路の設
定プロセスが速やかに達成できる。また、回路それ自身
は、きわめて小さい面積しか必要としないモノリシック
集積回路で形成することができる。すなわち、この回路
を光学的レンズシステムに適用する場合は、機械的構成
部分が占める面積に比較すればその回路が占める面積は
実質的に無視できるほど微々たるものである。

［実施例］ この発明の原理は、第１図を用いてその概要を説明する
ことができる。同図において、映像信号はアナログ信号
またはデジタル信号のうちのどちらか一方のみとして、
並列モードまたは直列モードでしきい値差動コンパレー
タ２に入力される。

この発明の原理に基づき処理すべき映像信号は、対象物
の表面における静的な「黒」と［白」との移行によって
生じた離散的なコントラストの差異に基づくものである
。また、映像信号以外に、低しきい値信号りと高しきい
値信号Ｈとがそれぞれ入力端子Ｂ、Ｃを介してしきい値
差動コンパレータ２に入力される。再度述べると、しき
い値信号をアナログで表示するかディジタルで表示する
かはこの際重要でない。また、焦点を合わせるべき映像
が灰色スケール中の予定の灰色の帯域を覆うようにする
ことによって、低しきい値信号りと高しきい値信号Ｈと
を任意の比率で選択することができる。これらのしきい
値を「暗」または「ライトグレー」の方向ヘシフトさせ
ることにより、予定の成像の帯域に焦点を合わせること
ができる。

このことは、対物レンズの焦点の深さが、映像表面内で
対象物の表面の全表面構造を鮮鋭に写し出すには不十分
である場合に特に重要である。しきい値差動コンパレー
タ２の出力端子ＦはＡＮＤゲート４の第１の入力端子に
接続され、ＡＮＤゲート４の第２の入力端子にはクロッ
ク信号３が入力される。ＡＮＤゲート４の出力端子はカ
ウンタ５の計数端子に接続される。カウンタ５の制御出
力端子は自身のリセット端子Ｒに接続され、カウンタ５
の計数出力端子はバッファ６の入力端子に接続される。

尚、このときカウンタ５の計数出力はが列モードと並列
モードのどちらであってもよい。

カウンタ５のリセット端子Ｒは、各々の剖数処理の終了
後及びバッファ６への計数値の転送後カウンタ５を初期
状態ヘリセットするために外部的に搾御するようにして
もよい。バッファ６は駆動回路１１を介して端子１２へ
信号を出力する。この出力信号はとくに対物レンズの焦
点を制御するために利用される。

［作用］ 上記した回路を用いて、焦点を制御するために、対応す
る映像の構造によって生起された映像の端縁の傾斜率が
、映像信号において簡単な方法で最適化される。

さて、第１図の回路の作用は第２〜５図を参照して説明
することができる。第２図は、対物レンズの焦点が十分
に合わされていない場合で、映像の傾斜構造を検知する
際に、しきい値差動コンパレータ２の入力端子Ａのアナ
ログ信号の形状をあられすものである。第２図の縦座標
は入力端子Ａの電圧を示し、その縦座標には低しきい値
りと高しきい値Ｈとが記している。入力端子Ａに加えら
れる映像信号が時間Ｔ１で低しきい値りを越え、そのま
ま上昇して時間Ｔ２で高しきい値Ｈに達し、さらに値が
上昇して高しきい値Ｈを越えたとする。

この場合には映像信号の曲線の傾斜率が小さいので、時
間Ｔ１とＴ２の間の間隔が十分に長い。この間隔は、し
きい値差動コンパレータ２の出力端子Ｆから出力される
矩形パルス幅に対応する。

このことは、しきい値差動コンパレータ２がＴ１からＴ
２の期間だけ導通し、それ以外の期間では非導通である
ことを意味する。すなわち、ＡＮＤゲート４の一方の入
力端子にはしきい値差動コンパレータ２の出力端子Ｆが
接続されているので、ＡＮＤゲート４の他方の入力端子
に加えられているクロック信号は上記Ｔ１からＴ２の期
間だけＡＮＤゲート４の出力端子を介してカウンタ５に
入力される。このときクロック信号の周期は、映像信号
の傾斜率が相当に大きくてもその傾斜率に対して十分な
分解能を与えるように、十分小さく設定されている。

第４図は、Ｔ１からＴ２までの期間内のクロック信号の
パルス列をあられすものである。この場合ＡＮＤゲート
４がカウンタ５に対して比較高い周波数をもつクロック
パルス列を与えなければならないことを、第４図は示し
ている。

第３図は、レンズの焦点を十分合わせた場合の、しきい
値差動コンパレータ２の入力端子に入力される映像信号
の曲線形状をあられしたものである。

ただし、縦軸と横軸のスケールは第２図と同じである。

第３図を第２図と比較すると、映像信号の傾斜は第３図
の方がかなり急になっていることがわかる。これは、Ａ
ＮＤゲート４がＴｌ’がらＴ２′までという短い期間だ
け導通状態となることを意味する。時間Ｔｌ’　がらＴ
２’で区切られた期間では、例えば第５図に示すように
、２個のクロック信号がＡＮＤゲート４からカウンタ５
に入力されるにすぎない。

きわめて一般的に言うと、映像信号の傾斜率は焦点がど
の程度合っているかの目安となりうる。

すなわち、もしレンズの焦点位置が最適化されると、コ
ントラストの推移は映像信号の形状の傾斜率を極大化さ
せるはずである。尚、第２図から第５図まででは映像信
号はアナログ表示信号として入力されているが、これら
のプロセスはしきい値差動コンパレータ２をディジタル
プロセス用に設定することによって映像信号をディジタ
ル表示信号として入力するようにしてもよい。すなわち
、このためには高しきい値Ｈと低しきい値りとをディジ
タル表示で入力し、映像信号を高しきい値Ｈ及び低しき
い値りとを比較して映像信号のディジタル値がこれらの
値の間にあるとき出力端子Ｆから信号を出力する。ただ
し、このとき入力端子Ａから入力するディジタル値が連
続的に増加または減少するという条件は必要である。尚
、ディジタル用のコンパレータそれ自身は周知であり、
その設計構造は本発明にとって特に重要ではないのでこ
こでの言及は避ける。

さて１次のことには考慮しておかなければならない、す
なわち処理する映像信号がアナログ表示であれディジタ
ル表示であれ、レンズの焦点制御を行う間は高しきい値
Ｈと低しきい値りとは一定に保たれていなければならず
、さらにそれら２つの値は映像信号の個々の「灰色」の
スケールが高しきい値Ｈより大きく低しきい値よりも小
さく選択されていなければならないということである。

そのあと、対物レンズの焦点をあわせるために、クロッ
クパルスの数を計数したカウンタ５の計数値はバッファ
６の焦点制御のための記憶部位に記憶される。バッファ
６に記憶されたその計数値は駆動回路１１を介して出力
端子１２へ出力され、この出力端子１２はレンズの焦点
測定動作は複数回、すなわち異なる焦点の条件のもとで
少くとも３回は行なわれ、バッファ６に記憶したカウン
タ５の計数値のうち最小のものに対応する焦点位置を最
適であるとみなす。尚、焦点測定が１度終了してそのと
きの計数値がバッファ６に転送される毎に、カウンタ５
が自身の出力端子からリセット端子Ｒに入力される信号
によってリセットされることは明らかであろう。

所定の窓内で検知した映像信号の値をもとめることによ
って像々の映像部分での焦点制御を最適化できるが、こ
の場合、その窓の外の映像領域は焦点測定の対象とはな
っていない。このように、以上の構成では特定の目的に
対して選択的に再生効果を得ることが可能となる。

既に述べたように、本発明により開示される装置は、光
学的なレンズの焦点調節のみならず電子−光学的レンズ
システムに適合することができる。

そこで電子−光学系電子システムについて以下に述べよ
う。

［他の実施例］ 第６図の回路は、電気−光学的レンズシステムに特に適
合するものであるが、光学的レンズの段階的焦点調節用
にも使用することができる。しきい値差動コンパレータ
２の出力端子ＦはＡＮＤゲート４の第１の入力端子のみ
ならず、マルチラインレジスタとして設計されたバッフ
ァ６のアドレスコントロールユニット２３にも接続され
ている。

さらに出力端子Ｆは、インバータフの入力端子にも接続
されている。インバータフの出方端子はＡＮＤゲート１
９の第１の入力端子に接続されている。またＡＮＤゲー
ト１９の第２の入力端子にはクロック信号が入力される
。ＡＮＤゲート１９の出力端子はフリップフロップ１４
のリセット端子に接続されている。

さらにＡＮＤゲート４の第３の入力端子にはクロック信
号が入力される。カウンタ５の計数出力端子はバッファ
６の入力端子に接続され、バッファ６のアドレスはアド
レスコントロールユニット２３を介してクロックパルス
が入力されるごとに、内蔵されたインクレメントカウン
タによって１つづつ増加する。尚、設定プロセスを簡便
化するために、各レジスタのアドレスに予定の焦点調節
値を収めておいてもよい。

バッファ６の出力端子は最小値比較器２４の入力端子に
接続されている。最小値比較器２４にはバッファ６で貯
えられたクロックパルスが並列入力され、それがら最小
のパルス個数のクロックパルス列が見出される。そのよ
うな最小値比較器の構成及び作用はＩ　Ｂ　Ｍ　Ｔｅｃ
ｈｎｉｃａｌ　ＤｉｓｃｌｏｓｕｒｅＢｕｌｌｅｔｉｎ
、　Ｖｏｌ、２２．　Ｎｏ、７．１９７９年１２月発行
、２６７１〜２６７２ページに記載されている。本発明
は最小値比較器２４の回路構成に直接関連があるもので
はないので、ここではこれ以上の言及は避ける。

最小値比較器２４の出力端子は、例えば駆動回路を内蔵
したディジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）変換器２５に接続
され、これによって出方端子１２には焦点の最適調節に
置部利用できる設定信号が出力される。

［他の実施例の作用］ 第６図の回路は次のように動作を行う。先ずカウンタ５
をその計数スタート位置ヘリセットするのであるが、そ
れはしきい値差動コンパレータ２からのパルスがなけれ
ば自動的に実行される。フリップフロップ１４はカウン
タ５の出力端子からの信号によってそのセット端子をト
リガされる。

すると、ＡＮＤゲート４の第３の入力端子が高しベルに
立ち上がるのでＡＮＤゲート４はカウンタ５に対してク
ロック信号を送る用意が出来たことになる。クロック信
号は常時ＡＮＤゲートの第２の入力端子に加えられてい
るので、しきい値差動コンパレータ２の出力が立ち上が
るとすぐにクロック信号がカウンタ５に入力される。

ＡＮＤゲート１９の第１の入力端子にもやはり常時クロ
ック信号が加えられている。従って、しきい値差動コン
パレータ２の出力が立ち下がると、この立ち下がり信号
はインバータ７で反転されてＡＮＤゲート１０の第２の
入力端子に入力されるので、ＡＮＤゲート１９は導通状
態となり従ってカウンタ５のリセット端子Ｒとフリップ
フロップ１３のリセット端子とにパルスが出力される。

すると、フリップフロップ１３の出力からＡＮＤゲート
４の第３の入力端子に低レベルの信号が出され、これに
よりＡＮＤゲート４が閉じられるのでカウンタ５へのク
ロック信号の入力が停止する。

このリセット動作に先立って、カウンタ５の計数値は既
にバッファ６に転送され、またしきい値差動コンパレー
タ２の出力信号がアドレスコントロールユニット２３に
入力されてバッファ６中に内蔵されたインクレメントカ
ウンタが作動するので、カウンタ５から転送された計数
値はバッファ６内の所定のアドレスに格納されることに
なる。

それゆえに最小値比較器２４は個々の計数値を受け取っ
たあとは間断なく比較動作を行うことができ、すなわち
それらの計数値のうち最小のものが焦点の最適調節に利
用される。

バッファ６の各レジスタ段から得られた計数値はゆえに
各レジスタ段のアドレスとともに最小値比較器２４に転
送される。もし最小計数値が選択されると、その最小計
数値に対応するレジスタ段のアドレスが最小値比較器２
４によって供給される。尚、上述の構成のかわりに、最
小値比較器２４にレジスタ段のアドレスを転送しないで
、最小計数値そのものを最小値比較器２４によって供給
し、この値を電子−光学レンズの設定動作用に利用可能
な設定基準信号として利用するようにしてもよい。

また、最小値比較器２４から出力されたパルスを対物レ
ンズの設定動作用モータを制御するために用いることが
できる場合でさえ、もし最小値比較器２４の出力端子に
接続した駆動回路がＤ／Ａ変換器２５で駆動されるなら
、それは電子−光学レンズの最適制御を行う動作モード
につき特に利点があろう。そのようなり／Ａ変換器２５
は出力端子１２を介して電磁気的焦点制御システムに必
要な電流を与えることができる。

［さらに他の実施例コ 第７図は、対象物を対物レンズに対して移動するために
、位置制御用モータを段階的に制御するのに適した回路
を示すものである。尚、同図においてカウンタ５は第６
図のものとほぼ等しいが、ただ動作モードが多少異なっ
ている。

第７図において、テレビカメラ１には位置制御用モータ
（図示しない）によって段階的に移動制御可能とした対
物レンズが備えられている。尚、この部分は前記“Ｆｕ
ｎｋｓｃｈａｕ”（Ｖｏｌ、２．１９８３．４４−４５
ページ）に記載されている。

テレビカメラ１はしきい値差動コンパレータ２の入力端
子１８に信号を供給する。しきい値差動コンパレータ２
の出力端子はＡＮＤゲート４の第１の入力端子と、ＡＮ
Ｄゲート１５の反転入力端子とにそれぞれ接続されてい
る。ＡＮＤゲート１５のもう１方の入力端子にはクロッ
ク信号を供給する。ＡＮＤゲート１５の出力端子はカウ
ンタ５のカウントアツプ入力端子子とフリップフロップ
１３のリセット端子とにそれぞれ接続されている。

またＡＮＤゲート４の第２の入力端子にはクロック信号
を入力するとともに、その第３の入力端子にはフリップ
フロップ１３の出力端子を接続する。

ＡＮＤゲー１〜４の出力端子は結線１４を介してカウン
タ５のカウントダウン端子−と、複数のレジスタ段ＡＮ
Ｄゲート８の各入力端子と、複数の出力ＡＮＤゲート９
の各入力端子とにそれぞれ接続されている。

カウンタ５の転送出力端子はソリツブフロップ１３のセ
ット端子に接続されており、カウンタ５の計数値がその
最大値に達するとカウンタ５からフリップフロップ１４
のセット端子に１個のパルスが出力される。カウンタ５
の各計数段の出力端子は個別に各レジスタ段ＡＮＤゲー
ト８の第２の入力端子に接続されている。各々のレジス
タ段ＡＮＤゲート８は、自らがオンの状態にあるとき、
バッファ６のそれぞれのレジスタ段に計数値を供給する
様に各レジスタ段に個別に接続されている。

バッファ６のレジスタ段のセット出力端子はそれぞれ個
別の出力ＡＮＤゲート９の第２の入力端子に接続されて
いる。レジスタ段のリセット出力端子は１段上に対応す
る出力ＡＮＤゲート９の第３の入力端子に接続されてい
る。すなわち、バッファ６から最下段の計数値を受け取
る出力ＡＮＤゲート９には第１の入力端子の他はバッフ
ァ６の最下段の計数値を収めるレジスタ段のセット出力
端子が接続されているのみである。

出力ＡＮＤゲート９の出力は１個の出力ＯＲゲート１０
の各入力端子にそれぞれ接続されており、その出力ＯＲ
ゲート１０の出力端子１６を介して駆動回路１１の制御
が行なわれる。駆動回路１１は出力端子１２を介して位
置制御モータを段階的に回転させ、もってテレビカメラ
１の対物レンズを焦点距離を最適化するように移動制御
する。

［さらに他の実施例の作用］ 第７図の回路は次のように動作する。先ず、最初の焦点
制御動作に先立って、準備動作として、カウンタ５が最
大計数値までカウントアツプされる。そして、計数値が
最大値に達するとカウンタ５の転送出力端子からフリッ
プフロップ１３のセット端子へ１個のパルスが送られ、
これによりフリップフロップ１３の出力端子を介してＡ
ＮＤゲート４の第３の入力端子の電圧が立ち上がる。こ
のあと、しきい値差動コンパレータ２の入力端子Ａに入
力される映像信号のレベルが低しきい値りを越えるとＡ
ＮＤゲート４が導通状態になり、ＡＮＤゲート４の出力
端子を介してカウンタ５のカウントダウン端子−にクロ
ック信号が入力されるようになる。一方、しきい値差動
コンパレータ２の出力の立ち上がりと同時にＡＮＤゲー
ト１５は非導通となり、このためカウンタ５のカウント
アツプ端子＋も不作動状態となる。しきい値差動コンパ
レータ２の出力が立ち上がったことによって結線１４を
介してカウントダウン端子−に入力されるクロック信号
により、カウンタ５は計数値を減算するように作動し、
次にしきい値差動コンパレータ２の出力が立ち下がって
ＡＮＤゲート４が非導通となるまでこの減算動作は行な
われる。ところが、このことは、しきい値差動コンパレ
ータ２の出力が立ち下がるとＡＮＤゲート１５の方が導
通状態となり、すなわち今度はカウンタ６のカウントア
ツプ端子にクロック信号が入力されてその計数値が最大
値までカウントアンプされることを意味する。

カウンタ５を減算状態から加算状態に切り換える前に、
カウンタ５の計数値はバッファ６の対応するレジスタ段
に転送される。このことは、減算状態でＡＮＤゲート４
から結線１４を介して各レジスタ段ＡＮＤゲート８に予
めクロック信号が入力されているので可能となる。それ
と同時に次々と、カウント５の各計数段のセット出力端
子から供給されるパルスと、個々のパルス間隔の間しこ
１段上の計数段のリセット出力端子から供給させるパル
スとによって、対応する出力ＡＮＤゲートが作動する。

これによって出力ＯＲゲート１０は、最初の焦点制御動
作の間、ＡＮＤゲート４から供給されたパルスの個数に
等しいパルス列を出力する。

最初の焦点の測定が終了すると、カウンタ５は最大計数
値までインクレメントされるが、この最初の測定でバッ
ファ６に貯えられた計数値はそのままバッファ６に保持
される。次の第２回目の焦点測定が開始されると、もし
映像信号の傾斜が急になって、しきい値差動コンパレー
タ２の出力カ二高レベルである期間がそれに対応して短
くなったのであれば、ＡＮＤゲート４から出力されるノ
（ルスの個数は明らかに減少する。結局、バッファ６の
少くとも１つのレジスタ段がさらにセット状態に切り換
えられ、それに対応して、最大計数値を基準にしてより
小さい桁のカウント５の計数段力１リセットされるので
、対応する出力パルスが出力ＯＲゲート１０に供給され
る。こうして、より大きい計数段はセット状態にとどま
るので最初の焦点測定での計数段より多くの数のレジス
タがセット惜態に切換えられることになる。しかし、こ
のことは第１回目の焦点の測定プロセスにおいて焦点位
置が最適でなかった場合にのみあてはまる。

また、次々に行なわれる焦点測定の間の期間は、次の準
備動作が開始されるまでフリップフロップ１３の出力端
子が低レベルにとどまるのでＡＮＤゲート１４が非導通
となり、従ってカウンタ５のカウントダウン端子は不作
動状態となる。

上述のプロセスは、ある焦点測定動作においてカウンタ
５で減少された値が、その−回前の焦点測定動作におい
てカウンタ５で減算された値と等しいかそれよりも多く
なるまで繰り返される。すなわち、そのような場合とは
、加算された計数段がその一回前の焦点測定でセットさ
れたばかりの、すなわち不作動状態にあるレジスタ段の
みを制御するので、バッファ６のレジスタ段がリセット
状態にさらに切り換えられることがない場合に相当する
。結局、出力ＡＮＤゲート９がさらに開かれることがな
いので、出力端子１２から出力されるパルスの個数は、
前回に出力したパルスの個数の対し一定にとどまる。こ
のように、−たん焦点の最適制御状態が得られると、そ
の状態は維持されることになる。

そして、すべての焦点測定プロセスが終了すると、バッ
ファ６のリセット端子１７に入力されるパルスによって
、バッファ６の記憶内容がリセットされる。テレビカメ
ラ１の対物レンズの焦点を合わせるためにはステップパ
ルスを出力端子１２から位置制御モータへ出力すること
により測定プロセスと測定プロセスとの間の期間に対物
レンズを最大または最小値の位置へ段階的に移動させて
最適位置に調節してゆく。このことは次のような利点を
もたらす、すなわち映像信号のはじめの傾斜がなだらか
であれば、それに対応して多数のクロックパルスで駆動
されるステッピングモータは高速で対物レンズの粗調節
を行う。そのあと調節が進んで映像信号の傾斜が急にな
り、従ってクロックパルスの数が減少すると（第２〜５
図参照）、予め粗調節された対物レンズを少いパルスで
ステッピングモータを駆動させるので、低速で微調節す
ることができる。

尚、上記実施例では映像信号の上昇時間を測定している
が、それの下降時間を測定してもよ号ことはもちろんで
ある。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、映像信号が２つのし
きい値の間を上昇または下降する時間をクロックパルス
で測定するだけでレンズの焦点を制御すべき信号を作成
することができるので、構成がきわめて簡単で操作が容
易なレンズの焦点制御装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の回路の概要を示すブロック図、第２
図は傾斜のなだらかなアナログ表示のビデオ信号の図、
第３図は傾斜の急なアナログ表示のビデオ信号の図、第
４図は第２図に対応して発生するパルス列の図、第５図
は第３図に対応して発生するパルス列の図、第６図はこ
の発明の他の実施例の回路のブロック図、第７図はこの
発明のさらに他の実施例の回路のブロック図である。 １・・・・テレビカメラ、２・・・・しきい値差動コン
パレータ、４・・・・ＡＮＤゲート、５・・・・カウン
タ、６・・・・バッファ、７・・・・インバータ、１１
・・・・駆動回路、１２・・・・出力端子、１３・・・
・フリップフロップ。 出願人　インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・
コーポレーション 代理人　弁理士　岡　１）　次　生 （外１名） ＴＩＴ２ｔ−ｍ− ＦＩＧ、２ Ｔ＋　Ｔ２　−一−−ｔ ＦＩＧ、４ ＴＩ’　Ｔ２’　ｔ　−ｍ−− ＦＩＧ、　３ Ｔ＋’　■２″　−儂−ｔ ＦＩＧ、５

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）焦点距離を制御可能とした光学手段と、前記光学
   手段を介して表面上にコントラストをもつ対象物の表面
   を走査し、その走査の進行に沿って傾斜する電圧値をも
   つ映像信号を発生するための走査手段と、 高しきい値電圧と低しきい値電圧とを設定して前記映像
   信号と両しきい値電圧とを比較し、前記映像信号が両し
   きい値電圧の間の値を示すときのみ出力信号を発生する
   しきい値差動コンパレータと、 前記映像信号が前記両しきい値開を移行するに要する時
   間よりも短い一定周期のクロック信号を発生するための
   手段と、 クロック信号を計数するためのカウンタと、前記しきい
   値差動コンパレータと前記カウンタとの間に接続し、前
   記出力信号が発生されたときに前記カウンタに前記クロ
   ック信号を供給するようにゲート動作を行うＡＮＤゲー
   トと、前記カウンタの計数値に応答して前記光学手段の
   焦点距離の制御を行う駆動手段、 とを有する光学系の焦点制御装置。
2. （２）前記光学手段が光学レンズであるところの特許請
   求の範囲第（１）項に記載の光学系の焦点制御装置。
3. （３）前記光学手段が電子ビームの焦点制御システムで
   あるところの特許請求の範囲第（１）項に記載の光学系
   の焦点制御装置。
4. （４）前記映像信号がアナログ表示であるところの特許
   請求の範囲第（１）項に記載の光学系の焦点制御装置。
5. （５）前記映像信号がディジタル表示であるところの特
   許請求の範囲第（１）図に記載の光学系の焦点制御装置
   。
6. （６）前記駆動手段がステッピングモータであるところ
   の特許請求の範囲第（１）項に記載の光学系の焦点制御
   装置。