JPS60264168A - ビデオカメラの自動合焦装置 - 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】 （技術分野） 本発明は、ビデオカメラの自動合焦装置に関するもので
あって、ビデオカメラを用いた映像入力装置一般に応用
可能なものである。

（従来技術） 従来のビデオカメラの自動合焦装置の一例として特開昭
５７−５８４６７号公報記載のものがある。これは、ビ
デオカメラの自動合焦装置の基本技術である「山登り法
」に改良を加えたものであって、レンズの絞り値、焦点
距離が変化することによって被写界深度が変化すると山
登り曲線が変化するため、検波器の足切り電圧をそのと
きの被写界深度に応じて変化させることによって山登り
曲線の変化を防止し、合焦性能を向上させたものである
。

従来のビデオカメラの自動合焦装置の別の例として特公
昭５Ｂ−５８８６８号公報記載のものがある。これも山
登り法の自動合焦装置であって、ビデオ信号の微分値を
非線型的に強調することによって合焦検出感度を向上さ
せたもので、合焦状態と非合焦状態の区別が明確になる
特長がある。

しかし、上記各公報記載のものを含めて従来のビデオカ
メラの自動合焦装置は被写体の構成に対応して自動合焦
を行うものではなく、被写体の構成によっては、意図し
ている被写体に対しては合焦がなされない場合がある。

即ち、カメラで被写体を撮影する場合には、被写体距離
、明るさ、コントラスト、空間周波数等の組み合わせが
無限に存在するため、撮像面上の測距エリアにも同様に
変化に冨んだ被写体が結像され、測距エリア内に遠距離
の被写体と近距離の被写体とが混在している場合には、
何れか一方の被写体に一度合焦されると、他方の被写体
は自動合焦の対象外となってピントがぼけてしまい、撮
影者が意図する被写体が後者であったとすれば、意図に
反した映像になってしまう。また、従来の自動合焦装置
は、測距エリア内の中央部にある被写体や隅の方にある
被写体とが同じ重みで測距対象として扱われているため
に、撮影者の意図しない隅の方の被写体にピントが合っ
てしまったりすることがあった。

（目的） 本発明の目的は、撮影者の意図した被写体に対して自動
合焦が行われるようにして、意図した映像が得られるよ
うにしたビデオカメラの自動合焦装置を提供することに
ある。

（構成） 本発明のビデオカメラの自動合焦装置は、測距エリア内
の位置に応じて重みづけを行う重み関数発生回路と、自
動合焦に供するビデオ信号を上記重み関数発生回路から
の重み関数に応じて増幅する重み係数増幅回路とを有し
ていることを特徴とする。

以下、図示の実施例を参照しながら本発明の詳細な説明
する。

第１図において、符号２０はビデオカメラであって、撮
影レンズ１と、同レンズによる結像面に置かれた光電変
換素子３と、この光電変換素子３の出力に基づいてビデ
オ信号Ｓｖを得るカメラ回路２とを有している。符号１
４は測距エリア制御回路であって、カメラ回路２からの
ビデオ信号に基づき測距エリアを設定するようになって
いる。ビデオ信号Ｓｖは、ゲート回路５において測距エ
リア制御回路１４からのゲート信号Ｇｈによって測距エ
リアが指定されるようになっている。ゲート回路５によ
って所定のエリア内に指定されたビデオ信号Ｓｖは一方
ではインバータ６によって反転され、他方では遅延回路
７によって一定時間遅延され、これら反転信号と遅延信
号は加算回路８で加算されビデオ信号Ｓｖを微分した信
号Ｓｄを得るようになっている。この信号Ｓｄは、測距
エリアの垂直方向を制御するゲート回路９を経て絶対値
化回路１０において絶対値化されるようになっている。

符号１３は重み関数発生回路であって、測距エリア制御
回路１４によって指定された測距エリア内の位置に応じ
て、例えば第２図及び第３図に示されているように、測
距エリアの中心部の信号が強調されるような関数信号を
発生するようになっている。重み関数発生回路１３はま
た、レンズ状態読み取り回路１７からのズームリング位
置や絞りリング位置等のレンズ状態に応じた信号をも勘
案して重み関数信号を発するようになっている。前記絶
対値化された信号は、重み係数増幅回路１１において上
記重み関数発生回路１３からの重み関数に応じて増幅さ
れ、さらに、ピーク値検出回路１２において上記増幅信
号のピーク値が検出され保持されるようになっている。

符号１５はサーボ回゛路であって、ピーク値検出回路１
２の出力信号に対応してレンズ駆動機構１６を作動させ
、レンズ１を移動させるようになっている。

次に、上記実施例の動作を説明する。光電変換素子３の
出力に基づいてカメラ回路２から出力されたビデオ信号
Ｓｖは、ゲート回路５においてゲート信号Ｇｈにより測
距エリアが指定される。そのあと、インバータ６で−Ｓ
ｖに反転される一方、遅延回路７で一定時間遅延され、
これら反転信号と遅延信号が加算回路８において加算さ
れ、ビデオ信ｑＳｖを微分した信号Ｓｄが出力される。

この信号Ｓｄは次の式で表される。

５ａ＝Ｄ　（Ｘ、Ｙ）−Ｄ　（Ｘ−Ｚ、Ｙ）ここで、（
Ｘ、Ｙ）は画面上の座標を表し、Ｄ　（Ｘ、Ｙ）は座標
（Ｘ、Ｙ）での濃淡を表す。

そして、Ｘ軸を走査線方向と一致するようにとると、Ｄ
（ｉ、ｊ）はｉ＝１．２、−・Ｎとなり、ｊ＝１．２、
−・−・Ｍとなる。ここで、Ｎ、Ｍは指定したい測距エ
リアによって決められる。上記信号・Ｓｄは、ゲート回
路９を経て絶対値化回路１０で絶対値化されたあと、重
み係数増幅回路１１によってＡ（ｉ、ｊ）倍だけ増幅さ
れる。この増幅信号をＳｄ’とすると、 ｓｄ’＝Ａ　（ｉ、ｊ）　・ＩＳｄｌ で表される。Ａ（ｉ、ｊ）は重み関数発生回路１３によ
って与えられるものであって、例えば、第２図及び第３
図に示されているように変化し、これによって増幅信号
Ｓｄ’は測距エリアの中央部が強調された信号になる。

増幅信号Ｓｄ“はピーク値検出回路１２によってピーク
値が検出、保持され、サーボ回路１５によって常にピー
ク値が保持されるように、レンズ１の位置が制御される
。

このように、上記実施例によれば、測距エリア内の中央
部の被写体を優先的に測距対象とし、中央部から外れる
に従って優先度を低（して、いわば中央重点測距を行う
ようになっているため、測距エリア内の焦点合わせ不要
の被写体から受ける影響が少なく、撮影者が目的とする
被写体に対して正確に焦点合わせを行うことができる。

また、レンズ状態読み取り回路１７からのレンズ状態に
応じた信号も勘案して重み関数が決定されるため、ズー
ムリング位置や絞りリング位置等の変化に影響されるこ
となく所定の自動合焦動作を行わせることができる。

なお、重み関数は連続関数に限られるものではなく、第
４図及び第５図に示されているように、階段状に変化す
るようにしてもよい。こうすれば重み関数発生回路の構
成を簡単にすることができる。また、関数の階段数を何
段にするかは、コスト等を考慮して任意に設定すればよ
い。

（効果） 本発明によれば、測距エリア内の位置に応じて重みづけ
を行う重み関数発生回路と、自動合焦に供するビデオ信
号を上記重み関数発生回路からの重み関数に応じて増幅
する重み係数増幅回路とを有しているため、自動合焦に
供するビデオ信号が測距エリア内の特定の位置で強調さ
れるから、焦点合わせ不要の被写体から受ける影響が少
なく、撮影者が目的とする被写体に正確に合焦すること
ができ、撮影者の意図した映像を確実に得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すブロック図、第２図は上
記実施例中の重み関数発生回路によって与えられる重み
関数の例を示す立体図、第３図は同上断面図、第４図は
重み関数の別の例を示す立体図、第５図は同上断面図で
ある。 １１−重み係数増幅回路、　１３−・重み関数発生回路
、　２０−　ビデオカメラ。 第１図 ｎ 俤　２　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. °シデオ信号を利用して自動合焦動作を行うビデオカメ
   ラの自動合焦装置において、測距エリア内か位置に応じ
   て重みづけを行う重み関数発生回路と、自動合焦に供す
   るビデオ信号を上記重み関数発生回路からの重み関数に
   応じて増幅する重み係数増幅回路とを有してなるビデオ
   カメラの自動合焦装置。