JPS6225014Y2

JPS6225014Y2 -

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Publication number: JPS6225014Y2
Application number: JP13147179U
Authority: JP
Priority date: 1979-09-21
Filing date: 1979-09-21
Publication date: 1987-06-26
Also published as: JPS5648173U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は撮像装置たとえばビデオカメラ等に使
用して好適な焦点調整装置に係わり、特にホーカ
ス調整用モータの回転方向を的確に制御すること
のできる自動焦点調整装置に関する。

従来よりビデオカメラ等における自動焦点調整
装置として、ビデオ信号中の高域成分のレベルを
検出することにより、焦点調整を行なうようにし
た装置が知られている。このものは、ビデオ信号
中に含まれる周波数成分に注目したものであり、
光電変換することにより得られるビデオ信号が、
焦点が最良点であつているときにその画像の境界
における立上りが最も鋭くなることを利用したも
のである。そして、上記した装置ではビデオ信号
の中から高域成分を抜き出し、この高域成分の検
出レベルが小さい場合には焦点が合つていないも
のと判断し、上記した高域成分の検出レベルがよ
り大きくなる方向へサーボ機構によつてホーカス
リングを動かす如くして焦点調整を行なつてい
る。

しかしながら、上記したビデオ信号中の高域成
分を利用して自動的に焦点調整を行なわせるよう
になした装置においては、上記したようにただ単
にビデオ信号中の高域成分のレベル増加のみを検
出して制御を行なつた場合、明るさの変化（輝度
の変化）による影響を除くことができず、焦点調
整に際して制御ミスを起こす可能性が極めて大き
いといつた欠点があつた。

本考案は上記した従来における欠点を除去する
ものであり、ビデオ信号中の高域成分を利用して
焦点調整を行なうものにおいて、輝度信号の変化
に基づく焦点調整の制御ミスを防止するため上記
した高域成分のレベル検出と併せて、輝度信号成
分のレベル検出を行ない、上記の高域成分と輝度
信号成分の双方の検出レベルに対応してホーカス
調整用モータの回転方向を制御する構成となした
自動焦点調整装置を提供することを目的とする。

以下に、本考案による装置の一実施例について
図面を参照しながら説明する。

第１図は本考案による自動焦点調整装置の回路
ブロツク図であり、図中１はカメラレンズ系を介
した後に電気的処理過程を経て取出されたビデオ
信号の入力端子である。２は上記したビデオ信号
中の高域成分を抜き出すための帯域フイルタであ
り、例えばその帯域巾としては500KHz〜3MHzの
ものが使用される。３，４，５，６はそれぞれゲ
ート回路であり、ゲート回路３，５には後述する
ゲートパルスGP1が供給され、またゲート回路
４，６には後述するゲートパルスGP2が供給され
る。７，８，９，１０はそれぞれピーク検波ホー
ルド回路であり、それぞれの入力側には上記した
ゲート回路３，４，５，６が挿入されるととも
に、７，８は輝度信号成分側にまた９，１０は高
域成分側にそれぞれ挿入されている。１１，１２
は差動アンプで構成されたコンパレータであり、
コンパレータ１１には輝度信号成分側に挿入され
た上記のピーク検波ホールド回路７，８からの信
号が入力され、またコンパレータ１２には帯域フ
イルタ２を介して抜き出されたビデオ信号中の高
域成分側に挿入されたピーク検波ホールド回路
９，１０からの信号が入力される。なお、上記し
たコンパレータ１１，１２には、サンプリング時
点を指示する後述のサンプリングパルスSPが加
えられる。尚、前記サンプリングパルスSPによ
り、ピークホールドされたホールド値は図示せぬ
手段により２フイールド毎にリセツトされている
（第２図参照）。上記したコンパレータ１１からの
信号は差動アンプで構成されたコンパレータ１
３，１４の非反転入力端子＋へ入力される。ま
た、上記のコンパレータ１３，１４の反転入力端
子−には、電源電圧Vccを抵抗R₁，R₂，R₃で分割
した電圧V₁，V₂が基準レベルとしてそれぞれ与
えられている。上記したコンパレータ１３からの
信号とコンパレータ１２からの信号はナンド
（NAND）回路１５へ供給され、その出力はアン
ド（AND）回路１７へ供給される。また、上記
したコンパレータ１４からの信号とコンパレータ
１２からの信号はオア（OR）回路１６へ供給さ
れ、その出力はアンド（AND）回路１７へ供給
される。上記のアンド回路１７では、ナンド回路
１５からの出力とオア回路１６からの出力との論
理積がとられ、その出力はアナログスイツチ回路
１８へ供給される。このアナログスイツチ回路１
８は、上記のアンド回路１７の出力が“１”であ
るときに閉じられ、このときコンパレータ１２を
介したビデオ信号中の高域成分の検出レベルがア
ナログスイツチ回路１８を通してＴ型フリツプフ
ロツプ１９へ供給される。該Ｔ型フリツプフロツ
プ１９は、入力が“１”から“０”に変わるとき
に出力の状態が反転し、また入力が“０”から
“１”に変わるときには変化しないものであり、
上記した出力の反転によつてホーカス調整用モー
タ２１の回転方向を制御するものである。上記の
Ｔ型フリツプフロツプ１９の出力はバツフアアン
プ２０を介してホーカス調整用モータ２１に供給
され、上記した反転によりホーカス調整用モータ
２１の回転方向を反転（例えば右回転方向の回転
が左方向へ反転）する。

而して、次に上記した構成からなる装置の動作
について、適宜第２図１〜１２に示した波形図を
参照しながら説明する。

ビデオ信号入力端子１からのビデオ信号は２系
統（輝度信号成分側と高域成分側）に分けられる
が、まずは輝度信号成分側から説明する。上記の
ビデオ信号入力端子１からのビデオ信号は、ゲー
ト回路３，４に供給される。該ゲート回路３，４
にはゲートパルスGP1およびゲートパルスGP2が
それぞれ加えられている。上記のゲートパルス
GP1およびGP2は、第２図２，３に示すパルスで
あり、これは第２図１に示す入力ビデオ信号中の
垂直同期パルスVPより形成され、ゲートパルス
GP1は一画面中の最初のフイールド（1/60sec）
に対応するゲートパルスであり、ゲートパルス
GP2は次のフイールド（1/60sec）に対応するゲ
ートパルスである。ゲート回路３は上記したゲー
トパルスGP1により最初のフイールドの期間に対
応する期間で閉成され、その出力には第２図４に
示すものが得られる。これがピーク検波ホールド
回路７への入力信号Si₁である。また、ゲート回
路４は上記したゲートパルスGP2により次のフイ
ールドの期間に対応する期間で閉成され、その出
力には第２図５に示すものが得られる。これがピ
ーク検波ホールド回路８への入力信号Si₂であ
る。

上記した輝度信号成分Si₁（第２図４），Si₂
（第２図５）がそれぞれピーク検波ホールド回路
７，８へ供給され、ピーク検波ホールド回路７は
輝度信号成分のうち上記した最初のフイールドに
おけるピーク値を検波しホールドする。また、ピ
ーク検波ホールド回路８は次のフイールドにおけ
るピーク値を検波しホールドする。従つて、上記
のピーク検波ホールド回路７での出力は、同じく
ピーク検波ホールド回路８での出力に対して時間
的に１フイールド（1/60sec）分だけ輝度信号成
分としては古い情報である。すなわち、上記の輝
度信号成分に対して、ピーク検波ホールド回路７
での検波出力は古い情報であり、ピーク検波ホー
ルド回路８での検波出力は１フイールドに相当す
る分だけ新しい情報である。上記のピーク検波ホ
ールド回路７および８における検波出力So₁およ
びSo₂を、第２図６および７に示す。So₁は上記し
た最初のフイールドに対するピーク検波ホールド
回路７の検波出力であり、So₂は次のフイールド
に対するピーク検波ホールド回路８の検波出力で
ある。上記のピーク検波ホールド回路７の検波出
力So₁はコンパレータ１１の反転入力端子−へ、
またピーク検波ホールド回路８の検波出力So₂は
非反転入力端子＋へそれぞれ供給され、上記双方
のピーク検波ホールド回路７，８によつて検波さ
れた輝度信号成分に対する新旧双方の情報により
そのピークレベルが比較される。上記のコンパレ
ータ１１では、第２図１２に示すサンプリングパ
ルスSPによりサンプリングが行なわれ、上記双
方のピークレベルが比較される。なお、上記の輝
度信号成分側に挿入されたコンパレータ１１にお
けるサンプリング時点と、後述する高域成分側に
挿入されたコンパレータ１２におけるサンプリン
グ時点とは同じ時点に選ばれていることは言うま
でもない。また、上記したコンパレータ１１から
の比較出力は、コンパレータ１３，１４のそれぞ
れの非反転入力端子＋へ供給される。

続いて高域成分側について説明する。ビデオ信
号入力端子１からのビデオ信号は、帯域フイルタ
２（例えば500KHz〜3MHz）によつてその高域成
分が抜き出され、輝度信号成分側で説明したと同
様にゲート回路５，６へそれぞれ供給される。上
記のゲート回路５，６には、前述したと同様のゲ
ートパルスGP1，GP2がそれぞれ加えられ、上記
ゲート回路５，６が閉成せしめられる期間だけそ
の出力には第２図８，９に示す高域成分が取出さ
れる。ゲート回路５の出力であるSi₃がピーク検
波ホールド回路９への入力信号であり、またゲー
ト回路６の出力であるSi₄がピーク検波ホールド
回路１０への入力信号である。上記のピーク検波
ホールド回路９，１０では、それぞれ前述した最
初のフイールドおよび次のフイールドにおける高
域成分のピーク値が検波されホールドされる。上
記のピーク検波ホールド回路９での出力は、同じ
くピーク検波ホールド回路１０での出力に対して
時間的に１フイールド（1/60sec）分だけ高域成
分としては古い情報であることは、前述した輝度
信号成分側で説明した場合と同様である。上記の
ピーク検波ホールド回路９および１０における検
波出力So₃およびSo₄を、第２図１０および１１に
示す。So₃は上記した最初のフイールドに対する
ピーク検波ホールド回路９の検波出力であり、
So₄は次のフイールドに対するピーク検波ホール
ド回路１０の検波出力である。上記のピーク検波
ホールド回路９の検波出力So₃はコンパレータ１
２の反転入力端子−へ、またピーク検波ホールド
回路１０の検波出力So₄は非反転入力端子＋へそ
れぞれ供給され、上記双方のピーク検波ホールド
回路９，１０によつて検波されたビデオ信号中の
高域成分に対する新旧双方の情報によりそのピー
クレベルが比較される。上記のコンパレータ１２
では、第２図１２に示すサンプリングパルスSP
によりサンプリングが行なわれ、上記双方のピー
クレベルが比較されるとともに、そのサンプリン
グ時点がコンパレータ１１の場合と同様に定めら
れている等、前述した輝度信号成分側の場合とま
つたく同じである。上記したコンパレータ１２か
らの比較出力は、ナンド回路１５，オア回路１６
そしてアナログスイツチ回路１８へそれぞれ供給
される。

次に、上記した輝度信号成分（以下、輝度信号
成分に対する古い情報すなわちピーク検波ホール
ド回路７の出力So₁をYo，新しい情報すなわちピ
ーク検波ホールド回路８の出力So₂をYnと記す）
と高域成分（以下、高域成分に対する古い情報す
なわちピーク検波ホールド回路９の出力So₃を
Ho、新しい情報すなわちピーク検波ホールド回
路１０の出力So₄をHnと記す）とがそれぞれ増減
状態にある場合を説明する。

まず、YnがYoよりも増加した場合を説明す
る。このとき、コンパレータ１１の出力はコンパ
レータ１３に与えられた基準電圧V₁よりも大と
なり、コンパレータ１３の出力は“１”となる。
更にこのときHnがHoよりも増加した場合は、コ
ンパレータ１２の出力は“１”となるため、ナン
ド回路１５への入力は“１”，‘１”となりその
出力は“０”となる。また、HnがHoよりも減少
した場合は、コンパレータ１２の出力は“０”と
なるため、ナンド回路１５への入力は“１”，
“０”となりその出力は“１”となる。また、Yn
がYoよりも増加した場合はコンパレータ１４の
出力も“１”となる。このとき、HnがHoよりも
増加した場合は、コンパレータ１２の出力は
“１”となるため、オア回路１６への入力は
“１”，“１”となりその出力は“１”となる。ま
た、HnがHoよりも減少した場合は、コンパレー
タ１２の出力は“０”となり、オア回路１６への
入力は“１”，“０”となりその出力は“１”とな
る。上記したようにYnがYoよりも増加し、かつ
HnがHoよりも増加した場合（このときは、ナン
ド回路１５の出力は“０”、オア回路１６の出力
は“１”である）はホーカス調整用モータ２１は
反転しない。また、YnがYoよりも増加したが、
HnがHoよりも減少した場合（このときは、ナン
ド回路１５の出力は“１”、オア回路１６の出力
は“１”である）は減少と判定しホーカス調整用
モータ２１の回転方向を反転する。

次に、YnがYoよりも減少した場合について説
明する。このとき、コンパレータ１１の出力はコ
ンパレータ１４に与えられた基準電圧V₂よりも
小となり、コンパレータ１３の出力は“０”とな
る。更にこのときHnがHoよりも増加した場合
は、コンパレータ１２の出力は“１”となるた
め、ナンド回路１５への入力は“０”，“１”とな
りその出力は“１”となる。また、HnがHoより
も減少した場合は、コンパレータ１２の出力は
“０”となるため、ナンド回路１５への入力は
“０”，“０”となりその出力は“１”となる。ま
た、YnがYoよりも減少した場合はコンパレータ
１４の出力も“０”となる。このとき、HnがHo
よりも増加した場合は、コンパレータ１２の出力
は“１”となるため、オア回路１６への入力は
“０”，“１”となりその出力は“１”となる。ま
た、HnがHoよりも減少した場合は、コンパレー
タ１２の出力は“０”となり、オア回路１６への
入力は“０”，“０”となりその出力は“０”とな
る。上記したようにYnがYoよりも減少し、かつ
HnがHoよりも減少した場合（このときは、ナン
ド回路１５の出力は“１”、オア回路１６の出力
は“０”である）はホーカス調整用モータ２１は
反転しない。またYnがYoよりも減少したが、Hn
がHoよりも増加した場合（このときは、ナンド
回路１５の出力は“１”、オア回路１６の出力は
“１”である）は増加と判定しホーカス調整用モ
ータ２１の回転方向は反転しない。

続いて、YnとYoがほぼ等しい場合について説
明する。このとき、コンパレータ１１の出力はコ
ンパレータ１３に与えられた基準電圧V₁よりも
小さく、コンパレータ１４に与えられた基準電圧
V₂よりは大きいV₁とV₂との中間の値を有し、こ
のときにコンパレータ１３の出力は“０”、コン
パレータ１４の出力は“１”となる。更にこのと
きHnがHoよりも増加した場合は、コンパレータ
１２の出力は“１”となるため、ナンド回路１５
への入力は“０”，“１”となりその出力は“１”
となる。更にオア回路１６への入力は“１”，
“１”となりその出力は“１”となる。また、Hn
がHoよりも減少した場合は、コンパレータ１２
の出力は“０”となるため、ナンド回路１５への
入力は“０”，“０”となりその出力は“１”とな
る。更にオア回路１６への入力は“１”，“０”と
なりその出力は“１”となる。上記したように
YnとYoの差が少ないような場合において、輝度
信号成分の変化が少なくて高域成分が増加したと
きは増加と判定し、従つてホーカス調整用モータ
２１は反転しない。また輝度信号成分の変化が少
なく高域成分が減少したときには減少と判定しホ
ーカス調整用モータ２１の回転方向を反転する。

以上の動作を簡単に要約すると、次のようにな
る。

(1) Yn＞Yo，Hn＞Hoの場合：ナンド回路１５
の出力は“０”、オア回路１６の出力は“１”
であり、従つてアンド回路１７の出力は“０”
となり、このときホーカス調整用モータ２１は
反転しない。

(2) Yn＞Yo，Hn＜Hoの場合：ナンド回路１５
の出力は“１”、オア回路１６の出力は“１”
であり、従つてアンド回路１７の出力は“１”
となり、このときは上記モータ２１の回転方向
を反転する。

(3) Yn＜Yo，Hn＞Hoの場合：ナンド回路１５
の出力は“１”、ナンド回路１６の出力は
“１”であり、従つてアンド回路１７の出力は
“１”となり、このときは上記モータ２１の回
転方向は反転しない。

(4) Yn＜Yo，Hn＜Hoの場合：ナンド回路１５
の出力は“１”、オア回路１６の出力は“０”
であり、従つてアンド回路１７の出力は“０”
となり、このとき上記モータ２１は反転しな
い。

(5) YnYo，Hn＞Hoの場合：ナンド回路１５
の出力は“１”、オア回路１６の出力は“１”
であり、従つてアンド回路１７の出力は“１”
となり、このときは上記モータ２１の回転方向
は反転しない。

(6) YnYo，Hn＜Hoの場合：ナンド回路１５
の出力は“１”、オア回路１６の出力は“１”
であり、従つてアンド回路１７の出力は“１”
となり、このときは上記モータ２１の回転方向
を反転する。

尚、モータ２１の回転方向が反転しない場合
には、上記したように高域成分の検出レベルを
最大ならしめる焦点調整動作を行なう。すなわ
ち、前記高域成分の最大値から遠いレンズ位置
の時、該レンズを移動せしめ、前記最大値とな
つた時に前記レンズを停止し、前記焦点調整動
作を終了する。この機能は第１図におけるバツ
フアアンプ２０に含まれているがこの機能は本
考案と直接関係がないので省略する。

以上記載した如く本考案によれば、モータと該
モータにより駆動される焦点調整手段と、該手段
により焦点が調整されたビデオ信号を得る手段
と、該手段により出力されたビデオ信号の連続し
た２フイールドにおける夫々を検出する手段と、
これらの高域成分のピーク値を比較する第１の比
較手段と、該第１の比較手段により、前記２フイ
ールドのうち、前のフイールドの前記ピーク値に
比較して後のフイールドのそれが低い時に、前記
モータの回転方向を反転する反転手段とを備え、
焦点を自動的に調整するようになし、特徴として
前記第１の比較手段の出力によるモータの回転方
向反転動作を作動又は阻止する制御手段と、前記
ビデオ信号の前記連続した２フイールドにおける
輝度信号のレベルのピーク値を検出する手段と、
これらピーク値を比較する第２の比較手段とを備
え、該第２の比較手段により前記２フイールドの
うち、前のフイールドの前記ピーク値に比較して
後のフイールドのそれが略等しいか又は高く、か
つ前記第１の比較手段により、前記２フイールド
のうち、前のフイールドの前記ピーク値に比較し
て後のフイールドのそれが低い時に、前記制御手
段により前記反転手段を動作せしめ、前記モータ
を回転方向反転するようにしたから、ピントがあ
つてきたことによる高域成分の増加と明るさ（輝
度）の増加によるその増大との区別ができる，上
記とは逆にボケてきたことによるものと暗くなつ
たこと（輝度の低下）によるものとの区別ができ
る，また派生的効果として輝度信号をチエツクす
ることによりパン中あるいはズーミング中または
手ぶれ等による影響もチエツクすることができる
など、実用的効果大なる自動焦点調整装置を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による自動焦点調整装置の一実
施例を示す回路ブロツク図、第２図は実施例を説
明するための波形図である。１：ビデオ信号入力端子、２：帯域フイルタ、
３，４，５，６：ゲート回路、７，８，９，１
０：ピーク検波ホールド回路、１１，１２，１
３，１４：コンパレータ、１５：ナンド
（NAND）回路、１６：オア（OR）回路、１７：
アンド（AND）回路、１８：アナログスイツチ
回路、１９：Ｔ型フリツプフロツプ、２０：バツ
フアアンプ、２１：ホーカス調整用モータ。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

モータと該モータにより駆動される焦点調整手
段と、該手段により焦点が調整されたビデオ信号
を得る手段と、該手段により出力されたビデオ信
号の連続した２フイールドにおける夫々を検出す
る手段と、これらの高域成分のピーク値を比較す
る第１の比較手段と、該第１の比較手段により、
前記２フイールドのうち、前のフイールドの前記
ピーク値に比較して後のフイールドのそれが低い
時に、前記モータの回転方向を反転する反転手段
とを備え、焦点を自動的に調整するようになし、
特徴として前記第１の比較手段の出力によるモー
タの回転方向反転動作を作動又は阻止する制御手
段と、前記ビデオ信号の前記連続した２フイール
ドにおける輝度信号のレベルのピーク値を検出す
る手段と、これらピーク値を比較する第２の比較
手段とを備え、該第２の比較手段により前記２フ
イールドのうち、前のフイールドの前記ピーク値
に比較して後のフイールドのそれが略等しいか又
は高く、かつ前記第１の比較手段により、前記２
フイールドのうち、前のフイールドの前記ピーク
値に比較して後のフイールドのそれが低い時に、
前記制御手段により前記反転手段を動作せしめ、
前記モータを回転方向反転するようにしたことを
特徴とする自動焦点調整装置。