JPS63179665A - 自動焦点調節装置 - 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 本発明はビデオカメラの焦点を自動的に調節する自動調
節装置に関するものである。

従来の技術 近年、自動焦点調節装置はビデオカメラの取扱いｔ８易
にかつ自動化するために不可欠なものとなっている。

以下図面全参照しながら、上述した従来の自動焦点装置
の一例について説明する。

第３図は従来の自動焦点装置の機能ブロックダイヤグラ
ムを示すものである。第３図において、２０はレンズで
ある。２１は光を電気信号に変換する０＆像素子、２２
はその電気信号を十分な大きさまで増幅する＠置増幅回
路、２３は映像信号の基準Ｍを示す帰線消去信号や画像
の平均的な明るさを調整するためのペデスタル信号を前
置増幅回路で増幅された信号を付加したり、クリッピン
グやガンマ補正をするプロセス回路である。２４は前置
増幅器から出力された映像信号のある特定の周波数帯域
だけを通過させる帯域ろ波器、２６はそのピークレベル
を検波するピーク検波器、２６はピーク検波器２６の出
力全記憶し、レンズ全駆動するモータの回転方向や速度
を制御する１６１ｊ御回路、２７はレンズを焦点が合う
ように光軸方向に移動させるモータである。

以上のように構成された自動焦点装置について、以下そ
の動作を説明する。

まず、被写体がレンズ２０全通して撮像素子２１面上に
像を作り、撮像素子２１上を走査して得られた電気信号
が前置増幅器２２によって増幅される。次いで２’ｈｔ
ｉＨｚ〜３　ＭＨｚに中心をもつ帯域ろ波器２４を通過
した映像信号の最大レベルをピーク検波器２５によって
検出する。まず、はじめに検出された帯域ろ波器２４を
通過する映像信号の最大レベルを記憶しておき、次にモ
ータ２７をいずれかの方向へ回転させてもう一度映像信
号の最大レベルを検出して制御回路２６で比較し、もし
前回のレベルに対し下がればモータを今までとは反対方
向に回し、レベルが上がればそのままの方向にモータ全
回し続け、最大レベルが得らｎるところで停止させる。

これは焦点があったときに高域の周波数成分のレベルが
高くなることを利用したものである。以上により焦点合
せが終了し被写体の像の情報をもった映像信号はプロセ
ス回路２３全通って、受像器や記録系等に送られる。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような構成では、水平方向に走査し
たときの映像信号の高域周波数成分全検出して焦点Ａ節
を行っているので、被写体が水平方向にほとんど変化し
ないような例えば横縞模様のようなものであｎば全く焦
点合せができないという問題点を有していた。

本発明は上記問題点に鑑み、水平方向に変化がない被写
体でも垂直方向の変化だけでも感知して焦点調節を行う
ことができる自動焦点調節装置を提供するものである。

問題点を解決するだめの手段 上記問題点を解決するために本発明の自動焦点調節装置
は、撮像素子を走査して得られた映像信号のめる有効走
査範囲内で水平走貸方向の高域周波数レベルの最大値を
検出する手段と、水平走査期間に数画素ずつ蓄積した垂
直方荷に長細い窓枠内の画素濃淡情報を１フィールド走
査期間内で前記有効範囲走査終了後のあき時間内に、撮
鍼した視野に対する走査周波数が水平走査周波数と同じ
となる映像信号として記憶素子から取り出す手段と、水
平方向の高域側仮数レベルの検出と同一手段を用いて垂
直方向の映像信号の高域周波数レベルの枚用全行ってい
ずれかの方向で高域周波数成分が最大となるようにレン
ズ系を光軸方向に移動させる手段を備えたものである。

作　　　用 本発明は上記した構成によって、横縞模様のように水平
方向に変化がない被写体であっても、垂直方向の高域周
波数成分の検出も行っているので、１次元的な水平走査
の周波数成分しか調べていない従来例に比べ、簡単な構
成を付加するだけで上記問題点を回避できる。

実施例 以下本発明の実施例について図面を参照しながら説明す
る。

第１図は本発明の一実施例における自動焦点調節装置の
機能ブロックダイヤグラムを示すものである。第１図に
おいて、１はレンズ、２は光音電気信号に変換する撮像
素子、３はその゛電気信号を十分な大きさまで増幅する
前置増幅回路、４は峡１象信号の基準埴を示す帰線消去
信号や画像の平均的な明るさ全調整するためのペデスタ
ル信号全前置増幅回路で増幅された信号を付加したり、
クリッピングやガンマ補正をするプロセス回路である。

６は撮像素子の走ｆｋ制御する垂直同期信号や水平同期
信号を発生する同期信号発生回路、６は１水平走査期間
を４６６に分割して水平クロックを作り、これをカウン
トする機能と垂面同期信号からの水平走萱の数音カウン
トしてあらかじめ設定したレジスタと比較して有効信号
を出力する回路、７は映像信号を水平走査期間を４６６
に分割したクロックでサンプリングして４ｂｉｔの量子
化を行うＡ／Ｄ変換回路、８は量子化された画素の濃度
を垂直方向に細長く設けた窓枠内だけについて各水平定
食周期ごとに記憶して行く垂直ラインファスト　イン・
ファーストアウト（以下、ＰＩＦＯと言う。）メモリで
あり、出力時は垂直方向へ順番に画素の謎度レベルを出
力するものである。９はＦＩＦＯから出力された量子化
濃淡データをアナログへ変換する４ｂｉｔのＤ／Ａ変換
回路である。

１ｏは撮像素子２の視野内で限られた範囲の映像信号だ
けを有効とするゲート回路、１１はゲート回路から出力
された水平方向の映像信号と、Ｄ／Ａ変換回路９から出
力された垂直方向の映像信号とを切換えるマルチプレク
サ１１．１２はマルチプレクサ１１から出力された映像
信号のある特定の周波数帯域だけを通過させる帯域ろ波
器、１３はそのピークレベルを検波するピーク検波器、
１４はピーク検波器の出力を記憶しレンズ全駆動するモ
ータの回転方向や速度を制御する制御回路であり、１５
はレンズを焦点が合うように光軸方向に移動させるモー
タである。

また第２図は撮像素子の視野を示したもので、１６は撮
像素子の前視野、１７はゲート回路１゜でその枠内だけ
が有効信号となって高域周波数成分の検出対象となる映
像信号を得る水平定歪方向有効領域、１８は垂直ライン
Ｆ　Ｉ　Ｅ’○メモリに記憶され後に映像信号として出
力される垂直走査方向有効領域である。１９は水平方向
には変化をもたない被写体の代表を示したものである。

以上のように構成された自動焦点調節装置について、以
下、第１図および第２図を用いてその動作を説明する。

レンズイを通して撮像素子２上に作られた被写体１９の
像は前置増幅器３とプロセス回路４を通過して映像信号
となる。このとき同期信号発生回路６から出力された水
平、垂直同期信号ｋ　＋、１セット信号として水平クロ
ックと水平ラインをカウントした値を比較してちょうど
垂直走査方向有効領域１８にある画素の濃淡レベルをＡ
／Ｄ変換回路７から得て垂直ラインＦＩＦＯメモリに蓄
積する。

ＦＩＦＯメモリは垂直方向に４本から５本必要であり、
垂直ライン４〜６列分の画像全記憶することになる。さ
らに水平クロックのカウントおよび水平ラインカウント
が水平走丘方向有効領域内を示すとき水平、垂直カウン
ト比較回路６はゲート回路１０に有効信号を送り、同時
にマルチプレクサ１１もゲート回路１ｏの出力が帯域ろ
波器１２に伝わるように設定される。このようにして得
らｎた映像信号を帯域ろ波器１２に通して高域周波数成
分のレベル検出をピーク検波器１３によって行う。制御
回路１４はこの水平走糞時における高域周波数成分の最
大レベル全記憶しておく。水平走食方向有幼領域１７の
高域周波数成分の検出が終了し、なおかつ垂直走査方向
有効領域１８の破下端ｌで水平定歪が終了したとき垂直
ラインＦＩＦＯメモリ８から垂直方向に順番に画素−変
音出力してこれｉＤ／Ａ変換回路９でアナログ信号に変
換し、マルチプレクサ１１をＤ／Ａ変換回路の出力が帯
域ろ波器に伝わるようにして高域周波数レベル全ピーク
検波器１３によって検出し制御回路に送る。制御回路は
これら水平方向と垂直方向の両ｆｆ１ｆ方向の高域周波
成分がどちらか最大となるようにレンズ１をモータ１５
によって光軸方向に動かして焦点調節全行う。

以上のように本実施例によれば４ｂｉｔのＡＩＤ９Ｊ換
器と姑直うイ／ＦＩＦｏメモリとＤ／Ａ変換器およびそ
の周辺回路という簡単なイ偉成を通常の高域周波数検出
形の自動焦点調節装置に付加するだけで、従来水平方向
に変化のない横縞模様では合焦できなかった被写体に対
しても垂直方向の走査した映像１ｇ号全水平方向に走査
したものと同様に取扱ってこの問題点全解決したもので
ある。

発明の効果 以上のように本発明は、被写体が横縞模様のようなもの
でも垂直方向の高域周波数成分全検出して水平方向のも
のといずれかが最大となるようにレンズ系の焦点を調節
する手段を設けたものであり、簡単かつ安価な方法で垂
直方向の変化全検出するので、被写体を選ばない自動焦
点調節装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における自動焦点調節装置の
ブロック図、第２図は第１図の撮像素子が写した視野内
を説明した図、第３図は従来の自動焦点装置のブロック
図である。 １・・・・・・レンズ、２・・・・・・撮像素子、８・
・・・・・垂直ラインＦＩＦＯメモリ、１２・・・・・
・帯域ろ波器、１３・・・・・・ピーク検波器、１４・
・・・・・制御回路。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名１５
１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 撮像素子を走査して得られた映像信号のある有効走査範
   囲内で水平走査方向の高域周波数レベルの最大値を検出
   する手段と、水平走録期間に数画素ずつ蓄積した垂直方
   向に長細い窓枠内の画素濃淡情報を１フィールド走査期
   間内で前記有効範囲走査終了後のあき時間内に、撮像し
   た視野に対する走査周波数が水平走査周波数と同じとな
   る映像信号として記憶素子から取り出す手段と、水平方
   向の高域周波数レベルの検出と同一手段を用いて垂直方
   向の映像信号の高域周波数レベルの検出を行っていずれ
   かの方向で高域周波数成分が最大となるようにレンズ系
   を光軸方向に移動させる手段からなる自動焦点調節装置
   。