JPS6349718A - オートフォーカス方式 - 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） 本発明は各種のビデオカメラ等に用いられるオートフォ
ーカス方式に関し、確実にフォーカシングを行ない得る
ようにしたものである。

（従来の技術） 従来から、被写体を撮影することによって得られる映像
信号の高域成分の電圧レベルが再生画像のｙｔｍ度に対
応していることに着目し、この高域成分の電圧を焦点電
圧として取り出し、この焦点電圧が最大レベルとなるよ
うにフォーカスレンズを駆動させることによりこのレン
ズの位置をジャストピント位置に一致させるようなフォ
ーカシングを行なうオートフォーカス装置が知られてい
る。

そして、このようなフォーカシングの方式は、いわゆる
山登りサーボ方式として知られているものであり、この
方式はＮＨＫ技術研究報告昭４０゜第１７巻・第１号通
巻第８６号第２１ページ、あるいは昭和５７年１１月発
表のテレビジョン学会技術報告ＥＤ第６７５ページ等の
文献に詳細に説明されている。

（発明が解決すべき問題点） ところで、上述の如き出登りサーボ方式においては、互
いに時間的（位置的）にズした二点での焦点電圧をサン
プリングして逐次レベル比較していき、これら二点での
焦点電圧の大小関係によってピントずれの有無、及び方
向を検出することによ、リフオーカスレンズを所定方向
に移動させていく。

そのため、例えば焦点深度の変化に伴い上記焦点電圧の
時間に対する変化量が少なくなった場合や、サンプリン
グ範囲が焦点電圧の思人値近傍あるいは最大値から離れ
すぎている場合には上述の如くレベル比較して得られる
差分値（差分電圧）が小さすぎて上述の如き山登りサー
ボ方式が正確に実現し得なくなるという問題点がある。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上述の如き実情に鑑みてなされたものであり
、いかなる場合にも正確にフォーカシングを行なうこと
ができるオートフォーカス方式を提供することを目的と
する。

そして、本発明はこの目的を達成するために、被写体を
撮影することにより得られる映像信号の所定の高域成分
を焦点電圧として取り出し、この焦点電圧に基づいてフ
ォーカスレンズを光軸方向に移動させてフォーカシング
を行なうオートフォーカス方式であって、上記フォーカ
スレンズを光軸方向の所定方向に移動させることにより
検出される焦点電圧が、予じめ設定された複数の各基準
電圧値に達するまでのフォーカスレンズの移動距離を逐
次算出し、上記焦点電圧が二回連続して同じ値の基準電
圧値になった場合には上記フォーカスレンズを、この間
のフォーカスレンズの移動距離の半分だけ上記所定方向
と反対方向に戻すことによりフォーカシングを行ない、
上記焦点電圧が、前の基準電圧値よりも小さな基準電圧
値になった場合には、上記フォーカスレンズを、この間
のフォーカスレンズの移動距離分だけ上記反対方向に戻
すことによりフォーカシングを行なうようにしたことを
特徴とするオートフォーカス方式を提供するものである
。

（作　用） 上述の如きオートフォーカス方式によれば、焦点電圧が
検出可能な範囲内であれば、差分電圧のレベルに関係な
くフォーカシングを行なうことができる。

また、フォーカスレンズがジャストピント位置近傍で撮
動することがないため再生画像の不自然さを防止するこ
とができる。

よって、本発明に係るオートフォーカス方式によれば確
実なフォーカシングを実現することができる。

（実施例） 以下、本発明に係る好適な実施例を第１図ないし第４図
を用いて詳細に説明する。

第１図は本発明に係るオートフォーカス方式を実現する
ためのオートフォーカス装置の構成を示すブロック図で
あり、このオートフォーカス装置はアホーカル系レンズ
５とフォーカスレンズ（マスタ系レンズ）１とから構成
された光学系６を備えている。

そして、上記フォーカスレンズ１を本実施例における移
動手段であるパルスモータ２によって光軸方向の所定方
向（矢印Ａ−８方向）に移動させることによりフォーカ
シングを行なうようになっているとともに、このフォー
カスレンズ１はフオ一シシング開始と同時に移動される
ようになっており、このフォーカスレンズ１の移動距離
は、上記パルスモータ２に設けられたロータリエンコー
ダにて検出されて位置情報Ｓ１としてマイコン３に供給
されるようになっている。

また、上述の如き光学系６を介して入射される被写体か
らのＷ１像光は、本実施例における撮像手段であるＣＯ
Ｄ　（１！荷結合素子）等を用いたｌＩｉ像素子７にて
電気的な映像信号Ｓ２に光電変換される。

そして、この映像信号Ｓ２は増幅器８にて増幅されて図
示しない記録回路等に供給されるとともに、自動利得制
御回路（ＡＧＣ）９を介してバンドパスフィルタ（ＢＰ
Ｆ）１０に供給される。

このバンドパスフィルタ１０は、上記映像信号Ｓ２から
所定の高域成分を抽出して検波器（ＤＥＴ）１１に供給
する。

そして、この検波器１１にて上記映像信号Ｓ２の所定の
高域成分に対応する第２図に示す如き焦点電圧Ｅが得ら
れる。

ここで、この焦点電圧Ｅは上記映像信号Ｓ２を再生した
再生画像の精細度に対応するものであり、上記フォーカ
スレンズ１がジャストピント位ＩＰにあるときに最大と
なる。

上記焦点電圧Ｅは、Ａ／Ｄ　（アナログ−デジタル）変
換器１２にてデジタル化されて上記マイコン３に供給さ
れる。

そして、本実施例における制御手段であるマイコン３は
、上記フォーカスレンズ１の光軸方向への移動に伴なう
焦点電圧Ｅをフォーカシング開始から１フイールド毎に
順次サンプリングする。

また、このマイコン３は、上記検波器１１等の検出可能
な最小値Ｅ　ｓｉｎ又はこの最小値Ｅ　ｗｉｎの定数倍
の値の整数倍の複数の基準電圧値ＳＥｎ　。

ＳＥｎ＋１・・・・・・を記憶しており、これら各基準
電圧値と上述の如く検出される焦点電圧とを逐次レベル
比較する。

そしてこのマイコン３は、各ｉ１ｍ！電圧値ＳＥｎ・・
・と同レベルの焦点電圧Ｅｎ・・・が検出された時に、
このときの焦点電圧Ｅｎと上記位置情報＄１を取り込む
。

これにより、マイコン３は、焦点電圧Ｅが、ある基準電
圧［ＳＥｎから次の基準電圧値ＳＥｎ＋１に達する間に
おける、上記フォーカスレンズ１の移動距離ｘｎを逐次
算出する。

なお、本実施例において上記焦点電圧は、１フイールド
毎の離散的な情報としてマイコン３に取り込まれる。そ
こで、本実施例では取り込まれた値が、各基準電圧値Ｓ
Ｅｎを最初にオーバーしたときに検出された焦点電圧Ｅ
Ｔ１が基準電圧値ＳＥｎに達したものとしてこのときの
焦点電圧Ｅｎ及び上記位置情報Ｓ１を取り込むようにな
っている。

上述の如きオートフォーカス装置においては第３図に示
す如く、基準電圧値ＳＥ　ｍａｘに達したものとして取
り込まれた焦点電圧Ｅ　ｌｌ１ａｘが二回逼続して検出
された場合には、ジャストピント位置Ｐがこれら二回の
検出位置の中間にあることになる。

そこで、二回目のこの焦点電圧ＥＩＩｌａｘが検出され
た場合には、上記フォーカスレンズ１を二回の検出の間
のフォーカスレンズ１の移動距離Ｘ！ｌ１ａｘの半分だ
け戻せばこのフォーカスレンズ１の位置をジャストピン
ト位置Ｐに一致させることができる。

よって、上記マイコン３は、このような場合にフォーカ
スレンズ１を反対方向（矢印Ｂ方向）に上記距離Ｘ　ｌ
８ａｘの半分だけ移動させるような制御信号Ｓ３をモー
タ駆動回路１３に供給することにより、上記パルスモー
タ２を反対方向に回転させてフォーカシングを行なう。

一方、第４図に示すように上述の如く検出された焦点電
圧Ｅ■ａｘ−１がその前に検出された焦点電圧Ｅ　ａｉ
ａｘよりも小さなレベルである場合には、その前の検出
位置がジャストピント位置Ｐということになる。

そこで、このような場合には、上記焦点電圧Ｅ　ＩＩ＋
ａｘ−１が検出された後、上記フォーカスレンズ１をこ
の間のフォーカスレンズ１の移動距離Ｘ　ｌｌ１ａｘだ
け戻せばジャストピント位置Ｐに一致させることができ
る。

そして、この場合にも、上述の場合と同様にマイコン３
は上記フォーカスレンズ１を反対方向に上記移動距離Ｘ
　ｍａｘだけ移動させるような制御信号＄３を上記モー
タ駆動回路１３に供給させ、フォーカシングを行なう。

上述の如く、本実施例によれば、従来の如き差分電圧に
関係なく、上記フォーカスレンズ１をジャストピント位
ＩＰに移動させることができ、確実なフォーカシングを
実現することができる。

（発明の効果） 上述の説明から明らかなように、本発明によれば、焦点
電圧が検出可能な範囲内であれば、差分電圧のレベルに
関係なく、フォーカシングを行なうことができるととも
に、ジャストピント位置近傍におけるフォーカスレンズ
の振動を防止することができるため確実なフォーカシン
グを実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る実施例を示すブロック図、第２図
は焦点電圧を示すグラフ、第３図及び第４図は焦点電圧
と基準電圧値との関係を各々示すグラフである。 １・・・フォーカスレンズ、２・・・パルスモータ、３
・・・マイコン。 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 被写体を撮影することにより得られる映像信号の所定の
   高域成分を焦点電圧として取り出し、この焦点電圧に基
   づいてフォーカスレンズを光軸方向に移動させてフォー
   カシングを行なうオートフォーカス方式であって、 上記フォーカスレンズを光軸方向の所定方向に移動させ
   ることにより検出される焦点電圧が、予じめ設定された
   複数の各基準電圧値に達するまでのフォーカスレンズの
   移動距離を逐次算出し、上記焦点電圧が二回連続して同
   じ値の基準電圧値になった場合には上記フォーカスレン
   ズを、この間のフォーカスレンズの移動距離の半分だけ
   上記所定方向と反対方向に戻すことによりフォーカシン
   グを行ない、 上記焦点電圧が、前の基準電圧値よりも小さな基準電圧
   値になった場合には、上記フォーカスレンズを、この間
   のフォーカスレンズの移動距離分だけ上記反対方向に戻
   すことによりフォーカシングを行なうようにしたことを
   特徴とするオートフォーカス方式。