KR100275185B1 - 영상 신호에 응답하여 촛점의 자동 정합을 행하는 오토 포커스 장치 - Google Patents

영상 신호에 응답하여 촛점의 자동 정합을 행하는 오토 포커스 장치 Download PDF

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KR100275185B1
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Abstract

이 오토 포커스 장치는 영상 신호 중의 고역 성분을 각 필드마다 적산하여 촛점 평가치를 생성하는 회로(5)와, 그 촛점 평가치가 최대로 되도록 포커스 렌즈(1)의 위치를 이동시키는 제어 장치(2, 3, 6, 7, 8, 9, 11, 12, 13, 14, 30, 110 및 131)과, 촛점 평가치 발생 회로(5)로부터 순차 공급되는 4 필드의 촛점 평가치를 각각 저장하는 4개의 메모리(41∼44)와, 그들 촛점 평가치에 대응하는 4개의 포커스 렌즈의위치 데이타를 저장하는 4개의 메모리(52∼55)를 구비한다. 또, 이 오토 포커스 장치는 현재 및 그 2개 전의 필드의 촛점 평가치에 기초하여 촛점 평가치의 변화량을 산출하는 회로(61)과, 그것에 대응하는 렌즈 위치의 변화량을 산출하는 회로(63)과, 그들 변화량에 기초하여 촛점 평가치의 변화율을 산출하는 회로(65)를 구비한다. 또, 이 오토 포커스 장치는 그 1개 전 및 그 3개 전의 필드 촛점 평가치에 기초하여 촛점 평가치의 변화량을 산출하는 회로(62)와, 그것에 대응하는 렌즈 위치의 변화량을 산출하는 회로(54)와, 그들 변화량에 기초하여 촛점 평가치의 변화율을 산출하는 회로(66)을 구비한다. 또, 이 오토 포커스 장치는 이들 2개의 변화율 산출 회로로부터의 변화율을 비교하는 회로(67)을 구비한다. 이 변화율 비교 회로의 비교 출력에 응답하여 그 촛점 평가치의 변화율이 증가 상태에 있을 때보다도 그 촛점 평가치의 변화율이 감소 상태에 있을 때의 쪽이 포커스 렌즈의 이동 속도가 느리게 된다.

Description

영상 신호에 응답하여 촛점의 자동 정합을 행하는 오토 포커스 장치
제1도는 본 발명의 제1 실시예에 따른 오토 포커스 장치의 전체 구성을 도시하는 블럭도.
제2도는 제1도에 도시된 오토 포커스 장치에서 포커스 렌즈의 위치와 초점 평가치와의 관계를 도시하는 그래프.
제3도는 본 발명의 제2 실시예에 따른 오토 포커스 장치의 전체 구성을 도시하는 블럭도.
제4도는 본 발명의 제3 실시예에 따른 오토 포커스 장치의 전체 구성을 도시하는 블럭도.
제5도는 제4도 중의 조리개 위치 검출기 및 조절 기구를 상세하게 도시하는 설명도.
제6도는 종래의 오토 포커스 장치의 전체 구성을 도시하는 블럭도.
제7도는 제6도 중의 촛점 평가치 발생 회로를 상세하게 도시하는 블록도.
제8도는 제6도에 도시된 오토 포커스 장치에서 포커스 렌즈의 위치와 초점 평가치와의 관계를 도시하는 그래프.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 포커스 렌즈 2 : 포커스 링
3 : 포커스 모터 4 : 촬상 회로
5 : 촛점 평가치 발생 회로 6 : 최대치 메모리
7 : 초기치 메모리 8, 9, 14 : 비교기
10 : 포커스 모터 제어 회로 11 : 메모리
12 : 비교기 13 : 렌즈 위치 메모리
21 : 조절 기구 41∼44 : 촛점 평가치 메모리
51∼55 : 위치 이력 메모리 62, 64, 66 : 산출 회로
110 : 포커스 모터 제어 회로 131 : 포커스 모터 구동 회로
본 발명은 오토 포커스 장치에 관한 것으로, 특히 오토 포커스 기능을 갖고 있는 비디오 카메라 등의 촬상 장치에 있어서, 촬상 소자로부터 얻어지는 영상 신호에 응답하여 피사체에 대해 촛점의 자동 정합을 행하는 오토 포커스 장치의 개량에 관한 것이다.
종래, 예를 들면 비디오 카메라 등의 촬상 장치에 이용되는 오토 포커스 장치에서는 촬상 소자로부터 얻어지는 영상 신호 자체를 촛점 제어 상태의 평가에 이용하는 방법이 개발되어 있다. 이와 같은 방법은 본질적으로 시차(parallax)가 존재하지 않고, 또 피사계 심도가 얕은 경우나 피사체가 먼 쪽에 위치하는 경우에 있어서도 정확하게 촛점이 맞추어지는 등의 많은 우수한 특징을 갖고 있다. 더구나, 이방법에 의하면, 오토 포커스용의 특별한 센서를 별도로 설치할 필요가 없어, 기구적으로도 대단히 간단하다.
이와 같은 영상 신호를 이용한 촛점 제어 방법의 한 예로서, 종래부터 소위 등산 서보 방식(hil1-climbing servo method)이라고 칭해지는 제어 방법이 공지되어있다. 이 등산 서보 방식에 대해서는 미합중국 특허 제4, 922,346호 및 제5,003,339호에서 설명되어 있지만, 간단히 설명하면, 영상 신호의 고역 성분을 1 필드마다 초점 평가치로서 검출하고, 이 촛점 평가치를 1 필드전의 것과 상시(常時) 비교하여 초점 평가치가 항상 극대치를 취하도록 포커스 렌즈의 위치를 계속 미소 진동시키는 것이다.
상기와 같은 등산 서보 방식에서는 촛점 평가치의 경사가 검출되기만 하면, 비록 피사체에 변화가 있다 해도 항상 촛점 평가치를 크게 하는 방향으로 포커스렌즈를 구동함으로써, 핀트가 벗어난 위치에 렌즈를 정지시키는 일은 없으므로, 피사체에 대한 대단히 양호한 추종성을 달성할 수 있다.
제6도는 상기 오토 포커스 장치의 전체 구성을 도시하는 블럭도이고, 제7도는 제6도 중의 촛점 평가치 발생 회로를 상세하게 도시하는 블럭도이다.
제6도에 있어서, 비디오 카메라는 포커스 렌즈(1)를 진퇴시키는 포커스 링(2)과, 이 포커스 링(2)을 구동하는 포커스 모터(3)와, 노출을 조절하는 조절 기구(21)와, CCD와 같은 촬상 소자(도시하지 않음)를 포함하는 촬상 회로(4)를 구비한다.
포커스 렌즈(1)에 의해 촬상 소자 면상에 결상(結像)된 화상은 촬상 회로(4)에 의해 영상 신호로 변환되어 촛점 평가치 발생 회로(5)에 공급된다. 촛점 평가치발생 회로(5)를 상세하게 도시하는 제7도를 참조하면, 촬상 회로(4)로부터 공급된 영상 신호 중 휘도 신호 성분이 동기 분리기(5a) 및 하이 패스 필터(HPF : 5c)에 공급된다. 이 휘도 신호가 하이 패스 필터(5c)를 통과하면, 그 휘도 신호로부터 고역 성분만이 분리되어 검파기(5d)에 공급된다. 휘도 신호의 고역 성분은 검파기(5d)에 의해 진폭 검파되고, 그 검파 출력은 A/D 변환기(5e)에 의해 샘플링되며, 또 순차 디지탈 값으로 변환된다.
한편, 동기 분리기(5a)는 공급된 휘도 신호로부터 수직 동기 신호 및 수평 동기 신호를 분리하여 게이트 제어 회로(5b)에 공급한다. 게이트 제어 회로(5b)는 공급된 수직 동기 신호 및 수평 동기 신호와 발진기(도시하지 않음)의 고정된 출력에 응답하여 화면의 중앙 부분에 장방형의 포커스 영역을 설정한다. 그리고, 게이트제어 회로(5b)는 이 포커스 영역 내만큼의 디지탈화된 휘도 신호의 고역 성분의 통과를 허용하도록 각 필드마다 게이트를 개폐시키는 신호를 게이트 회로(5f)에 공급한다. 또, 이 게이트 회로(5f)는 후술하는 적산 회로(5g)의 전단(前段)이라면, 어디에 설치해도 좋다.
이 게이트 회로(5F)에 의해 각 필드마다 포커스 영역 내에 대응하는 검파 출력만이 적산 회로(5g)에 공급된다. 적산 회로(5g)는 그 공급된 검파 출력을 각 필드마다 적산하여, 현 필드의 촛점 평가치(FEV)로서 출력한다. 즉, 적산 회로(5g)에서는 1 필드 기간에 얻어지는 포커스 영역 내의 A/D 변환 출력을 모두 가산하는 디지탈 적분이 실행된다.
상기와 같이 구성된 촛점 평가치 발생 회로(5)는 1 필드분의 촛점 평가치를 항상 출력하고, 후단(後段)의 각 회로는 이 촛점 평가치를 이용하여 합 초점(合焦點) 동작을 개시한다.
제8도는 제6도에 도시된 오토 포커스 장치에서 렌즈 위치(렌즈와 피사체의 거리 즉, 피사체 거리)와 촛점 평가치와의 관계를 도시하는 그래프이다. 제8도에 있어서, 횡축은 포커스 렌즈 위치를 나타내고, 종축은 촛점 평가치를 나타낸다.
제6도 및 제8도를 참조하여, 합 촛점 동작 개시 직후에, 촛점 평가치 발생 회로(5)로부터 공급된 최초의 1 필드분의 촛점 평가치는 먼저 최대치 메모리(6)와 초기치 메모리(7)에 공급되어 그곳에 보유된다. 그 후, 포커스 모터 제어 회로(10)는 포커스 모터(3)를 소정의 방향으로 회전시키도록 포커스 모터 구동 회로(31)를 제어한다. 그 후, 비교기(9)는 초기치 메모리(7)에 보유되어 있는 초기 촛점 평가치와, 촛점 평가치 발생 회로(5)로부터 출력된 현재의 촛점 평가치를 비교해서 비교 신호를 발생한다. 또, 포커스 모터 제어 회로(10)는 또한 비교 신호에 응답하여 포커스모터(3)의 회전 방향의 초기 설정을 행한다.
즉, 포커스 모터 제어 회로(10)는 비교기(9)가 크거나 작은 비교 출력을 발생할 때까지 상기 소정의 방향으로 포커스 모터(3)를 회전시킨다. 그리고, 현재의 촛점 평가치는 초기치 메모리(7)에 보유되어 있는 초기 촛점 평가치보다도 크다는 비교 출력이, 비교기(9)로부터 출력된 경우에는, 포커스 모터 제어 회로(10)는 상기 소정의 회전 방향을 그대로 유지한다. 한편, 현재의 촛점 평가치가 초기 촛점 평가치보다도 작다는 비교 출력이 얻어진 경우에는, 포커스 모터 제어 회로(10)는 포커스 모터(3)의 회전 방향을 역전시킨다.
이상으로, 포커스 모터(3)의 회전 방향의 초기 설정은 완료되고, 포커스 모터제어 회로(10)는 이후 비교기(8)의 출력을 감시한다. 또, 촛점 평가치의 잡음에 의한 오동작을 방지하기 위하여, 초기 촛점 평가치와 현재의 촛점 평가치와의 차가 소정의 임계치를 초과하지 않는 동안은 비교기(9)는 크거나 작은 비교 출력을 발생하지 않도록 구성되어 있다.
한편, 비교기(8)는 최대치 메모리(6)에 보유되어 있는 현재까지의 최대의 촛점 평가치와, 촛점 평가치 발생 회로(5)로부터 출력된 현재의 촛점 평가치를 비교하여 현재의 촛점 평가치가 최대치 메모리(6)에 보유되어 있는 촛점 평가치에 비해 크거나(제1 모드), 또는 소정의 임계치 M을 초과하여 감소한(제2 모드) 2계통의 비교신호 S1, S2를 출력한다. 여기에서, 현재의 촛점 평가치가 최대치 메모리(6)의 내용보다도 큰 경우에는, 최대치 메모리(6)의 내용은 비교기(8)의 출력 S1에 응답하여 갱신되고, 최대치 메모리(6)에는 현재까지의 촛점 평가치의 최대치가 항상 보유된다.
모터 위치 검출기(30)는 포커스 모터(3)의 회전량을 검출하여 그것에 대응하는 렌즈 위치 신호를 발생한다. 이 렌즈 위치 신호는 렌즈(1)의 광축 방향의 위치(렌즈 위치)를 표시한다. 이 렌즈 위치 신호는 렌즈 위치 메모리(13)에 공급된다. 이 렌즈 위치 메모리(13)는 최대치 메모리(6)와 마찬가지로 비교기(8)의 출력 S1에 응답하여 촛점 평가치가 최대로 되었을 때의 렌즈 위치 신호를 항상 보유하도록 갱신된다.
포커스 모터 제어 회로(10)는 상기와 같이 비교기(9)의 출력에 응답하여 초기 설정된 방향으로 포커스 모터(3)를 회전시키면서 비교기(8)의 출력을 감시한다. 그리고, 제8도에 도시하는 바와 같이, 현재의 촛점 평가치가 최대 촛점 평가치에 비해 임계치 M을 초과하여 감소한다는 제2 모드의 비교 출력 S2가 비교기(8)로부터 얻어졌을 때, 포커스 모터 제어 회로(10)는 포커스 모터(3)의 회전 방향을 역으로 한다. 이 포커스 모터(3)의 역전에 의해, 렌즈의 이동 방향은 예를 들면, 촬상 소자에 접근하는 방향으로부터 멀어지는 방향으로, 또는 그 반대로 멀어지는 방향으로부터 접근하는 방향으로 변한다.
포커스 모터(3)의 역전 후, 촛점 평가치의 최대치에 대응하는, 렌즈 위치 메모리(13)의 내용과, 모터 위치 검출기(30)로부터 공급되는 현재의 렌즈 위치 신호가 비교기(14)에서 비교된다. 그리고, 양자가 일치했을 때, 즉 촛점 평가치가 최대가되는 위치로 렌즈(1)가 복귀되었을 때, 포커스 모터 제어 회로(10)는 포커스 모터(3)의 회전을 정지시킨다. 동시에, 포커스 모터 제어 회로(10)는 렌즈 정지 신호 LS를 출력한다. 이상에서 일련의 오토 포커스 동작이 완료된다.
메모리(11) 및 비교기(12)는 포커스 렌즈의 정지시에 촛점 평가치가 소정의 임계치 이상으로 변화한 경우에는 포커스 모터 제어 회로(10)에 의한 오토 포커스동작을 재개하기 위한 회로이다. 즉, 포커스 모터 제어 회로(10)에 의한 오토 포커스 동작이 종료하여 렌즈 정지 신호 LS가 발생된 시점에서의 촛점 평가치가 메모리(11)에 보유된다. 그리고, 비교기(12)에 의해 메모리(11)의 내용과, 촛점 평가치 발생 회로(5)로부터 공급되는 현재의 촛점 평가치가 비교되어 그 차가 소정의 임계치보다도 커졌을 경우에는, 피사체에 변화가 발생한 것으로 하여 피사체 변화 신호가 포커스 모터 제어 회로(10)에 공급된다. 이 결과, 포커스 모터 제어 회로(10)에 의한 오토 포커스 동작이 재개되어 피사체의 변화에 추종한 오토 포커스 동작이 실현된다.
그러나, 상기와 같은 오토 포커스 장치는 이하에 설명하는 바와 같은 결점을 갖고 있다.
먼저 포커스 모터(3)의 회전 속도를 높일 수 없기 때문에, 고속의 오토 포커스 동작의 실현이 곤란하다· 제8도에 있어서, 렌즈 위치가 합 촛점 위치(in-focus position) P로부터 피사체 측으로 충분히 떨어진 위치 A에 있는 상태에서 오토 포커스 동작이 개시되었다고 하자. 이 경우, 촛점 평가치가 작고, 즉 핀트가 현저하게 흐려져 있는 상태에 있는 위치 A로부터 피사체 거리가 커지는 방향으로 포커스 모터(3)는 회전하고, 촛점 평가치는 급격하게 상승한다. 그리고, 렌즈가 위치 P1 부근에 도달하면, 촛점 평가치의 상승은 완만하게 된다. 또한, 렌즈가 합 촛점 위치 P를 통과하여 상기의 임계치 M 이상의 떨어짐이 발생하는 렌즈 위치 P' 에 도달한다. 그 후 렌즈는 이 렌즈 위치 P'으로부터 합 촛점 위치 P에 복귀하여 정지한다.
이와 같은 일련의 오토 포커스 동작은 고속으로 행해지는 것이 요구되지만, 포커스 모터를 고속 회전시켜 포커스 렌즈를 고속 이동시키면 다음과 같은 결점이 발생한다.
즉, 렌즈 위치 P′에서의 모터 역전시 또는 렌즈 위치 P에서의 모터 정지시 에모터 자체의 관성에 의해 오버런(overrun)이 발생되는 것은 불가피하다. 그리고, 포커스 모터(3)의 회전 속도가 높을 수록 이 오버런은 커지며, 그 결과 렌즈가 합 촛점 위치 P에 도달할 때까지 오히려 시간을 필요로 하게 된다.
또, 상기 오토 포커스 시스템은 합 촛점 정밀도, 광범위한 피사체로의 대응성이 우수하지만, 합 촛점으로의 도달이 촛점 평가치의 감소에 의해 검출되며, 또한 촛점 평가치가 얻어질 때까지 촬상 소자로의 광의 입사 시점으로부터 촛점 평가치 발생 회로에서의 적산 종료까지 시간 지연을 갖게 되므로, 원리적으로 합 촛점을 지나가는 것은 피할 수 없다. 그래서, 렌즈 변위를 빠르게 하면, 상술한 바와 같이 합촛점을 지나칠 때의 지나침 양이 현저하게 커지고, 지나침에 의해 발생하는 화면의 흐려짐이 커지는 것을 피할 수 없다.
상기와 같이, 종래의 오토 포커스 장치에서는 포커스 모터(3)의 회전 속도를 그다지 높게 설정할 수 없으므로, 고속의 오토 포커스 동작을 행할 수 없다는 문제점이 있었다.
또, 종래의 오토 포커스 장치는 인터레이스 주사에 의해 촛점 평가치가 변동한다는 결점을 갖고 있다. 즉, 상기한 바와 같이 종래의 오토 포커스 장치에서는 영상 신호의 고역 성분 레벨로부터 얻어진 촛점 평가치가 항상 최대로 되도록 렌즈 위치가 제어된다. 그러나, 영상 신호는 통상 인터레이스 주사되기 때문에, 1개의 화면을 구성하는 우수 필드와 기수 필드는 1 주사선 정도만큼 화면 내에서의 위치가 어긋나 버리게 된다. 이 때문에, 동일한 피사체를 계속 촬영해도 1 필드마다 촛점 평가치가 변동되어 버리고, 그에 따라 촛점 평가치가 최대로 되는 렌즈 위치가 불명료하게 된다는 문제점이 있었다.
또, 상기 오토 포커스 장치는 피사체가 전혀 변화하지 않는 경우에는 상기합 촛점 동작에 의해 합 촛점 상태를 얻을 수 있지만, 실제의 촬영에서는 피사체가 전후 좌우로 이동하거나 또는 피사체 자신의 형상이 변화하는 등 포커스 렌즈(1)의 이동 이외의 요인에 의해 촛점 평가치가 변화하는 경우가 있다.
이와 같이 피사체의 변화가 큰 경우에는 초기 동작시에 있어서 합 촛점 위치 P의 방향이 오인되거나, 또는 합 촛점 위치 P에 도달하기 전에 비교기(8)가 촛점 평가치가 소정의 임계치 M을 초과하여 감소되었다고 잘못 판단하여 그에 따라 모드가 제2 모드로 변경되어 포커스 모터(3)가 역전하기 시작하거나 하는 등의 오동작이 야기되는 경우가 있었다.
한편, 촬상 소자로의 입사 광량을 조절하는 조절 기구(21)의 조리개가 개폐되면, 촛점 평가치와 렌즈 위치와의 관계는 제8도에 도시되는 바와 같이 변화한다. 제8도에 있어서, 조절 기구(21)의 조리개가 열리고, 즉 F값이 작게 되어 입사 광량의 차단이 작은 경우에는 촛점 평가치는 제8도 중의 실선으로 표시되는 곡선과 같이 변화한다. 이 경우와 동일한 피사체를 동일한 환경하에서 촬영하고 있는 동안에 그 조리개가 닫히고, 즉 F값이 크게 되면, 촛점 평가치는 제8도 중 파선으로 표시되는 곡선과 같이 변화한다. 따라서, 어느 일정 레벨의 촛점 평가치가 얻어지는 렌즈 위치의 범위는 조리개가 더욱 닫힐 수록 더욱더 넓어지고, 그 결과 피사체 심도가 보다 깊게 된다.
조리개가 닫혀 피사체 심도가 깊을 때는 제8도로부터 명백해진 바와 같이, 촛점 평가치의 변화 곡선이 완만하게 되고, 렌즈 위치의 변화량에 대한 촛점 평가치의 변화량의 비율이 작아지기 때문에, 상술한 바와 같은 오동작이 일어나기 쉽게 된다.
이와 같은 오동작을 방지하기 위해서는 포커스 모터(3)를 고속으로 회전시켜, 촛점 평가치의 1 필드당 변화량을 충분히 크게 하면 좋지만, 상술한 바와 같이 포커스 모터(3)의 회전 속도가 높을 수록 오버런이 커지는 등의 문제점이 발생한다.
따라서, 본 발명의 하나의 목적은 고속의 오토 포커스 동작이 가능한 오토 포커스 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 합 촛점 위치에서의 렌즈의 오버런을 저감할 수 있는 오토 포커스 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 인터레이스 주사에 기인하는 촛점 평가치의 변동을 방지하고, 촛점 평가치가 최대로 되는 포커스 렌즈의 위치를 정확하게 검출할 수 있는 오토 포커스 장치를 공급하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 조리개가 거의 닫혀 있는 경우에도 합 촛점 위치의 방향과 역 방향으로 포커스 모터가 회전하는 등의 오동작이 발생하지 않는 오토 포커스 장치를 제공하는 것이다.
이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 도면 중, 동일 부호는 동일 또는 상당 부분을 나타낸다.
[제1 실시예]
제1도는 본 발명의 제1 실시예에 따른 오토 포커스 장치의 전체 구성을 도시하는 블럭도이다. 제1도를 참조하면, 이 오토 포커스 장치는 포커스 렌즈(1)와, 이포커스 렌즈(1)를 그 광축 방향으로 이동시키는 포커스 링(2)과, 이 포커스 링을 회전시키는 포커스 모터(3)와, 포커스 렌즈(1)를 통해 입사광을 수신하는 CCD와 같은 촬상 소자(도시하지 않음)를 포함하는 촬상 회로(4)를 구비한다. 포커스 렌즈(1)와 촬상 소자 사이에는 포커스 렌즈(1)를 통해 촬상 소자로 입사하는 광의 양을 조절하는 조절 기구(21)가 설치되어 있다. 촬상 회로(4)는 그 입사광에 응답하여 영상 신호를 생성한다.
또, 오토 포커스 장치는 촬상 회로(4)로부터 얻어지는 영상 신호 중 고역 성분 레벨을 검출하여 그것을 각 필드마다 적산하여 촛점 평가치 FEV로서 출력하는 촛점 평가치 발생 회로(5)를 구비한다. 촬상 회로(4)로부터의 영상 신호는 신호 처리 회로(도시하지 않음)에도 공급되고, 그곳에서 처리된 영상 신호가 자기 테이프등에 기록된다.
또, 이 오토 포커스 장치는 최대치 메모리(6)와, 초기치 메모리(7)와, 비교기(8 및 9)와, 모터 위치 검출기(30)와, 렌즈 위치 메모리(13)와, 비교기(14)와, 포커스모터 제어 회로(110)와, 포커스 모터 구동 회로(131)를 구비한다. 이것에 의해, 촛점평가치 발생 회로(5)로부터의 촛점 평가치가 최대로 되도록 포커스 렌즈(1)의 위치가 변경된다.
또, 오토 포커스 장치는 메모리(11) 및 비교기(12)를 구비하고, 이것에 의해 합 촛점 동작이 종료한 후에 피사체에 변화가 발생할 때, 다시 포커스 모터 제어 회로(110)에 의한 오토 포커스 동작이 개시된다.
이제까지의 구성 및 동작은 제6도에 도시된 종래의 오토 포커스 장치의 것과 거의 동일하므로, 그 상세한 설명은 생략한다. 다만, 포커스 모터 제어 회로(110)및 포커스 모터 구동 회로(131)에는 후술하는 새로운 기능이 추가되어 있다.
또, 이 오토 포커스 장치는 4개의 촛점 평가치 메모리(41∼44)를 구비한다. 이들 4개의 메모리(41∼44)는 촛점 평가치 발생 회로(5)로부터 연속적으로 공급된 4필드의 촛점 평가치를 각각 저장한다.
또, 이 오토 포커스 장치는 5개의 위치 이력 메모리(51∼55)를 구비한다. 이들 5개의 메모리(51∼55)는 모터 위치 검출기(30)로부터 연속적으로 공급되는 5 필드에서의 포커스 렌즈(1)의 위치 데이타를 각각 저장한다.
또, 이 오토 포커스 장치는 FEV 변화량 산출 회로(61)와, 위치 변화량 산출회로(63)과, FEV 변화율 산출 회로(65)를 구비한다. 산출 회로(61)는 메모리(41)에 저장된 촛점 평가치 V1과 메모리(43)에 저장된 촛점 평가치 V3에 기초하여 촛점 평가치의 변화량 A1을 산출한다. 산출 회로(63)은 메모리(52)에 저장된 위치 데이터 L1과 메모리(54)에 저장된 위치 데이타 L3에 기초하여 렌즈(1)의 변화량 B1을 산출한다. 산출 회로(65)는 산출 회로(61 및 63)으로부터의 변화량 A1 및 B1에 기초하여 촛점 평가치의 변화율 R1을 산출한다.
또, 이 오토 포커스 장치는 FEV 변화량 산출 회로(62)와, 위치 변화량 산출회로(64)와, FEV 변화율 산출 회로(66)를 구비한다. 산출 회로(62)는 메모리(42)에 저장된 촛점 평가치 V2와 메모리(44)에 저장된 촛점 평가치 V4에 기초하여 촛점 평가치의 변화량 A2를 산출한다. 산출 회로(64)는 메모리(53)에 저장된 위치 데이터 L2와 메모리(55)에 저장된 위치 데이타 L4에 기초하여 렌즈 위치의 변화량 B2를 산출한다. 산출 회로(66)는 산출 회로(62 및 64)로부터의 변화량 A2 및 B2에 기초하여 촛점 평가치의 변화율 R2를 산출한다.
또, 이 오토 포커스 장치는 산출 회로(65 및 66)으로 부터의 변화율 R1 및 R2를 비교하는 변화율 비교 회로(67)를 구비한다. 포커스 모터 제어 회로(110)는 그비교 회로(67)의 비교 결과에 응답하여 속도 제어 신호 SC를 생성하여, 그것을 포커스 모터 구동 회로(131)로 공급하도록 구성되어 있다. 포커스 모터 구동 회로(131)이 속도 제어 신호 SC에 응답하여 포커스 모터(3)의 회전 속도를 변경하도록 구성되어 있다.
따라서, 이 오토 포커스 장치는 종래의 것으로 상술한 메모리(41∼44, 51∼55)와, 산출 회로(61∼66)와, 비교 회로(67)가 추가되고, 또 종래의 포커스 모터 제어회로(10)와 포커스 모터 구동 회로(31)가 개량된 것이다.
다음에, 이들 새롭게 추가된 부분의 동작을 설명한다.
이 제1 실시예에 있어서, 촛점 평가치 발생 회로(5)로부터 공급되는 촛점 평가치 FEV는 종래의 것과 마찬가지로 비교기(8 및 9)에 공급되고, 그 촛점 평가치에 기초하여 합 촛점 동작이 행해진다. 또, 촛점 평가치 FEV는 촛점 평가치 메모리(41)에도 순차 공급된다.
촛점 평가치 발생 회로(5)가 임의의 필드의 촛점 평가치를 생성하면, 그 초점 평가치는 먼저 메모리(41)에 저장된다. 계속해서, 촛점 평가치 발생 회로(5)는 그다음 필드의 촛점 평가치를 생성하면, 메모리(41)에 그때까지 저장되어 있던 촛점평가치 V1는 메모리(42)에 저장되고, 메모리(41)에는 촛점 평가치 발생 회로(5)에 의해 생성된 새로운 촛점 평가치가 저장된다.
계속해서, 촛점 평가치 발생 회로(5)가 또 그 다음 필드의 촛점 평가치를 생성하면, 메모리(42)에 그때까지 저장되어 있던 촛점 평가치 V2는 메모리(43)에 저장되고, 또 메모리(41)에 그때까지 저장되어 있던 촛점 평가치 V1은 메모리(42)에 저장된다. 그리고, 메모리(41)에는 촛점 평가치 발생 회로(5)에 의해 생성된 새로운 촛점 평가치가 저장된다.
계속해서, 촛점 평가치 발생 회로(5)가 또 그 다음 필드의 촛점 평가치를 생성하면, 메모리(43)에 그때까지 저장되어 있던 촛점 평가치 V3은 메모리(44)에 저장되고, 메모리(42)에 그때까지 저장되어 있던 촛점 평가치 V2는 메모리(43)에 저장되고, 또 메모리(41)에 그때까지 저장되어 있던 촛점 평가치 V1은 메모리(42)에 저장된다. 그리고, 촛점 평가치 발생 회로(5)에 의해 생성된 새로운 촛점 평가치가 메모리(41)에 저장된다.
따라서, 메모리(41)에는 항상 최신 즉 현재 필드의 촛점 평가치 V1이 저장되고 메모리(42)에는 1 필드 전의 촛점 평가치 V2가 저장되며, 메모리(43)에는 2 필드전의 촛점 평가치 V3이 저장되고 또, 메모리(44)에는 3필드 전의 촛점 평가치 V4가 저장된다. 간단히 말하면, 이들 4개의 메모리(41∼44)에는 현재의 필드로부터 3 필드전까지의 4 필드의 촛점 평가치가 각각 저장된다.
상기와 같이, 촛점 평가치는 각 필드마다 순차 생성되지만, 이 각 필드의 사이에 포커스 렌즈(1)는 연속적으로 이동하고 있다. 그 때문에, 촬상 소자의 각 노광시간(1 필드)에서의 중간 시점에서 모터 위치 검출기(30)가 포커스 모터(3)의 위치를 검출하여, 그것을 각 필드에서의 대표적인 렌즈 위치로서 위치 이력 메모리(51)에공급한다. 따라서, 메모리(51)에는 항상 최신의 렌즈 위치 데이타 L0이 저장된다. 이 메모리(51)에 저장되어 있는 데이타 L0은 1 필드 후에 위치 이력 메모리(52)에 렌즈 위치 데이타 L1로서 저장된다. 이 메모리(52)에 저장되어 있는 데이타 L1은 또한 1 필드 후에 위치 이력 메모리(53)에 렌즈 위치 데이타 L2로서 저장된다. 또, 이 메모리(53)에 저장된 데이타 L2는 1 필드 후에 위치 이력 메모리(54)에 렌즈 위치 데이타 L3으로서 다시 저장된다. 또, 이 메모리(54)에 저장된 데이타 L3은 1 필드 후에 위치 이력 메모리(55)에 렌즈 위치 데이타 L4로서 저장된다.
위치 이력 메모리(51)에는 각 필드에서의 중간 시점에서 대응하는 렌즈 위치 데이타가 저장되지만, 촛점 평가치 메모리(41)에는 각 필드의 종료 시점에서 대응하는 촛점 평가치가 저장된다. 이것은 촛점 평가치가 순차 공급되는 영상 신호를 각 필드마다 적산한 것이기 때문이다. 촛점 평가치 발생 회로(5)로부터 촛점 평가치메모리(41)로 촛점 평가치가 공급될 때, 메모리(51)에 저장되어 있는 데이타 L0은 메모리(52)로 전송된다. 따라서, 메모리(52)에는 메모리(41)에 저장되어 있는 촛점 평가치 V1에 대응하는 렌즈 위치 데이타 L1이 저장된다. 메모리(53)에는 메모리(42)에 저장되는 촛점 평가치 V2에 대응하는 렌즈 위치 데이타 L2가 저장된다. 메모리(54)에는 메모리(43)에 저장되는 촛점 평가치 V3에 대응하는 렌즈 위치 데이타 L3이 저장된다. 메모리(55)에는 메모리(44)에 저장되는 촛점 평가치 V4에 대응하는 렌즈위치 데이타 L4가 저장된다. 상기와 같이, 이들 5개의 메모리(51∼55)에는 현재의필드로부터 4 필드 전까지의 5 필드의 렌즈 위치 데이타 L0∼L4가 각각 저장된다.
메모리(41 및 43)에 저장되어 있는 촛점 평가치 V1 및 V3은 FEV 변화량 산출 회로(61)에 공급되어, 그 산출 회로(61)에서 그들 촛점 평가치의 차 A1 (= V1 - V3)이 산출된다. 이 차 A1은 2 필드 전에서 현 필드까지의 2 필드 사이에 발생한 촛점 평가치의 변화량에 대응한다. 메모리(42 및 44)에 저장되어 있는 촛점 평가치 V2 및 V4는 FEV 변화량 산출 회로(62)에 공급되어, 그 산출 회로(62)에서 그들 촛점 평가치의 차 A2(= V2 - V4)가 산출된다. 이 차 A2는 3 필드전에서 1 필드 전까지의 2 필드 사이에 발생한 촛점 평가치의 변화량에 대응한다.
메모리(52 및 54)에 저장되어 있는 렌즈 위치 데이타 L1 및 L3은 위치 변화량 산출 회로(63)로 공급되어 그 산출 회로(63)에서 그들 데이타의 차의 절대치B1(= ｜L1 - L3｜)이 산출된다. 이 값 B1은 2 필드전에서 현 필드까지의 2 필드 사이에 렌즈(1)가 이동한 거리에 대응한다. 메모리(53 및 55)에 저장되어 있는 렌즈위치 데이타 L2 및 L4는 위치 변화량 산출 회로(64)에 공급되어 그 산출 회로(64)에서 그들 데이타의 차의 절대치 B2(= ｜L2 - L4｜)가 산출된다. 이 값 B2는 3 필드전에서 1 필드까지의 2 필드 사이에 렌즈(1)가 이동한 거리에 대응한다.
산출 회로(61)로부터의 촛점 평가치 변화량 A1 및 산출 회로(63)로부터의 위치 변화량 B1은 모두 촛점 변화율 산출 회로(65)에 공급되어, 그 산출 회로(65)에서 그들 변화량의 비 A1/B1이 산출되고, 렌즈(1)의 변화량에 대한 촛점 평가치의 변화율 R1로서 변화율 비교 회로(67)로 공급된다. 이 비 A1/B1은 2 필드 전에서 현 필드까지의 2 필드 사이의 변화율에 대응한다.
산출 회로(62)로부터의 촛점 평가치 변화량 A2 및 산출 회로(64)로부터의 위치 변화량 B2는 모두 촛점 변화율 산출 회로(66)로 공급되어 그 산출 회로(66)에서 그들 변화량의 비 A2/B2가 산출되고, 렌즈(1)의 변화량에 대한 촛점 평가치의 변화율 R2로서 변화율 비교 회로(67)에 공급된다. 이 비 A2/B2는 3 필드 전에서 1필드 전까지의 2 필드 사이의 변화율에 대응한다.
제2도는 촛점 평가치와 포커스 렌즈의 위치와의 관계, 및 그 촛점 평가치의 변화율과 포커스 렌즈의 위치와의 관계를 도시하는 그래프이다. 제2도 중 실선(100)은 촛점 평가치와 포커스 렌즈의 위치와의 관계를 나타내고, 점선(101)이 초점 평가치의 변화율과 포커스 렌즈의 위치와의 관계를 나타낸다.
제2도에 도시하는 바와 같이, 촛점 평가치와 포커스 렌즈의 위치와의 관계는 합 촛점 위치 P에서 최대치를 갖는 곡선으로 된다. 변화율과 포커스 렌즈의 위치와의 관계는 이 촛점 평가치 곡선(100)의 미계수를 표시하는 곡선으로 된다.
최초, 포커스 렌즈(1)는 합 촛점 위치 P로부터 피사체 측으로 충분히 떨어진 근점에 있다고 하자. 이 때, 핀트는 현저하게 흐려져 있으므로, 촛점 평가치는 거의 제로이다. 이 근점에서 위치 P1까지의 사이에, 촛점 평가치의 변화율은 증가 경향을 나타낸다. 또한, 이 위치 P1에서 합 촛점 위치 P까지의 사이에, 촛점 평가치의 변화율은 감소 경향을 나타낸다. 역으로, 포커스 렌즈(1)가 무한원(無限遠) 측에서 합 촛점 위치 P로 근접하는 경우에도 상기와 마찬가지로 무한원에서 위치 P2까지의 사이에 촛점 평가치의 변화율은 증가 경향을 나타내고, 위치 P2에서 합 촛점 위치P까지의 사이에, 촛점 평가치의 변화율은 감소 경향을 나타낸다.
상기와 같이, 촛점 평가치의 변화율은 합 촛점 위치 P에 접근하면 감소 경향을 나타내므로, FEV 변화율 산출 회로(65 및 66)에서 산출된 변화율을 감시하면, 포커스 렌즈(1)가 합 촛점 위치 P에 접근하고 있는 정도를 알 수 있다.
그런데, 상술한 바와 같이 현행의 영상 신호는 인터레이스 처리되어 있기 때문에, 우수 필드와 기수 필드에서는 주사선의 위치가 약간 어긋나고, 그것보다 인접한 필드 사이에서는 화면 내의 수직 방향의 위치가 약간 다르다. 따라서, 촛점 평가치는 2 필드 주기로 진동하기 때문에, 1 필드 사이에서의 변화율을 산출해도 이 변화량에 기초하여 정확한 촛점 평가치의 변화율을 산출할 수 없다.
이 제1 실시예에서는 상술한 바와 같이 2개의 변화율 산출 회로(65 및 66)이 설치되어 산출 회로(65)가 기수 필드 사이의 변화율을 산출하고, 산출 회로(66)가 우수 필드 사이의 변화율을 산출한다. 이것에 의해, 2 필드 주기로 발생하는 촛점 평가치의 진동의 영향은 제거된다.
변화율 산출 회로(65 및 66)으로부터의 변화율 R1 및 R2는 모두 변화율 비교 회로(67)에 공급되어, 그 비교 회로(67)에서 그들 변화율 R1, R2가 비교된다. 그 비교의 결과, R1 ≥ R2일 때, 다시 말하면 변화율이 증가하고 있을 때는 비교 회로(67)로부터 H(하이) 레벨의 비교 출력이 출력된다. 한편, R1 〈 R2일 때, 즉 변화율이 감소하고 있을 때는 비교 회로(67)로부터 (로우) 레벨의 비교 출력이 출력된다.
포커스 모터 제어 회로(110)는 제6도의 제어 회로(10)와 마찬가지로 비교기(8, 9 및 14)의 비교 출력에 기초하여 등산 합 촛점 동작을 실행함과 동시에, 변화율비교 회로(67)의 비교 출력에 기초하여 포커스 모터(3)의 구동 속도를 변화시킨다. 즉, 이 제어 회로(110)에는 모터 속도를 제어하는 기능이 부가되어 있다.
변화율 비교 회로(67)의 비교 출력이 H 레벨인 경우, 다시 말하면 변화율이 증가 경향인 경우는 H 레벨의 속도 제어 신호 SC가 포커스 모터 구동 회로(131)에 공급되고, 이것에 응답하여 포커스 모터 구동 회로(131)는 포커스 모터(3)를 고속으로 구동한다. 한편, 변화율 비교 회로(67)의 비교 출력이 L 레벨인 경우, 즉, 변화율이 감소 경향인 경우는 그 속도 제어 신호 SC는 H 레벨에서 L 레벨로 변화하고, 이 L 레벨의 속도 제어 신호 SC가 포커스 모터 구동 회로(131)에 공급된다. 이것에 응답하여 포커스 모터 구동 회로(131)는 포커스 모터(3)를 저속으로 구동한다.
포커스 모터 구동 회로(131)는 제6도의 포커스 구동 회로(31)와 마찬가지로, 비교기(8, 9 및 14)의 출력에 기초한 포커스 모터 제어 회로(110)로부터의 출력에 응답하여 포커스 모터(3)를 구동하고, 정지하며, 또는 그 회전 방향을 역으로 함과 동시에, 비교 회로(67)의 출력에 기초한 포커스 모터 제어 회로(110)로부터의 속도 제어 신호 SC에 응답하여 포커스 모터(3)의 구동 속도를 고속과 저속의 2 단계로 전환한다. 즉, 이 포커스 모터 구동 회로(131)에는 속도 제어 신호 SC에 응답하여 포커스 모터(3)의 구동 속도를 2 단계로 전환하는 기능이 추가되어 있다. 포커스 모터(3)가 고속으로 구동되면, 단위 시간당 포커스 렌즈 위치의 변화량은 포커스 모터(3)가 저속으로 구동되고 있을 때에 비해 크게 된다.
예를 들면, 포커스 렌즈(1)가 근점 측에 있는 경우, 먼저 비교기(9)에 의해 포커스 렌즈(1)가 최초로 이동하는 방향이 결정된다. 렌즈(1)가 근점 측에서 합 촛점위치 P 부근의 위치 P1까지의 사이에서는 촛점 평가치의 변화율은 증가 경향에 있기 때문에, H 레벨의 속도 제어 신호 SC가 포커스 모터 구동 회로(131)에 공급된다. 이것에 의해 포커스 모터(3)는 고속으로 구동되므로, 렌즈(1)는 위치 P1에 빠르게 도달한다.
포커스 렌즈(1)가 위치 P1을 초과하면, 촛점 평가치의 변화율은 감소 경향으로 변한다. 이것에 의해, 변화율 비교 회로(67)의 비교 출력은 H 레벨에서 L 레벨로 변화하고, 또한 포커스 모터 제어 회로(110)의 속도 제어 신호 SC도 H 레벨에서L 레벨로 변화한다. 속도 제어 신호 SC가 L 레벨로 되면, 포커스 모터 구동 회로(131)는 포커스 모터(3)의 구동 속도를 저속으로 전환한다. 이 때문에, 위치 P1에서합 촛점 위치 P까지의 사이에서는 단위 시간당 렌즈 위치의 변화량은 적게 된다.
포커스 렌즈(1)는 합 촛점 위치 P1을 통과하여, 촛점 평가치가 최대치보다도 임계치 M 이상으로 감소하는 위치 P′에 도달하지만, 이 때 포커스 모터(3)의 구동속도는 느리기 때문에, 포커스 렌즈(1)의 오버런은 짧게 억제된다.
무한원측으로부터 합 촛점 위치 P를 향해 포커스 렌즈(1)가 이동하는 경우는 포커스 렌즈(1)가 위치 P2에 도달했을 때, 포커스 모터(3)의 구동 속도가 고속에서 저속으로 전환된다.
상기와 같이, 이 제1 실시예는 촛점 평가치의 변화율이 감소 경향일 때, 포커스 렌즈(1)의 이동 속도가 촛점 평가치의 변화율이 증가 경향일 때보다도 느리게 되도록 되어 있기 때문에, 포커스 렌즈(1)를 합 촛점 위치 P로 빠르게 이동할 수 있고, 또 포커스 렌즈(1)의 오버런을 억제할 수 있다.
또, 임의의 필드와 그것에서 2개 후의 필드와의 촛점 평가치에 기초하여 그촛점 평가치의 변화율이 산출되기 때문에, 인터레이스 주사에 따른 촛점 평가치의 변동은 나타나지 않는다. 그 때문에, 이 제1 실시예는 포커스 렌즈(1)를 합 촛점 위치 P로 정확하게 이동할 수 있다.
[제2 실시예]
제3도는 본 발명의 제2 실시예에 따른 오토 포커스 장치의 전체 구성을 도시하는 블럭도이다. 이 제2 실시예가 상기 제1 실시예와 다른 점은, 임의의 필드의 촛점 평가치와 그 다음 필드의 촛점 평가치에 기초하여 그 촛점 평가치의 변화율을 산출하고, 그 변화율에 따라 포커스 모터(3)의 구동 속도를 변경하고 있는 점이다.
제3도를 참조하면, 이 오토 포커스 장치는 메모리(41 및 42)에 저장되어 있는 촛점 평가치 V1 및 V2에 기초하여 촛점 평가치의 변화량을 산출하는 변화량 산출회로(71)과, 메모리(52 및 53)에 저장되어 있는 렌즈 위치 데이타 L1 및 L2에 기초하여 렌즈 위치의 변화량을 산출하는 변화량 산출 회로(73)과, 이들 산출 회로(71 및73)으로부터의 변화량 A3 및 B3에 기초하여 촛점 평가치의 변화율을 산출하는 변화율 산출 회로(75)를 구비한다.
또, 이 오토 포커스 장치는 메모리(43 및 44)에 저장되어 있는 촛점 평가치 V3 및 V4에 기초하여 촛점 평가치의 변화량을 산출하는 변화량 산출 회로(72)와, 메모리(54 및 55)에 저장되어 있는 렌즈 위치 데이타 L3 및 L4에 기초하여 렌즈 위치의 변화량을 산출하는 변화량 산출 회로(74)와, 이들 산출 회로(72 및 74)로부터의 변화량 A4 및 B4에 기초하여 촛점 평가치의 변화율을 산출하는 변화율 산출 회로(76)을 구비한다. 또, 이 오토 포커스 장치는 변화율 산출 회로(75 및 76)로부터의 변화율 R3 및 R4를 비교하는 변화율 비교 회로(77)를 더 구비한다.
이 제2 실시예에 의하면, 산출 회로(71)에서 현 필드의 촛점 평가치 V1과 그 1개 전의 필드의 촛점 평가치 V2와의 차 V1 - V2가 산출되어 촛점 평가치의 변화량 A3로서 변화율 산출 회로(75)로 공급된다. 산출 회로(73)에서는 촛점 평가치 V1에 대응하는 렌즈 위치 데이타 L1과 촛점 평가치 V2에 대응하는 렌즈 위치 데이타L2와의 차의 절대치 ｜L1 - L2｜가 산출되어 렌즈 위치의 변화량 B3로서 변화율 산출 회로(75)에 공급된다. 변화율 산출 회로(75)에서는 산출 회로(71 및 73)으로부터의 변화량 A3 및 B3의 비 A3/B3이 산출되어 촛점 평가치의 변화율 R3로서 변화율비교 회로(77)에 공급된다.
산출 회로(72)에서는 현 필드로부터 2개 전의 필드의 촛점 평가치 V3와 3개전의 필드의 촛점 평가치 V4와의 차 V3 - V4가 산출되어, 촛점 평가치의 변화량A4로서 변화율 산출 회로(76)에 공급된다. 산출 회로(74)에서는 촛점 평가치 V3에 대응하는 렌즈 위치 데이타 L3과 촛점 평가치 V4에 대응하는 렌즈 위치 데이타 L4와의 차의 절대치 ｜L3 - L4｜가 산출되어, 렌즈 위치의 변화량 B4로서 변화율 산출회로(76)에 공급된다. 변화율 산출 회로(76)에서는 산출 회로(72 및 74)로부터의 변화량 A4 및 B4의 비 A4/B4가 산출되어, 촛점 평가치의 변화율 R4로서 변화율 비교 회로(77)에 공급된다.
변화율 비교 회로(77)는 R3 ≥ R4일 때, 즉 촛점 평가치의 변화율이 증가 경향일 때, 포커스 모터 제어 회로(110)를 제어하여 H 레벨의 속도 제어 신호 SC를 발생시킨다. 포커스 모터 구동 회로(131)는 이 H 레벨의 속도 제어 신호 SC에 응답하여 포커스 모터(3)를 고속으로 구동한다. 이것에 의해, 단위 시간당 렌즈 위치의 변화량이 크게 되어, 합 촛점 위치까지 포커스 렌즈(1)가 빠르게 이동된다.
한편, 변화율 비교 회로(77)는 R3 〈 R4일 때, 즉 촛점 평가치의 변화율이 감소 경향일 때, 포커스 모터 제어 회로(110)를 제어하여 L 레벨의 속도 제어 신호SC를 발생시킨다. 포커스 모터 구동 회로(131)는 이 L 레벨의 속도 제어 신호 SC에 응답하여 포커스 모터(3)의 구동 속도를 고속에서 저속으로 전환한다. 이것에 의해, 단위 시간당 렌즈 위치의 변화량이 적게 되고, 합 촛점 위치 부근에서의 렌즈의 오버런을 최소한으로 억제할 수 있다.
이 제2 실시예에 있어서, 현 필드와 그 1개 전의 필드 사이에서의 촛점 평가치의 변화율이 산출되고, 2개 전의 필드와 3개 전의 필드 사이에서의 촛점 평가치의 변화율이 산출되며, 또 그들 변화율이 비교된다. 이들 2개의 변화율 R3 및 R4 사이에는 2 필드의 시간 차가 있기 때문에, 상기 제1 실시예와 마찬가지로 인터레이스 주사에 의해 발생하는 2 필드 주기의 촛점 평가치의 진동은 거의 제거된다.
상기 제1 및 제2 실시예에서는 적어도 4 필드의 시간이 경과한 후가 아니면, 변화율 비교 회로(67)로부터의 비교 출력에 의해 포커스 모터(3)의 구동 속도를 제어할 수 없다. 그래서, 이 최초의 4 필드 사이에는 포커스 모터(3)가 고속으로 구동되도록 포커스 모터 구동 회로(131)가 초기 설정되어 있는 것이 바람직하다. 또, 포커스 모터(3)가 저속으로 구동되도록 포커스 모터 구동 회로(131)가 초기 설정되어 있어도 좋다.
상기 제1 및 제2 실시예에 있어서, 포커스 모터(3)의 회전 속도는 2 단계로 전환되고 있지만, 3 단계로 전환되어도 좋다. 더욱 상세히 말하면, 촛점 평가치의 변화율이 거의 변화하지 않는, 근점, 무한 원점 P1 및 P2 부근에서 포커스 모터(3)는 중간 속도로 회전하도록 해도 좋다. 또, 포커스 모터(3)의 회전 속도가 촛점 평가치의 변화율에 응답하여 연속적으로 변화하도록 해도 좋다.
[제3 실시예]
제4도는 본 발명의 제3 실시예에 따른 오토 포커스 장치의 전체 구성을 도시하는 블럭도이다. 제5도는 제4도 중의 조절 기구 및 조절 위치 검출기를 상세하게 도시한다.
이 제3 실시예가 상기 제1 실시예 및 제2 실시예와 다른 점은 조절 위치 검출기(20)이 설치되고, 이 조절 위치 검출기(20)에 의해 검출된 조절 위치에 응답하여 포커스 모터(3)의 구동 속도가 연속적으로 변경되는 점이다.
제4도를 참조하면, 조절 위치 검출기(20)는 포커스 렌즈(1)와 촬상 회로(4)에서의 촬상 소자 사이에 배치된 기계적인 조절 기구(21)의 조절 위치를 검출한다. 조절 위치 검출기(20)의 출력 Y는 포커스 모터 제어 회로(210)으로 공급된다. 포커스 모터 제어 회로(210)는 조절 위치 검출기(20)의 출력 Y에 응답하여 속도 제어 신호 SC1을 생성하고, 이것을 포커스 모터 구동 회로(231)에 공급된다. 포커스 모터 구동 회로(231)는 이 속도 제어 신호 SC1에 응답하여 포커스 모터(3)의 구동 속도를 제어 한다.
제5도를 참조하면, 이 조절 기구(21)는 비디오 카메라 샤시에 고정된 지축(40)에 회동이 자유롭게 지지된 회전자(29)와, 이 회전자(29)의 한쪽측에 지축(26)에 의해 회동이 자유롭게 지지된 완부(腕部 : 24b)를 갖고 있는 가동 날개(24)와, 이 회전자(29)의 다른 쪽 측에 지축(27)에 의해 회동이 자유롭게 지지된 완부(25b)를 갖고있는 가동 날개(25)를 구비한다. 가동 날개(24)는 그 하측에 V자형의 절결부(24a)를 갖고 있고, 가동 날개(25)는 그 상측에 V자형의 절결부(25a)를 갖는다. 이들 가동날개(24 및 25)는 그 절결부(24a 및 25a)가 겹치도록 배치되어 이들 절결부(24a 및25a)에 의해 사각형의 조리개 개구부(28)이 형성된다. 조절 기구(21)는 이 개구부(28)이 광축 상에 위치하도록 비디오 카메라의 경통 내에 배치되어 있다. 따라서, 포커스 렌즈(1)를 통한 입사광은 이 개구부(28)을 통해 촬상 회로(4)에서의 촬상 소자에 도달한다.
회전자(29)가 도면 상의 반시계 방향으로 회전되면, 가동 날개(24)는 상방으로 평행 이동하고, 또 가동 날개(25)는 하방으로 평행 이동한다. 이 때문에, 조리개 개구부(28)의 면적은 크게 되고, 그 결과 조절양이 적게 된다. 이와 같이, 조리개가 서서히 열리면, 촬상 소자로의 입사 광량은 증가한다.
회전자(29)가 시계 방향으로 회전되면, 가동 날개(24)는 하방으로 평행 이동하고, 또 가공 날개(25)는 상방으로 평행 이동한다. 이 때문에, 조리개 개구부(28)의 면적이 적게 되고, 조절양이 크게 된다. 이와 같이 조리개가 서서히 닫히면, 촬상 소자로의 입사 광량이 감소한다.
조절치 검출기(20)은 홀 효과를 이용한 홀 센서(22)와, 이 홀 센서(22)의 출력V를 정규화하는 처리 회로(23)을 구비한다. 가동 날개(25)의 완부(25b)에는 자석(39)가 접착되어 있다. 홀 센서(22)는 이 자석(39) 부근의 비디오 카메라 샤시에 고정되어 있다. 회전자(29)가 회전하여 조절양이 변화하면, 홀 센서(22)와 자석(39) 사이의 거리가 변화하고, 이것에 의해 홀 센서(22)의 출력 V가 연속적으로 변화한다. 이 홀 센서(22)의 출력 V는 자석(39)가 접근해서 그 자력이 강하게 됨에 따라 연속적으로 상승한다.
제5도에 도시된 바와 같이 홀 센서(22)와 자석(39) 사이의 거리의 상하 방향의 성분을 X라 하면, 홀 센서(22)의 출력 V는 다음 식(1)로 표현된다. 여기에서, V0는 자석(39)가 홀 센서(22)에 최대 접근했을 때, 즉 X=0일 때에서의 홀 센서(22)의 출력이고, a는 상수이다.
V = V0 - a × X (1)
조리개 개구부(28)의 면적 S는 다음 식(2)로 표현된다. 여기에서, b는 상수이다.
S = b × X2(2)
F값 F는 다음 식(3)으로 표현된다. 여기에서, c는 상수이다.
F = c/S1/2(3)
피사계 심도 H는 다음 식(4)로 표현된다. 여기에서, d는 상수이다.
H = dF (4)
상기 식(1) ∼ 식(4)에 의해, 홀 센서(22)의 출력 V는 다음 식(5)로 표현된다. 여기에서, A = a·c·d/b1/2이다.
V = V0 - A/H (5)
이 홀 센서(22)의 출력 V가 식(6)에 따라 정규화된다.
A/H = -(V-V0) (6)
즉, 홀 센서(22)의 출력(V)로부터 먼저 VO가 감소되고, 또 그 결과에 -1이 곱해지고, 이에 따라 처리 회로(23)의 정규화 출력 Y로서 A/H가 얻어진다. 이와같이, 처리 회로(23)의 정규화 출력 Y는 피사계 심도 H와 반비례의 관계를 갖는다.
포커스 모터 제어 회로(210)은 제6도의 제어 회로(10)와 마찬가지로 비교기(8, 9, 12 및 14)의 출력에 기초하여 등산 합 촛점 동작을 실행함과 동시에, 조절 위치 검출기(20)으로부터의 정규화 출력 Y에 응답하여 포커스 모터(3)의 구동 속도를 제어하기 위한 속도 제어 신호 SC1을 생성한다.
이 속도 제어 신호 SC1은 다은 식(7)로 표현된다. 여기에서, m은 소정의 오프셋량이고, n은 소정의 상수이다.
SC1 = 1/{n × (Y-m)} (7)
이 식(7)로부터 명백해진 바와 같이, 포커스 모터 제어 회로(210)에는 정규화출력 Y로부터 소정의 오프셋량 m을 감산하고, 그 결과에 소정의 상수 n을 승산하며, 또 그 승산 결과의 역수를 속도 제어 신호 SC1로서 출력하는 기능이 추가되어있다.
상기 식(1) ∼ 식(7)에서의 상수 a, b, c, d, m 및 n은 어느 것도 실험에 의해 미리 최적의 값으로 설정되어 있다.
이상의 결과로서, 조절 기구(21)가 개방 상태에서 서서히 닫혀 조절양이 서서히 크게 되면, F값이 서서히 크게 되고 피사계 심도가 깊게 된다. 이 때, 정규화 출력 Y는 서서히 작게 되고, 이것에 따라 속도 제어 신호 SC1의 레벨은 서서히 높게된다.
한편, 조절 기구(21)가 서서히 열려 조절양이 서서히 작게 되면, F값은 작게되고, 피사계 심도는 얕게 된다. 이 때, 정규화 출력 Y는 크게 되고, 이것에 따라속도 제어 신호 SC1의 레벨은 낮게 된다.
포커스 모터 구동 회로(231)는 제6도의 구동 회로(31)와 마찬가지로, 비교기(8, 9 및 14)의 출력에 기초한 포커스 모터 제어 회로(210)으로부터의 출력에 응답하여 포커스 모터(3)를 구동하고, 정지하며, 또는 그 회전 방향을 역으로 함과 동시에, 포커스 모터 제어 회로(210)으로부터의 속도 제어 신호 SC1에 응답하여 포커스 모터(3)의 구동 속도를 변경한다. 즉, 이 포커스 모터 구동 회로(231)에는 포커스 모터(3)의 구동 속도를 속도 제어 신호 SC1의 레벨에 비례하여 변화시키는 기능이 추가되어 있다.
이 제4 실시예에 의하면, 제8도의 실선으로 표시되는 바와 같이 조절양이 작은 피사계 심도가 얕은 상태에서, 포커스 모터(3)는 비교적 저속으로 구동되기 때문에, 합 촛점 위치 P 부근에서의 포커스 렌즈(1)의 오버런을 최소한으로 억제할 수있다.
한편, 제8도에서 점선으로 표시되는 바와 같이, 조절양이 크고 피사계 심도가 깊은 상태에서는 포커스 모터(3)가 비교적 고속으로 구동되기 때문에, 단위 시간당촛점 평가치의 변화량이 크게 된다. 그 때문에, 피사체의 변화에 의해 실수하여 오토 포커스 동작이 행해지는 것이 억제된다.
[다른 실시예]
상기 제3 실시예에서는 포커스 모터(3)의 구동 속도는 조절양이 많게 됨에따라 연속적으로 빠르게 되지만, 단계적으로 빠르게 되도록 해도 좋다. 상기 제1내지 제3 실시예는 마이크로프로세서에 의해 구성되어도 좋다. 포커스 렌즈(1)의 진퇴는 모터 대신에 압전 소자를 이용해서 행해도 좋고, 또 포커스 렌즈 대신에 CCD와 같은 촬상 소자 자체(도시하지 않음)를 진퇴시키도록 구성해도 좋다.
또, 본 발명에 따른 장치는 광 축에 따라 최전방 위치(피사체에 가장 접근한 위치)에 포커스 렌즈가 위치하는 프론트 포커스 방식이나, 포커스 렌즈가 촬상 소자의 직전 위치에 있는 리어 포커스 방식 중 어느 타입의 카메라에도 사용할 수 있다. 또, 특히 리어 포커스 방식의 경우, 조절 기구를 포커스 렌즈의 전방에 위치시켜도특히 문제는 없다.
본 발명의 한 국면에 따르면, 렌즈와 그 렌즈를 통해 입사광을 수신하는 촬상 소자를 갖고 있는 촬상 회로로부터 얻어지는 영상 신호에 응답하여 피사체에 대해 촛점의 자동 정합을 행하는 오토 포커스 장치는 촛점 평가치 공급 장치, 렌즈 위치 변경 장치, 산출 장치 및 속도 제어 장치를 포함한다. 촛점 평가치 공급 장치는 촬상 회로로부터 얻어지는 영상 신호 중의 고역 성분 레벨을 제1 소정 기간마다 촛점 평가치로서 공급한다. 렌즈 위치 변경 장치는 촛점 평가치 공급 장치로부터의 촛점 평가치가 최대로 되도록 촬상 소자에 대한 렌즈의 광축 방향의 상대적인 위치를 변경한다. 산출 장치는 제2 소정 기간 내에서의 촛점 평가치의 변화량과 그것에 대응하는 렌즈의 위치의 변화량과의 비를 산출하여 그것을 평가치 변화율로서 공급한다. 속도 제어 장치는 산출 장치로부터의 평가치 변화율에 응답하여 렌즈 위치변경 장치가 렌즈의 위치를 번경하는 속도를 제어한다.
상기 오토 포커스 장치에 있어서, 바람직하게는, 촛점 평가치 공급 장치는 그 고역 성분 레벨을 1 필드마다 적분하여 그것을 촛점 평가치로서 공급한다. 산출 장치는 임의의 필드로부터 그 2개 후의 필드까지의 촛점 평가치의 변화량과 그것에 대응하는 렌즈의 위치의 변화량과의 비를 산출하여 그것을 평가치 변화율로서 공급한다.
상기 오토 포커스 장치에 있어서, 바람직하게는, 촛점 평가치 공급 장치는 그 고역 성분 레벨을 1 필드마다 적분하여 그것을 촛점 평가치로서 공급한다. 산출 장치는 임의의 필드로부터 그 다음 필드까지의 촛점 평가치의 변화량과 그것에 대응하는 렌즈의 위치의 변화량과의 비를 산출하여 그것을 평가치 변화율로서 공급한다.
본 발명의 다른 국면에 따르면, 렌즈와 렌즈를 통해 입사광을 수신하는 촬상소자를 갖고 있는 촬상 회로로부터 얻어지는 영상 신호에 응답하여 피사체에 대한촛점의 자동 정합을 행하는 오토 포커스 장치는 촛점 평가치 공급 장치, 렌즈 위치변경 장치, 조절 기구 및 제어 장치를 포함한다. 촛점 평가치 공급 장치는 촬상 회로로부터 얻어지는 영상 신호 중의 고역 성분 레벨을 제1 소정 기간마다 촛점 평가치로서 공급한다. 렌즈 위치 변경 장치는 촛점 평가치 공급 장치로부터의 촛점 평가치가 최대로 되도록 촬상 소자에 대해 렌즈의 광축 방향의 상대적인 위치를 변경한다. 조절 기구는 촬상 소자로의 입사 광량을 조절한다. 제어 장치는 조절 기구의 조절양에 응답하여 렌즈 위치 변경 장치가 렌즈의 위치를 변경하는 속도를 제어한다.
따라서, 본 발명의 한 이점은 촛점 평가치의 변화율이 감소 상태일 때, 다시말하면 렌즈가 합 촛점 위치 부근에 있을 때, 렌즈의 이동 속도가 느리게 되므로, 합촛점 위치 부근에서의 렌즈의 오버런을 억제할 수 있다는 것이다.
본 발명의 다른 이점은 조절양이 많은 만큼 렌즈의 이동 속도가 빠르게 되므로, 단위 시간당 촛점 평가치의 변화량이 증가하고, 그것에 의해 오동작을 억제할 수있다는 것이다.

Claims (8)

  1. 렌즈와 상기 렌즈를 통해 입사광을 수신하는 촬상 소자를 갖는 촬상수단(1, 4)으로부터 얻어지는 영상 신호에 응답하여 피사체에 대한 촛점의 자동 정합을 행하는 오토 포커스 장치에 있어서,
    상기 촬상 수단으로부터 얻어지는 영상 신호 중의 고역 성분 레벨을 제1 소정 기간마다 촛점 평가치(FEV)로서 공급하는 촛점 평가치 공급 수단(5);
    상기 촛점 평가치 공급 수단으로부터의 촛점 평가치가 최대로 되도록 상기 촬상 소자에 대한 상기 렌즈의 광축 방향의 상대적인 위치를 변경하는 렌즈의 상대적인 위치 변경 수단(2, 3, 6, 7, 8, 9, 11, 12, 13, 14, 30, 110 및 131);
    제2 소정 기간 내에서의 촛점 평가치의 변화량(A1, A2)과 그것에 대응하는 상기 렌즈의 상대적인 위치의 변화량(B1, B2)과의 비를 산출하여, 그것을 평가치 변화율(R1, R2)로서 공급하는 산출 수단(51∼55, 41∼44, 및 61∼66);및
    상기 산출 수단으로부터의 평가치 변화율에 응답하여 상기 렌즈 위치 변경수단이 상기 렌즈의 상대적인 위치를 변경하는 속도를 제어하는 속도 제어 수단(67, 110 및 131)
    을 구비하되,
    상기 속도 제어 수단은,
    상기 산출 수단으로부터 순차 공급된 평가치 변화율이 증가 상태에 있는지 감소 상태에 있는지를 검출하는 증가/감소 검출 수단(67), 및
    상기 증가/감소 검출 수단의 출력에 응답하여 그 평가치 변화율이 증가 상태에 있을 때보다도 그 평가치 변화율이 감소 상태에 있을 때의 쪽이상기 렌즈 위치 변경 수단이 상기 렌즈의 상대적인 위치를 변경하는 속도를느리게 하는 수단(110 및 131)을 포함하며,
    상기 촛점 평가치 공급 수단은 그 고역 성분 레벨을 1 필드마다 적분하여 그것을 촛점 평가치로서 공급하고,
    상기 산출 수단은 임의의 필드로부터 그 2개 후의 필드까지에서의 촛점 평가치의 변화량과 그것에 대응하는 상기 렌즈의 상대적인 위치의 변화량과의 비를 산출하여 그것을 평가치 번화율로서 공급하는
    것을 특징으로 하는 오토 포커스 장치.
  2. 렌즈와 상기 렌즈를 통해 입사광을 수신하는 촬상 소자를 갖는 촬상 수단(1, 4)으로부터 얻어지는 영상 신호에 응답하여 피사체에 대한 촛점의 자동 정합을 행하는 오토 포커스 장치에 있어서,
    상기 촬상 수단으로부터 얻어지는 영상 신호 중의 고역 성분 레벨을 제1 소정 기간마다 촛점 평가치(FEV)로서 공급하는 촛점 평가치 공급 수단(5);
    상기 촛점 평가치 공급 수단으로부터의 촛점 평가치가 최대로 되도록 상기 촬상 소자에 대한 상기 렌즈의 광축 방향의 상대적인 위치를 변경하는 렌즈의 상대적인 위치 변경 수단(2, 3, 6, 7, 8, 9, 11, 12, 13, 14, 30, 110 및 131);
    제2 소정 기간 내에서의 촛점 평가치의 변화량(A1, A2)과 그것에 대응하는 상기 렌즈의 상대적인 위치의 변화량(B1, B2)과의 비를 산출하여, 그것을 평가치 변화율(R1, R2)로서 공급하는 산출 수단(51∼55, 41∼44, 및 61∼66); 및
    상기 산출 수단으로부터의 평가치 변화율에 응답하여 상기 렌즈 위치 변경수단이 상기 렌즈의 상대적인 위치를 변경하는 속도를 제어하는 속도 제어 수단(67, 110 및 131)
    을 구비하되,
    상기 속도 제어 수단은,
    상기 산출 수단으로부터 순차 공급된 평가치 변화율이 증가 상태에 있는지 감소 상태에 있는지를 검출하는 증가/감소 검출 수단(67), 및
    상기 증가/감소 검출 수단의 출력에 응답하여 그 평가치 변화율이 증가 상태에 있을 때보다도 그 평가치 변화율이 감소 상태에 있을 때의 쪽이 상기 렌즈 위치 변경 수단이 상기 렌즈의 상대적인 위치를 변경하는 속도를 느리게 하는 수단(110 및 131)을 포함하며,
    상기 촛점 평가치 공급 수단은 그 고역 성분 레벨을 1필드마다 적분하여 그것을 촛점 평가치로서 공급하고,
    상기 산출 수단은,
    상기 촛점 평가치 공급 수단으로부터 연속적으로 공급된 4 필드의 촛점 평가치를 기억하는 평가치 기억 수단(41∼44),
    상기 평가치 기억 수단에 기억된 4개의 촛점 평가치에 대응하는 상기 렌즈의 4개의 위치 데이타를 기억하는 렌즈 위치 기억 수단(52∼55),
    상기 평가치 기억 수단에 기억된 4개의 촛점 평가치 중 첫번째 및 세번째의 것(V4, V2)과 상기 렌즈 위치 기억 수단에 기억된 4개의 위치 데이타중 대응하는 첫번째 및 세번째의 것(L4, L2)에 기초하여, 그들 촛점 평가치의변화량(A2)과 그들 위치의 변화량(B2)과의 비를 산출하여, 그것을 제1 평가치 변화율(R2)로서 공급하는 제1 변화율 산출 수단(62, 64 및 66), 및
    상기 평가치 기억 수단에 기억된 4개의 촛점 평가치 중 두번째 및 네번째의 것(V3, V1)과 상기 렌즈 위치 기억 수단에 기억된 4개의 위치 데이타중 대응하는 두번째 및 네번째의 것(L3, L1)에 기초하여, 그들 촛점 평가치의 변화량(Al)과 그들 위치의 변화량(Bl)과·의 비를 산출하여, 그것을 제2 평가치 변화율(Rl)로서 공급하는 제2 변화율 산출 수단(61, 63 및 65)
    을 포함하고,
    상기 증가/감소 검출 수단은 상기 제1 및 제2 변화율 산출 수단으로부터의
    제1 및 제2 평가치 변화율을 비교하여, 그 제1 평가치 변화율의 쪽이 그 제2 평가치 변화율보다도 작은 경우는 그 촛점 평가치 변화율이 증가 상태에 있는 것을 표시하고, 그렇지 않은 경우는 그 촛점 평가치 변화율이 감소 상태에 있는 것을 표시하는비교 수단(67)을 포함하는
    것을 특징으로 하는 오토 포커스 장치.
  3. 렌즈와 상기 렌즈를 통해 입사광을 수신하는 촬상 소자를 갖는 촬상 수단(1, 4)으로부터 얻어지는 영상 신호에 응답하여 피사체에 대한 촛점의 자동 정합을 행하는 오토 포커스 장치에 있어서,
    상기 촬상 수단으로부터 얻어지는 영상 신호 중의 고역 성분 레벨을 제1 소정 기간마다 촛점 평가치(FEV)로서 공급하는 촛점 평가치 공급 수단(5);
    상기 촛점 평가치 공급 수단으로부터의 촛점 평가치가 최대로 되도록 상기 촬상 소자에 대한 상기 렌즈의 광축 방향의 상대적인 위치를 변경하는 렌즈의 상대적인 위치 변경 수단(2, 3, 6, 7, 8, 9, 11, 12, 13, 14, 30, 110 및 131);
    제2 소정 기간 내에서의 촛점 평가치의 변화량(A1, A2)과 그것에 대응하는 상기 렌즈의 상대적인 위치의 변화량(B1, B2)과의 비를 산출하여, 그것을 평가치 변화율(R1, R2)로서 공급하는 산출 수단(51∼55, 41∼44, 및 61∼66);및
    상기 산출 수단으로부터의 평가치 변화율에 응답하여 상기 렌즈 위치 변경수단이 상기 렌즈의 상대적인 위치를 번경하는 속도를 제어하는 속도 제어 수단(67, 110 및 131)
    을 구비하되,
    상기 속도 제어 수단은,
    상기 산출 수단으로부터 순차 공급된 평가치 변화율이 증가 상태에 있는지 감소 상태에 있는지를 검출하는 증가/감소 검출 수단(67), 및
    상기 증가/감소 검출 수단의 출력에 응답하여 그 평가치 변화율이 증가 상태에 있을 때보다도 그 평가치 변화율이 감소 상태에 있을 때의 쪽이 상기 렌즈 위치 변경 수단이 상기 렌즈의 상대적인 위치를 변경하는 속도를 느리게 하는 수단(110 및 131)을 포함하며,
    상기 촛점 평가치 공급 수단은 그 고역 성분 레벨을 1 필드마다 적분하여 그것을 촛점 평가치로서 공급하고,
    상기 산출 수단은,
    상기 촛점 평가치 공급 수단으로부터 순차 공급된 각 필드의 촛점 평가치를 순차 저장하는 제1 평가치 메모리(41),
    상기 촛점 평가치 공급 수단이 다음 필드의 촛점 평가치를 공급했을때, 상기 제1 평가치 메모리에 저장되어 있는 촛점 평가치를 상기 제1 평가치 메모리 대신에 저장하는 제2 평가치 메모리(42),
    상기 촛점 평가치 공급 수단이 다음 필드의 촛점 평가치를 공급했을때, 상기 제2 평가치 메모리에 저장되어 있는 촛점 평가치를 상기 제2 평가치 메모리 대신에 저장하는 제3 평가치 메모리(43),
    상기 촛점 평가치 공급 수단이 다음 필드의 촛점 평가치를 공급했을때, 상기 제3 평가치 메모리에 저장되어 있는 촛점 평가치를 상기 제3 평가치 메모리 대신에 저장하는 제4 평가치 메모리(44),
    상기 제1 평가치 메모리에 저장된 촛점 평가치에 대응하는 상기 렌즈의 위치 데이타를 저장하는 제1 위치 메모리(52),
    상기 촛점 평가치 공급 수단이 다음 필드의 촛점 평가치를 공급했을때, 상기 제1 위치 메모리에 저장되어 있는 위치 데이타를 상기 제1 위치 메모리 대신에 저장하는 제2 위치 메모리(53),
    상기 촛점 평가치 공급 수단이 다음 필드의 촛점 평가치를 공급했을때, 상기 제2 위치 메모리에 저장되어 있는 위치 데이타를 상기 제2 위치 메모리 대신에 저장하는 제3 위치 메모리(54),
    상기 촛점 평가치 공급 수단이 다음 필드의 촛점 평가치를 공급했을때, 상기 제3 위치 메모리에 저장되어 있는 위치 데이타를 상기 제3 위치 메모리 대신에 저장하는 제4 위치 메모리(55),
    상기 제2 평가치 메모리에 저장된 촛점 평가치와 상기 제4 평가치 메모리에 저장된 촛점 평가치와의 차를 산출하여, 그것을 제1 평가치의 평가치 변화량(A2)으로서 공급하는 제1 평가치 변화량 산출 수단(62),
    상기 제2 위치 메모리에 저장된 위치 데이타와 상기 제4 위치 메모리에 저장된 위치 데이타와의 차를 산출하여, 그것을 제1 위치 변화량(B2)으로서 공급하는 제1 위치 변화량 산출 수단(64),
    상기 제1 평가치 변화량 산출 수단으로부터의 제1 평가치 변화량과 상기 제1 위치 변화량 산출 수단으로부터의 제1 위치 변화량과의 비를 산출하여, 그것을 제1 평가치 변화율(R2)로서 공급하는 제1 평가치 변화율 산출수단(66),
    상기 제1 평가치 메모리에 저장된 촛점 평가치와 상기 제3 평가치 메모리에 저장된 촛점 평가치와의 차를 산출하여, 그것을 제2 평가치 변화량(A1)으로서 공급하는 제2 평가치 변화량 산출 수단(61),
    상기 제1 위치 메모리에 저장된 위치 데이타와 상기 제3 위치 메모리에 저장된 위치 데이타와의 차를 산출하여, 그것을 제2 위치 변화량(B1)으로서 공급하는 제2 위치 변화량 산출 수단(63), 및
    상기 제2 평가치 변화량 산출 수단으로부터의 제2 평가치 변화량과상기 제2 위치 변화량 산출 수단으로부터의 제2 위치 변화량과의 비를 산출하여, 그것을 제2 평가치 변화율(R1)로서 공급하는 제2 평가치 변화율 산출수단(65)
    를 포함하고,
    상기 증가/감소 검출 수단은 상기 제1 및 제2 평가치 변화율 산출 수단으로 부터의 제1 및 제2 평가치 변화율을 비교하여, 그 제1 평가치 변화율의 쪽이 그 제2 평가치 변화율보다도 작은 경우는 그 촛점 평가치 변화율이 증가 상태에 있는 것을 표시하고, 그렇지 않은 경우는 그 촛점 평가치 변화율이 감소 상태에 있는 것을 표시하는 비교 수단(67)을 포함하는
    것을 특징으로 하는 오토 포커스 장치.
  4. 렌즈와 상기 렌즈를 통해 입사광을 수신하는 촬상 소자를 갖는 촬상수단(1, 4)으로부터 얻어지는 영상 신호에 응답하여 피사체에 대한 촛점의 자동 정합을 행하는 오토 포커스 장치에 있어서,
    상기 촬상 수단으로부터 얻어지는 영상 신호 중의 고역 성분 레벨을 제1 소정 기간마다 촛점 평가치(FEV)로서 공급하는 촛점 평가치 공급 수단(5);
    상기 촛점 평가치 공급 수단으로부터의 촛점 평가치가 최대로 되도록 상기 촬상 소자에 대한 상기 렌즈의 광축 방향의 상대적인 위치를 변경하는 렌즈의 상대 적인 위치 변경 수단(2, 3, 6, 7, 8, 9, 11, 12, 13, 14, 30, 110 및 131);
    제2 소정 기간 내에서의 촛점 평가치의 변화량(A1, A2)과 그것에 대응하는 상기 렌즈의 상대적인 위치의 변화량(B1, B2)과의 비를 산출하여, 그것을 평가치 변화율(R1, R2)로서 공급하는 산출 수단(51∼55, 41∼44, 및 61∼66);및
    상기 산출 수단으로부터의 평가치 변화율에 응답하여 상기 렌즈 위치 변경수단이 상기 렌즈의 상대적인 위치를 변경하는 속도를 제어하는 속도 제어 수단(67, 110 및 131)
    을 구비하되,
    상기 속도 제어 수단은,
    상기 산출 수단으로부터 순차 공급된 평가치 변화율이 증가 상태에 있는지 감소 상태에 있는지를 검출하는 증가/감소 검출 수단(67), 및
    상기 증가/감소 검출 수단의 출력에 응답하여 그 평가치 변화율이 증가 상태에 있을 때보다도 그 평가치 변화율이 감소 상태에 있을 때의 쪽이 상기 렌즈 위치 변경 수단이 상기 렌즈의 상대적인 위치를 변경하는 속도를 느리게 하는 수단(110 및 131)을 포함하며,
    상기 촛점 평가치 공급 수단은 그 고역 성분 레벨을 1 필드마다 적분하여 그것을 촛점 평가치로서 공급하고,
    상기 산출 수단은,
    상기 촛점 평가치 공급 수단으로부터 연속적으로 공급된 4 필드의 촛점 평가치를 기억하는 평가치 기억 수단(41∼44),
    상기 평가치 기억 수단에 기억된 4개의 촛점 평가치에 대응하는 상기 렌즈의 4개의 위치 데이타를 기억하는 렌즈 위치 기억 수단(52∼55),
    상기 평가치 기억 수단에 기억된 4개의 촛점 평가치 중 선행하는 2개(V4, V3)와 상기 렌즈 위치 기억 수단에 기억된 4개의 위치 데이타 중 대응하는 선행하는 2개(L4, L3)에 기초하여, 그들 촛점 평가치의 변화량(A4)과 그들 위치의 변화량(B4)과의 비를 산출하여, 그것을 제1 평가치 변화율(R4)로서 공급하는 제1 변화율 산출 수단(72, 74 및 76), 및
    상기 평가치 기억 수단에 기억된 4개의 촛점 평가치 중 후속하는 2개(V2, V1)와 상기 렌즈 위치 기억 수단에 기억된 4개의 위치 데이타 중 대응하는 후속하는 2개(L2, L1)에 기초하여, 그들 촛점 평가치의 변화량(A3)과 그들 위치의 변화량(B3)과의 비를 산출하여, 그것을 제2 평가치 변화율(R3)로서 공급하는 제2 빈화율 산출 수단(71, 73 및 75)
    을 포함하고,
    상기 증가/감소 검출 수단은 상기 제1 및 제2 변화율 산출 수단으로부터의 제1 및 제2 평가치 번화율을 비교하여, 그 제1 평가치 번화율의 쪽이 그 제2 평가치 변화율보다도 작은 경우는 그 촛점 평가치 변화율이 증가 상태에 있는 것을 표시하고, 그렇지 않은 경우는 그 촛점 평가치 변화율이 감소 상태에 있는 것을 표시하는 비교 수단(77)을 포함하는
    것을 특징으로 하는 오토 포커스 장치.
  5. 렌즈와 상기 렌즈를 통해 입사광을 수신하는 촬상 소자를 갖는 촬상 수단(1, 4)으로부터 얻어지는 영상 신호에 응답하여 피사체에 대한 촛점의 자동 정합을 행하는 오토 포커스 장치에 있어서,
    상기 촬상 수단으로부터 얻어지는 영상 신호 중의 고역 성분 레벨을 제1 소정 기간마다 촛점 평가치(FEV)로서 공급하는 촛점 평가치 공급 수단(5);
    상기 촛점 평가치 공급 수단으로부터의 촛점 평가치가 최대로 되도록 상기 촬상 소자에 대한 상기 렌즈의 광축 방향의 상대적인 위치를 변경하는 렌즈의 상대적인 위치 변경 수단(2, 3, 6, 7, 8, 9, 11, 12, 13, 14, 30, 110 및 131);
    제2 소정 기간 내에서의 촛점 평가치의 변화량(A1, A2)과 그것에 대응하는 상기 렌즈의 상대적인 위치의 변화량(B1, B2)과의 비를 산출하여, 그것을 평가치 번화율(R1, R2)로서 공급하는 산출 수단(51∼55, 41∼44, 및 61∼66);및
    상기 산출 수단으로부터의 평가치 변화율에 응답하여 상기 렌즈 위치 변경수단이 상기 렌즈의 상대적인 위치를 변경하는 속도를 제어하는 속도 제어 수단(67, 110 및 131)
    을 구비하되,
    상기 속도 제어 수단은,
    상기 산출 수단으로부터 순차 공급된 평가치 변화율이 증가 상태에 있는지 감소 상태에 있는지를 검출하는 증가/감소 검출 수단(67), 및
    상기 증가/감소 검출 수단의 출력에 응답하여 그 평가치 변화율이 증가 상태에 있을 때보다도 그 평가치 변화율이 감소 상태에 있을 때의 쪽이 상기 렌즈 위치 변경 수단이 상기 렌즈의 상대적인 위치를 변경하는 속도를 느리게 하는 수단(110 및 131)을 포함하며,
    상기 촛점 평가치 공급 수단은 그 고역 성분 레벨을 1 필드마다 적분하여 그것을 촛점 평가치로서 공급하고,
    상기 산출 수단은,
    상기 촛점 평가치 공급 수단으로부터 순차 공급된 각 필드의 촛점 평가치를 순차 저장하는 제1 평가치 메모리(41),
    상기 촛점 평가치 공급 수단이 다음 필드의 촛점 평가치를 공급했을때, 상기 제1 평가치 메모리에 저장되어 있는 촛점 평가치를 상기 제1 평가치 메모리 대신에 저장하는 제2 평가치 메모리(42),
    상기 촛점 평가치 공급 수단이 다음 필드의 촛점 평가치를 공급했을때, 상기 제2 평가치 메모리에 저장되어 있는 촛점 평가치를 상기 제2 평가치 메모리 대신에 저장하는 제3 평가치 메모리(43),
    상기 촛점 평가치 공급 수단이 다음 필드의 촛점 평가치를 공급했을때, 상기 제3 평가치 메모리에 저장되어 있는 촛점 평가치를 상기 제3 평가치 메모리 대신에 저장하는 제4 평가치 메모리(44),
    상기 제1 평가치 메모리에 저장된 촛점 평가치에 대응하는 상기 렌즈의 위치 데이타를 저장하는 제1 위치 메모리(52),
    상기 촛점 평가치 공급 수단이 다음 필드의 촛점 평가치를 공급했을때, 상기 제1 위치 메모리에 저장되어 있는 위치 데이타를 상기 제1 위치 메모리 대신에 저장하는 제2 위치 메모리(53),
    상기 촛점 평가치 공급 수단이 다음 필드의 촛점 평가치를 공급했을때, 상기 제2 위치 메모리에 저장되어 있는 위치 데이타를 상기 제2 위치 메모리 대신에 저장하는 제3 위치 메모리(54),
    상기 촛점 평가치 공급 수단이 다음 필드의 촛점 평가치를 공급했을때, 상기 제3 위치 메모리에 저장되어 있는 위치 데이타를 상기 제3 위치 메모리 대신에 저장하는 제4 위치 메모리(55),
    상기 제4 평가치 메모리에 저장된 촛점 평가치와 상기 제3 평가치 메모리에 저장된 촛점 평가치와의 차를 산출하여, 그것을 제1 평가치 변화량(A4)으로서 공급하는 제1 평가치 변화량 산출 수단(72),
    상기 제4 위치 메모리에 저장된 위치 데이타와 상기 제3 위치 메모리에 저장된 위치 데이타와의 차를 산출하여, 그것을 제l 위치 변화량(B4)으로서 공급하는 제1 위치 변화량 산출 수단(74),
    상기 제1 평가치 변화량 산출 수단으로부터의 제1 평가치 변화량과 상기 제1 위치 변화량 산출 수단으로부터 제1 위치 변화량과의 비를 산출하여, 그것을 제1 평가치 변화율(R4)로서 공급하는 제1 평가치 변화율 산출 수단(76),
    상기 제2 평가치 메모리에 저장된 촛점 평가치와 제1 평가치 메모리에 저장된 촛점 평가치와의 차를 산출하여, 그것을 제2 평가치 변화량(A3)으로서 공급하는 제2 평가치 변화량 산출 수단(71),
    상기 제2 위치 메모리에 저장된 위치 데이타와 상기 제1 위치 메모리에 저장된 위치 데이타와의 차를 산출하여, 그것을 제2 위치 변화량(B3)으로서 공급하는 제2 위치 변화량 산출 수단(73), 및
    상기 제2 평가치 변화량 산출 수단으로부터의 제2 평가치 변화량과상기 제2 위치 변화량 산출 수단으로부터의 제2 위치 변화량과의 비를 산출하여, 그것을 제2 평가치 변화율(R3)로서 공급하는 제2 평가치 변화율 산출수단(75)을 포함하고,
    상기 증가/감소 검출 수단은 상기 제1 멎 제2 평가치 변화율 산출 수단으로부터의 제1 및 제2 평가치 변화율을 비교하여, 그 제1 평가치 변화율의 쪽이 그 제2 평가치 변화율보다도 작은 경우는 그 촛점 평가치 변화율이 증가 상태에 있는 것을 표시하고, 그렇지 않은 경우는 그 촛점 평가치 변화율이 감소 상태에 있는 것을 표시하는 비교 수단(77)을 포함하는
    것을 특징으로 하는 오토 포커스 장치.
  6. 렌즈와 상기 렌즈를 통해 입사광을 수신하는 촬상 소자를 갖고 있는 촬상 수단(1, 4)으로부터 얻어지는 영상 신호에 응답하여 피사체에 대한 촛점의 자동 정합을 행하는 오토 포커스 장치에 있어서,
    상기 촬상 수단으로부터 얻어지는 영상 신호 중의 고역 성분 레벨을 제1 소정 기간마다 촛점 평가치(FEV)로서 공급하는 촛점 평가치 공급 수단(5),
    상기 촛점 평가치 공급 수단으로부터의 촛점 평가치가 최대로 되도록 상기 촬상 소자에 대한 상기 렌즈의 광축 방향의 상대적인 위치를 변경하는 렌즈 위치 변경 수단(2, 3, 6, 7, 8, 9, 11, 12, 13, 14, 30, 210 및 231),
    상기 촬상 소자로의 입사 광량을 조절하는 조절 수단(21), 및
    상기 조절 수단의 조절양에 응답하여 상기 렌즈 위치 변경 수단이 상기 렌즈의 상대적인 위치를 변경하는 속도를 제어하는 제어 수단(20, 210 및 231)
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 오토 포커스 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 조절 수단은,
    상기 촬상 소자로의 입사광의 일부를 차폐하는 차폐판(24, 25), 및 상기 차폐판을 구동하는 수단(29)을 포함하고,
    상기 제어 수단은,
    상기 차폐판의 위치를 검출하는 검출 수단(20), 및
    상기 검출 수단의 출력에 응답하여 상기 차폐판에 의한 입사광의 차폐량이 많을수록 상기 렌즈 위치 변경 수단이 상기 렌즈의 상대적인 위치를변경하는 속도를 빠르게 하는 수단(210, 231)을 포함하는
    것을 특징으로 하는 오토 포커스 장치.
  8. 제6항에 있어서, 상기 제어 수단은 상기 조절 수단의 조절양이 많을수록 상기 렌즈 위치 면경 수단이 상기 렌즈의 상대적인 위치를 변경하는 속도를 연속적으로 빠르게 하는 것을 특징으로 하는 오토 포커스 장치.
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