JPS5813075A - ビデオカメラ用自動焦点調節装置 - Google Patents
ビデオカメラ用自動焦点調節装置Info
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- JPS5813075A JPS5813075A JP56111442A JP11144281A JPS5813075A JP S5813075 A JPS5813075 A JP S5813075A JP 56111442 A JP56111442 A JP 56111442A JP 11144281 A JP11144281 A JP 11144281A JP S5813075 A JPS5813075 A JP S5813075A
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/60—Control of cameras or camera modules
- H04N23/67—Focus control based on electronic image sensor signals
- H04N23/671—Focus control based on electronic image sensor signals in combination with active ranging signals, e.g. using light or sound signals emitted toward objects
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
- Focusing (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はビデオカメラ用の自動焦点調節装置、きらに詳
しくは固体撮像素子を用いたくデオカメラのオートフォ
ーカス装置に関するものである。
しくは固体撮像素子を用いたくデオカメラのオートフォ
ーカス装置に関するものである。
従来、ビデオカメラのオートフォーカスは、被写体まで
の距離を測定する測距装置からの位置信号によってカメ
ラレンズのへリコイド駆動モーターを作動させてカメラ
レンズの繰出量を制御するものが一般的であった。また
、固体撮像素子を用いたビデオカメラにおいては、同じ
く測距装置からの位置信号によって、カメラレンズの代
わりに固体撮像素子を光軸方向に移動させ、レンズを移
動させるものに比べて構造を簡単にしたものが知られて
いる。
の距離を測定する測距装置からの位置信号によってカメ
ラレンズのへリコイド駆動モーターを作動させてカメラ
レンズの繰出量を制御するものが一般的であった。また
、固体撮像素子を用いたビデオカメラにおいては、同じ
く測距装置からの位置信号によって、カメラレンズの代
わりに固体撮像素子を光軸方向に移動させ、レンズを移
動させるものに比べて構造を簡単にしたものが知られて
いる。
(特開昭55−149575 %′□′・)このような
方式においては10例えば超音波を発射して被写体まで
の−離を測定する。測距装置等が必要になり、装置が複
雑かつ高価になるという難点がある。
方式においては10例えば超音波を発射して被写体まで
の−離を測定する。測距装置等が必要になり、装置が複
雑かつ高価になるという難点がある。
本発明は、固体撮像素子を用いたビデオカメラの特徴を
生かして、固体撮像素子からの信号をオートフォーカス
に利用することにより、測距装置を不要としたオートフ
ォーカス装置を提供せんとするものである。
生かして、固体撮像素子からの信号をオートフォーカス
に利用することにより、測距装置を不要としたオートフ
ォーカス装置を提供せんとするものである。
すなわち、本発明の目的は、測距装置を使用しないで自
動的に焦点を調節することを可能にしたビデオカメラを
提供することにある。
動的に焦点を調節することを可能にしたビデオカメラを
提供することにある。
本発明によるビデオカメラは、撮像レンズによって被写
体像が結像される固体撮像素子を光軸方向に移動可能に
するとともにこの固体撮像素子の出力を演算して合焦点
位置にこの固体撮像素子を移動させるようにしたことを
特徴とするものである。すなわち、測距装置の代わりに
固体撮像素子をそのまま利用し、この固体撮像素子を光
軸方向に移動しながらその出力から合隼、介位置を知り
、合焦点位置に固体撮像素子全停止させて焦点を調節す
るようにしたものである。
体像が結像される固体撮像素子を光軸方向に移動可能に
するとともにこの固体撮像素子の出力を演算して合焦点
位置にこの固体撮像素子を移動させるようにしたことを
特徴とするものである。すなわち、測距装置の代わりに
固体撮像素子をそのまま利用し、この固体撮像素子を光
軸方向に移動しながらその出力から合隼、介位置を知り
、合焦点位置に固体撮像素子全停止させて焦点を調節す
るようにしたものである。
固体撮像素子の出力から合焦位置を知る方法としては、
すでに知られている各種の方法が使用できるが、例えば
実開昭53−95830号、に記載された方法、あるい
はその方法を改良した特願昭55−35201 号に
記載された方法等を使用することができる。
すでに知られている各種の方法が使用できるが、例えば
実開昭53−95830号、に記載された方法、あるい
はその方法を改良した特願昭55−35201 号に
記載された方法等を使用することができる。
固体撮像素子を光軸方向に移動させる方法としては、ム
ービングコイルを使うのが望ましい。ムービングコイル
を使用することにより、高速にしかも高精度に素子を移
動することができる。ムービングコイルの他に、モータ
ギヤ駆動、カム駆動、油圧等による方法も採用可能であ
るが、上記利点からムービングコイルが有利である、 本発明によれば、測距装置が不要になるとともにレンズ
の移動機構も不要となるからオートフォーカス装置全体
の構造が簡単になるばかりでなく、撮像素子が光軸方向
に移動して合焦を行なうため、撮像レンズの設計、製作
が大幅に簡略化される。例えばV/ズ駆動のへリコイド
が不要になり、レンズ部の機械的構造は絞りのみでよい
ことになる。
ービングコイルを使うのが望ましい。ムービングコイル
を使用することにより、高速にしかも高精度に素子を移
動することができる。ムービングコイルの他に、モータ
ギヤ駆動、カム駆動、油圧等による方法も採用可能であ
るが、上記利点からムービングコイルが有利である、 本発明によれば、測距装置が不要になるとともにレンズ
の移動機構も不要となるからオートフォーカス装置全体
の構造が簡単になるばかりでなく、撮像素子が光軸方向
に移動して合焦を行なうため、撮像レンズの設計、製作
が大幅に簡略化される。例えばV/ズ駆動のへリコイド
が不要になり、レンズ部の機械的構造は絞りのみでよい
ことになる。
さらに、撮像レンズがズームレンズの場合にはフォーカ
シングが撮像素子側で行なえるため、ズームレンズの機
構としてはズーム動作用の機構だけが必要で、フォー力
ソング用の機構、例えばフォーカシングリングが不要と
なるのでレンズの構造が簡略化され、設計も容易となる
。
シングが撮像素子側で行なえるため、ズームレンズの機
構としてはズーム動作用の機構だけが必要で、フォー力
ソング用の機構、例えばフォーカシングリングが不要と
なるのでレンズの構造が簡略化され、設計も容易となる
。
以下、図面によって本発明の実施例を詳細に説明する。
、
第1図はオートとマニュアルの切換スイッチを備えた本
発明のオートフォーカス装置の例を示す。撮像し/ズ1
によって被写体2の像が固体撮像素子3上に結像される
。固体撮像素子3として゛は例えばCCD、のように多
数のフォトセンサーを2次元に配列したものが使用され
る。この固体撮像素子3を撮像レンズ1の光軸の方向に
移動可能なムービングコイル4aに固定する。このムー
ビングコイル4aは永久磁石4bの中にあってテン/ヨ
ンスプリング5によって図中光軸方向右方に付勢され、
ムービングコイル駆動回路6によって供給される電流に
よってこのテンションスプリング5に抗して光軸方向左
方に駆動され、移動する。
発明のオートフォーカス装置の例を示す。撮像し/ズ1
によって被写体2の像が固体撮像素子3上に結像される
。固体撮像素子3として゛は例えばCCD、のように多
数のフォトセンサーを2次元に配列したものが使用され
る。この固体撮像素子3を撮像レンズ1の光軸の方向に
移動可能なムービングコイル4aに固定する。このムー
ビングコイル4aは永久磁石4bの中にあってテン/ヨ
ンスプリング5によって図中光軸方向右方に付勢され、
ムービングコイル駆動回路6によって供給される電流に
よってこのテンションスプリング5に抗して光軸方向左
方に駆動され、移動する。
撮像素子3からの出力は周知のようにビデオ□信号とし
て記録回路(図示せず)に送られるとともに、オートフ
ォーカス演算回路7へ入力される。オートフォーカス演
算回路7では、撮像素子3の出力から結像状態を演算に
より求める。オートフォーカス演算回路7の出力すなわ
ち位置信号はオート、マニュアル切換スイッチ8を介し
て前記ムービングコイル駆動回路6へ伝えられる。オー
ト、マニュアル切換スイッチ8にはマニュアルフォーカ
ス−節用の可変抵抗器9が接続されたマニュアル用接点
8 aと、オートフォ−カス演算回路7の出力と接続さ
れたオートフォーカス用接点8bとがあり、これらの接
点を選択することによシ、ムービングコイル駆動回路d
を軸方向の位置調整)を自動的にあるbは手動で行なう
ようになっている〇 オートフォーカスの場合は、前述の演算回路7の演算に
よって撮像素子3の出力から合焦であることが検出され
たとき、ムービングコイル駆動回路6の出力を合焦位置
の駆動信号に固定してムービングコイル4を止め、その
位置に撮像素子を停止させ、焦点の合った画像のビデオ
信号を記録装置へ送る。手動の場合は、切換スイッチ8
を接点8aの方へ接続し、可変抵抗器9を手動によって
変化させることにより、ムービングコイルを介して撮像
素子3を光軸方向に前後に移動させ、モニター(図示せ
ず゛)等によって画像のピント状態を見ながら焦点、を
合ゎせる′。このピント合・わせは、撮像レンズlを前
後に移動して行なう従来のど乞オヵグ、うとは異なり、
電気的操作によってピント合わせができるので、特にビ
デオカメラから離れた位置でN&像レンズの焦点を合わ
せたいときに有用である。例えば被写体がまだ視野内に
ない場合に、あらかじ。
て記録回路(図示せず)に送られるとともに、オートフ
ォーカス演算回路7へ入力される。オートフォーカス演
算回路7では、撮像素子3の出力から結像状態を演算に
より求める。オートフォーカス演算回路7の出力すなわ
ち位置信号はオート、マニュアル切換スイッチ8を介し
て前記ムービングコイル駆動回路6へ伝えられる。オー
ト、マニュアル切換スイッチ8にはマニュアルフォーカ
ス−節用の可変抵抗器9が接続されたマニュアル用接点
8 aと、オートフォ−カス演算回路7の出力と接続さ
れたオートフォーカス用接点8bとがあり、これらの接
点を選択することによシ、ムービングコイル駆動回路d
を軸方向の位置調整)を自動的にあるbは手動で行なう
ようになっている〇 オートフォーカスの場合は、前述の演算回路7の演算に
よって撮像素子3の出力から合焦であることが検出され
たとき、ムービングコイル駆動回路6の出力を合焦位置
の駆動信号に固定してムービングコイル4を止め、その
位置に撮像素子を停止させ、焦点の合った画像のビデオ
信号を記録装置へ送る。手動の場合は、切換スイッチ8
を接点8aの方へ接続し、可変抵抗器9を手動によって
変化させることにより、ムービングコイルを介して撮像
素子3を光軸方向に前後に移動させ、モニター(図示せ
ず゛)等によって画像のピント状態を見ながら焦点、を
合ゎせる′。このピント合・わせは、撮像レンズlを前
後に移動して行なう従来のど乞オヵグ、うとは異なり、
電気的操作によってピント合わせができるので、特にビ
デオカメラから離れた位置でN&像レンズの焦点を合わ
せたいときに有用である。例えば被写体がまだ視野内に
ない場合に、あらかじ。
め所定の距離のところに焦点を合わせて被写体を待機し
、一定間隔でリモートコントロール撮像?自動的に行な
う監視カメラの場合など、この焦点合わせは特に有用で
ある。
、一定間隔でリモートコントロール撮像?自動的に行な
う監視カメラの場合など、この焦点合わせは特に有用で
ある。
第2図は第1図の実施例におけるCCD等の撮像素子の
一部3bを撮像素子3aの近傍へ一体に配し、この一部
3bの上に光束の中−央をハーフミラ−条るいは出入自
在の全反射ミラー10によって結像させ、中央重点測距
゛を行なうようにしたものである。ミラー10が出入自
在の全反射ミラーの場合は、合焦後撮像素子3aの位置
を固定してからミラー10を外して撮像する。しかし被
写体が絶えず動いているような場合には、ミラー10は
ハーフミラ−である必要がある。
一部3bを撮像素子3aの近傍へ一体に配し、この一部
3bの上に光束の中−央をハーフミラ−条るいは出入自
在の全反射ミラー10によって結像させ、中央重点測距
゛を行なうようにしたものである。ミラー10が出入自
在の全反射ミラーの場合は、合焦後撮像素子3aの位置
を固定してからミラー10を外して撮像する。しかし被
写体が絶えず動いているような場合には、ミラー10は
ハーフミラ−である必要がある。
前記第1図の実施例では測距と撮像兼用の固体撮像素子
3の出力がオートフォーカス演算回路7に入力されてい
るが、・;作2図の実施例では測距用の撮像素子3bの
出力のみがオートフォーカス演算回路7aに入力され、
撮像専用の撮像素子3aの出力はビデオ信号として記録
装置へのみ送られる。なお、この実施例において撮像専
用の素子3aからの出力も演算回路7aへ送シ、測距用
の撮像素子3bからの出力と併用あるいは切り換え可能
にして使用するようにしてもよい。
3の出力がオートフォーカス演算回路7に入力されてい
るが、・;作2図の実施例では測距用の撮像素子3bの
出力のみがオートフォーカス演算回路7aに入力され、
撮像専用の撮像素子3aの出力はビデオ信号として記録
装置へのみ送られる。なお、この実施例において撮像専
用の素子3aからの出力も演算回路7aへ送シ、測距用
の撮像素子3bからの出力と併用あるいは切り換え可能
にして使用するようにしてもよい。
この第2図の実施例では撮像用の撮像素子3a全体の信
号でなく、測距専用の固体撮像素子3bの信号が測距用
に使用されるので、例えば画面の中央のみを測距するよ
うにした中央重点測距を行なうことができる。また、撮
像素子の信号は局部めに選ぶこともできる。
号でなく、測距専用の固体撮像素子3bの信号が測距用
に使用されるので、例えば画面の中央のみを測距するよ
うにした中央重点測距を行なうことができる。また、撮
像素子の信号は局部めに選ぶこともできる。
さらに固体撮像°素子3bの位置を移動可能にして、そ
の位置をファインダーで確認すれば、任意の場所の重点
測距が可能である。
の位置をファインダーで確認すれば、任意の場所の重点
測距が可能である。
第3図は撮影ンンズとしてズームレンズ11を使用した
例を示すもので、この」、適合はズームレンズ11のズ
ーム用移動レンズl l alt前後に移動することに
よりズーミングを行ない、固体撮像素子12をムービン
グコイルアセンブリ13によって前後に移動することに
よってフォーカシングを行なうことができる。
例を示すもので、この」、適合はズームレンズ11のズ
ーム用移動レンズl l alt前後に移動することに
よりズーミングを行ない、固体撮像素子12をムービン
グコイルアセンブリ13によって前後に移動することに
よってフォーカシングを行なうことができる。
すなわち、フォーカシングは撮像素子12の出力をオー
トフォーカス演算回路14によって演算して、ムービン
グコイル駆動回路15を制御することにより上述の2つ
の実施例と同様に撮像素子12を前後に移動して自動的
に行なうことができる。したがって、レンズ系の方とし
ては単にズーミングのみを行なえば、従来のズームレン
ズと同様の機能を実現することができ、構造上フォーカ
シングリング等フォーカシング用の機構の不要なズーム
レンズが設計でき、極めて有利である。
トフォーカス演算回路14によって演算して、ムービン
グコイル駆動回路15を制御することにより上述の2つ
の実施例と同様に撮像素子12を前後に移動して自動的
に行なうことができる。したがって、レンズ系の方とし
ては単にズーミングのみを行なえば、従来のズームレン
ズと同様の機能を実現することができ、構造上フォーカ
シングリング等フォーカシング用の機構の不要なズーム
レンズが設計でき、極めて有利である。
上記説明から明らか′□なように、本発明は被写体像が
結像される固体撮像素子そのものを1 光軸に沿って前後に移動させ、その出力金側距信号とし
て利用するものであるから、従来のように超音波を使っ
た測距装置のような特別の測距装置が不要になり、極め
て簡単な構造をもってオートフォーカスを実現すること
ができる。
結像される固体撮像素子そのものを1 光軸に沿って前後に移動させ、その出力金側距信号とし
て利用するものであるから、従来のように超音波を使っ
た測距装置のような特別の測距装置が不要になり、極め
て簡単な構造をもってオートフォーカスを実現すること
ができる。
また、特にズームレンズを使うものにおいては、上述の
ようにレンズ設計上、フォー力ソング機能の不要なズー
ムレンズが設計できるので極めて有利である。
ようにレンズ設計上、フォー力ソング機能の不要なズー
ムレンズが設計できるので極めて有利である。
第1図は本発明の一実施例を示すもの゛で、オートドマ
ニュアルのフォーカシング切換手段を備えたビデオカメ
ラを示す概略図、;篤2図は撮像素子を分割した本発明
の他の実施例を示す概略図、 第3図は本発明のもう一つの実施例を示すもので、ズー
み゛レンズを使用したビデオカメラを示す概略図である
。
ニュアルのフォーカシング切換手段を備えたビデオカメ
ラを示す概略図、;篤2図は撮像素子を分割した本発明
の他の実施例を示す概略図、 第3図は本発明のもう一つの実施例を示すもので、ズー
み゛レンズを使用したビデオカメラを示す概略図である
。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)撮像レンズ、との撮像レンズによシ結像される被写
体像を受ける位置に前記撮像レンズの光軸方向に移動可
能に設けられた固体撮像素子、この固体撮像素子を前記
光軸方向に移°動させる移動手段、および前記固体撮像
素子の出力を受け、この出力分演算して前記移動手段に
よって前記固体撮像素子を合焦点位置に移動させる焦点
調節信号を発生し、前記移動手段に入力する合焦点演奪
回路からなるビデオカメラ用自動焦点調節装置。 2)前記移動手段が、前記固体撮像素子に固設されたム
ービングコイルと、とのムービングコイルを電気的に駆
動する駆動り路とからなるこ、と全特徴とする特許請求
の範囲第1項記載のビデオカメラ用自動焦点調節装置。 3)前記撮像レンズがフォーカシング用の機構ヲ有さな
いズームレンズであることを特徴とする特許請求の範囲
第1項記載のビデオカメラ用自動焦点調節装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56111442A JPS5813075A (ja) | 1981-07-16 | 1981-07-16 | ビデオカメラ用自動焦点調節装置 |
US06/397,049 US4570185A (en) | 1981-07-16 | 1982-07-12 | Automatic focusing apparatus for video camera |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56111442A JPS5813075A (ja) | 1981-07-16 | 1981-07-16 | ビデオカメラ用自動焦点調節装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5813075A true JPS5813075A (ja) | 1983-01-25 |
Family
ID=14561296
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP56111442A Pending JPS5813075A (ja) | 1981-07-16 | 1981-07-16 | ビデオカメラ用自動焦点調節装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4570185A (ja) |
JP (1) | JPS5813075A (ja) |
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