JPS6143876A - 撮像装置の合焦検出方法 - 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】 【発明の属する技術分野】

本発明は撮像装置の映像検出面上に調整可能な光学系を
介して結像された撮像対象の映像を表す経時変化するア
ナログ値のビデオ信号から光学系の合焦状態を検出する
方法に関する。この撮像装置としてはビデオカメラや一
次元ないしは二次元配置のホトセンサ群として構成され
た各種のイメージセンサを利用した撮像装置があり、画
像ないしは映像を単に撮影する目的のばか対象の映像を
利用した寸法の遠隔測定などの計測の目的に用いられる
が、いずれの場合にも光学系が合焦状態にあることが利
用のキーポイントになることが多く、本発明は後者の計
測の目的に好適な撮像装置の合焦検出方法に関するもの
である。

【従来技術とその問題点】

前述のように撮像装置の利用にあたってはその光学系を
合焦状態に置くことが大切であるが、とくに遠隔測定や
パターン認識等に利用する際には光学系が合焦状態にあ
るか否かが測定値や判定結果に直接的な影響を及ぼすの
で、利用に先立って光学系を精密に合焦状態に置いてお
く必要がある。 カメラの場合のように撮像対象をファイダーでとらえて
人間の視覚によって合焦状態に入れることができるが、
合焦か歪かの判定に個人差があって望ましくない、また
、距離針を用いて得られた距離の数値からこれに合うよ
うに光学系を調整する方法があるが、光学系の機構が長
年の間には狂いを生じる可能性があり、やはり合焦か否
かを直接に確認する必要が残る。測定等の場合には撮像
装置から得られるビデオ信号を何らかの形で加工しある
いは利用するのであるから、ビデオ信号から合焦か否か
を判定するのがこの意味では最も望ましい。 ビデオ信号から合焦判定をする上では、焦点がずれてい
るときには映像がぼけることを利用して撮像対家内の明
部と暗部の分布上または色相の差のある個所、あるいは
撮像対象とその背景との間の明暗差や色相差を利用して
かかる差が生じる境界においてビデオ信号が最も鋭い立
上がりや立下がりを示すときを合焦とするのが目的から
見て合理的である。かかるビデオ信号の立上がりや立下
がりの波形はシンクロコープ等で観察することができ、
かかる計測器により得られる波形を観測しながら焦点調
整をすることもできるが、比較的高価な計測器とそれを
使う技能を必要とし、また波形観測自体も人間の視覚に
頼るのであるから若干の個人差を避けることができない
、そこで、従来からもビデオ信号を加工することにより
、あいまいさなく合焦状態を検出する手段が試みられて
おり、その例を第６〜９図を用いて説明する。 第６図は、撮像装置ｌＯとこれによって撮像される対象
ＯＢとの配置例を示すもので、該対象ＯＢは背景ＢＧの
前に置かれており例えば螢光灯ＰＬからの照明光ＩＬの
下にある。最も合焦判定をしやすいのは青畳ＢＧが漆黒
であり対象ＯＢが純白である場合であって、両者の境界
におけるビデオ信号の波形を利用できるときである。撮
像装置１０はその映像検出体１１．例えばイメージセン
サに光学系１２を介して対象ＯＢからの光を受け、該映
像検出体１１は制御回路１３から周期的に発しられる第
７図（４１）に示されたシンクロトリガパルス５丁と該
制御回路１３のクロンクパルス発生部１３からの第７図
山）に示された読み出しクロックパルスＣＬとを受けて
、増幅器１４を介して第７図ｔｃ＋に示された一連のビ
デオパルスＶＰを波形整形回路１５に発する。なお、上
述のクロックパルスＣＬには、映像検出体１１が電荷蓄
積形のイメージセンサであるときの電荷蓄積時間やシン
クロパルスＳＴの同期化のために必要な時間のための一
定の休止期間ＴＳがある。この休止期間外に発しられる
ビデオパルス列ｖＰは、第７図（０１に示すように対象
ＯＲの映像を表す映像部ｖｐｉ　と背景ＢＧからの光に
対応する背景部ｖｐｂとからなり、”該映像部ｖｐｉに
おけるビデオパルスｖＰの波高は螢光灯ＰＬの光度の時
間的変動を受けて図の一点鎖線で示すような形に変動し
うる。波形成形回路１５はこのビデオパルスｖｐをその
包絡線の波形をもつ第７図＋ｄ＋に示すようなアナログ
値のビデオ信号ｖＳに変換し、このビデオ信号も映像部
ＶＳｉ　と背景部ｖｓｂとからなる。 このビデオ信号ｖＳから合焦状態を検出するためには、
この映像部ＶＳｉと背景部ｖＳｂとの間のビデオ信号Ｖ
Ｓの波形峻度を見る要があるので、第８図〜）に示すよ
うにこのビデオ信号ＶＳの波形を映像部ＶＳＩにおける
ピーク値Ｐｉよりはやや低い値の上方しきい値信号ＴＩ
ＩＵ、背景部ｖｓｂにおける最低値ｐｂよりはやや高い
値の下方しきい値信号ＴＨＬの２個のしきい値信号によ
り切る。このための回路が第９図に示されており、図の
左方から入ったビデオ信号ｖＳはそれぞれ一点鎖線で囲
んで示された正極性のピークホールド回路２１と負極性
のピークホールド回路２２とに入力され、その正と負の
ピーク値がそれぞれ第８図（ａ）に示すシンクロトリガ
パルスＳＰの周期Ｔのあいだホールドされる。なお、こ
れらのピークホールド回路２１．２２は例えば図示のよ
うにそれぞれ２個の演算増幅器２１ａ、　２１ｂまたは
２２ａ。 ２２ｂとＣＲ回路とダイオードとを含む公知のものであ
る。正ピークホールド回路２１のホールド値はその右方
に示す抵抗２３ａ、２３ｂからなる分圧回路２３に与え
られ、これによってピークホールド値よりやや低い上方
しきい値信号ＴＢＩＪが作られる。一方、負ピークホー
ルド回路２２のホールド値は演算増幅器２４ａを含む加
算回路２４に与えられ、該回路に別に与えられる付加信
号ｄＴｌｌＬだけホールド値より高い下方しきい値信号
ＴＩＩＬに変換される。これらの上方および下方しきい
値信号ＴＨ１ｌ、　ＴＨＬはそれぞれコンパレータ２５
．２６の反転入力に与えられ、該コンパレータ２５，２
６の非反転入力に与えられている経時変化するビデオ信
号ｖＳと比較される。コンパレータ２５の出力とインバ
ータ２６ａにより反転されたコンパレータ２６の反転出
力とは、一つの入力にクロックパルスＣＬが与えられた
３人力のアンドゲート２７に与えられ、該ゲート２７か
らはビデオ信号ｖＳが上方しきい値ＴＩＩＵと下方しき
い値ＴＲＩ、との間にある時間をクロ、クバルスＣＬの
数で表すカウントパルスＣＰが出力される。このカウン
トパルス列ＣＰが第８図偽）の下方に示されている。こ
のカウントパルスＣＰの数は第９図の右方に示されたシ
ンクロトリガパルスＳＴに同期されたカウンタ３１によ
りカウントされ、同じくシンクロトリガパルスＳＴに同
期されたラッチ３２を介して表示器３３にディジタル値
で表示される。 第８図山）に示された状態では、撮像装置１ｏの合焦状
態が悪（てビデオ信号ＶＳの映像部ＶＳｉがら背景部ｖ
Ｓｂに至る経過がなたらがであり、従ってカウントパル
スＣＰの数が大であるが、第８図（Ｃ１に示された合焦
状態では、映像部ＶＳｉ　と背景部ｖｓｂとの境界にお
けるビデオ信号ｖｓの経過は極めて急峻で、カウントパ
ルスＣＰの数は最小となる。従って表示器３３の示すカ
ウントパルスＣＰの数を見ながら、該数値が最小となる
ように撮像装置１ｏの光学系１２を精密に合焦状態に調
整することができる。 しかし、前述のような従来の合焦検出方法は、撮像対象
やそれへの照明条件が変わると、しばしば合焦検出が困
難になる。対象と背景とのコントラストは常に前述の白
黒のように明瞭であるとは限らず、例えば第８図ｆｄｌ
に示すように映像信号ＶＳの背景部ｖＳｂの最低ピーク
値ｐｂのレベルが上がると、これに応じて下方しきい値
ＴＨＬをこれに応じて矢印で示すように鎖線のレベルか
ら実線のレベルまで上げてやらなければならなくなり、
第９図の付加信号ｄＴＨＬＯ値を負ピークホールド回路
２２のホールド値の関数として制御しなければならない
。 もちろん上方、下方両しきい値ＴＩＩＵ、　ＴＨＬの差
が縮小するので、下方しきい値ＴＨＬの制御がうまく行
っても合焦検出自体がやりにくくなるのは避は難い。 ビデオ信号ｖＳの映像部ｖｓｌのピーク値Ｐｉが第８図
（ａ）に示すように減少すると、上方しきい値ＴＩ（Ｕ
の矢印で示す下方修正は分圧回路２３によって一応はで
きるが、合焦検出の困難は深刻になる。撮像対象ＯＢの
照度は日光や照明の条件によって１桁程度は簡単に変化
しうるからである。さらに厄介なのは第７図（ｃｌ、　
ｌｄｌに例示したようにこの照度が短時間内に変動しう
ろことであって、とくに螢光灯ＰＬによる照明の場合に
は１０ｍ５程度の早い周期で大幅な変動が起こるので、
第９図のピークホールド回路２１．２２内ＯＣＲ回路の
充放電時定数を変えるとか別の追加の制御信号ＣＶを与
えるなどの必要が生じる。また、分圧回路２３の方につ
いても、本来は正ピークホールド回路２１０ホールド値
と上方しきい値ＴＨＵとの差が一定とすべきなので、単
にホールド値に比例的に上方しきい値ＴＨＵを下方修正
するだけでは不充分になってくる。なお、前述のピーク
ホールド回路内ＯＣＲ回路の時定数は螢光灯照明の場合
に合わせてしまうと、他のもっとゆっくりした照度の変
動に合わな（なってしまう。 さらには、ピークホールド回路のかわりに、ビデオ信号
ＶＳ中の映像部ＶＳｊ　と背景部νＳｂとの信号値を別
々にサンプルホールド回路により記憶しておき、これら
から次の周期Ｔにおける上、下方しきい値ＴＨＵ、　Ｔ
ＨＬを決めるようにすることも可能ではあるが、これで
は合焦検出のための回路がますます複雑になってしまっ
て実用的でなくなる。

【発明の目的］ 本発明の目的は、上述のような従来技術のもつ難点を克服して、ビデオ信号から撮像装置の光学系の合焦状態を検出する方法のもつ本質的な利点を生かしながら、撮像対象が受ける照度の変動により影響されることが少ない新しい合焦検出方法をできるだけ簡単な回路手段でうろことにある。 また、本発明の副次的な目的は、対象と背景とからの光量のコントラストないしは対象内の明暗差や色相差が小な場合にも、できるだけ正確な合焦状態の検出を可能にすることにある。 【発明の要点】

本発明方法によれば上述の目的は、経時変化するアナロ
グ値信号を所定時間だけ同形に時間的にずらせる時間シ
フト手段と、該アナログ値信号の平均値レベルを所定値
だけずらせるレベルシフト手段とを設け、前記ビデオ信
号に基づいて該両手段により前記時間シフトおよびレベ
ルシフトの内の少なくとも一方について互いに異なる第
１および第２の比較信号を作り、該両比較信号を比較し
てその内の一方の瞬時値が他方の瞬時値を越える時間幅
を検出し、該時間幅を最小にする前記光学系の調整点を
合焦点と判定するようにすることによりむしろ回路構成
を従来よりも簡単にしながら達成される。 上記の本発明方法のもつ構成からもわかるように、本発
明においては前述の従来技術におけるような２個のしき
い値を用いることがないので、撮像対象が受ける照度の
変動に応じてしきい値レベルを調整する必要はもちろん
なくなり、回路構成が本質的に簡単化される。しきい値
発生回路のかわりに、本発明方法においては時間シフト
回路とレベルシフト回路とを用いるが、前者は照度と関
係なく所定時間だけビデオ信号の波形をずらせるだけで
よく、後者も単に所定レベルだけビデオ信号の平均レベ
ルをシフトさせるいわばバイアス回路でよいので、両回
路とも外部の変動要素と無関係にその動作をあらかじめ
設定することができ、従来技術のもつ難点をほぼ完全に
解消することができる。

【発明の実施例】

以下、図を参照しながら本発明の実施例を詳しく説明す
る。この実施例は便宜上撮像装置が測定の目的に用いら
れる例について説明するが、本発明方法はこれに限らず
画像の撮影やパターン認識などに際しても前述の要旨内
において適宜に実施をすることができるのはもちろんで
ある。 第１図の左上方に示された撮像装置１０は前に第６図に
示されたものと同じであって同一の符号が付されている
。この撮像装置はビデオカメラであってよく、またこの
例におけるように映像検出体１１に電荷結合デバイス（
ＣＣＤ）やホトダイオードアレイとして構成された一次
元ないしは二次元のイメージセンサを用いるものであっ
てもよい、この実施例では例えばＣＣＤの一次元のいわ
ゆるリニアセンサが用いられるものとする。このイメー
ジセンサ１１がこの図では上下方向に焦点位置を調節可
能な光学系１２のレンズ１２ａを介して受光する図の下
方に示された撮像対象ＯＢからの光は、前と同様に例え
ば螢光灯からの照明光の反射光である。ただし、この場
合の該撮像対象ＯＢはコンベア装置４０のベルト４１の
上に載置されており、このベルト４１゛　が前述の背景
となる。撮像装置１０は対象ＯＢの図ではＬで示された
寸法を遠隔測定するために用いられており、この測定に
先立って撮像装置１０からのビデオ信号ｖＳは、切換ス
イッチ６１の図示の切換位置を介して合焦状態の検出の
ための回路に導かれ、光学系１２を合焦点に調節した後
は切換スイッチ６１の図とは反対の位置を介して一点鎖
線で囲んで略示された測定回路６０に寸法測定のために
導かれる。 ベルト４１はローラ４２により紙面と直角方向に駆動さ
れるので、この寸法Ｌ′を積分すれば対象りのもつ面積
を測定することもできる。いずれにせよ、測定に先立っ
て光学系１２を合焦位置に一旦設定して置けば、以後は
ベルト４１により別の対象ＯＢが運ばれて来ても、対象
が同種である限り光学系１２の合焦状態はそのままでよ
いから、この例においては光学系１２の自動焦点合わせ
機能は採用されていない。 合焦状態の検出のための回路は、第１図の中央に示され
た時間シフト回路５１とレベルシフト回路５２とを含む
０時間シフト回路５１は図示のような１個のりアクタン
ス素子５１ａと２個のキャパシタ５１ｂとからなる簡単
な遅延回路であってよく、その遅延時間ないしはシフト
時間Δｔは例えばクロックパルスＣＬの周期の数倍程度
に選ぶ。レベルシフト回路５２は演算増幅器５２ａを含
むいわゆる加算回路であってよく、付属の抵抗５２ｂ、
５２ｃを介してそれぞれ時間シフト回路５１によって時
間的にずらされたビデオ信号ｖＳとレベルシフト量ΔＰ
を与える一定値の信号とを入力して、両信号の和の信号
を出力する。このレベルシフト量ΔＰとしては、例えば
後続のコンパレータ５４のもつ動作しきい値を少し越え
る程度の小量であってよく、例えば図示のように定電圧
源また定電流源５４と調整抵抗５３とによって作られる
。この調整抵抗５３は一旦ΔＰの値を設定してしまえば
、以後の調整は不要であるから固定抵抗の組み合わせで
あってもよい。 次にこれらの両回路５１．５２のもつ役割りを第２図を
参照して説明する。ビデオ信号ＶＳは第２図ｉａ）に示
された周期ＴをもつシンクロトリガパルスＳＴと同期し
て生成されるが、同図中）に示す第１の比較信号Ｓ１は
、この実施例では第１図からもわかるようにこのビデオ
信号ｖＳそのものでよい、第２の比較信号Ｓ２は、ビデ
オ信号ｖＳを時間シフト回路５１により第２図山）に示
すように所定時間Δｔだけ遅らせて図の右方にシフトさ
せ、かつレベルシフト回路５２により所定値ΔＰだけ図
の上方にレベルシフトさせて得られる信号である。この
両比較信号Ｓｌ、Ｓ２は第１図のコンパレータ５４に差
動的に入力され、該コンパレータ５４の出力信号はアン
ドゲート５５によってクロックパルスＰＬとアンド条件
を取られるので、このアンドゲート５５は第２図山）に
示すように第１の比較信号Ｓ１の瞬時値が第２の比較信
号Ｓ２の瞬時値を上回る期間の時間幅ＴＣに比例した数
のカウントパルスＣＰを出力する。このカウントパルス
ＣＰは、従来と同様にカウンタ３１によってカウントさ
れ、ラッチ３２を介して表示器３３にカウント数が表示
されるので、このカウント値を最小にするように撮像装
置１０の光学系１２を位置調整すればよい。 この際、ビデオ信号ＶＳすなわち第１の比較信号Ｓ１に
は前と同様に休止期間ＴＳがあるので、この休止期間Ｔ
Ｓの終了後に図示のように前述のシフト時間Δｔのあい
だ付加的なカウントパルスＣＰａが発生し、これが前述
のカウント値に加算されることになる。しかし、この加
算カウント値は所定のシフト時間Δｔに対応するもので
あって一定であるから、前述の合焦位置への調整に影響
を及ぼすものではなく、また必要な場合はカウント値か
ら一定値を差し引くこともできる。 第２図（ｂｌは、説明の便宜上光学系１２の調整位置が
合焦点からかなりずれていて、ビデオ信号ＶＳの映像部
ＶＳｉ　と背景部ＶＳｂとの境目の経過がなだらかであ
る場合を図示したものであったが、同図ｆｃｌには光学
系１２が合焦点にある場合が示されている。 この場合のカウントパルス列ＣＰのもつ時間幅ＴＣはも
ちろんＣｂ）の場合よりは小になるが、時間シフト回路
５１によって与えられるシフト時間Δｔと等しいかこれ
を若干越える程度の値になる。従って前述の付加的なカ
ウントパルスＣＰａ０分を含めて、シフト時間Δｔの２
倍に相当するカウント値を表示器３３の示す合焦評価値
からあらかじめ差し引いておいてよいことになる。また
第２図（Ｃ１からも容易にわかるように、合焦点ないし
はその付近ではコンパレータ５４が受けとる第１および
第２の比較信号のアナログ値の差は合焦点からはずれた
場合に比べて大きくなり、本発明方法の合焦点検出能力
は合焦点付近で高くなる特長がある。 第２図（ｃｌはビデオ信号ｖＳの背景部ｖＳｂのレベル
ｐｂが上昇した場合でかつ光学系が合焦点からずれてい
る場合の信号波形を示す０図示のように第１の比較信号
Ｓ１と第２の比較信号Ｓ２との差が縮小されるが、コン
パレータ５４のもつしきい値は充分低いので比較にと（
に困難はない。第２図ｔｅｌは、背景部ｖＳｂのビデオ
信号レベルは高くないが、撮像対象の受ける照度が低く
て映像部ＶＳｔのレベルＰｉが低い場合の例を示す。 以上の説明からもわかるように本発明方法のもつ合焦検
出感度は合焦点付近で非常に高いが、合焦点からはずれ
る程、またビデオ信号ｖＳの映像部ＶＳｉ　と前景部ｖ
Ｓｂのレベルの差すなわち明暗差や色相差が小さい程、
当然のことではあるが感度が悪くなることになる。従っ
て、コンパレータ５４のもつしきい値は低い方がよく、
またこれに応じてレベルシフト量は小に１時間シフト量
は大にすることにより検出感度を上げることができる。 第３図はレベルシフト量ΔＰのある場合とない場合とを
比較するもので、内１ａ）はレベルシフト量ΔＰ−０で
あって第１および第２の比較信号Ｓｌ。 Ｓ２の背景部ＶＳｂのレベルが一致する場合を示す。 この場合はコンパレータ５４のもつしきい値ＴＨが０で
あれば、背景部ｖＳｂにおいてその出力が不安定になる
が、逆に適当なしきい値Ｔｆｌを持たせれば前と同様に
時間幅ｔｃの間コンパレータ５４から出力信号を得るこ
とができる。すなわち、レベルシフト量ΔＰをコンパレ
ータのしきい値Ｔｌ＋で置き換えることが可能なことが
わかる。同図伽）は前の第１〜２図のようにレベルシフ
ト量ΔＰがある場合を示す０図示のように第１および第
２の比較信号ＳＬ。 Ｓ２ともその平坦部と立ち上がり部（または立ち下がり
部）との間になだらかに経過するコーナ一部Ｃをもって
おり、適度のレベルシフト量ΔＰを与えることにより両
比較信号Ｓｌ、３２の交叉点はこのコーナ一部を避ける
ことができ、従ってコンパレータ５４の動作を確実にす
ることができる。なお、第３　図（ａｌにおいて７ａは
コンパレータ５４からの出力信号がない時間を示し、第
３図山）においては、簡単化のためコンパレータ５４の
もつしきい値Ｔｌｌは０と仮定されている。 第４図は、本発明方法の異なる実施例の原理を説明する
もので、この例では第１の比較信号Ｓ１はビデオ信号ｖ
Ｓよりレベルシフト量ΔＰだけ上方にレベルシフトされ
、第２の比較信号Ｓ２はビデオ信号ｖＳよりシフト時間
Δｔだけ遅れ方向に時間シフトされている。この場合の
コンパレータ５４からの時間幅ＴＣを示す出力信号が比
較信号ＳＬ、Ｓ２の立ち上がり部で発生する点と両信号
Ｓｌ、Ｓ２のコンパレータ５４への入力が逆になる点が
異なるが、第１〜２図の実施例の場合と同様に機能する
。 第５図は、本発明方法のさらに異なる実施例を示すもの
で、この例では同図（ａｌに示すように撮像対象ＯＢは
透明ガラスなどの背景ＢＧの上に置かれ、その下方の光
源ＰＬからの照明光ＩＬを上方の撮像装置１０が受ける
ように配置されている。この場合のビデオ信号ＶＳの映
像部ｖＳｌ背景部ｖｓｂとは同図（ｂ）に示すように前
の実施例とは山と谷が逆になるが、本発明方法はそのま
ま実施できることがわかる。 以上説明した実施例のほかに、本発明方法は種々の変形
された形態で実施をすることができる。 シフト時間Δｔとレベルシフト量ΔＰとを与えるべき対
象としての比較信号は適宜に選ぶことができ、またその
大きさや方向もこれに応じて選択をすることができる。 また前述の実施例では合焦か否かを判定する基準となる
カウントパルスＣＰの数を単に表示するものとしたが、
合焦時のカウント値を記憶ないしは設定しておいて、カ
ウントパルスの計数値がこれと一致したときに合焦表示
をさせるようにすることができるし、光学系に位置調整
機構を付属させて針数値が最小になるように自動態点調
整させることも公知の技術を適宜組み合わせることによ
り可能である。また、撮像対象と背景とが別に存在する
ことが本発明の実施に際してとくに必要なわけではなく
、撮像対家内の明暗差や色相差を利用して合焦点を見出
すこともできる。

【発明の効果】

以上説明した本発明方法における第１および第２の比較
信号を得るために必要なシフト時間は、原理的にはビデ
オ信号中の境界部の広さを検出するためのものであって
、撮像対象が受ける照度やビデオ信号中の明暗のレベル
差とは本質的に無関係に選択できる量である。またレベ
ルシフト量についても、原理的には両比較信号を比較す
る手段がもつしきい値にのみ関係する量であって、これ
も前述の照度や明暗レベル差の影響を受けることがない
、従って本発明方法によれば、ビデオ信号の瞬時値が所
定範囲内にあるか否かを判別するために２個のしきい値
を用いる従来技術のもつ問題点を解決することができる
。また、前述のように本発明方法における合焦検出の感
度は合焦点付近においてと（に高いから、たとえ対象と
背景とのコントラストが小であり、あるいは対象内の明
暗差や色相差が小であっても、従来技術よりも正確に合
焦点を検出することができる。しかも、信号時間シフト
やレベルシフトさせるための回路は、前述の例からもわ
かるように非常に簡単でかつ固定されたものでよいから
、実施のための回路構成が従来よりも格段に簡単化でき
る長所がある。 本発明方法はかかる利点を生かして、撮像装置による一
般の撮影はもちろん、より高い精度が要求される計測や
パターン認識等に際してその合焦検出あるいは自動焦点
調整の目的に広く活用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による撮像装置の合焦検出方法を実施す
るための最良回路例を示す一部をブロフク図で示す回路
図、第２図は本発明方法による合焦検出の原理を示すた
めの第１および第２の比較信号の波形図、第３図はレベ
ルシフト量ΔＰの役割りを説明するための比較信号の部
分波形図、第４図は本発明方法の異なる実施例の原理を
示す比較信号の部分波形図、第５図は本発明のさらに異
なる実施例を示すための装置配置図と比較信号の波形図
、第６図は本発明および従来技術に用いられる撮像装置
の構成図、第７図は該撮像装置内の主要信号の波形図、
第８図は従来技術による合焦検出のための信号の波形図
、第９図は該従来技術による合焦検出のための回路図で
ある０図において、 １０：撮像装置、１２：光学系、５１：時間シフト回路
、５２ニレベルシフト回路、ＢＧ：背景、ＣＬ：クロッ
クパルス、ＣＰ二合焦状態を示す時間幅を表すカウント
パルス、ＯＢ：撮像対象、ΔＰニレベルシフト量、Ｓｌ
：第１の比較信号、Ｓ２：第２の比較信号、ＳＴ：ビデ
オ信号用シンクロトリガパルス、Δｔ　：シフト時間、
ＴＣ：合焦状態を示す時間幅、ｖＳ：ビデオ信号、ＶＳ
ｉ　　：ビデオ信号の映像部、ｖｓｂ　：ビ第２図 第４図 第６図 Ｔ 第７図 ド妻 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）撮像装置の映像検出面上に調整可能な光学系を介し
   て結像された撮像対象の映像を表す経時変化するアナロ
   グ値のビデオ信号から光学系の合焦状態を検出する方法
   であって、前記経時変化するアナログ値信号を所定時間
   だけ同形に時間的にずらせる時間シフト手段と、該アナ
   ログ値信号の平均値レベルを所定値だけずらせるレベル
   シフト手段とを設け、前記ビデオ信号に基づいて該両手
   段により前記時間シフトおよびレベルシフトの内の少な
   くとも一方について互いに異なる第１および第２の比較
   信号を作り、該両比較信号を比較してその内の一方の瞬
   時値が他方の瞬時値を越える時間幅を検出し、該時間幅
   を最小にする前記光学系の調整点を合焦点と判定するよ
   うにしたことを特徴とする撮像装置の合焦検出方法。 ２）特許請求の範囲第１項記載の方法において、第１の
   比較信号がビデオ信号そのものであり、第２の比較信号
   が時間シフト手段およびレベルシフト手段により該ビデ
   オ信号からそれぞれ時間シフトされかつレベルシフトさ
   れた信号であることを特徴とする撮像装置の合焦検出方
   法。 ３）特許請求の範囲第２項記載の方法において、第２の
   比較信号が第１の比較信号より遅れ方向に時間シフトさ
   れかつ平均値レベルを増す方向にレベルシフトされた信
   号であることを特徴とする撮像装置の合焦検出方法。 ４）特許請求の範囲第１項記載の方法において、第１の
   比較信号がビデオ信号からレベルシフトされた信号であ
   り、第２の比較信号がビデオ信号から時間シフトされた
   信号であることを特徴とする撮像装置の合焦検出方法。 ５）特許請求の範囲第４項記載の方法において、第１の
   比較信号がビデオ信号から平均値レベルを増す方向にレ
   ベルシフトされた信号であり、第２の比較信号がビデオ
   信号から遅れ方向に時間シフトされた信号であることを
   特徴とする撮像装置の合焦検出方法。 ６）特許請求の範囲第１項記載の方法において、時間幅
   を検出する手段が第１および第２の比較信号の瞬時値の
   差を検出するコンパレータを含み、レベルシフト手段に
   よる平均値レベルのシフト量が該コンパレータの差検出
   しきい値よりも大にかつ同程度に選ばれたことを特徴と
   する撮像装置の合焦検出方法。