JPH05107451A - Autofocusing device - Google Patents

Autofocusing device

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JPH05107451A
JPH05107451A JP3271053A JP27105391A JPH05107451A JP H05107451 A JPH05107451 A JP H05107451A JP 3271053 A JP3271053 A JP 3271053A JP 27105391 A JP27105391 A JP 27105391A JP H05107451 A JPH05107451 A JP H05107451A
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focus
tracking
lens
zooming
tracking curve
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Katsutake Ookawa
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Abstract

PURPOSE:To enhance the tracking (focusing) accuracy at the time of zooming, in a video movie in which an inner focusing lens is adopted. CONSTITUTION:The tracking curve at the time of zooming of an inner focusing lens is different for each subject distance. Accordingly, if the focusing lens is moved along the tracking curve at the time of zooming, focusing condition is maintained; however, on the wide-angle side (f0 to fm) (not shown), the depth of focus is deep, and the purposed tracking curve cannot be selected. Therefore, when zooming is carried out in this condition, focusing cannot be assured. Thus, in this region, tracking is carried out by wobbling so as to transfer to a tracking curve that has been previously prepared at the point fm (not shown).

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、カメラ一体型VTR
等に使用されるフォーカス調整装置の改良に関するもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a VTR with a built-in camera.
The present invention relates to an improvement of a focus adjustment device used for the above.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、ビデオムービ等に利用されるフォ
ーカス方式として、映像信号の高域成分を用いて画面の
コントラストを検出し、このコントラストが最大となる
ようにフォーカスレンズを駆動制御して合焦点を得る、
いわゆる山登りオートフォーカスが主流である。
2. Description of the Related Art In recent years, as a focus system used for video movies and the like, the contrast of the screen is detected by using the high frequency component of the video signal, and the focus lens is driven and controlled so as to maximize the contrast. Get the focus,
So-called mountain climbing auto focus is the mainstream.

【0003】一方、フォーカス装置としては従来の前玉
フォーカスに替わってインナーフォーカス方式が主流に
なりつつある。このインナーフォーカス方式は、レンズ
群の中でリレーレンズ、コンペンセータ等の内部レンズ
を駆動するもので、前玉方式における合焦至近距離が短
く取れない、径の大きな思いレンズを駆動するために大
きなモータを必要とする等の不利な点が解消され、更に
至近0m〜無限遠∞までフルレンジでの合焦が可能であ
る特徴を持つ。
On the other hand, as a focus device, an inner focus system is becoming mainstream instead of the conventional front lens focus. This inner focus method drives internal lenses such as relay lenses and compensators in the lens group, and it requires a large motor to drive a large-diameter lens that cannot achieve a short focusing distance in the front lens method. It has the feature that the disadvantages such as the need of the camera are eliminated, and that it is possible to focus in a full range from a close range of 0 m to infinity ∞.

【0004】しかし、反面ズーム時にピント(合焦)ず
れが生じるため、補正しなければならない。このピント
(合焦)ずれの補正量は、焦点距離、また被写体までの
距離によって大きく変化するもので、今だに完全な補正
をなされたものがないのが現状である。ここで述べたイ
ンナーファーカス方式におけるズーム時にピント(合
焦)補正をすることをズームトラッキングと言う。この
ズームトラッキングを行う一例として、上記述べた山登
り法をそのまま利用する方法がある。以下、これについ
て述べる。
However, on the other hand, a focus (focus) shift occurs during zooming, and therefore it must be corrected. The correction amount of this focus (focus) shift largely changes depending on the focal length and the distance to the subject, and there is no complete correction yet. Correcting the focus at the time of zooming in the inner focus method described above is called zoom tracking. As an example of performing this zoom tracking, there is a method of using the above-mentioned hill climbing method as it is. This will be described below.

【0005】図6にインナーフォーカス方式のレンズ群
と、その出力である映像信号を利用した、従来のコント
ラスト法の処理の構成を示す。図において、1はインナ
ーフォーカス方式のレンズ鏡筒を表しており、101は
固定集光用前玉レンズ、102はズーム、即ち変倍用の
バリエータ、103はバリエータ102の移動に伴う像
面の補正を行うコンペンセータ、104はリレー系レン
ズの一部であってフォーカス用に使用するマスタレンズ
である。これらのレンズは一般に複数枚のレンズ群とな
っているが、本件では便宜上1枚のレンズとして表現す
る。
FIG. 6 shows a configuration of a conventional contrast method processing using an inner focus type lens group and a video signal output from the lens group. In the figure, reference numeral 1 denotes an inner focus type lens barrel, 101 is a fixed condensing front lens, 102 is a variator for zooming, that is, zooming, and 103 is an image plane correction accompanying movement of the variator 102. Reference numeral 104 denotes a master lens used for focusing, which is a part of a relay lens. These lenses are generally a group of a plurality of lenses, but in this case, they are represented as one lens for convenience.

【0006】2はCCDで、レンズ鏡筒1への外部から
の入射光を電気信号に変換し、その電気信号はカメラ信
号処理回路3に送られ、映像信号A,輝度信号aがそれ
ぞれ取り出される。次に401はHPF(ハイパスフィ
ルター)で、輝度信号aのある周波数以上の信号が通過
し増幅器404で増幅され、LPF(ローパスフィルタ
ー)405にて不要な高域成分がカットされる。このL
PF405の出力は検波器406に送られ波形としてな
だらかになり、A/Dコンバータ407にてデジタル信
号に変換され、加算器408でデジタル的に加算され
る。このデジタル加算出力Yは焦点評価値(合焦の状態
を表す指標)となって制御回路5に送られる。ここでH
PF401〜加算器408により焦点検出回路4が構成
される。
Reference numeral 2 denotes a CCD, which converts light incident on the lens barrel 1 from the outside into an electric signal, and the electric signal is sent to a camera signal processing circuit 3 to extract a video signal A and a luminance signal a respectively. .. Next, 401 is an HPF (high-pass filter), which passes a signal having a frequency equal to or higher than the luminance signal a, is amplified by an amplifier 404, and an unnecessary high-frequency component is cut by an LPF (low-pass filter) 405. This L
The output of the PF 405 is sent to the detector 406 and becomes a smooth waveform, converted into a digital signal by the A / D converter 407, and digitally added by the adder 408. This digital addition output Y is sent to the control circuit 5 as a focus evaluation value (index indicating the focus state). Where H
The focus detection circuit 4 is configured by the PF 401 to the adder 408.

【0007】また、6はモータドライバで、制御回路5
からのズーム指令に基づきズームモータ7を駆動し、バ
リエータ102を移動させる。同様に、9はステッピン
グモータドライバで、制御回路5よりのフォーカス指令
に基づいて駆動され、フォーカス用のマスタレンズ10
4を移動させるステッピングモータ10を駆動する。ま
た、8はバリエータ102の位置、つまり焦点距離を検
出するポテンショメータで、レンズ位置と1対1に対応
した電位で読み取られる。11はマスタレンズ104の
可動範囲の端点を検知する端点を検知する検知スイッチ
で、マスタレンズ104が無限遠の被写体に合焦してい
る点でONになるもので、この点を基準としてマスタレ
ンズの移動量が表される。
Further, 6 is a motor driver, which is a control circuit 5.
The zoom motor 7 is driven on the basis of the zoom command from to move the variator 102. Similarly, 9 is a stepping motor driver, which is driven based on a focus command from the control circuit 5, and which is a master lens 10 for focusing.
The stepping motor 10 for moving 4 is driven. Reference numeral 8 denotes a potentiometer for detecting the position of the variator 102, that is, the focal length, which is read at a potential corresponding to the lens position on a one-to-one basis. Reference numeral 11 denotes a detection switch for detecting an end point of the movable range of the master lens 104, which is turned on when the master lens 104 is focused on a subject at infinity. Represents the amount of movement.

【0008】次に動作について図6ないし図11を用い
て説明する。最初に基本となる山登り法について説明す
る。レンズ鏡筒1を通して、入射された被写体光は、C
CD2によって電気信号に変換され、カメラ信号処理回
路3を経て映像信号Aとなる。そのうちの輝度信号成分
(図7(a))は焦点検出回路4に導かれ、まずHPF
401において所定高域周波数成分のみが抽出される
(図7(b))。次に増幅器404で増幅された後、L
PF405で帯域制限され(図7(c))、検波器40
6で検波される。(図7(d))。更に、A/Dコンバ
ータ407にてデジタル値に変換され、加算器408で
図10の(チ)で示される1画面中の所定領域図10
(リ)の値が加算され、焦点評価値Yとして出力され
る。つまり焦点評価値Yは高域周波数成分の積分値であ
る。また、この上記高域周波数成分は画面のコントラス
トと対応しているので、コントラスト最大、即ちフォー
カスレンズとしてのマスタレンズ104が合焦点にある
時最大となり、合焦点からずれるに従って低下する。故
に焦点評価値Yはマスタレンズ104の移動に伴い、図
8に示すような山の形の特性を示す。制御回路5は焦点
評価値Yが常に最大となるようにステッピングモータ1
0をコントロールして、マスタレンズ104を合焦点に
駆動する。
Next, the operation will be described with reference to FIGS. 6 to 11. First, the basic hill climbing method will be explained. The subject light incident through the lens barrel 1 is C
It is converted into an electric signal by the CD 2 and becomes a video signal A through the camera signal processing circuit 3. The luminance signal component (FIG. 7A) of them is guided to the focus detection circuit 4, and first, the HPF is detected.
In 401, only the predetermined high frequency component is extracted (FIG. 7 (b)). Then, after being amplified by the amplifier 404, L
The band is limited by the PF 405 (FIG. 7C), and the detector 40
It is detected at 6. (FIG.7 (d)). Further, it is converted into a digital value by the A / D converter 407, and the predetermined area in one screen shown in (h) of FIG.
The value of (i) is added and output as the focus evaluation value Y. That is, the focus evaluation value Y is an integrated value of high frequency components. Further, since the high frequency component corresponds to the contrast of the screen, the maximum contrast, that is, the maximum when the master lens 104 as the focus lens is in the focus, decreases as the focus shifts. Therefore, the focus evaluation value Y exhibits a mountain-shaped characteristic as shown in FIG. 8 as the master lens 104 moves. The control circuit 5 controls the stepping motor 1 so that the focus evaluation value Y is always maximized.
By controlling 0, the master lens 104 is driven to a focal point.

【0009】なお、図8のy1 とy2 の違いは、HPF
401のカットオフ周波数の違いで決まり、この図8で
はy1 <y2 となるようにカットオフ周波数が選ばれて
いる。このようにして山登りオートフォーカス動作が達
成される。
The difference between y 1 and y 2 in FIG.
The cutoff frequency of 401 is determined, and the cutoff frequency is selected so that y 1 <y 2 in FIG. In this way, the hill-climbing autofocus operation is achieved.

【0010】次に,ズーム時の動作について説明する。
制御回路5よりモータドライバ6にズーム信号が送られ
ズームモータ7を駆動する。このズームモータの駆動に
従いバリエータ102は光軸上を移動し、変倍作用を行
う。この時、バリエータ102の移動に伴い焦点の移動
が発生するが、カム等を介して機構的に連結されたコン
ペンセータ103が同時に光軸上を移動し、焦点移動を
補正するように移動する。
Next, the operation during zooming will be described.
A zoom signal is sent from the control circuit 5 to the motor driver 6 to drive the zoom motor 7. The variator 102 moves on the optical axis in accordance with the driving of the zoom motor, and performs a zooming action. At this time, the movement of the focal point occurs along with the movement of the variator 102, but the compensator 103 mechanically connected via a cam or the like simultaneously moves on the optical axis and moves so as to correct the focal point movement.

【0011】しかし、このコンペンセータ103のみの
補正ではすべての補正が出来ず、結果として、図9に示
すように被写体までの距離毎にバリエータ102の移動
に応じて、つまり焦点距離に応じてマスタレンズ104
を移動させなければ合焦に至らない。従ってズーム中に
合焦させるためには、図9に示すいわゆるトラッキング
曲線に沿ってマスタレンズ104を移動すれば良い。
However, all the corrections cannot be made by the correction of only the compensator 103, and as a result, as shown in FIG. 9, the master lens is moved according to the movement of the variator 102 for each distance to the object, that is, according to the focal length. 104
Focus will not be reached unless is moved. Therefore, in order to focus during zooming, the master lens 104 may be moved along a so-called tracking curve shown in FIG.

【0012】これを行う方法の一例として、少々ズーム
時間を長めにとり、上記に述べた山登り法が利用され
る。つまり、今、被写体までの距離が1mの場合を例に
とる。図11に示す被写体までの距離1mの理論トラッ
キング曲線ワを仮想し、実際には曲線カで示すように山
登り法を利用してトラッキングをとっていく、即ち、広
角側より望遠側に移動することを考えると、ズームスタ
ート時には被写体までの距離は解らない。従って上記述
べた山登り法を利用すると、合焦状態を判定する焦点評
価値が大きくなる所を追いかけて行くことになるので、
結果的に被写体までの距離が解らずとも、あたかも指標
となるトラッキング曲線が存在するかのようにトラッキ
ング曲線を仮想してトラッキングを取っていき、ズーム
時の合焦状態を維持することになる。
As an example of a method of doing this, the hill climbing method described above is used with a slightly longer zoom time. That is, the case where the distance to the subject is 1 m is taken as an example. The theoretical tracking curve w with a distance of 1 m to the subject shown in FIG. 11 is assumed, and tracking is actually performed by using the hill climbing method as shown by the curve f, that is, moving from the wide-angle side to the telephoto side. Considering, the distance to the subject is unknown at the start of zooming. Therefore, if the above-mentioned hill-climbing method is used, the focus evaluation value for determining the in-focus state will be chased.
As a result, even if the distance to the subject is not known, the tracking curve is virtually tracked as if there is a tracking curve that serves as an index, and tracking is performed to maintain the in-focus state during zooming.

【0013】このように後玉またはインナーフォーカス
方式といわれるレンズの焦点調節方法については上記従
来例を含め多数の発明が出願されている。しかしなが
ら、これらの先行発明に共通して言えることは、広角端
から望遠側にズームを行った場合、一体どのようにした
ら合焦状態を保ちながらズームが出来るのかという点が
明らかにされていない。
As described above, many inventions have been filed for the focus adjusting method of the lens called the rear lens or the inner focus method, including the above-mentioned conventional example. However, what can be said in common with these prior inventions is that it is not clarified how, when zooming from the wide-angle end to the telephoto side, it is possible to perform zooming while maintaining the in-focus state.

【0014】つまり、ズームの途中から再度ズームを行
う場合や望遠側から広角側にズームをする場合だけを対
象として作用の説明がなされている。これは簡単に被写
体距離が把握出来、トラッキングは極めて容易である。
このことをもう少し端的に言えば、例えば図9に示すト
ラッキング曲線の広角端付近はかなりトラッキング曲線
が接近している(例えば被写体距離1mのトラッキング
曲線と、2mのトラッキング曲線は極めて近接してい
る)ため、フォーカス用のマスタレンズの微小移動で容
易に隣の曲線に移ってしまうこと、および加えて被写界
深度が深い為に、まずは被写体距離に対応したトラッキ
ング曲線を選ぶことは不可能である。このような状態か
ら望遠側へズームを行った時、いかに最適なトラッキン
グを行うか、または、いかに被写体までの距離を把握す
るのかが先行発明では明らかにされていないのが現状で
ある。
That is, the operation has been described only for the case where the zoom is performed again during the middle of the zoom or the case where the zoom is performed from the telephoto side to the wide-angle side. This is because the subject distance can be easily grasped and tracking is extremely easy.
To put this a little more briefly, for example, the tracking curve shown in FIG. 9 is considerably close to the wide-angle end (for example, the tracking curve for the subject distance of 1 m and the tracking curve for 2 m are extremely close to each other). Therefore, it is impossible to select a tracking curve corresponding to the subject distance first because the focus master lens easily moves to the adjacent curve due to a minute movement and the depth of field is deep. .. Under the present circumstances, it is not clear in the prior invention how to perform optimal tracking or how to grasp the distance to the subject when zooming from such a state to the telephoto side.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】従来のフォーカス調整
装置は以上のように構成されているので、ズーム時の画
角の変動により被写体内容が変わった場合の合焦評価値
が常時合焦状況を反映しているとはいいがたかった。従
って、誤って合焦していると判断する時もあり、制度良
く補正することは難しいといった問題点があった。
Since the conventional focus adjusting device is configured as described above, the focus evaluation value when the subject content changes due to the change in the angle of view during zooming indicates the constant focus condition. I didn't want to reflect it. Therefore, there is a problem that it is difficult to correct the system in some cases because it is sometimes mistakenly determined that the subject is in focus.

【0016】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、広角側から望遠側へズームを行
う場合に合焦誤りの少ない極めて精度の良いズームトラ
ッキングをとることが出来るフォーカス調整装置を得る
ことを目的とする。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and when zooming from the wide-angle side to the telephoto side, there is little focusing error and extremely accurate zoom tracking is possible. The purpose is to obtain a regulator.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】この発明に係るフォーカ
ス調整装置は、変倍動作時、撮像映像信号から高域周波
数成分を抽出するフィルター手段、該フィルター手段の
出力を所定の期間に渡って積算する積算手段、上記積算
手段の出力を一定時間後の出力と比較する比較手段を有
し、上記比較手段の結果に基づいてフォーカスレンズの
移動量を決定し、ウォブリング動作を行う第1の手段
と、フォーカスレンズの移動軌跡を被写体の距離毎に複
数用意しかつ、各々の移動軌跡に対して所定の焦点距離
毎にフォーカスレンズの移動量を記憶する第2の手段と
を備え、上記第1の手段と第2の手段を併用して変倍動
作時にフォーカスレンズを移動させるものである。
A focus adjusting device according to the present invention comprises a filter means for extracting a high frequency component from a picked-up image signal during a magnification change operation, and an output of the filter means is integrated over a predetermined period. And a first means for performing a wobbling operation by determining the amount of movement of the focus lens based on the result of the comparing means, and a comparing means for comparing the output of the integrating means with the output after a fixed time. A plurality of movement paths of the focus lens are prepared for each distance of the subject, and second movement means for storing the movement amount of the focus lens for each predetermined focal length with respect to each movement trajectory. The means and the second means are used together to move the focus lens during the zooming operation.

【0018】[0018]

【作用】この発明においては上述のように構成すること
により特別な手段を用いなくともあらかじめ用意された
最適なトラッキング曲線が選べるので、ズーム時の合焦
精度が向上する。
According to the present invention, since the optimum tracking curve prepared in advance can be selected without using any special means by the above-mentioned structure, the focusing accuracy at the time of zooming is improved.

【0019】[0019]

【実施例】【Example】

実施例1.以下、この発明を図に基づいて説明する。図
1はこの発明の一実施例によるフォーカス調整装置を示
し、図において、14は焦点検出回路4から得られた焦
点評価値の比較を行う比較回路であり、また、記憶手段
としてのデータメモリであるROM(リードオンリーメ
モリ)51が制御回路5に接続されている。
Example 1. The present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a focus adjusting apparatus according to an embodiment of the present invention. In the figure, 14 is a comparison circuit for comparing focus evaluation values obtained from a focus detection circuit 4, and a data memory as a storage means. A certain ROM (Read Only Memory) 51 is connected to the control circuit 5.

【0020】次に動作の説明を図1ないし図5を用いて
行う。今、図2のトラッキング曲線に沿って広角側から
望遠側にズームトラッキングを行うものとする。この時
被写体までの距離を仮に2mとすれば、2mのトラッキ
ング曲線Zに沿ってマスタレンズ104を移動すれば良
い。しかし、実際には焦点距離f0〜fn1の範囲では焦
点深度が深く被写体までの距離の判定が出来ないので、
あらかじめ距離毎にトラッキング曲線が用意されていて
も、どの曲線を使用したら良いか解らない。そこで、こ
の焦点深度の深い焦点距離f0 〜fn1の範囲では、画角
も被写体内容もあまり変わらないのでこの部分ではウォ
ブリングによる評価値判断でトラッキングを行う。
Next, the operation will be described with reference to FIGS. Now, it is assumed that zoom tracking is performed from the wide angle side to the telephoto side along the tracking curve in FIG. At this time, if the distance to the subject is 2 m, the master lens 104 may be moved along the tracking curve Z of 2 m. However, in practice, the depth of focus is deep in the range of the focal lengths f 0 to f n1 and the distance to the subject cannot be determined.
Even if a tracking curve is prepared for each distance in advance, it is not known which curve should be used. Therefore, in the range of the focal lengths f 0 to f n1 where the depth of focus is deep, the angle of view and the content of the subject do not change much, so tracking is performed by evaluation value determination by wobbling in this portion.

【0021】即ち図4に示すウォブリング動作によりマ
スタレンズ104を移動させ、本来の合焦点の前後で得
られる焦点評価値Yの大小判定の結果によりマスタレン
ズ104は移動方向を修正しながら移動する。そして焦
点距離がf0 から始まりfn1になった時点で、その点に
おけるマスタレンズ104の位置よりもっとも近傍で出
発しているトラッキング曲線をROM51より選び出
し、以後はこの選ばれたトラッキング曲線に沿ってマス
タレンズ104を移動させる。この様子を図3に示す。
That is, the master lens 104 is moved by the wobbling operation shown in FIG. 4, and the master lens 104 moves while correcting the moving direction according to the result of the judgment of the focus evaluation value Y obtained before and after the original focusing point. Then, when the focal length starts from f 0 and becomes f n1 , the tracking curve that starts closest to the position of the master lens 104 at that point is selected from the ROM 51, and thereafter, along the selected tracking curve. The master lens 104 is moved. This state is shown in FIG.

【0022】ここでウォブリングの動作について図4で
説明する。Lは基準理想線を示しており、これは図2で
示すトラッキング曲線の望遠側でマスタレンズ104の
繰り出し量の最小(無限大。10m以上)と最大(1
m)の中間である被写体距離3mを想定している。h、
i、j、kはそれぞれ1フィールド期間の動作を示して
おりすべての動作が1フィールド基準で行われ4フィー
ルドでウォブリングの1周期を構成する。
The wobbling operation will be described with reference to FIG. L represents a reference ideal line, which is the minimum (infinity; 10 m or more) and maximum (1 m) of the amount of extension of the master lens 104 on the telephoto side of the tracking curve shown in FIG.
A subject distance of 3 m, which is the middle of m), is assumed. h,
Each of i, j, and k indicates an operation during one field period. All operations are performed on the basis of one field, and four fields form one wobbling cycle.

【0023】ここでhとjのフィールドはマスタレンズ
104の移動の期間でhのフィールドは基準理想線Lに
対し、前側、つまりマスタレンズ104を繰り出す方
向、反対にjのフィールドは後側、つまりマスタレンズ
104を繰り出さない方向へ移動させる。i、kのフィ
ールドは測定期間で該当するフィールドの焦点評価値Y
を図1の焦点検出回路4から得る。つまり図4の基準理
想線Lが合焦点だとすればi、kのフィールドの焦点評
価値Yを比較することにより前ピン(合焦)、後ピン
(合焦)が解り、同時に焦点はずれ量も判定出来る。
Here, the fields h and j are the movement period of the master lens 104, and the field h is the front side with respect to the reference ideal line L, that is, the direction in which the master lens 104 is extended. On the contrary, the field j is the rear side, that is, The master lens 104 is moved in a direction in which it does not extend. The i and k fields are the focus evaluation values Y of the corresponding fields during the measurement period.
From the focus detection circuit 4 of FIG. That is, assuming that the reference ideal line L in FIG. 4 is the in-focus point, the front focus (focus) and the rear focus (focus) are found by comparing the focus evaluation values Y of the fields i and k, and at the same time, the defocus amount is obtained. Can also be determined.

【0024】今、図1の制御回路5よりモータドライバ
6にズーム信号が送られモータドライバ6がズームモー
タ7を駆動し、バリエータ102を移動して望遠側に変
倍動作を開始すると制御回路5は図4のh、i、j、k
に示すように1フィールド毎にフォーカス指令によりス
テッピングモータドライバ9を介してステッピングモー
タ10を駆動する。これによりマスタレンズ104の移
動→焦点検出回路4からの出力の焦点評価値Yの測定を
繰り返す。この時、測定のフィールドではマスタレンズ
104は停止している。そして1フィールドおきに得ら
れた焦点評価値Yは比較回路14で大小判定される。
Now, when a zoom signal is sent from the control circuit 5 of FIG. 1 to the motor driver 6 and the motor driver 6 drives the zoom motor 7, the variator 102 is moved to start the zooming operation to the telephoto side. Is h, i, j, k in FIG.
As shown in, the stepping motor 10 is driven via the stepping motor driver 9 by the focus command for each field. Thereby, the movement of the master lens 104 and the measurement of the focus evaluation value Y of the output from the focus detection circuit 4 are repeated. At this time, the master lens 104 is stopped in the measurement field. Then, the focus evaluation value Y obtained every other field is judged by the comparison circuit 14 to be larger or smaller.

【0025】ここでi、kの各フィールドで得られた焦
点評価値YをそれぞれI,Kとすると、上記判定結果の
焦点評価値Yが、(1) I〜Kならばほぼ現在のマスタレ
ンズ104の位置が合焦点、(2) I>Kならば合焦点は
更にマスタレンズ104を繰り出した所、(3) I<Kな
らば合焦点は現在位置より更にマスタレンズ104を繰
り出さない所となり、この条件に従って動作する。
When the focus evaluation values Y obtained in the fields i and k are respectively I and K, if the focus evaluation value Y of the above judgment result is (1) I to K, the current master lens is almost the same. If the position of 104 is the in-focus point, (2) If I> K, the in-focus point is the position where the master lens 104 is extended further. (3) If I <K, the in-focus point is the position where the master lens 104 is not extended further than the current position. , Operates according to this condition.

【0026】これは図5の焦点評価値で示すことが出
来、本来の合焦点(山の頂上)から見た焦点ずれ量が
i″,k″で表される。なお、図5は上記(2) の場合を
表している。この図5から解るようにi,kのフィール
ドでの焦点評価値Yは均等がとれるのが良く、つまり
i″=k″でI=Kの条件、従って結果として上記(2)
のI>ならば、図5でいえばi″<k″の場合で、図4
において次なるフィールドのh′の期間でマスタレンズ
104の移動量例えばステッピングモータのステップ幅
で数ステップ等)を増加させ更に繰り出しかつ、J′の
フィールドで戻り量を減らせば合焦点への補正が出来る
ことになる。この様子を図4のmで示す。またこれによ
り修正された基準理論線をLとして示す。
This can be shown by the focus evaluation value of FIG. 5, and the amount of defocus seen from the original focus point (top of the mountain) is represented by i "and k". In addition, FIG. 5 shows the case of the above (2). As can be seen from FIG. 5, it is preferable that the focus evaluation values Y in the fields of i and k are equal, that is, the condition of i ″ = k ″ and I = K, and as a result, the above (2)
I> in the case of i ″ <k ″ in FIG.
In the period of h'in the next field, the movement amount of the master lens 104 (for example, several steps in the step width of the stepping motor) is increased to further extend the amount, and the return amount is reduced in the field of J'to correct the focal point. It will be possible. This state is shown by m in FIG. The reference theoretical line corrected by this is shown as L.

【0027】なお、図4のフォーカスレンズ位置はステ
ッピングモータ10のステップ数で表されており、1、
2、3、…は1ステップ目、2ステップ目、3ステップ
目の意味である。
The focus lens position in FIG. 4 is represented by the number of steps of the stepping motor 10,
2, 3, ... Mean the first step, the second step, and the third step.

【0028】以上の様子をマスタレンズ104の移動軌
跡として図3に示す。このようにすると被写体の距離に
関係なく、また倍率の変化による焦点評価値の変化にも
影響されにくい焦点補正動作が得られるから好都合であ
る。
The above-mentioned situation is shown in FIG. 3 as a movement locus of the master lens 104. This is advantageous because it makes it possible to obtain a focus correction operation that is not affected by a change in focus evaluation value due to a change in magnification regardless of the distance to the subject.

【0029】ここでROM51にあらかじめ用意記憶さ
れているトラッキング曲線のデータ形式はマスタレンズ
104の駆動用ステッピングモータ10の移動用をステ
ッピング10の移動量で表される。つまり、マスタレン
ズ104の単位移動量をステッピングモータ10の1ス
テップで表す。よって、ステッピングモータ10で駆動
されたステッピング数がマスタレンズ104の絶対位置
となる。ROM51では、以上のデータ形式を取りなが
ら、被写体の距離毎にトラッキング曲線を持ち、且つ各
々のトラッキング曲線に対し所定の距離毎に、つまり図
2にfn1,fn2、…で示されるごとく、マスタレンズ1
04の移動量をステッピングモータ10のステップ数で
記憶しておく。
Here, the data format of the tracking curve preliminarily stored in the ROM 51 is represented by the amount of movement of the stepping motor 10 for moving the driving stepping motor 10 of the master lens 104. That is, the unit movement amount of the master lens 104 is represented by one step of the stepping motor 10. Therefore, the stepping number driven by the stepping motor 10 is the absolute position of the master lens 104. The ROM 51 has a tracking curve for each distance of the subject while taking the above data format, and for each predetermined distance to each tracking curve, that is, as shown by f n1 , f n2 , ... In FIG. Master lens 1
The movement amount of 04 is stored as the number of steps of the stepping motor 10.

【0030】図3において、マスタレンズ104の絶対
位置はステッピングモータ10のステップ数で表され、
焦点距離はポテンションメータ8の電位より1:1に対
応し読み取られ表される。
In FIG. 3, the absolute position of the master lens 104 is represented by the number of steps of the stepping motor 10,
The focal length is read and represented by the potential of the potentiometer 8 corresponding to 1: 1.

【0031】また、図3において、破線xで示す線は、
広角側の焦点距離f0 mmでステップモータ10の絶対位
置が「2」の所から望遠側にズームを行った時、ウォブ
リングにて合焦点を検出しながら焦点距離fn1のところ
まで行き、その点で被写体距離2mのトラッキング曲線
に移り替わることを示している。
Further, in FIG. 3, the line indicated by the broken line x is
When the absolute distance of the step motor 10 is zoomed from the position "2" to the telephoto side at the wide-angle side focal length f 0 mm, the wobbling is performed to reach the focal length f n1 while detecting the in-focus point. It is indicated that a point changes to a tracking curve with a subject distance of 2 m.

【0032】ところで、図4のh,jの期間のマスタレ
ンズ104の移動量はウォブリング動作が目に関知され
ない焦点深度内で行われることは言うまでもない。つま
り、アイリス(絞り。図示しない)の情報により移動量
が規制される。また、ズームエリヤ全域をウォブリング
動作することは図2で示す望遠側でのトラッキング曲線
の傾き(単位時間当りマスタレンズ104の繰り出し
量)が急であるところに上記焦点深度の問題をも含み非
常に制御が難しい欠点を持っていた。
By the way, it goes without saying that the movement amount of the master lens 104 during the periods h and j in FIG. 4 is performed within the depth of focus where the wobbling operation is unnoticeable. That is, the movement amount is regulated by the information of the iris (aperture, not shown). Further, the wobbling operation over the entire zoom area is extremely controlled including the problem of the depth of focus where the inclination of the tracking curve on the telephoto side (the amount of extension of the master lens 104 per unit time) shown in FIG. 2 is steep. Had a difficult drawback.

【0033】なお、上は実施例ではフォーカス用のマス
タレンズにステッピングモータを使用したが、DCモー
タでも同じ効果が得られる。また、相対比による合焦点
検出からあらかじめ用意されたトラッキング曲線に移り
替わる箇所はシステムに合わせて任意に選べば良い。更
に、あらかじめ用意するトラッキング曲線は、精度に合
わせて自由な本数を持てば良い。さらには、焦点評価値
Yを得る為の高域成分抽出用のHPFは複数用意したほ
うが精度が上がる。この場合状況に応じてHPFのカッ
トオフ周波数を変えるとか、一度(1フィールドで)複
数のフィルター出力を得るようにすると一層良い。
In the above embodiment, the stepping motor is used as the master lens for focusing, but the same effect can be obtained with a DC motor. Further, the location where the tracking curve prepared in advance is changed from the focus detection based on the relative ratio may be arbitrarily selected according to the system. Further, the tracking curve prepared in advance may have a free number according to the accuracy. Further, it is more accurate to prepare a plurality of HPFs for extracting the high frequency component for obtaining the focus evaluation value Y. In this case, it is better to change the cutoff frequency of the HPF according to the situation or to obtain a plurality of filter outputs once (in one field).

【0034】[0034]

【発明の効果】以上のように、この発明に係るフォーカ
ス調整装置によれば、被写体までの距離が非常に判別し
にくい所ではウォブリングによる合焦点検出によりトラ
ッキングを行い、その後は被写体距離に応じたトラッキ
ング曲線を利用するように構成したので、ズーム全域に
わたってどの点からズームが行われても、合焦精度の良
いズームトラッキングが可能になる。
As described above, according to the focus adjusting device of the present invention, tracking is performed by the focus detection by wobbling in a place where the distance to the subject is very difficult to discriminate, and thereafter, according to the subject distance. Since the tracking curve is used, it is possible to perform zoom tracking with good focusing accuracy regardless of which point the zoom is performed over the entire zoom range.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の一実施例によるフォーカス調整装置
の構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a focus adjustment device according to an embodiment of the present invention.

【図2】ズームトラッキング曲線を詳細に説明する図で
ある。
FIG. 2 is a diagram illustrating a zoom tracking curve in detail.

【図3】この発明のズームトラッキングの動作を説明す
る図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating an operation of zoom tracking according to the present invention.

【図4】ウォブリングの動作を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a wobbling operation.

【図5】ウォブリングによる合焦状態を説明する図であ
る。
FIG. 5 is a diagram illustrating a focused state due to wobbling.

【図6】従来例の構成を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a conventional example.

【図7】焦点検出回路の動作を説明する図である。FIG. 7 is a diagram illustrating an operation of a focus detection circuit.

【図8】HPFの違いによる合焦状態を表す図である。FIG. 8 is a diagram showing a focused state due to a difference in HPF.

【図9】インナーフォーカス方式によるズーム時のトラ
ッキング曲線を表す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a tracking curve when zooming by an inner focus method.

【図10】評価値のゾーンを表す図である。FIG. 10 is a diagram showing evaluation value zones.

【図11】山登り法によるズームトラッキングの様子を
示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing a state of zoom tracking by a mountain climbing method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 インナーフォーカス方式のレンズ鏡筒 2 CCD 3 カメラ信号処理回路 4 焦点検出回路 5 制御回路 6 モータドライバ 7 ズームモータ 8 ポテンショメータ 9 ステッピングモータドライバ 10 ステッピングモータ 11 検知スイッチ 14 比較回路 51 ROM 101 固定集光用前玉レンズ 102 変倍用のバリエータ 103 コンペンセータ 104 マスタレンズ 401 HPF 402 HPF 403 スイッチ 404 増幅器 405 LPF 406 検波器 407 A/Dコンバータ 408 加算器 1 Inner focus type lens barrel 2 CCD 3 Camera signal processing circuit 4 Focus detection circuit 5 Control circuit 6 Motor driver 7 Zoom motor 8 Potentiometer 9 Stepping motor driver 10 Stepping motor 11 Detection switch 14 Comparison circuit 51 ROM 101 For fixed focusing Front lens 102 Variable variator 103 Compensator 104 Master lens 401 HPF 402 HPF 403 Switch 404 Amplifier 405 LPF 406 Detector 407 A / D converter 408 Adder

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 変倍動作時、撮像映像信号から高域周波
数成分を抽出するフィルター手段、該フィルター手段の
出力を所定の期間に渡って積算する積算手段、上記積算
手段の出力を一定時間後の出力と比較する比較手段を有
し、上記比較手段の結果に基づいてフォーカスレンズの
移動量を決定し、ウォブリング動作を行う第1の手段
と、フォーカスレンズの移動軌跡を被写体の距離毎に複
数用意しかつ、各々の移動軌跡に対して所定の焦点距離
毎にフォーカスレンズの移動量を記憶する第2の手段と
を備え、上記第1の手段と第2の手段を併用して変倍動
作時にフォーカスレンズを移動させることを特徴とする
オートフォーカス装置。
1. A filter means for extracting a high frequency component from an imaged video signal during a magnification change operation, an integrating means for integrating the output of the filter means over a predetermined period, and an output of the integrating means after a predetermined time. And a first means for performing a wobbling operation for determining the movement amount of the focus lens based on the result of the comparison means, and a plurality of movement loci of the focus lens for each object distance. A second means for preparing and storing the movement amount of the focus lens for each predetermined focal length with respect to each movement locus is provided, and the zooming operation is performed by using the first means and the second means in combination. An autofocus device that sometimes moves the focus lens.
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