JPH05210042A - Automatic focusing device - Google Patents

Automatic focusing device

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Publication number
JPH05210042A
JPH05210042A JP4050143A JP5014392A JPH05210042A JP H05210042 A JPH05210042 A JP H05210042A JP 4050143 A JP4050143 A JP 4050143A JP 5014392 A JP5014392 A JP 5014392A JP H05210042 A JPH05210042 A JP H05210042A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
taking lens
video signal
focus
lens
contrast
Prior art date
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Pending
Application number
JP4050143A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinichi Kakiuchi
伸一 垣内
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pentax Corp
Original Assignee
Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd filed Critical Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Priority to JP4050143A priority Critical patent/JPH05210042A/en
Publication of JPH05210042A publication Critical patent/JPH05210042A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Automatic Focus Adjustment (AREA)

Abstract

PURPOSE:To fix a photographing lens at a focusing position in a short time and with high accuracy. CONSTITUTION:The moving area of th photographing lens in the case of active system automatic focusing is set. First, active system range-finding using a photodetector(PSD) is executed. Based on the range-finding data thereof, the photographing lens is moved to one end part X of the prescribed moving area B. Next, contrast system automatic focusing is executed. That means, focus voltage data corresponding to the contrast of a video signal is detected in the area B while the photographing lens is moved toward the other end part Y by prescribed amount. When the detection of the focus voltage data is finished to the other end part Y, the maximum value of the focus voltage data is detected and the photographing lens is moved to the position (focusing position F) where the maximum value is obtained.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えば電子カメラに設
けられ、撮影レンズを合焦位置に制御する自動焦点調節
装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic focus adjusting device which is provided in, for example, an electronic camera and controls a taking lens to a focusing position.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、電子カメラの自動焦点調節とし
て、赤外線アクティブ方式とコントラスト検出方式が知
られている。赤外線アクティブ方式は、赤外線を被写体
に対して照射し、その反射光線をPSD等の位置検出素
子で検出することにより、三角測量の原理で測距を行う
ものである。この方式においては、PSD等の位置検出
素子の出力信号の大きさをいくつかの段階に分けて測距
データとしているため、この測距データの精度は低い
が、この測距データに基づいた領域内まで撮影レンズを
一気に繰り出すことができ、合焦動作に要する時間が短
い。一方コントラスト検出方式は、ひとつの被写体の撮
影では、合焦状態においてビデオ信号の高周波成分が最
も多くなるという性質を利用したものである。すなわち
この方式は、撮影レンズを少しずつ移動させてビデオ信
号の高周波成分を検出し、この高周波成分が最大になる
ように撮影レンズの位置を定めるものであり高精度な合
焦が行われる。
2. Description of the Related Art Conventionally, an infrared active method and a contrast detection method are known as automatic focus adjustment for electronic cameras. The infrared active method irradiates infrared rays on a subject and detects the reflected light rays by a position detection element such as PSD, thereby performing distance measurement on the principle of triangulation. In this method, since the magnitude of the output signal of the position detection element such as PSD is divided into several steps to obtain the distance measurement data, the accuracy of this distance measurement data is low, but the area based on this distance measurement data is low. The shooting lens can be extended all at once, and the time required for focusing operation is short. On the other hand, the contrast detection method utilizes the property that the high-frequency component of the video signal is the largest in the in-focus state when shooting one subject. That is, according to this method, the photographing lens is moved little by little to detect the high frequency component of the video signal, and the position of the photographing lens is determined so that the high frequency component is maximized, so that highly accurate focusing is performed.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】赤外線アクティブ方式
においては、撮影レンズが例えば機械的誤差等のため
に、選択された領域内の所定の位置(例えばその領域の
中心位置)に正確に定められない場合、そのレンズ位置
が実際の被写体距離に対応する位置から大きく外れてい
ると、ピントのあった映像が得られないおそれがある。
またコントラスト検出方式は、山登り方式で撮影レンズ
の合焦位置を検出するものであり、多くのデータを比較
しなければならないため、特に、撮影レンズが合焦位置
から遠い位置にある場合には、合焦状態を得るまでに時
間がかかるという問題がある。本発明は、このような問
題を一挙に解決し、短時間で、かつ高精度に、撮影レン
ズを合焦位置に定めることができる自動焦点調節装置を
得ることを目的としている。
In the infrared active method, the taking lens cannot be accurately set at a predetermined position (for example, the center position of the area) in the selected area due to mechanical error or the like. In that case, if the lens position is largely deviated from the position corresponding to the actual subject distance, there is a possibility that a focused image cannot be obtained.
Further, the contrast detection method detects the in-focus position of the taking lens by the hill climbing method, and it is necessary to compare a lot of data, so especially when the taking lens is at a position far from the in-focus position. There is a problem that it takes time to obtain a focused state. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve such a problem all at once, and to obtain an automatic focus adjusting device that can set a photographing lens at a focusing position in a short time and with high accuracy.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明に係る自動焦点調
節装置は、被写体に対する測距を所定の粗い精度で行
い、測距データに基づいて、撮影レンズの移動領域を定
める手段と、上記移動領域内において撮影レンズを移動
させつつ映像信号のコントラストを得る手段と、上記コ
ントラストが最も大きくなる位置に撮影レンズを位置決
めする手段とを備えたことを特徴としている。
An automatic focusing apparatus according to the present invention measures a distance to an object with a predetermined coarse accuracy and determines a moving area of a photographing lens on the basis of distance measuring data, and the moving means. It is characterized in that it is provided with a means for obtaining the contrast of the video signal while moving the taking lens within the area, and a means for positioning the taking lens at the position where the contrast is maximized.

【0005】[0005]

【実施例】以下図示実施例により、本発明を説明する。
図1は、本発明の一実施例を適用した電子カメラの自動
焦点調節装置の回路構成を示す。
The present invention will be described below with reference to the illustrated embodiments.
FIG. 1 shows a circuit configuration of an automatic focus adjusting device for an electronic camera to which an embodiment of the present invention is applied.

【0006】被写体の映像は、撮影レンズ11を介して
撮像素子(CCD)12に結像される。撮像素子12か
ら出力される映像信号は、相関二重サンプリング(CD
S)回路13によって処理され、例えば信号検出時のリ
セット雑音等が除去される。この後映像信号は、AD変
換器14によってAD変換され、ラインメモリ15とデ
ジタルフィルタ16にそれぞれ入力される。
An image of a subject is formed on an image pickup device (CCD) 12 via a taking lens 11. The video signal output from the image sensor 12 is correlated double sampling (CD
S) The signal is processed by the circuit 13 to remove, for example, reset noise when a signal is detected. Thereafter, the video signal is AD-converted by the AD converter 14 and input to the line memory 15 and the digital filter 16, respectively.

【0007】ラインメモリ15は映像信号の1水平走査
線のデータを順次記憶し、これをプロセス回路17に順
次出力する。1水平走査線のデータは、プロセス回路1
7においてγ補正処理を施され、録画再生回路18によ
って磁気ディスク(図示せず)に記録される。なお、A
D変換器14、ラインメモリ15、プロセス回路17お
よび録画再生回路18は、マイクロコンピュータを備え
た制御回路21によって制御される。
The line memory 15 sequentially stores the data of one horizontal scanning line of the video signal and sequentially outputs the data to the process circuit 17. The data of one horizontal scanning line is the process circuit 1
In FIG. 7, γ correction processing is performed, and the recording / reproducing circuit 18 records it on a magnetic disk (not shown). In addition, A
The D converter 14, the line memory 15, the process circuit 17, and the recording / playback circuit 18 are controlled by a control circuit 21 including a microcomputer.

【0008】デジタルフィルタ16は、ハイパスフィル
タ、両波検波回路および積分回路として作用する。すな
わちデジタルフィルタ16は、AD変換器14から出力
された映像信号を微分することにより高周波成分を取り
出すとともに、この高周波成分の信号の正および負の成
分を同一方向に揃えて検波し、この検波信号を積分す
る。制御回路21は後に詳述するように、この積分値に
基づいて合焦位置を求め、撮影レンズ11を位置決め制
御する。すなわちデジタルフィルタ16は、コントラス
ト検出方式の自動焦点調節において用いられる映像信号
の高周波成分に対応する焦点電圧データを出力する。
The digital filter 16 acts as a high pass filter, a double wave detection circuit and an integration circuit. That is, the digital filter 16 extracts a high frequency component by differentiating the video signal output from the AD converter 14, and detects positive and negative components of this high frequency component signal in the same direction, and detects the detected signal. Is integrated. As will be described later in detail, the control circuit 21 obtains the in-focus position based on the integrated value and controls the position of the taking lens 11. That is, the digital filter 16 outputs the focus voltage data corresponding to the high frequency component of the video signal used in the automatic focus adjustment of the contrast detection method.

【0009】モータ22は制御回路21によって制御さ
れ、撮影レンズ11を光軸方向に移動させる。レンズ位
置検出回路23は、撮影レンズ11の位置を検出し、こ
の検出結果を制御回路21に出力する。レンズ焦点距離
検出回路24は、例えば撮影レンズ11のズーム動作時
に焦点距離を検出するものであり、この焦点距離に基づ
いて、制御回路21により被写界深度が求められる。
The motor 22 is controlled by the control circuit 21 to move the taking lens 11 in the optical axis direction. The lens position detection circuit 23 detects the position of the taking lens 11 and outputs the detection result to the control circuit 21. The lens focal length detection circuit 24 detects the focal length during zooming operation of the taking lens 11, for example, and the control circuit 21 obtains the depth of field based on the focal length.

【0010】アクティブAFモジュール31は、赤外線
アクティブ方式の自動焦点調節において測距データを得
るものであり、この測距データを制御回路21に出力す
る。後述するように制御回路21は、合焦制御におい
て、アクティブAFモジュール31から得られる測距デ
ータに基づいて、撮影レンズ11を所定位置まで一気に
移動させる。そして制御回路21は、コントラスト検出
方式の自動焦点調節を行い、撮影レンズ11を所定量ず
つ移動させながら、デジタルフィルタ16から出力され
る映像信号のコントラストから求まる焦点電圧データを
検出し、この焦点電圧データが最大になる位置に撮影レ
ンズ11を定める。
The active AF module 31 obtains distance measurement data in infrared active automatic focus adjustment, and outputs this distance measurement data to the control circuit 21. As will be described later, in focusing control, the control circuit 21 moves the taking lens 11 to a predetermined position at once, based on the distance measurement data obtained from the active AF module 31. Then, the control circuit 21 performs the automatic focus adjustment by the contrast detection method, detects the focus voltage data obtained from the contrast of the video signal output from the digital filter 16 while moving the taking lens 11 by a predetermined amount, and the focus voltage The taking lens 11 is set at a position where the data becomes maximum.

【0011】図2はアクティブAFモジュール31の構
成を示す。受光素子(PSD)32は、周知のように、
発光素子(図示せず)から照射され被写体で反射した赤
外線を検出することにより、被写体との距離を検出する
ものである。すなわち、受光素子32の反射光線の受光
位置によって、受光素子32の出力電流比の大きさがリ
ニアに変化し、この電流比の値を検出することにより、
三角測量の原理によって測距が行われる。受光素子32
の出力電流比は、ヘッドアンプ33によって増幅され、
ログアンプ34により、被写体との距離の逆数に対して
リニアになるように補正される。ログアンプ34の出力
信号は、バッファアンプ35を介してサンプルホールド
回路36に入力され、一定時間保持されてAD変換器3
7に出力される。AD変換器37の出力信号はデコード
ラッチ38において、複数段階の大きさに振り分けられ
て出力される。なお図示実施例において、デコードラッ
チ38には3本の出力端子が示されているが、実際には
もっと多くの出力端子が設けられ、例えば32段階の測
距データが出力されるように構成されている。
FIG. 2 shows the configuration of the active AF module 31. The light receiving element (PSD) 32 is, as is well known,
The distance to the subject is detected by detecting infrared rays emitted from a light emitting element (not shown) and reflected by the subject. That is, the magnitude of the output current ratio of the light receiving element 32 changes linearly depending on the light receiving position of the reflected light beam of the light receiving element 32, and by detecting the value of this current ratio,
Distance measurement is performed according to the principle of triangulation. Light receiving element 32
The output current ratio of is amplified by the head amplifier 33,
It is corrected by the log amplifier 34 so as to be linear with respect to the reciprocal of the distance to the subject. The output signal of the log amplifier 34 is input to the sample hold circuit 36 via the buffer amplifier 35, is held for a certain period of time, and is held by the AD converter 3.
7 is output. The output signal of the AD converter 37 is distributed by the decode latch 38 into a plurality of stages and output. Although three output terminals are shown in the decode latch 38 in the illustrated embodiment, more output terminals are actually provided, and for example, it is configured to output distance measurement data in 32 stages. ing.

【0012】図3は本実施例における合焦動作の一例を
示し、横軸は時間、縦軸はレンズ繰り出し量をそれぞれ
示す。
FIG. 3 shows an example of the focusing operation in this embodiment, in which the horizontal axis represents time and the vertical axis represents the lens extension amount.

【0013】本実施例では、上述したようにアクティブ
AFモジュール31から出力される測距データは複数種
類あり、この測距データに対応して、レンズの移動範囲
は、複数の領域に振り分けられている。撮影レンズは無
限遠に対応した位置Iから、最近距離に対応した位置N
まで移動可能であり、各領域(図3には領域Bのみが示
されている)の大きさは、撮影レンズの性能および焦点
深度等を考慮して設定される。すなわちレンズ移動領域
Bは、この領域の略中央に撮影レンズが位置する時、撮
影レンズの焦点深度がその領域の両端部X、Yを包含す
るように定められる。
In this embodiment, there are a plurality of types of distance measurement data output from the active AF module 31 as described above, and the lens movement range is divided into a plurality of areas corresponding to the distance measurement data. There is. The taking lens moves from position I corresponding to infinity to position N corresponding to the closest distance.
The size of each area (only area B is shown in FIG. 3) is set in consideration of the performance of the taking lens, the depth of focus, and the like. That is, the lens moving area B is determined so that the depth of focus of the taking lens includes both end portions X and Y of the area when the taking lens is located substantially in the center of this area.

【0014】図3の例では、撮影レンズは初期位置とし
て無限遠の位置にある。ここでアクティブAFモジュー
ル31から出力される測距データが領域Bに対応してい
ると仮定する。合焦動作において、まず、撮影レンズは
領域Bの端部Xまで一気に移動せしめられる。すなわち
アクティブ方式の測距データに基づいて、撮影レンズが
合焦動作において移動する範囲として、領域Bが定めら
れる。
In the example shown in FIG. 3, the taking lens is located at infinity as an initial position. Here, it is assumed that the distance measurement data output from the active AF module 31 corresponds to the area B. In the focusing operation, first, the taking lens is moved to the end X of the area B at once. That is, the region B is defined as the range in which the taking lens moves in the focusing operation based on the active distance measurement data.

【0015】次いでパッシブ方式の合焦動作が行われ
る。すなわち領域B内において、撮影レンズを所定量ず
つ移動させながら、撮影レンズを介して得られる映像信
号のコントラストに対応した焦点電圧データが検出され
る。そして各位置における焦点電圧データが制御回路2
1のメモリ内に記憶される。領域Bの端部Yまで焦点電
圧データの検出が終了すると、次に撮影レンズは、合焦
位置Fとして、メモリに記憶されたデータの中の最大値
に対応する位置まで移動せしめられ、ここに位置決めさ
れる。
Then, a passive focusing operation is performed. That is, in the region B, the focus voltage data corresponding to the contrast of the video signal obtained through the taking lens is detected while moving the taking lens by a predetermined amount. The focus voltage data at each position is the control circuit 2
1 memory. When the detection of the focus voltage data is completed up to the end Y of the region B, the photographing lens is moved to the position corresponding to the maximum value in the data stored in the memory as the focus position F, and the focus lens F is moved to the position. Positioned.

【0016】図4は、図3の合焦動作中、特にアクティ
ブ方式の合焦動作時における映像信号を示すものであ
る。長い縦線XおよびYは、図3における領域Bの両端
部に対応し、また多数の短い縦線Zは、撮影レンズの移
動タイミングを示す。すなわち、各縦線の間では1画面
分の映像信号が得られ、後述するように、この映像信号
についてコントラストが検出される。
FIG. 4 shows a video signal during the focusing operation of FIG. 3, particularly during the active focusing operation. Long vertical lines X and Y correspond to both ends of the region B in FIG. 3, and a large number of short vertical lines Z show the movement timing of the taking lens. That is, a video signal for one screen is obtained between each vertical line, and the contrast of this video signal is detected as described later.

【0017】撮像素子12は、例えば1/60秒毎に映
像信号を出力する。CDS回路13はこの映像信号に所
定の処理を施し、符号Kで示すような映像信号を出力す
る。この映像信号Kの波形は、映像のコントラストに応
じて変化し、コントラストが大きいほど高周波成分が多
くなる。この映像信号Kは、AD変換された後、デジタ
ルフィルタ16によって微分されることにより高周波成
分が取り出される。符号Lで示す正および負の方向に立
ち上がる信号は、この高周波成分を示す。この高周波成
分の信号Lは、さらにデジタルフィルタ16において、
正および負の成分を同一方向に揃えて検波される。この
検波信号はデジタルフィルタ16において積分され、符
号Mで示すように、高周波成分の大きさに対応した高さ
を有している。すなわち、映像信号Kの高周波成分が大
きいほど信号Mの高さは大きくなる。
The image pickup device 12 outputs a video signal, for example, every 1/60 seconds. The CDS circuit 13 performs a predetermined process on this video signal and outputs a video signal as indicated by a symbol K. The waveform of the video signal K changes according to the contrast of the video, and the higher the contrast, the more the high frequency components. The video signal K is AD-converted and then differentiated by the digital filter 16 to extract a high-frequency component. The signal that rises in the positive and negative directions indicated by the symbol L indicates this high frequency component. This high-frequency component signal L is further supplied to the digital filter 16,
The positive and negative components are detected in the same direction. This detected signal is integrated in the digital filter 16 and has a height corresponding to the magnitude of the high frequency component, as indicated by the symbol M. That is, the higher the high frequency component of the video signal K, the higher the height of the signal M.

【0018】このようにして、撮影レンズ11が領域B
内を一方の端部Xから他方の端部Yに向けて移動する間
に、1/60秒毎に1画面ずつ映像信号Kが得られる。
そして、各映像信号のコントラストに対応した積分値M
が制御回路21のメモリに格納される。領域B内での映
像信号の検出が終了すると、制御回路21において、メ
モリに格納された積分値Mの中から最大値が検出され、
撮影レンズ11は、端部Yから端部Xへ向けて戻り、こ
の最大値に対応した位置で停止される。図4の例では、
最大値は符号M1で示されている。
In this way, the taking lens 11 is located in the area B.
While moving inside from one end X to the other end Y, a video signal K is obtained for each screen every 1/60 seconds.
Then, the integrated value M corresponding to the contrast of each video signal
Are stored in the memory of the control circuit 21. When the detection of the video signal in the area B is completed, the control circuit 21 detects the maximum value from the integrated values M stored in the memory,
The taking lens 11 returns from the end Y toward the end X and is stopped at a position corresponding to this maximum value. In the example of FIG.
The maximum value is indicated by the symbol M1.

【0019】以上のように本実施例は、まずアクティブ
方式によって撮影レンズ11を所定の領域Bの端部Xま
で一気に移動させ、次いで、パッシブ方式によって撮影
レンズ11を所定量ずつ移動させながら、焦点電圧デー
タを検出するように構成されている。このように本実施
例は、合焦位置に近い領域まで撮影レンズ11を予め移
動させた後、限られた領域内において、パッシブ方式に
よる高精度な合焦動作を行うものであるため、撮影レン
ズは正確に合焦位置に定められることとなり、常にピン
トのあった映像が得られることとなる。また、撮影レン
ズ11の初期位置が合焦位置から遠い位置にあったとし
ても、合焦を得るまでに時間を要することはない。
As described above, in this embodiment, first, the active lens is used to move the taking lens 11 all the way to the end X of the predetermined area B at a stretch, and then the passive method is used to move the taking lens 11 by a predetermined amount and focus. It is configured to detect voltage data. As described above, in the present embodiment, since the photographing lens 11 is moved in advance to a region close to the in-focus position, the passive-system high-precision focusing operation is performed in the limited region. Will be accurately set to the in-focus position, and an in-focus image will always be obtained. Further, even if the initial position of the taking lens 11 is far from the in-focus position, it does not take time to obtain the in-focus.

【0020】さらに本実施例は、撮影レンズ11が領域
B内で移動する際、撮影レンズ11の初期位置に近い方
の端部Xから映像信号の検出を行い、遠い側の端部Yま
での検出が終了した後、撮影レンズ11が最大値M1の
位置まで戻されるように構成されている。したがって撮
影レンズ11は、領域B内を多くても1往復することは
なく、その移動距離は最小限に抑えられる。
Further, in the present embodiment, when the taking lens 11 moves within the area B, the video signal is detected from the end portion X closer to the initial position of the taking lens 11 to the far end Y. After the detection is completed, the taking lens 11 is returned to the position of the maximum value M1. Therefore, the taking lens 11 does not make one round trip within the area B at most, and the moving distance thereof can be minimized.

【0021】また本実施例において、撮像素子12から
映像信号が出力される時間間隔は一定(1/60秒)で
ある。したがって、撮影レンズ11の繰り出しスピード
が一定である場合、繰り出し量の大きい近距離において
分解能が高くなり、特にマクロ撮影時における撮影レン
ズ11の合焦制御の精度が向上する。
Further, in this embodiment, the time interval at which the image signal is output from the image pickup device 12 is constant (1/60 seconds). Therefore, when the payout speed of the taking lens 11 is constant, the resolution is high at a short distance where the payout amount is large, and the accuracy of focusing control of the taking lens 11 is improved particularly during macro photography.

【0022】このように本実施例装置は、パッシブ方式
の合焦制御装置を備えた自動焦点調節装置に対し、簡単
な構成により、被写体距離全域にわたって短時間かつ高
精度に自動焦点調節を行うことができる。
As described above, the apparatus according to the present embodiment is capable of performing automatic focus adjustment in a short time and with high accuracy over the entire object distance with a simple structure, as compared with the automatic focus adjusting apparatus having the passive focus control apparatus. You can

【0023】なお、本発明は電子スチルカメラに限ら
ず、ムービーカメラにも適用可能であり、さらに通常の
スチルカメラに設けることもできる。また、撮影レンズ
11の初期位置の制限はなく、例えば近距離側でもよ
く、また無限遠と近距離の間の位置であってもよい。
The present invention can be applied not only to the electronic still camera but also to a movie camera, and can also be provided in a normal still camera. Further, there is no limitation on the initial position of the taking lens 11, and for example, it may be on the short distance side, or may be a position between infinity and short distance.

【0024】[0024]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、短時間
で、かつ高精度に、撮影レンズを合焦位置に定めること
ができるという効果が得られる。
As described above, according to the present invention, the effect that the photographing lens can be set at the in-focus position in a short time and with high accuracy can be obtained.

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

【図1】本発明の一実施例を適用した電子カメラの自動
焦点調節装置の回路構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a circuit configuration of an automatic focus adjusting device for an electronic camera to which an embodiment of the present invention is applied.

【図2】アクティブAFモジュールを示すブロック図で
ある。
FIG. 2 is a block diagram showing an active AF module.

【図3】実施例装置の合焦動作を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a focusing operation of the apparatus of the embodiment.

【図4】図3の合焦動作において検出される映像信号を
示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a video signal detected in the focusing operation of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

13 CDS回路 B レンズの移動領域 F 合焦位置 13 CDS circuit B Lens movement area F Focus position

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【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成5年4月14日[Submission date] April 14, 1993

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0003[Name of item to be corrected] 0003

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】赤外線アクティブ方式
においては、撮影レンズが例えば機械的誤差等のため
に、選択された領域内の所定の位置(例えばその領域の
中心位置)に正確に定められない場合、そのレンズ位置
が実際の被写体距離に対応する位置から外れていると正
確にピントのあった映像が得られないおそれがある。ま
たコントラスト検出方式は、測距範囲内に於いて撮像素
子から得られる映像信号の高周波成分を抽出し、その最
大値を検出しそれに対応した撮影レンズの位置を合焦位
置とする方式であり、多くのデータを比較しなければな
らないため、特に、撮影レンズが合焦位置から遠い位置
にある場合には、合焦状態を得るまでに時間がかかると
いう問題がある。本発明は、このような問題を一挙に解
決し、短時間で、かつ高精度に、撮影レンズを合焦位置
に定めることができる自動焦点調節装置を得ることを目
的としている。
In the infrared active method, the taking lens cannot be accurately set at a predetermined position (for example, the center position of the area) in the selected area due to mechanical error or the like. If the lens position is out of the position corresponding to the actual subject distance,
It may not be possible to obtain a properly focused image. In addition, the contrast detection method uses an image sensor within the range.
The high frequency component of the video signal obtained from the child is extracted and
Detects a large value and sets the corresponding shooting lens position to the in-focus position
Since this is a system in which a large amount of data has to be compared, there is a problem that it takes time to obtain a focused state, especially when the taking lens is located far from the focused position. It is an object of the present invention to solve such problems all at once, and to obtain an automatic focus adjusting device capable of accurately setting a photographing lens at a focus position in a short time.

【手続補正2】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0008[Correction target item name] 0008

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0008】デジタルフィルタ16は、ハイパスフィル
タ、両波検波回路および積分回路として作用する。すな
わちデジタルフィルタ16は、AD変換器14から出力
された映像信号を微分することにより高周波成分を取り
出すとともに、この高周波成分の信号の正および負の成
分を同一方向に揃えて検波し、この検波信号を積分す
る。制御回路21は後に詳述するように、この積分値に
基づいて合焦位置を求め、撮影レンズ11を位置決め制
御する。すなわちデジタルフィルタ16からの出力は
コントラスト検出方式の自動焦点調節装置において用い
られる映像信号の高周波成分に対応する焦点電圧データ
となる
The digital filter 16 acts as a high pass filter, a double wave detection circuit and an integration circuit. That is, the digital filter 16 extracts a high frequency component by differentiating the video signal output from the AD converter 14, and detects positive and negative components of this high frequency component signal in the same direction, and detects the detected signal. Is integrated. As will be described later in detail, the control circuit 21 obtains the in-focus position based on the integrated value and controls the position of the taking lens 11. That is , the output from the digital filter 16 is
Focus voltage data corresponding to high frequency components of video signal used in contrast detection type automatic focusing device
Becomes

【手続補正3】[Procedure 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0010[Correction target item name] 0010

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0010】アクティブAFモジュール31は、赤外線
アクティブ方式の自動焦点調節において測距データを得
るものであり、この測距データを制御回路21に出力す
る。後述するように制御回路21は、合焦制御におい
て、アクティブAFモジュール31から得られる測距デ
ータに基づいて、撮影レンズ11を所定位置まで一気に
移動させる。そして制御回路21は、コントラスト検出
方式の自動焦点調節を行い、撮影レンズ11を所定量ず
つ移動させながら、デジタルフィルタ16の出力である
映像信号の高周波成分から求まる焦点電圧データを検出
し、この焦点電圧データが最大になる位置に撮影レンズ
11を定める。
The active AF module 31 obtains distance measurement data in infrared active automatic focus adjustment, and outputs this distance measurement data to the control circuit 21. As will be described later, in focusing control, the control circuit 21 moves the taking lens 11 to a predetermined position at once, based on the distance measurement data obtained from the active AF module 31. Then, the control circuit 21 performs the automatic focus adjustment of the contrast detection method, and detects the focus voltage data obtained from the high frequency component of the video signal output from the digital filter 16 while moving the taking lens 11 by a predetermined amount. Then, the taking lens 11 is set at a position where the focus voltage data becomes maximum.

【手続補正4】[Procedure amendment 4]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0015[Correction target item name] 0015

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0015】次いでコントラスト方式の合焦動作が行わ
れる。すなわち領域B内において、撮影レンズを所定量
ずつ移動させながら、撮影レンズを介して得られる映像
信号の高周波成分に対応した焦点電圧データが検出され
る。そして各位置における焦点電圧データが制御回路2
1のメモリ内に記憶される。領域Bの端部Yまで焦点電
圧データの検出が終了すると、次に撮影レンズは、合焦
位置Fとして、メモリに記憶されたデータの中の最大値
に対応する位置まで移動せしめられ、ここに位置決めさ
れる。
Then, a contrast type focusing operation is performed. That is, in the region B, the focus voltage data corresponding to the high frequency component of the video signal obtained via the photographing lens is detected while moving the photographing lens by a predetermined amount. The focus voltage data at each position is the control circuit 2
1 memory. When the detection of the focus voltage data is completed up to the end Y of the region B, the photographing lens is moved to the position corresponding to the maximum value in the data stored in the memory as the focus position F, and the focus lens F is moved to the position. Positioned.

【手続補正5】[Procedure Amendment 5]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0016[Correction target item name] 0016

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0016】図4は、図3の合焦動作中、特にアクティ
ブ方式の合焦動作時における映像信号を示すものであ
る。長い縦線XおよびYは、図3における領域Bの両端
部に対応し、また多数の短い縦線Zは、撮影レンズの移
動タイミングを示す。すなわち、各縦線の間では1画面
分の映像信号が得られ、後述するように、この映像信号
について焦点電圧データが検出される。
FIG. 4 shows a video signal during the focusing operation of FIG. 3, particularly during the active focusing operation. Long vertical lines X and Y correspond to both ends of the region B in FIG. 3, and a large number of short vertical lines Z show the movement timing of the taking lens. That is, a video signal for one screen is obtained between each vertical line, and the focus voltage data is detected for this video signal as described later.

【手続補正6】[Procedure correction 6]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0018[Correction target item name] 0018

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0018】このようにして、撮影レンズ11が領域B
内を一方の端部Xから他方の端部Yに向けて移動する間
に、1/60秒毎に1画面ずつ映像信号Kが得られる。
そして、各映像信号の高周波成分に対応した積分値Mが
制御回路21のメモリに格納される。領域B内での映像
信号の検出が終了すると、制御回路21において、メモ
リに格納された積分値Mの中から最大値が検出され、撮
影レンズ11は、端部Yから端部Xへ向けて映像信号デ
ータを得ることなく戻り、この最大値に対応した位置で
停止される。図4の例では、最大値は符号M1で示され
ている。
In this way, the taking lens 11 is located in the area B.
While moving inside from one end X to the other end Y, a video signal K is obtained for each screen every 1/60 seconds.
Then, the integrated value M corresponding to the high frequency component of each video signal is stored in the memory of the control circuit 21. When the detection of the video signal in the area B is completed, the control circuit 21 detects the maximum value from the integrated values M stored in the memory, and the taking lens 11 moves from the end Y to the end X. Video signal
Return without getting data and stop at the position corresponding to this maximum value. In the example of FIG. 4, the maximum value is shown by the code M1.

【手続補正7】[Procedure Amendment 7]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0019[Name of item to be corrected] 0019

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0019】以上のように本実施例は、まずアクティブ
方式によって撮影レンズ11を所定の領域Bの端部Xま
で一気に移動させ、次いで、コントラスト方式によって
撮影レンズ11を所定量ずつ移動させながら、焦点電圧
データを検出するように構成されている。このように本
実施例は、合焦位置に近い領域まで撮影レンズ11を予
め移動させた後、限られた領域内において、コントラス
方式による高精度な合焦動作を行うものであるため、
撮影レンズは正確に合焦位置に定められることとなり、
常にピントのあった映像が得られることとなる。また、
撮影レンズ11の初期位置が合焦位置から遠い位置にあ
ったとしても、合焦を得るまでに時間を要することはな
い。
As described above, in this embodiment, first, the active lens is used to move the taking lens 11 all the way to the end X of the predetermined area B at a stretch, and then the contrast method is used to move the taking lens 11 by a predetermined amount and focus. It is configured to detect voltage data. As described above, in the present embodiment, after moving the taking lens 11 in advance to the area close to the in-focus position, the contrast is reduced within the limited area.
Since it performs high-precision focusing operation by
The shooting lens will be accurately set to the in-focus position,
You will always get a focused image. Also,
Even if the initial position of the taking lens 11 is far from the in-focus position, it does not take time to obtain in-focus.

【手続補正8】[Procedure Amendment 8]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0020[Correction target item name] 0020

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0020】さらに本実施例は、撮影レンズ11が領域
B内で移動する際、撮影レンズ11の初期位置に近いほ
うの端部Xから焦点電圧データの検出を行い、遠い側の
端部Yまでの検出が終了した後、撮影レンズ11が最大
値M1の位置まで焦点電圧データの検出を行わず戻され
るように構成されている。したがって撮影レンズ11
は、領域B内を多くても1往復することはなく、その移
動距離は最小限に抑えられる。
Further, in this embodiment, when the taking lens 11 moves within the area B, the focus voltage data is detected from the end X closer to the initial position of the taking lens 11 to the end Y on the far side. After the detection of (1) is completed, the taking lens 11 is returned to the position of the maximum value M1 without detecting the focus voltage data . Therefore, the taking lens 11
Does not make one round trip within the area B at most, and its moving distance can be minimized.

【手続補正9】[Procedure Amendment 9]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0022[Name of item to be corrected] 0022

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0022】このように本実施例装置は、コントラスト
方式の合焦制御装置を備えた自動焦点調節装置に対し、
簡単な構成により、被写体距離全域にわたって短時間か
つ高精度に自動焦点調節を行うことができる。
As described above, the apparatus according to the present embodiment is different from the automatic focus adjusting apparatus having the contrast type focus control apparatus in that
With a simple configuration, it is possible to perform automatic focus adjustment in a short time and with high accuracy over the entire subject distance.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被写体に対する測距を所定の粗い精度で
行い、測距データに基づいて、撮影レンズの移動領域を
定める手段と、上記移動領域内において撮影レンズを移
動させつつ映像信号のコントラストを得る手段と、上記
コントラストが最も大きくなる位置に撮影レンズを位置
決めする手段とを備えたことを特徴とする自動焦点調節
装置。
1. A means for performing distance measurement on a subject with a predetermined coarse accuracy, and means for determining a moving area of a photographing lens based on distance measuring data, and a contrast of a video signal while moving the photographing lens within the moving area. An automatic focus adjustment device comprising: a means for obtaining the contrast and a means for positioning the taking lens at a position where the contrast is maximized.
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