JP2002350712A - Automatic focusing device and image pickup device provided with the same - Google Patents

Automatic focusing device and image pickup device provided with the same

Info

Publication number
JP2002350712A
JP2002350712A JP2001154548A JP2001154548A JP2002350712A JP 2002350712 A JP2002350712 A JP 2002350712A JP 2001154548 A JP2001154548 A JP 2001154548A JP 2001154548 A JP2001154548 A JP 2001154548A JP 2002350712 A JP2002350712 A JP 2002350712A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
focus
signal
lens
focus position
automatic focusing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001154548A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takashi Kubota
隆志 久保田
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2001154548A priority Critical patent/JP2002350712A/en
Publication of JP2002350712A publication Critical patent/JP2002350712A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an automatic focusing device capable of highly accurately focusing by preventing malfunction due to a noise, in an image signal system automatic focusing device used for a video camera and an electronic still camera, etc. SOLUTION: A focal signal is detected by a focal signal detecting part 5 from the image signal which is formed by a camera image signal processing circuit 4 after being converted to an electrical signal by an imaging device 3. A focusing lens 1d with a focusing function is moved on the optical axis of a photographic lens 1 by a lens control part 6, and the focal position of the focusing lens 1d and N focal positions including the maximum value of the focal signal detected by the focal signal detecting part 5 in the focal position of the lens 1d are obtained, and then, the central value of N focal positions is regarded as the focal position.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はビデオカメラやスチ
ルカメラなどの焦点調節をする際に、撮影すべき被写体
の像を最適な焦点位置に自動的にフォーカシングする自
動合焦装置及びその自動合焦装置を備えた撮像装置に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic focusing apparatus for automatically focusing an image of a subject to be photographed to an optimum focal position when adjusting the focus of a video camera, a still camera, and the like, and the automatic focusing apparatus. The present invention relates to an imaging device including the device.

【0002】[0002]

【従来の技術】ビデオカメラなどの撮像装置において重
要な機能である自動合焦装置(オートフォーカス)につ
いては、既に何種類かの方式のものが提案され、実施さ
れている。その中の1つである、ビデオカメラの映像信
号の合焦状態から求めた焦点信号のレベルを利用する方
式(以下、映像信号方式という)については、例えば
「山登りサーボ方式によるテレビカメラの自動焦点調
整」(「NHK技術研究」第17巻 第1号 21頁 昭
和40年発行石田他)の論文に詳細に発表されている。
また、特願昭63−248198号公報では、この映像
信号方式において撮影レンズの一部を光軸方向に振動さ
せ(以下、補助振動動作という)、その補助振動動作に
よる映像信号の高周波信号成分のレベルから求めた焦点
信号の変調成分に基づき、映像信号方式における山登り
動作の方向の判定、停止判断を行い、応答性を改善する
方法が開示されている。
2. Description of the Related Art As an automatic focusing device (autofocus) which is an important function in an image pickup device such as a video camera, several types of automatic focusing devices have already been proposed and implemented. One of the methods, which uses the level of the focus signal obtained from the in-focus state of the video signal of the video camera (hereinafter referred to as the video signal method), is described in, for example, "Automatic Focusing of Television Camera by Mountain Climbing Servo Method". Adjustment "(" NHK Technology Research "Vol. 17, No. 1, page 21, published in 1965 by Ishida et al.) In detail.
In Japanese Patent Application No. 63-248198, a part of a photographing lens is vibrated in the optical axis direction (hereinafter referred to as an auxiliary vibration operation) in this video signal system, and a high-frequency signal component of a video signal due to the auxiliary vibration operation is generated. A method is disclosed in which the direction of a hill-climbing operation in a video signal system is determined and stopped based on a modulation component of a focus signal obtained from a level to improve responsiveness.

【0003】図12は、従来の補助振動動作を用いた映
像信号方式の自動合焦装置におけるの動作を説明するた
めの焦点信号の山状の変動を示すグラフである。図12
において、横軸は焦点調節用レンズの位置(以下、フォ
ーカス位置という)を示し、縦軸は、そのフォーカス位
置での映像信号の高周波信号成分より求めた焦点信号の
レベルを示している。図12において、撮像素子に近い
側(以下、近側という)であるフォーカス位置F1から
自動合焦動作を起動したとすると、山登り動作及び補助
振動動作により焦点信号のレベルの上昇するフォーカス
方向へ撮影レンズの一部のフォーカス位置を移動させ
る。つまり、フォーカス位置を、撮像素子に遠い側(以
下、遠側という)の方向へ移動させる。そして、焦点信
号のレベルが最大値を示す頂点を超えて所定の値だけ下
がった点、すなわちフォーカス位置F3で焦点信号の頂
点の通過を検出したと判断する。その後、撮影レンズの
移動方向を近側の方向へ反転し、焦点信号の最大値を示
すフォーカス位置F2へ移動し、フォーカス位置F2を
合焦点位置とし自動的に合焦する。
FIG. 12 is a graph showing the peak-shaped fluctuation of a focus signal for explaining the operation of a conventional video signal type automatic focusing apparatus using an auxiliary vibration operation. FIG.
2, the horizontal axis indicates the position of the focus adjusting lens (hereinafter, referred to as a focus position), and the vertical axis indicates the level of the focus signal obtained from the high-frequency signal component of the video signal at the focus position. In FIG. 12, assuming that the automatic focusing operation is started from a focus position F1 on the side closer to the image sensor (hereinafter, referred to as the near side), shooting is performed in the focus direction in which the level of the focus signal increases due to the hill-climbing operation and the auxiliary vibration operation. Move the focus position of a part of the lens. That is, the focus position is moved in a direction farther from the image sensor (hereinafter, referred to as a far side). Then, it is determined that the passage of the focus signal vertex at the point where the level of the focus signal has decreased by a predetermined value beyond the vertex indicating the maximum value, that is, at the focus position F3. Thereafter, the moving direction of the photographing lens is reversed to the near side, and the lens is moved to a focus position F2 at which the maximum value of the focus signal is obtained.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、焦点信号の高
周波信号成分のレベルには、合焦状態による変化以外に
ノイズによる変動が含まれている。したがって、従来の
方式では、高周波信号成分のレベルの変動が小さいとき
には、特に、ノイズによる変動により、合焦位置のずれ
がおこる場合がある。このような場合、従来の自動合焦
装置では、高周波信号成分のレベルの変動の山の正しい
方向や頂点の位置を判定できない、もしくは正しい方
向、頂点の位置を判定するのに時間がかかる。それゆ
え、撮像素子で得られる光学像がボケた状態で停止する
という状況が発生するという問題点を有していた。
However, the level of the high-frequency signal component of the focus signal includes a change due to noise in addition to a change due to the in-focus state. Therefore, in the conventional method, when the fluctuation of the level of the high-frequency signal component is small, the focus position may be shifted due to the fluctuation due to noise. In such a case, the conventional automatic focusing apparatus cannot determine the correct direction or vertex position of the peak of the level change of the high-frequency signal component, or it takes time to determine the correct direction or vertex position. Therefore, there is a problem that a situation occurs in which the optical image obtained by the image sensor stops in a blurred state.

【0005】本発明は、ノイズによる焦点信号の高周波
信号成分の変動に対しても、合焦位置のずれることのな
い自動合焦装置及びそれを備えた撮像装置を提供するこ
とを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an automatic focusing device which does not shift the focus position even when a high-frequency signal component of a focus signal changes due to noise, and an image pickup device provided with the same.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明の自動合焦装置
は、撮影レンズ、前記撮影レンズを介して得られる被写
体像の光信号を電気信号に変換する撮像素子、前記撮像
素子から出力される電気信号に所定の信号処理を施し映
像信号を出力するカメラ映像信号処理回路、前記カメラ
映像信号処理回路で生成される前記映像信号に基づき、
前記撮影レンズのフォーカス状態に対応した焦点信号を
演算する焦点信号検出手段、前記撮影レンズの一部を構
成し、フォーカス調節機能を有する焦点調節用レンズを
前記撮影レンズの光軸上に沿って移動させ、フォーカス
調整を行なうレンズ駆動手段、及び前記焦点信号検出手
段が出力する前記焦点信号の変動に基づき前記被写体像
のフォーカス状態を検出し、この検出結果に基づき前記
レンズ駆動手段に対して前記焦点調節用レンズを駆動す
べき合焦位置を指示するレンズ制御手段を有し、前記レ
ンズ制御手段は、前記焦点調節用レンズの所定の移動範
囲内でのフォーカス位置と、そのフォーカス位置におけ
る前記焦点信号とを抽出し、前記焦点信号の最大値を含
むN箇所のフォーカス位置を求め、前記N箇所のフォー
カス位置の中央の位置を前記合焦位置として指示するこ
とを特徴とする。
According to the present invention, there is provided an automatic focusing apparatus comprising: a photographing lens; an image pickup device for converting a light signal of a subject image obtained through the photographing lens into an electric signal; and an image output from the image pickup device. A camera video signal processing circuit that performs predetermined signal processing on the electric signal and outputs a video signal, based on the video signal generated by the camera video signal processing circuit,
A focus signal detecting means for calculating a focus signal corresponding to a focus state of the photographing lens; a focus adjusting lens which forms a part of the photographing lens and has a focus adjusting function is moved along an optical axis of the photographing lens; And a focus state of the subject image is detected based on a change in the focus signal output from the focus signal detection means. The focus state of the subject image is detected based on the detection result. Lens control means for instructing a focus position to drive the adjustment lens, wherein the lens control means includes a focus position within a predetermined moving range of the focus adjustment lens, and the focus signal at the focus position. Are obtained, N focus positions including the maximum value of the focus signal are obtained, and the center of the N focus positions is determined. Characterized by instructing the location as the focus position.

【0007】この構成によれば、焦点調節用レンズのフ
ォーカス位置における焦点信号の最大値を含むN箇所の
フォーカス位置をもとめ、このN箇所のフォーカス位置
の中央値を合焦位置としている。このことにより、焦点
信号の高周波信号成分のレベルがノイズにより変動し
て、焦点信号の山の数が多い場合でも、N箇所のフォー
カス位置の中央値を合焦位置としているため、ノイズに
より突出している山頂を合焦位置とすることはない。そ
れゆえ、ノイズによる合焦位置のずれが少ない正確な自
動合焦を行うことができる自動合焦装置を提供すること
が可能となる。
According to this configuration, the N focus positions including the maximum value of the focus signal at the focus position of the focus adjusting lens are obtained, and the center value of the N focus positions is set as the focus position. As a result, even when the level of the high-frequency signal component of the focus signal fluctuates due to noise and the number of peaks in the focus signal is large, the center value of the N focus positions is set as the focus position, and therefore the noise is prominent due to noise. There is no point at which the summit is in focus. Therefore, it is possible to provide an automatic focusing device capable of performing accurate automatic focusing with a small shift of the focusing position due to noise.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な自動合焦装
置を用いたビデオカメラの実施例について添付の図面を
参照しつつ説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a video camera using a preferred automatic focusing device according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0009】《実施例1》図1は、実施例1の自動合焦
装置を用いたビデオカメラの構成を示すブロック図であ
る。図1において、撮影レンズであるズームレンズ1
は、4個のレンズ群1a、1b、1c、1d(各レンズ
群は説明を簡略化するため各々1枚の凸レンズ、あるい
は1枚の凹レンズにて図示したが、実際には複数個の凸
レンズ、あるいは凹レンズより構成されている。)より
構成されている。このズームレンズ1のレンズ群には、
フォーカス調整機能を有する焦点調節用レンズ1dが含
まれている。被写体2の光学像はズームレンズ1により
撮像素子3の撮像面に結像する。この被写体2の光学像
は、撮像素子1により電気信号に変換され、カメラ映像
信号処理回路4に送られる。カメラ映像信号処理回路4
は、撮像素子3より得られる電気信号に各種の信号処理
を施し、所定の映像信号(例えばNTSC信号)Coを
出力する。
Embodiment 1 FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a video camera using the automatic focusing apparatus of Embodiment 1. In FIG. 1, a zoom lens 1 which is a photographing lens
Are four lens groups 1a, 1b, 1c, 1d (each of the lens groups is shown as one convex lens or one concave lens for the sake of simplicity of explanation, but actually, a plurality of convex lenses, Alternatively, it is composed of a concave lens.) The lens group of the zoom lens 1 includes:
A focus adjustment lens 1d having a focus adjustment function is included. The optical image of the subject 2 is formed by the zoom lens 1 on the imaging surface of the imaging device 3. The optical image of the subject 2 is converted into an electric signal by the image sensor 1 and sent to the camera video signal processing circuit 4. Camera video signal processing circuit 4
Performs various kinds of signal processing on an electric signal obtained from the image sensor 3 and outputs a predetermined video signal (for example, an NTSC signal) Co.

【0010】焦点信号検出部5は、カメラ映像信号処理
回路4より出力される輝度信号Yから焦点調節用レンズ
1dのフォーカス状態に対応した焦点信号VFをフィー
ルド周期で演算して出力する。レンズ制御部6は、焦点
調節用レンズ1dをレンズ駆動部7により移動させなが
ら、フォーカス位置に対応する焦点信号検出部5の出力
値、すなわち焦点信号VFの値を記憶するとともに比較
する。レンズ制御部6は、その中の焦点信号VFの最大
値を含むN個(ここでは5個とする。)(以下焦点信号
最大5点と言う。)の値とそのときのフォーカス位置と
を記憶保持するとともに、次に移動すべきフォーカス位
置を指示する。
The focus signal detector 5 calculates a focus signal VF corresponding to the focus state of the focus adjustment lens 1d from the luminance signal Y output from the camera video signal processing circuit 4 at a field cycle and outputs the result. The lens control unit 6 stores and compares the output value of the focus signal detection unit 5 corresponding to the focus position, that is, the value of the focus signal VF, while moving the focus adjustment lens 1d by the lens driving unit 7. The lens controller 6 stores N (herein, five) values including the maximum value of the focus signal VF (hereinafter referred to as maximum five focus signal points) and the focus position at that time. Hold and indicate the focus position to be moved next.

【0011】レンズ駆動部7は、レンズ制御部6により
指示されたフォーカス位置へ焦点調節用レンズ1dを移
動させる。レンズ制御部6は、その移動したフォーカス
位置における焦点信号VFの最大値を含むN個(ここで
は5個とする。)の値とそのときのフォーカス位置とを
記憶を更新して保持するとともに、次に移動すべきフォ
ーカス位置を指示する。これを繰り返し実施して、焦点
信号VF及びそのフォーカス位置の記憶更新保持、比較
演算、焦点調節用レンズ1dの移動を行い、焦点信号V
Fの最大値を含むN箇所のフォーカス位置の中央値を合
焦位置とし自動合焦する。
The lens driving section 7 moves the focus adjusting lens 1d to the focus position specified by the lens control section 6. The lens control unit 6 updates and stores the N (here, five) values including the maximum value of the focus signal VF at the moved focus position and the focus position at that time, Next, a focus position to be moved is designated. By repeating this, the focus signal VF and its focus position are stored and updated, a comparison operation is performed, and the focus adjustment lens 1d is moved.
The center value of the N focus positions including the maximum value of F is set as the focus position and automatic focusing is performed.

【0012】図2は、焦点信号検出部5の詳細な構成を
示すブロック図である。図2において、焦点信号検出部
5は、帯域増幅回路8、ゲート部9、ピーク検波器10
を有している。帯域増幅回路8は、カメラ映像信号処理
回路4より出力される輝度信号Yのうち、所定の値以上
の周波数成分(高周波成分)の輝度信号Yを抽出し、そ
れを増幅して出力信号Cを出力する。ゲート部9は、ビ
デオカメラの1フィールド(撮影画面)期間の一定範囲
に対応する出力信号Cをゲート信号CGとして抽出す
る。ピーク検波器10は、各フィールド期間内のゲート
信号CGの高周波成分のレベルの最大値を検出し、フィ
ールド周期毎にこの最大値を焦点信号VFとして出力す
る。
FIG. 2 is a block diagram showing a detailed configuration of the focus signal detecting section 5. As shown in FIG. In FIG. 2, the focus signal detection unit 5 includes a band amplification circuit 8, a gate unit 9, a peak detector 10
have. The band amplification circuit 8 extracts a luminance signal Y of a frequency component (high-frequency component) having a predetermined value or more from the luminance signal Y output from the camera video signal processing circuit 4, amplifies the extracted signal, and converts the output signal C into an output signal C. Output. The gate unit 9 extracts, as a gate signal CG, an output signal C corresponding to a certain range in one field (photographing screen) period of the video camera. The peak detector 10 detects the maximum value of the level of the high frequency component of the gate signal CG in each field period, and outputs this maximum value as the focus signal VF for each field cycle.

【0013】図3は、本実施例1の自動合焦装置の動作
を示すフローチャートである。すなわち、図3は、図1
の焦点調節用レンズ1dを移動させながら求めた焦点信
号VFとフォーカス位置とに基づき、合焦位置を求める
合焦動作の手順を示している。図4は、図3のステップ
S5における焦点信号最大5点の値とそのフォーカス位
置の更新動作の詳細を示すフローチャートである。図5
は、本実施例1におけるフォーカス位置と焦点信号の関
係を示すグラフである。図5において、フォーカス位置
を図1の撮像素子3に近い側(以下、近側という)より
順にFP1〜FP11とする。それぞれのフォーカス位
置FP1〜FP11における焦点信号の値をVF1〜V
F11とする。以下、フォーカス位置の近側を原点と
し、すなわち FP1<FP2<・・・FP10<FP
11 として説明する。
FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the automatic focusing apparatus according to the first embodiment. That is, FIG.
Shows a procedure of a focusing operation for finding a focus position based on a focus signal VF and a focus position obtained while moving the focus adjustment lens 1d. FIG. 4 is a flowchart showing details of the operation of updating the values of the maximum five focus signals and the focus position in step S5 of FIG. FIG.
6 is a graph showing a relationship between a focus position and a focus signal in the first embodiment. In FIG. 5, the focus positions are FP1 to FP11 in order from the side closer to the image sensor 3 in FIG. The values of the focus signals at the respective focus positions FP1 to FP11 are
F11. Hereinafter, the near side of the focus position is set as the origin, that is, FP1 <FP2 <... FP10 <FP
11 will be described.

【0014】以下、実施例1の自動合焦装置の動作につ
いて、図3、図4、図5を参照しつつ説明する。図3に
おいて、自動合焦装置が動作を開始すると、まずステッ
プS1において図1の焦点調節用レンズ1dを合焦位置
の所定の移動範囲の一方の端、例えば近側の端(近端)
へ移動する。図5において、フォーカス位置FP1を所
定の移動範囲の近側の端とすると、まずフォーカス位置
FP1に移動し、そしてフォーカス位置FP1から撮像
素子3から離れた側(以下、遠側という)に図1の焦点
調節用レンズ1dを移動しながら、焦点信号の大きい順
に5箇所のフォーカス位置を求める。また、この5個の
焦点信号とフォーカス位置との対をフォーカスデータと
して記憶し、焦点信号の大きい順に、そのフォーカスデ
ータの記憶のアドレスをMAX1、MAX2、・・・M
AX5とし、これらと対として記憶したフォーカスデー
タを、MAX1(焦点信号、フォーカス位置)、MAX
2(焦点信号、フォーカス位置)、・・・MAX5(焦
点信号、フォーカス位置)のように表記するものとす
る。
The operation of the automatic focusing apparatus according to the first embodiment will be described below with reference to FIGS. 3, 4, and 5. In FIG. 3, when the automatic focusing device starts operation, first, in step S1, the focusing lens 1d of FIG. 1 is moved to one end of a predetermined moving range of the focusing position, for example, a near end (near end).
Move to. In FIG. 5, assuming that the focus position FP1 is the near end of the predetermined movement range, the focus position FP1 is first moved to the focus position FP1, and is moved away from the image pickup device 3 from the focus position FP1 (hereinafter, referred to as a far side). While moving the focus adjusting lens 1d, five focus positions are obtained in the order of larger focus signal. Further, the five pairs of the focus signal and the focus position are stored as focus data, and the addresses of the storage of the focus data are denoted by MAX1, MAX2,.
AX5, and focus data stored as a pair with these data are MAX1 (focus signal, focus position), MAX
2 (focus signal, focus position),..., MAX5 (focus signal, focus position).

【0015】次に図3のステップS2において、焦点信
号最大5点の値とそのフォーカス位置の初期化を行う。
すなわち、MAX1、MAX2・・・MAX5に記憶す
るフォーカスデータの初期化を行う。この時点では、フ
ォーカス位置FP1における値のみであるので、MAX
1の焦点信号としてVF1を、フォーカス位置としてF
P1を入れ、MAX1(VF1、FP1)とし、MAX
2以降のフォーカスデータの値はMAX2(0、0)、
・・・MAX5(0、0)となる。
Next, in step S2 of FIG. 3, the values of the maximum five focus signals and the focus positions thereof are initialized.
That is, the focus data stored in MAX1, MAX2,... MAX5 is initialized. At this point, since only the value at the focus position FP1 is set, MAX
VF1 as the focus signal of F1 and F as the focus position
P1 is inserted, MAX1 (VF1, FP1), MAX
The focus data values after 2 are MAX2 (0, 0),
... MAX5 (0, 0).

【0016】次に図3のステップS3において、次のフ
ォーカス位置、すなわち図5のフォーカス位置FP2へ
移動する。そして図3のステップS4において、現在の
位置が合焦点のサーチ範囲の遠端かどうかを判断する。
図5に示すように、本例ではフォーカス位置FP11を
遠端としているので、NOであり、したがってステップ
S5へ進み、焦点信号最大5点の値とそのフォーカス位
置との記憶されるフォーカスデータの更新を行う。
Next, in step S3 in FIG. 3, the lens moves to the next focus position, that is, the focus position FP2 in FIG. Then, in step S4 of FIG. 3, it is determined whether the current position is at the far end of the search range of the focal point.
As shown in FIG. 5, in this example, since the focus position FP11 is set at the far end, the determination is NO, and therefore, the process proceeds to step S5 to update the focus data stored with the values of the maximum five focus signals and the focus positions. I do.

【0017】以下、図3のステップS5における焦点信
号最大5点の値とそのフォーカス位置のフォーカスデー
タ更新の手順の詳細について、図4を参照しつつ説明す
る。図4において、ステップS50で現在の焦点信号V
F2がMAX1に記憶されている焦点信号VF1より大
きいかどうか比較し、条件を満足すれば、現在が焦点信
号の最大値であるのでMAX1に現在のフォーカスデー
タを更新して記憶する。この場合、ステップS55に示
すように、MAX4をMAX5へ、MAX3をMAX4
へ、・・・MAX1をMAX2へ、というように記憶し
ている値を下から順に移しMAX1を空けてから、現在
の焦点信号VF2とフォーカス位置FP2をMAX1へ
記憶して、ステップS5の処理を終了する。
The details of the procedure of updating the focus data of the focus position and the values of the maximum five focus signals in step S5 of FIG. 3 will be described below with reference to FIG. In FIG. 4, at step S50, the current focus signal V
It is compared whether F2 is greater than the focus signal VF1 stored in MAX1, and if the condition is satisfied, the current focus data is updated and stored in MAX1, because the current value is the maximum value of the focus signal. In this case, as shown in step S55, MAX4 is changed to MAX5, and MAX3 is changed to MAX4.
,..., MAX1 to MAX2, and so on, moving the stored values from the bottom in order, leaving MAX1 open, and then storing the current focus signal VF2 and focus position FP2 in MAX1, and performing the processing in step S5. finish.

【0018】ステップS50での条件を満足しないとき
はステップS51に移り、その条件判断を行い満足すれ
ば、ステップS56において、MAX2〜MAX4をM
AX3〜MAX5に順にずらしてから、現在のフォーカ
スデータの値をMAX2に入れてステップS5を終了す
る。ステップS51の条件判断を満足しないときはステ
ップS52に移り、以降はステップS52、ステップS
53、ステップS54のそれぞれの条件判断を満足する
かどうかにより、満足する場合はそれぞれステップS5
7、ステップS58、ステップS59のように該当する
アドレス以降のフォーカスデータの値をずらして該当す
るアドレスへ現在のフォーカスデータの値を記憶してス
テップS5を終了する。
If the condition in step S50 is not satisfied, the process proceeds to step S51. If the condition is determined and satisfied, in step S56, MAX2 to MAX4 are set to M.
After shifting sequentially to AX3 to MAX5, the current focus data value is input to MAX2, and the step S5 ends. When the condition determination in step S51 is not satisfied, the process proceeds to step S52, and thereafter, in step S52, step S52.
53 and step S54. If the conditions are satisfied, the process proceeds to step S5.
7. As in steps S58 and S59, the value of the focus data after the corresponding address is shifted and the current value of the focus data is stored in the corresponding address, and step S5 ends.

【0019】このようにしてステップS5の処理を終え
ると、焦点信号最大5点の焦点信号の値とそのフォーカ
ス位置との記憶されるフォーカスデータの更新が行われ
る。すなわち、現在のフォーカス位置FP2において
は、フォーカスデータの値はMAX1(VF2、FP
2)、MAX2(VF1、FP1)、MAX3(0、
0)、MAX4(0、0)、MAX5(0、0)となっ
ている。
When the processing in step S5 is completed in this way, the focus data stored in the focus signal values of up to five focus signals and their focus positions is updated. That is, at the current focus position FP2, the value of the focus data is MAX1 (VF2, FP2).
2), MAX2 (VF1, FP1), MAX3 (0,
0), MAX4 (0, 0) and MAX5 (0, 0).

【0020】そして図3のステップS3に戻り、さらに
次のフォーカス位置FP3へ図1の焦点調節用レンズ1
dを移動させる。このようにステップS3〜ステップS
5の処理は、合焦位置のサーチ範囲の遠端すなわちフォ
ーカス位置FP11へ移動し、ステップS4の条件判断
を満足するまで繰り返される。図1の焦点調節用レンズ
1dの位置がフォーカス位置FP11まで到達すると、
ステップS6において、焦点信号最大5点の焦点信号と
そのフォーカス位置との記憶されるフォーカスデータの
更新が行われる。
Then, returning to step S3 in FIG. 3, the focus adjusting lens 1 in FIG.
Move d. Thus, steps S3 to S
The process of No. 5 is moved to the far end of the focus range search range, that is, the focus position FP11, and is repeated until the condition determination of step S4 is satisfied. When the position of the focusing lens 1d in FIG. 1 reaches the focus position FP11,
In step S6, the focus data stored with the focus signals of up to five focus signals and the focus positions is updated.

【0021】この合焦範囲における焦点信号の変動が図
5に示すような山状のとき、焦点信号の値はVF6を最
大とし、以下VF7、VF5、VF8、VF4となる。
それゆえ、焦点信号最大5点の焦点信号の値とそのフォ
ーカス位置のフォーカスデータは、MAX1(VF6、
FP6)、MAX2(VF7、FP7)、MAX3(V
F5、FP5)、MAX4(VF8、FP8)、MAX
5(VF4、FP4)となる。この5点のフォーカス位
置を遠側から順に並べると、FP8,FP7、FP6、
FP5、FP4となり、中央値はFP6である。そし
て、図3のステップS7において、フォーカス位置5箇
所の中央値であるFP6を合焦位置として、図1の焦点
調節用レンズ1dをその位置に移動して自動合焦動作を
終了する。
When the change of the focus signal in this focusing range is a mountain shape as shown in FIG. 5, the value of the focus signal is VF6 at maximum, and becomes VF7, VF5, VF8, and VF4.
Therefore, the value of the focus signal at the maximum of five focus signals and the focus data of the focus position are MAX1 (VF6,
FP6), MAX2 (VF7, FP7), MAX3 (V
F5, FP5), MAX4 (VF8, FP8), MAX
5 (VF4, FP4). When these five focus positions are arranged in order from the far side, FP8, FP7, FP6,
FP5 and FP4, and the median is FP6. Then, in step S7 in FIG. 3, the center value FP6 of the five focus positions is set as the focus position, and the focus adjustment lens 1d in FIG. 1 is moved to that position, thereby ending the automatic focusing operation.

【0022】焦点信号の変動が図5に示すような単一の
山頂を有する山状の場合、従来の焦点信号が最大の点を
合焦位置とする自動合焦装置でも正確に合焦動作を実施
できる。しかしながら、実際の焦点信号には、映像信号
に含まれるノイズ、被写体の動き、照度の変化、及び撮
影者の手ぶれなどの各種のノイズが重畳している。そし
てノイズの影響は、本来のフォーカス位置による焦点信
号の変動の山がなだらかなほど受けやすい。
When the fluctuation of the focus signal is a mountain shape having a single peak as shown in FIG. 5, the focusing operation can be accurately performed even by a conventional automatic focusing apparatus in which the focus signal has a maximum point. Can be implemented. However, various noises such as noise included in the video signal, movement of the subject, change in illuminance, and camera shake of the photographer are superimposed on the actual focus signal. The influence of noise is more susceptible to the gradual change of the focus signal due to the original focus position.

【0023】例えば図6に示すように焦点信号の変動が
ノイズが重畳されて鋸歯状に変動している場合における
本実施例1の自動合焦装置の合焦動作を説明する。図6
において、本来の焦点信号の変動の山がなだらかであっ
て、しかも鋸歯状のノイズが重畳されているものであ
り、実際には多く発生するものである。特に、フォーカ
ス位置FP4での焦点信号VF4に大きなノイズが重畳
している。そのため、フォーカス位置FP4での焦点信
号VF4の値が最大値となっている。図6のような焦点
信号の変動の場合、従来の自動合焦装置では、焦点信号
が最大であるフォーカス位置FP4を合焦位置として合
焦する。したがって、正しい合焦位置である確率の高い
フォーカス位置FP6からずれた位置に合焦されてしま
う。
The focusing operation of the automatic focusing apparatus according to the first embodiment in the case where the fluctuation of the focus signal fluctuates in a sawtooth shape with noise superimposed thereon as shown in FIG. 6 will be described. FIG.
In this case, the peak of the fluctuation of the original focus signal is gentle, and the sawtooth-like noise is superimposed. In particular, a large noise is superimposed on the focus signal VF4 at the focus position FP4. Therefore, the value of the focus signal VF4 at the focus position FP4 is the maximum value. In the case of the fluctuation of the focus signal as shown in FIG. 6, in the conventional automatic focusing device, the focus is set to the focus position FP4 where the focus signal is the maximum. Therefore, the focus is shifted to a position shifted from the focus position FP6 having a high probability of being a correct focus position.

【0024】本実施例1の自動合焦装置では、上述した
ようにフォーカス位置FP1からフォーカス位置FP1
1まで焦点調節用レンズを移動して、焦点信号最大5点
の値とそのフォーカス位置のフォーカスデータを更新し
ていく。その結果、焦点信号VFの値は最大値から順に
VF4、VF6、VF7、VF5、VF9となる。それ
ゆえ、記憶されている焦点信号最大5点の値とそのフォ
ーカス位置のフォーカスデータは、MAX1(VF4、
FP4)、MAX2(VF6、FP6)、MAX3(V
F7、FP7)、MAX4(VF5、FP5)、MAX
5(VF9、FP9)となる。したがって、フォーカス
位置を焦点信号の値が大きい順に並べるとFP9、FP
7、FP6、FP5、FP4となるので、中央のフォー
カス位置はFP6となり、フォーカス位置FP6を合焦
位置とすることができる。図6に示すような焦点信号に
ノイズが重畳された山状の変動においては、焦点信号の
値VF4は1点だけ突出しておりノイズの可能性が高
く、フォーカス位置FP6が正しい合焦位置である確率
が高い。
In the automatic focusing apparatus according to the first embodiment, as described above, the focus position FP1 is shifted to the focus position FP1.
The focus adjusting lens is moved to 1 to update the values of the maximum five focus signals and the focus data of the focus position. As a result, the values of the focus signal VF become VF4, VF6, VF7, VF5, and VF9 in order from the maximum value. Therefore, the stored values of the maximum five focus signals and the focus data of the focus position are MAX1 (VF4,
FP4), MAX2 (VF6, FP6), MAX3 (V
F7, FP7), MAX4 (VF5, FP5), MAX
5 (VF9, FP9). Therefore, if the focus positions are arranged in descending order of the value of the focus signal, FP9, FP
7, FP6, FP5, and FP4, the center focus position is FP6, and the focus position FP6 can be set as the focus position. In a mountain-like variation in which noise is superimposed on the focus signal as shown in FIG. 6, the focus signal value VF4 protrudes by one point, and the possibility of noise is high, and the focus position FP6 is the correct focus position. High probability.

【0025】なお、本実施例1の自動合焦装置の動作で
は、近端から遠端までの合焦範囲において図1の焦点調
節用レンズ1dを移動させサーチした後、焦点信号最大
値5点の値のフォーカス位置の中央値を合焦位置とする
と説明した。しかし、フォーカス位置の中央値近傍のフ
ォーカス位置を再合焦範囲として、さらに細かい1ステ
ップあたりの移動距離で再度図1の焦点調節用レンズ1
dを移動させる。このようにして、フォーカス位置の中
央値近傍の5箇所の焦点信号の値を検出してフォーカス
位置の中央点を求め合焦位置とすることにより、さらに
正確な合焦位置を求めることができる。
In the operation of the automatic focusing apparatus according to the first embodiment, the focus adjusting lens 1d shown in FIG. 1 is moved and searched in the focusing range from the near end to the far end, and then the maximum value of the focus signal is 5 points. It has been described that the center value of the focus position of the value of is the focus position. However, the focus position near the center value of the focus position is set as the refocusing range, and the focus adjustment lens 1 shown in FIG.
Move d. In this manner, by detecting the values of the five focus signals near the center value of the focus position and determining the center point of the focus position as the focus position, a more accurate focus position can be obtained.

【0026】以上のようにして所定の移動範囲をサーチ
し、図1の焦点調節用レンズ1dのフォーカス位置と、
その位置における焦点信号を抽出し、焦点信号の最大値
を含むN箇所のフォーカス位置を求め、そのN箇所のフ
ォーカス位置の中央値を合焦位置とする。実施例1の自
動合焦装置は、このような合焦動作を行う図1のレンズ
制御部6を設けることにより、ノイズによる合焦位置の
ずれが少ない正確な自動合焦ができる。
As described above, the predetermined moving range is searched, and the focus position of the focus adjusting lens 1d shown in FIG.
The focus signal at that position is extracted, N focus positions including the maximum value of the focus signal are obtained, and the median of the N focus positions is set as the focus position. By providing the lens control unit 6 of FIG. 1 that performs such a focusing operation, the automatic focusing device of the first embodiment can perform accurate automatic focusing with a small shift of the focusing position due to noise.

【0027】《実施例2》図7は、本実施例2の自動合
焦装置の合焦動作の手順を示すフローチャートである。
実施例2の自動合焦装置の構成は、実施例1のものと同
じでその合焦動作のみが異なるものである。したがっ
て、構成部分は図1を参照して説明する。図8は実施例
2におけるフォーカス位置と焦点信号の関係を示すグラ
フである。図8において、フォーカス位置を近側より順
にFP1〜FP11とし、それぞれのフォーカス位置に
おける焦点信号のレベルをそれぞれVF1〜VF11と
する。
Embodiment 2 FIG. 7 is a flowchart showing a procedure of a focusing operation of the automatic focusing apparatus according to the second embodiment.
The configuration of the automatic focusing apparatus according to the second embodiment is the same as that of the first embodiment, and only the focusing operation is different. Therefore, the components will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a graph showing the relationship between the focus position and the focus signal in the second embodiment. 8, the focus positions are FP1 to FP11 in order from the near side, and the focus signal levels at the respective focus positions are VF1 to VF11, respectively.

【0028】図7のステップS71において、自動合焦
動作の起動が行われる。起動が行われるのは、この実施
例2の自動合焦装置に電力が供給された場合、自動合焦
開始の指示が入力された場合、自動合焦動作が完了した
状態から被写体の移動や撮像装置のパンニングが起こり
自動合焦装置の再起動が必要な場合である。この再起動
の判断方法としては、焦点信号の急激な変化を検出する
方法、また特願昭63−248198号で開示されてい
る補助振動動作による焦点信号の変調成分のレベルの変
化を検出する方法などがある。
In step S71 of FIG. 7, the automatic focusing operation is started. The activation is performed when power is supplied to the automatic focusing apparatus according to the second embodiment, when an instruction to start automatic focusing is input, and when the automatic focusing operation is completed, the movement or imaging of the subject is completed. This is the case where panning of the device occurs and the automatic focusing device needs to be restarted. As a method of judging the restart, a method of detecting a sudden change in the focus signal, and a method of detecting a change in the level of the modulation component of the focus signal due to the auxiliary vibration operation disclosed in Japanese Patent Application No. 63-248198. and so on.

【0029】図7のステップS72で合焦動作の山登り
の方向を決定する。この山登りの方向の決定方法として
は、図1の焦点調節用レンズ1dを一方向へ動かして焦
点信号のレベルが上昇するか下降するかを検出し、上昇
する方向を山登り方向とする方法、また特願昭63−2
48198号で開示されている補助振動動作による焦点
信号の変調成分により方向を検出する方法などがある。
ステップS73において、図1の焦点調節レンズ1d
を、ステップS72で決定された方向に移動させ、山登
りを開始する。そしてステップS74において、記憶す
るフォーカスデータを初期化する。
In step S72 of FIG. 7, the direction of the hill-climbing of the focusing operation is determined. As a method of determining the direction of the hill-climbing, a method of moving the focusing lens 1d in FIG. 1 in one direction to detect whether the level of the focus signal rises or falls, and set the rising direction as the hill-climbing direction, Japanese Patent Application No. 63-2
No. 48198 discloses a method of detecting a direction based on a modulation component of a focus signal by an auxiliary vibration operation.
In step S73, the focusing lens 1d of FIG.
In the direction determined in step S72 to start mountain climbing. Then, in step S74, the focus data to be stored is initialized.

【0030】ステップS75で次のフォーカス位置への
移動の後、ステップS76で焦点信号の変動の山頂を通
過したかどうか判断する。この山頂を通過したかどうか
判断する方法として、焦点信号の最大値から所定のレベ
ル以上下がったか、焦点信号の最大値から1回もしくは
複数回下がったか、または焦点信号が複数回連続して下
がったか、補助振動動作による変調成分の方向が変わっ
たかなどで判断する方法がある。
After moving to the next focus position in step S75, it is determined in step S76 whether or not the focus signal has passed the peak of the fluctuation. As a method of determining whether or not the vehicle has passed the peak, whether the focus signal has decreased by a predetermined level or more from the maximum value, has decreased one or more times from the maximum value of the focus signal, or has continuously decreased the focus signal multiple times There is a method of determining whether the direction of the modulation component due to the auxiliary vibration operation has changed.

【0031】本実施例2の自動合焦装置の動作では、図
7のステップS73で山登りを開始して、順次ステップ
S75〜ステップS77を繰り返し実施し、ステップS
76で山頂を通過したと判断してステップS78へ分岐
するまでを合焦範囲としている。その間、実施例1の自
動合焦装置の動作と同様に、図1の焦点調節用レンズ1
dのフォーカス位置と、その位置における焦点信号を抽
出し、その焦点信号の最大値を含むN箇所の焦点調節用
レンズ1dのフォーカス位置を求め、そのN箇所のフォ
ーカス位置の中央値を合焦位置とする。
In the operation of the automatic focusing apparatus according to the second embodiment, the hill climbing is started in step S73 in FIG. 7, and steps S75 to S77 are sequentially and repeatedly performed.
The in-focus range is from when it is determined that the vehicle has passed the peak at 76 and the process branches to step S78. In the meantime, similarly to the operation of the automatic focusing apparatus according to the first embodiment, the focusing lens 1 shown in FIG.
The focus position of d and the focus signal at the position are extracted, the focus positions of the N focus adjustment lenses 1d including the maximum value of the focus signal are obtained, and the median of the N focus positions is determined as the focus position. And

【0032】以下、本実施例2の自動合焦装置の合焦動
作について、Nを3として図8を参照しつつ説明する。
図8に破線で示すように、フォーカス位置FP2の位置
から合焦動作を起動したとすると、遠側が焦点信号のレ
ベルが上昇する方向であるので、遠方向へ移動し焦点信
号のレベルの山頂を通過し、焦点信号のレベルの最大値
から所定値(αとする)だけ下降するまで移動する。つ
まり、フォーカス位置FP10まで図1の焦点調節用レ
ンズ1dを移動させて合焦位置をサーチする。
Hereinafter, the focusing operation of the automatic focusing apparatus according to the second embodiment will be described with reference to FIG.
As shown by the broken line in FIG. 8, if the focusing operation is started from the position of the focus position FP2, since the far side is the direction in which the level of the focus signal increases, it moves in the far direction to reach the peak of the level of the focus signal. After passing through, the focus signal moves until the level of the focus signal drops by a predetermined value (α) from the maximum value. That is, the focus adjustment lens 1d of FIG. 1 is moved to the focus position FP10 to search for the focus position.

【0033】山登りを開始したフォーカス位置FP2か
ら、ステップS78で山頂を通過したと判断されるフォ
ーカス位置FP10までの図1の焦点調節用レンズ1d
の移動範囲の間、順次ステップS75〜ステップS77
の動作を繰り返し実施する。その都度、図7のステップ
S77において、焦点信号最大3点の値とそのフォーカ
ス位置との記憶されるフォーカスデータの更新を行な
う。
The focus adjusting lens 1d of FIG. 1 from the focus position FP2 at which the hill climbing is started to the focus position FP10 at which it is determined in step S78 that the hill has been passed.
Step S75 to Step S77 during the moving range of
Is repeated. In each case, in step S77 in FIG. 7, the focus data stored with the values of the maximum three focus signals and the focus position is updated.

【0034】焦点信号のレベルの変動が図8に示すよう
な山の場合、ステップS78で山頂を通過したと判断し
たフォーカス位置FP10における焦点信号最大3点の
値とそのフォーカス位置のフォーカスデータは、MAX
1(VF8、FP8)、MAX2(VF9、FP9)、
MAX3(VF7、FP7)となる。この3点のフォー
カス位置を遠側から順に並べるとFP9、FP8、FP
7となり、中央値はFP8となる。そして、図7のステ
ップS79で図1の焦点調節用レンズ1dをフォーカス
位置FP8に移動し、一連の自動合焦動作を終了し、再
び起動がかかるまでは、この位置を合焦点位置とする。
If the level of the focus signal changes as shown in FIG. 8, the values of up to three focus signals at the focus position FP10 determined to have passed the peak in step S78 and the focus data at the focus position are as follows: MAX
1 (VF8, FP8), MAX2 (VF9, FP9),
MAX3 (VF7, FP7). When these three focus positions are arranged in order from the far side, FP9, FP8, FP
7 and the median is FP8. Then, in step S79 in FIG. 7, the focus adjustment lens 1d in FIG. 1 is moved to the focus position FP8, and a series of automatic focusing operations is completed.

【0035】《実施例3》図9は、本実施例3の自動合
焦装置の合焦動作の手順を示すフローチャートである。
実施例3の自動合焦装置の構成は、実施例2のものと同
じでその合焦動作のみが異なるものである。したがっ
て、実施例2と同じステップには同じ符号を付して構成
部分は図1を参照して説明する。図10は実施例3にお
けるフォーカス位置と焦点信号の関係を示すグラフであ
る。図10において、フォーカス位置を近側より順にF
P1〜FP11とし、それぞれのフォーカス位置におけ
る焦点信号のレベルをそれぞれVF1〜VF11とす
る。図9に示すように、本実施例3の合焦動作では、ス
テップS80において山を通過したかどうか判断する方
法として、現在のフォーカス位置が、その時点までの焦
点信号最大N個所のフォーカス位置の中央値より所定距
離β以上通り過ぎたかどうかによって判断する方法を用
いている。以下、Nを3、βを例えば0.02ミリメー
トルとして説明する。
Embodiment 3 FIG. 9 is a flowchart showing a procedure of a focusing operation of the automatic focusing apparatus according to the third embodiment.
The configuration of the automatic focusing device according to the third embodiment is the same as that of the second embodiment, and only the focusing operation is different. Therefore, the same steps as those in the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and the components will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a graph showing the relationship between the focus position and the focus signal in the third embodiment. In FIG. 10, the focus position is set to F in order from the near side.
P1 to FP11, and the focus signal levels at the respective focus positions are VF1 to VF11, respectively. As shown in FIG. 9, in the focusing operation of the third embodiment, as a method of determining whether or not the camera has passed the mountain in step S80, the current focus position is set to the maximum of N focus positions of the focus signal up to that point. A method is used in which it is determined whether the vehicle has passed a predetermined distance β or more from the median. Hereinafter, description will be made assuming that N is 3, and β is, for example, 0.02 mm.

【0036】図10において、図1の焦点調節レンズ1
dをフォーカス位置FP2から起動し、遠方向へ山登り
するように移動させたとき、各フォーカス位置での、そ
の時点までの最大3個の中央のフォーカス位置を中央位
置として示している。そして、各フォーカス位置での、
その時点までの中央位置と現在位置との差、を現在位置
と中央位置の差として示している。すなわち、図9のス
テップS80の条件を満足するのは、図1の焦点調節レ
ンズ1dを図10のフォーカス位置FP10まで移動さ
せてきたときである。そのときの3箇所(N=3)のフ
ォーカス位置はFP8、FP9、FP10である。また
フォーカス位置FP10は焦点信号VFの最大値を示す
フォーカス位置FP8から遠方向へ0.02ミリメート
ル離れている。こうして山を通過したということをフォ
ーカス位置FP10において判断した。このときの焦点
信号最大のフォーカス位置はFP8であるから、FP8
を合焦点とすることになる。
In FIG. 10, the focusing lens 1 shown in FIG.
When d is started from the focus position FP2 and moved so as to climb a mountain in the far direction, a maximum of three central focus positions up to that point at each focus position are shown as center positions. And at each focus position,
The difference between the center position and the current position up to that point is shown as the difference between the current position and the center position. That is, the condition of step S80 in FIG. 9 is satisfied when the focus adjustment lens 1d in FIG. 1 is moved to the focus position FP10 in FIG. The three focus positions (N = 3) at that time are FP8, FP9, and FP10. The focus position FP10 is apart from the focus position FP8 indicating the maximum value of the focus signal VF by 0.02 mm in the far direction. Thus, it was determined at the focus position FP10 that the vehicle passed the mountain. At this time, the maximum focus position of the focus signal is FP8.
Will be the focal point.

【0037】実施例1で図6を用いて説明したように、
実際の焦点信号には、映像信号に含まれるノイズ、被写
体の動き、照度の変化、及び撮影者の手ぶれなどの各種
のノイズが重畳している。そのノイズの影響は、本来の
焦点信号の変動の山がなだらかなほど受けやすい。
As described with reference to FIG. 6 in the first embodiment,
Various noises such as noise included in the video signal, movement of the subject, change in illuminance, and camera shake of the photographer are superimposed on the actual focus signal. The influence of the noise is more susceptible as the peak of the fluctuation of the original focus signal becomes gentler.

【0038】例えば図11に示すように、焦点信号にノ
イズが重畳されて、焦点信号が鋸歯状に変動している場
合における本実施例3の自動合焦装置の合焦動作を説明
する。図11は、本来の焦点信号の変動の山がなだらか
であって、しかも鋸歯状のノイズが重畳されている場合
の焦点信号の変動状態を示し、実際には多く発生するも
のである。特に図11においては、フォーカス位置FP
4での焦点信号VF4に大きなノイズが重畳している。
For example, as shown in FIG. 11, the focusing operation of the automatic focusing apparatus according to the third embodiment in the case where noise is superimposed on the focus signal and the focus signal fluctuates in a saw-tooth shape will be described. FIG. 11 shows a change state of the focus signal in a case where the peak of the change of the original focus signal is gentle and the sawtooth noise is superimposed. In particular, in FIG. 11, the focus position FP
4, a large noise is superimposed on the focus signal VF4.

【0039】従来の自動合焦装置では、合焦動作をフォ
ーカス位置FP2から起動し、遠方向へ山登りしたと
き、フォーカス位置FP4での焦点信号VF4に比べ次
のフォーカス位置FP5での焦点信号VF5は低下して
いるので山登り方向を反転する。次にフォーカス位置F
P4で、やはりノイズが重畳していれば、焦点信号VF
4が最大値であるので、フォーカス位置FP4を合焦位
置としてしまう。また、山登り方向を反転し、再びフォ
ーカス位置PF4にきたときにノイズが重畳されていな
ければ、その位置の焦点信号はフォーカス位置FP5で
の焦点信号より小さいため、フォーカス位置FP4を合
焦位置とすることはない。しかしこの場合は、合焦動作
は、もう一度反転して遠方向へ向かうという、一連の不
安定な動きを生じてしまう。
In the conventional automatic focusing device, when the focusing operation is started from the focus position FP2 and the hill is climbed in the far direction, the focus signal VF5 at the next focus position FP5 is smaller than the focus signal VF4 at the focus position FP4. The direction of climbing is reversed because it is falling. Next, focus position F
At P4, if noise is also superimposed, the focus signal VF
Since 4 is the maximum value, the focus position FP4 is set as the focus position. If the noise is not superimposed when the hill-climbing direction is reversed and comes again to the focus position PF4, the focus signal at that position is smaller than the focus signal at the focus position FP5, so that the focus position FP4 is set as the focus position. Never. However, in this case, the focusing operation causes a series of unstable movements of reversing once more and moving in the far direction.

【0040】ところが、本実施例3では、合焦動作をフ
ォーカス位置FP2から起動し、遠方向へ破線で示すよ
うに山登りしたとき、フォーカス位置FP5の時点まで
の最大3個の中央位置と現在位置の差は1であり、所定
値βである2より小さいので、誤って反転することはな
い。図1の焦点調節用レンズ1dがフォーカス位置FP
11まできたときに、初めて中央位置と現在位置の差は
2となり、所定値βである2以上であるので、そこで上
側の破線で示すように反転してフォーカス位置FP9を
合焦位置とすることができる。
However, in the third embodiment, when the focusing operation is started from the focus position FP2 and the hill is climbed in the far direction as indicated by the broken line, a maximum of three central positions and the current position up to the point of the focus position FP5 are obtained. Is 1, which is smaller than the predetermined value β of 2, so that there is no erroneous inversion. The focus adjustment lens 1d of FIG.
When it reaches 11, the difference between the center position and the current position becomes 2 for the first time, and is equal to or more than the predetermined value β, so that the focus position FP9 is inverted to be the focus position as shown by the upper broken line. Can be.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上、実施例で詳細に説明したように、
本発明の自動合焦装置は下記の効果を有している。すな
わち、焦点調節用レンズのフォーカス位置と、その位置
における焦点信号を抽出し、その焦点信号の最大値を示
すフォーカスの位置を含むN箇所のフォーカス位置を求
め、そのN箇所のフォーカス位置の中央値を合焦位置と
する。それゆえ、ノイズが重畳して合焦位置以外で焦点
信号が最大となる場合でも、連続性のない焦点信号の変
動を除いて正確に合焦位置を求めることができる。
As described above in detail in the embodiments,
The automatic focusing device of the present invention has the following effects. That is, the focus position of the focus adjustment lens and the focus signal at that position are extracted, and N focus positions including the focus position indicating the maximum value of the focus signal are obtained, and the median value of the N focus positions is obtained. Is the in-focus position. Therefore, even when the focus signal is maximized at a position other than the focus position due to the superposition of noise, the focus position can be accurately obtained except for a discontinuous change in the focus signal.

【0042】その結果、この合焦位置に焦点調節レンズ
のフォーカス位置を合致させることで正確にピントを合
わせることができる。この自動合焦装置を、電子スチル
カメラやビデオカメラに適用することにより、ノイズに
よる誤動作が少ない正確な自動合焦が実現できる。
As a result, the focus can be accurately adjusted by matching the focus position of the focusing lens with the focus position. By applying this automatic focusing device to an electronic still camera or a video camera, accurate automatic focusing with few malfunctions due to noise can be realized.

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

【図1】本発明の実施例1の自動合焦装置の構成を示す
ブロック図
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an automatic focusing apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例1の自動合焦装置の焦点信号検
出部の構成を示すブロック図
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a focus signal detection unit of the automatic focusing apparatus according to the first embodiment of the present invention.

【図3】実施例1の自動合焦装置の動作を示すフローチ
ャート
FIG. 3 is a flowchart illustrating the operation of the automatic focusing apparatus according to the first embodiment.

【図4】実施例1の自動合焦装置の動作におけるステッ
プS5の焦点信号最大5点の値とそのフォーカス位置の
更新動作を示すフローチャート
FIG. 4 is a flowchart showing an operation of updating the values of up to five focus signals and the focus position in step S5 in the operation of the automatic focusing apparatus according to the first embodiment;

【図5】実施例1の自動合焦装置におけるフォーカス位
置と焦点信号との関係を示すグラフ
FIG. 5 is a graph showing a relationship between a focus position and a focus signal in the automatic focusing apparatus according to the first embodiment.

【図6】実施例1の自動合焦装置におけるフォーカス位
置とノイズの重畳した焦点信号との関係を示すグラフ
FIG. 6 is a graph showing a relationship between a focus position and a focus signal on which noise is superimposed in the automatic focusing apparatus according to the first embodiment.

【図7】実施例2の自動合焦装置の動作を示すフローチ
ャート
FIG. 7 is a flowchart illustrating the operation of the automatic focusing apparatus according to the second embodiment.

【図8】実施例2の自動合焦装置におけるフォーカス位
置と焦点信号との関係を示すグラフ
FIG. 8 is a graph showing a relationship between a focus position and a focus signal in the automatic focusing apparatus according to the second embodiment.

【図9】実施例3の自動合焦装置の動作を示すフローチ
ャート
FIG. 9 is a flowchart illustrating the operation of the automatic focusing apparatus according to the third embodiment.

【図10】実施例3の自動合焦装置におけるフォーカス
位置と焦点信号との関係を示すグラフ
FIG. 10 is a graph illustrating a relationship between a focus position and a focus signal in the automatic focusing apparatus according to the third embodiment.

【図11】実施例3の自動合焦装置におけるフォーカス
位置とノイズの重畳した焦点信号との関係を示すグラフ
FIG. 11 is a graph illustrating a relationship between a focus position and a focus signal on which noise is superimposed in the automatic focusing apparatus according to the third embodiment.

【図12】従来の自動合焦装置におけるフォーカス位置
と焦点信号との関係を示すグラフ
FIG. 12 is a graph showing a relationship between a focus position and a focus signal in a conventional automatic focusing device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 撮影レンズ 1a、1b、1c レンズ群 1d 焦点調節用レンズ 2 被写体 3 撮像素子 4 カメラ映像信号処理回路 5 焦点信号検出部 6 レンズ制御部 7 レンズ駆動部 8 帯域増幅回路 9 ゲート部 10 ピーク検出器 S1〜S7、S50〜S60、S71〜S80 ステッ
REFERENCE SIGNS LIST 1 photographing lens 1a, 1b, 1c lens group 1d focus adjusting lens 2 subject 3 image pickup device 4 camera video signal processing circuit 5 focus signal detection unit 6 lens control unit 7 lens driving unit 8 band amplification circuit 9 gate unit 10 peak detector S1 to S7, S50 to S60, S71 to S80 Step

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04N 5/232 G03B 3/00 A Fターム(参考) 2H011 AA03 BA31 BB04 CA19 CA21 2H044 DA01 DC02 DE06 2H051 AA08 BA47 CE08 CE14 CE16 DA18 DA26 FA48 FA76 5C022 AA11 AA13 AB28 AB29 AB44 AC74 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H04N 5/232 G03B 3/00 A F term (Reference) 2H011 AA03 BA31 BB04 CA19 CA21 2H044 DA01 DC02 DE06 2H051 AA08 BA47 CE08 CE14 CE16 DA18 DA26 FA48 FA76 5C022 AA11 AA13 AB28 AB29 AB44 AC74

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 撮影レンズ、 前記撮影レンズを介して得られる被写体像の光信号を電
気信号に変換する撮像素子、 前記撮像素子から出力される電気信号に所定の信号処理
を施し映像信号を出力するカメラ映像信号処理回路、 前記カメラ映像信号処理回路で生成される前記映像信号
に基づき、前記撮影レンズのフォーカス状態に対応した
焦点信号を演算する焦点信号検出手段、 前記撮影レンズの一部を構成し、フォーカス調節機能を
有する焦点調節用レンズを前記撮影レンズの光軸上に沿
って移動させ、フォーカス調整を行なうレンズ駆動手
段、及び前記焦点信号検出手段が出力する前記焦点信号
の変動に基づき前記被写体像のフォーカス状態を検出
し、この検出結果に基づき前記レンズ駆動手段に対して
前記焦点調節用レンズを駆動すべき合焦位置を指示する
レンズ制御手段を有し、 前記レンズ制御手段は、前記焦点調節用レンズの所定の
移動範囲内での前記焦点調節用レンズの位置(以下、フ
ォーカス位置という。)と、そのフォーカス位置におけ
る前記焦点信号とを抽出し、前記焦点信号の最大値を含
むN箇所のフォーカス位置を求め、前記N箇所のフォー
カス位置の中央の位置を前記合焦位置として指示するこ
とを特徴とする自動合焦装置。
An imaging device for converting an optical signal of a subject image obtained through the imaging lens into an electric signal; performing a predetermined signal processing on the electric signal output from the imaging device to output a video signal A camera video signal processing circuit, a focus signal detection unit that calculates a focus signal corresponding to a focus state of the shooting lens based on the video signal generated by the camera video signal processing circuit, and a part of the shooting lens. A focus adjustment lens having a focus adjustment function is moved along the optical axis of the photographing lens to perform focus adjustment; and a lens drive unit configured to perform focus adjustment, and a change in the focus signal output from the focus signal detection unit. The focus state of the subject image is detected, and the focus adjusting lens should be driven with respect to the lens driving unit based on the detection result. A lens control unit that instructs a focus position, wherein the lens control unit positions the focus adjustment lens within a predetermined movement range of the focus adjustment lens (hereinafter, referred to as a focus position), and the focus thereof. Extracting the focus signal at a position, obtaining N focus positions including the maximum value of the focus signal, and designating a center position of the N focus positions as the focus position. Focusing device.
【請求項2】 前記レンズ制御手段が、 フォーカス位置の調整動作(以下、合焦動作という。)
の起動位置を判断する起動位置判断手段、 前記焦点信号のレベルが上昇する、前記焦点調節用レン
ズの移動方向を判断する移動方向判断手段、及び前記焦
点信号の最大となるフォーカス位置(以下、焦点信号の
山頂部という。)を通り過ぎたことを判断する最大値通
過判断手段を有し、 前記起動位置判断手段の判断に基づいて起動した位置か
ら、前記焦点信号の山頂部を通過するまでの前記フォー
カス位置の移動範囲において合焦位置を求めることを特
徴とする請求項1記載の自動合焦装置。
2. The method according to claim 1, wherein the lens control unit adjusts a focus position (hereinafter, referred to as a focusing operation).
Starting position judging means for judging the starting position of the focus signal; moving direction judging means for judging the moving direction of the focus adjusting lens in which the level of the focus signal rises; and a focus position (hereinafter referred to as focus) where the focus signal becomes maximum. A maximum value passage determining means for determining that the signal has passed the peak of the signal, from the position activated based on the determination of the activation position determining means to the point of passing the peak of the focus signal. 2. The automatic focusing apparatus according to claim 1, wherein the in-focus position is obtained in a range of movement of the focus position.
【請求項3】 前記レンズ制御手段が、 前記フォーカス位置と、そのフォーカス位置における前
記焦点信号を抽出し、前記焦点信号のレベルの最大値を
含むN箇所のフォーカス位置を求めながら合焦動作を実
施し、 現在のフォーカス位置と、前記N箇所のフォーカス位置
の中央値との距離に基づき、前記焦点信号の山頂部の通
過を判断することを特徴とする請求項2記載の自動合焦
装置。
3. The lens control means extracts the focus position and the focus signal at the focus position, and performs a focusing operation while obtaining N focus positions including the maximum value of the focus signal level. 3. The automatic focusing device according to claim 2, wherein the passage of the focus signal through a peak is determined based on a distance between a current focus position and a median of the N focus positions.
【請求項4】 前記Nが3から9の範囲であることを特
徴とする請求項1、又は請求項3に記載の自動合焦装
置。
4. The automatic focusing apparatus according to claim 1, wherein said N is in a range of 3 to 9.
【請求項5】 請求項1乃至請求項4に記載の自動合焦
装置を備えたことを特徴とする撮像装置。
5. An image pickup apparatus comprising the automatic focusing device according to claim 1. Description:
JP2001154548A 2001-05-23 2001-05-23 Automatic focusing device and image pickup device provided with the same Pending JP2002350712A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001154548A JP2002350712A (en) 2001-05-23 2001-05-23 Automatic focusing device and image pickup device provided with the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001154548A JP2002350712A (en) 2001-05-23 2001-05-23 Automatic focusing device and image pickup device provided with the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002350712A true JP2002350712A (en) 2002-12-04

Family

ID=18998872

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001154548A Pending JP2002350712A (en) 2001-05-23 2001-05-23 Automatic focusing device and image pickup device provided with the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002350712A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009058720A (en) * 2007-08-31 2009-03-19 Nikon Corp Focus detector and camera
CN102043226A (en) * 2009-10-20 2011-05-04 思考电机(上海)有限公司 Lens driving device, automatic focusing camera function unit and mobile phone
CN106131436A (en) * 2016-08-25 2016-11-16 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 The focusing test device of a kind of aerial camera and focusing test method

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009058720A (en) * 2007-08-31 2009-03-19 Nikon Corp Focus detector and camera
CN102043226A (en) * 2009-10-20 2011-05-04 思考电机(上海)有限公司 Lens driving device, automatic focusing camera function unit and mobile phone
CN106131436A (en) * 2016-08-25 2016-11-16 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 The focusing test device of a kind of aerial camera and focusing test method
CN106131436B (en) * 2016-08-25 2019-07-16 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 A kind of the focusing test device and focusing test method of aerial camera

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7620311B2 (en) Auto-focus apparatus. image-capture apparatus, and auto-focus method
JP5049899B2 (en) Imaging apparatus and control method thereof
EP0319127B1 (en) Automatic focusing system for a video camera
JP2010015024A (en) Image pickup apparatus, control method thereof, program and storage medium
US20050099522A1 (en) Variable length encoding method and variable length decoding method
CN110381261A (en) Focus method, device, computer readable storage medium and electronic equipment
JP4264920B2 (en) Exposure control method and exposure control apparatus for digital camera
JPH0879595A (en) Focus controller
JPH0862484A (en) Focusing device
JP2004151609A (en) Autofocus system
JPH08279954A (en) Image pickup device
US9357124B2 (en) Focusing control device and controlling method of the same
JP3658020B2 (en) Imaging device
US7916206B2 (en) Focus detection apparatus and focusing control apparatus utilizing photoelectric converting element output
JP2009157130A (en) Electronic camera
JP2002350712A (en) Automatic focusing device and image pickup device provided with the same
JP2001305422A (en) Range finder
JP2008051871A (en) Automatic focusing device
JP2003084192A (en) Camera
KR100647552B1 (en) A method of auto exposure control in a digital still camera
JP2002287012A (en) Image pickup device with automatic focusing function
JP5446660B2 (en) Image recognition apparatus and imaging apparatus
JP2009198975A (en) Focus adjustment device and focus adjustment method therefor
JPH06133204A (en) Automatic focus adjustment device
US11438532B2 (en) Image capturing apparatus capable of obtaining proper exposure in short time, method of controlling same, and storage medium

Legal Events

Date Code Title Description
RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20050526

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20061129