JP2542361B2 - Automatic focus signal detection device - Google Patents

Automatic focus signal detection device

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JP2542361B2
JP2542361B2 JP60200137A JP20013785A JP2542361B2 JP 2542361 B2 JP2542361 B2 JP 2542361B2 JP 60200137 A JP60200137 A JP 60200137A JP 20013785 A JP20013785 A JP 20013785A JP 2542361 B2 JP2542361 B2 JP 2542361B2
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video signal
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正男 矢島
秀幸 近藤
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Nidec Sankyo Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はカメラ等の光学装置に用いられる自動合焦信
号検出装置に関する。
The present invention relates to an automatic focusing signal detection device used in an optical device such as a camera.

(従来の技術) カメラにおいて撮影レンズは周波数伝達特性が第13図
に示すようにローパスフィルタ型となっており(図中の
freqは周波数)、被写体像がぼけているときには被写体
個有の空間周波数の低周波成分しか通さず、ピントが合
うにつれて高周波成分も通すようになる。自動合焦信号
検出装置の一つとしてその撮像レンズの周波数伝達特性
に着目してカメラからの映像信号に含まれる高周波成分
の量を利用するものがある。この自動合焦信号検出装置
では第14図に示すようにカメラ1において撮影レンズを
通して撮像することによって得られた映像信号よりゲー
ト2で走査線設定部3からの信号により映像信号の特定
の走査線部分を選び、ハイパスフィルター(以下HPFと
いう)4でその高周波成分を取り出してピークホールド
回路5でピークホールドすることにより高周波成分の量
を検出する。第15図はカメラ1のレンズを動かした時の
ピークホールド回路5の出力電圧例であり、ピントが合
った時にピークホールド回路5の出力電圧が最大とな
る。なお一本の走査線部分による合焦信号検出では不正
確となるため、実際にはゲート2で複数本の走査線部分
を取り出している。
(Prior Art) In a camera, the taking lens has a low-pass filter type with a frequency transfer characteristic as shown in FIG.
freq is the frequency), and when the subject image is blurred, only the low-frequency component of the spatial frequency unique to the subject passes through, and the high-frequency component also passes as the subject comes into focus. As one of the automatic focusing signal detection devices, there is one that pays attention to the frequency transfer characteristic of the imaging lens and uses the amount of high frequency components contained in the video signal from the camera. In this automatic focusing signal detection device, as shown in FIG. 14, a specific scan line of the video signal is generated by a signal from the scan line setting unit 3 at the gate 2 from the video signal obtained by imaging through the taking lens in the camera 1. A portion is selected, a high-pass filter (hereinafter referred to as HPF) 4 extracts the high-frequency component, and a peak hold circuit 5 holds the peak to detect the amount of the high-frequency component. FIG. 15 shows an example of the output voltage of the peak hold circuit 5 when the lens of the camera 1 is moved, and the output voltage of the peak hold circuit 5 becomes maximum when the lens is in focus. Since the detection of the focus signal by one scanning line portion is inaccurate, a plurality of scanning line portions are actually taken out by the gate 2.

(発明が解決しようとする問題点) 上記自動合焦信号検出装置では被写体、カメラ1のレ
ンズ、HPF4等の特性により出力電圧特性が第16図、第17
図のようになることがある。第16図の場合被写体像が完
全にぼける点,では出力電圧が出なくてレンズを近
接、∞のどちらの方向へ動かせばよいか分らないので、
ピント合わせに時間がかかる。第17図は出力電圧が飽和
した場合と、ピークがにぶい場合とを示し、これらの場
合はともに合焦点がはっきりせず、ピントがあまくな
る。
(Problems to be Solved by the Invention) In the above-described automatic focusing signal detection device, the output voltage characteristics are shown in FIGS. 16 and 17 depending on the characteristics of the subject, the lens of the camera 1, HPF4, and the like.
It may be as shown in the figure. In the case of Fig. 16, at the point where the subject image is completely blurred, there is no output voltage and it is not known which direction the lens should be moved, the closer or infinity.
It takes time to focus. Fig. 17 shows the case where the output voltage is saturated and the case where the peak is dull. In both of these cases, the focal point is not clear and the focus is poor.

(問題点を解決するための手段) 上記問題点を解決するため、本発明は、カメラにより
レンズを通して撮像されて出力された映像信号より分離
された水平同期信号の立ち上がりの第1の設定時間後か
ら第2の設定時間後までの間にゲート信号を発生する検
出域設定手段と、あらかじめ処理対象の走査線を設定す
る走査線設定手段と、前記映像信号より分離された水平
同期信号をカウントしてそそカウント値を前記走査線設
定手段により設定された値と比較することにより処理対
象の走査線を検出する走査線検出手段と、前記映像信号
が入力されカットオフ周波数が異なる複数のハイパスフ
ィルターと、この複数のハイパスフィルターの出力信号
をそれぞれ前記検出域設定手段からのゲート信号により
取り出す複数のゲートと、この複数のゲートからの映像
信号に重みをつけて加算することによって映像信号の合
焦信号を検出する重み付け加算手段と、この重み付け加
算手段の出力信号を前記走査線検出手段の出力信号によ
り処理対象の走査線毎にサンプルホールドして加算する
設定域合焦信号作成手段とを備えたものである。
(Means for Solving the Problems) In order to solve the above problems, the present invention provides a method in which after the first set time of the rising of the horizontal synchronizing signal separated from the video signal imaged and output through the lens by the camera. Detection area setting means for generating a gate signal from the second to the second setting time, scanning line setting means for setting a scanning line to be processed in advance, and horizontal synchronizing signals separated from the video signal are counted. A scanning line detecting means for detecting a scanning line to be processed by comparing a count value with a value set by the scanning line setting means, and a plurality of high-pass filters to which the video signal is input and which have different cutoff frequencies. , A plurality of gates that take out the output signals of the plurality of high-pass filters by the gate signals from the detection area setting means, and a plurality of gates. Weighting and adding means for detecting the focus signal of the video signal by weighting and adding the video signal from the scanning line, and the output signal of the weighting and adding means by the scanning line detecting means A setting range focusing signal generating means for sample-holding and adding each time is added.

(作用) 検出域設定手段はカメラによりレンズを通して撮像さ
れて出力された映像信号より分離された水平同期信号の
立ち上がりの第1の設定時間後から第2の設定時間後ま
での間にゲート信号を発生し、あらかじめ処理対象の走
査線が走査線設定手段により設定される。走査線検出手
段は映像信号より分離された水平同期信号をカウントし
てそのカウント値を走査線設定手段により設定された値
と比較することにより処理対象の走査線を検出し、カッ
トオフ周波数が異なる複数のハイパスフィルターに映像
信号が入力される。複数のゲートは複数のハイパスフィ
ルターの出力信号をそれぞれ検出域設定手段からのゲー
ト信号により取り出し、重み付け加算手段は複数のゲー
トからの映像信号に重みをつけて加算することによって
映像信号の合焦信号を検出する。そして、設定域合焦信
号作成手段は重み付け加算手段の出力信号を走査線検出
手段の出力信号により処理対象の走査線毎にサンプルホ
ールドして加算する。
(Operation) The detection area setting means outputs the gate signal between the first set time and the second set time after the rising of the horizontal synchronizing signal separated from the video signal picked up by the camera through the lens and output. The scanning line to be processed is set in advance by the scanning line setting means. The scanning line detecting means counts the horizontal synchronizing signal separated from the video signal and compares the count value with the value set by the scanning line setting means to detect the scanning line to be processed, and the cutoff frequency is different. Video signals are input to a plurality of high-pass filters. The plurality of gates take out the output signals of the plurality of high-pass filters by the gate signals from the detection area setting means, and the weighted addition means weights and adds the video signals from the plurality of gates to add the focus signals of the video signals. To detect. Then, the setting area focusing signal creating means samples and holds the output signal of the weighting addition means for each scanning line to be processed by the output signal of the scanning line detecting means and adds the signals.

(実施例) 第1図は本発明の一実施例を示す。(Embodiment) FIG. 1 shows an embodiment of the present invention.

この実施例は低域カットオフ周波数の異なる複数のHP
Fを使用し、その出力に適当な重みをつけて加算するこ
とによりすそが広く、かつ鋭いピークを持つ出力電圧特
性を得ている。これにより完全にほけた状態からでもピ
ントを合わせる方向がわかって短時間でピントを合わせ
ることができ、かつ正確にピントを合わせることができ
る。
In this example, multiple HPs with different low cutoff frequencies are used.
By using F and adding appropriate weights to its output, the output voltage characteristics with a wide skirt and a sharp peak are obtained. As a result, the direction of focusing can be known even from the completely melted state, and the focusing can be performed in a short time, and the focusing can be performed accurately.

この実施例においてカメラ11の位置はモータ31を用い
てマイクロコンピュータ22により制御される。カメラ11
は被写体をレンズを通して撮像して映像信号を出力する
が、この映像信号はバッファ12を介して常に同じ走査線
を設定する回路(13〜21)とオートフォーカス信号発生
回路(231〜23n,241〜24n,251〜25n,26,271〜27m,28,2
9)に入力される。
In this embodiment, the position of the camera 11 is controlled by the microcomputer 22 using the motor 31. Camera 11
Outputs a video signal by picking up an image of a subject through a lens, and this video signal always sets the same scanning line via a buffer 12 (13 to 21) and an autofocus signal generation circuit (231 to 23n, 241 to 24n, 251 ~ 25n, 26,271 ~ 27m, 28,2
Entered in 9).

まず走査線設定回路について説明する。カメラ11から
の映像信号は入力インピーダンスの高いバッファ12を通
って同期信号分離回路13で同期信号成分のみがとり出さ
れ、水平同期分離回路14、垂直同期分離回路15により水
平同期信号と垂直同期信号が分離される。フィールド検
出回路18は水平同期分離回路14、垂直同期分離回路15か
らの水平同期信号、垂直同期信号のタイミングから第1
フィールドと第2フィールドのどちらかを検出する。こ
こにカメラ11からの映像信号は第1フィールドのものと
第2フィールドのものが交互にくり返される。検出域設
定手段としての検出域設定回路17は水平同期分離回路14
からの水平同期信号の立ち上がりの第1の設定時間とし
てのt1秒後から第2の設定時間としてのt2秒後までの間
にゲート241〜24nを開くための信号を発生する。この信
号によりゲート241〜24nが開いてピークホールド回路25
1〜25nには映像信号の高周波成分のみが入力され、同期
信号に関するものが除かれる。水平同期カウンタ16とデ
ィジタルコンパレータ20からなる走査線検出手段は処理
の対象となる走査線を検出する。すなわちマイクロコン
ピュータからなる走査線設定手段22により設定された値
がラッチ回路19でラッチされ、水平同期カウンタ16が水
平同期分離回路14からの水平同期信号の数をカウントし
てディジタルコンパレータ20によりラッチ回路19の値と
水平同期カウンタ16の値が比較される。制御回路21はラ
ッチ回路19の値と水平同期カウンタ16の値が一致したと
きにディジタルコンパレータ20の出力信号により各走査
線別にサンプルホールド回路271〜27mに重み付け加算手
段としての加算係数器26の出力信号をホールドさせる。
ここに1フィールドの間にはマイクロコンピュータ22の
設定により複数本の走査線を処理できる。制御回路21は
設定した走査線の処理結果(加算係数器26の出力信号)
をどのサンプルホールド回路271〜27mでホールドするか
の判断を行う。このようにして同じフィールドのn1.n2
…nm本目の走査線の映像信号を検出できる。
First, the scanning line setting circuit will be described. The video signal from the camera 11 passes through the buffer 12 having a high input impedance, and only the sync signal component is taken out by the sync signal separation circuit 13, and the horizontal sync signal and the vertical sync signal are extracted by the horizontal sync separation circuit 14 and the vertical sync separation circuit 15. Are separated. The field detection circuit 18 determines the first from the timing of the horizontal sync signal and the vertical sync signal from the horizontal sync separation circuit 14 and the vertical sync separation circuit 15.
Either the field or the second field is detected. Here, the video signal from the camera 11 is alternately repeated for the first field and the second field. The detection area setting circuit 17 as the detection area setting means includes a horizontal sync separation circuit 14
The signal for opening the gates 241 to 24n is generated between t 1 seconds as the first set time and t 2 seconds as the second set time after the rise of the horizontal synchronizing signal from the. This signal opens the gates 241 to 24n to open the peak hold circuit 25.
Only the high frequency components of the video signal are input to 1 to 25n, and those related to the sync signal are excluded. The scanning line detecting means including the horizontal synchronizing counter 16 and the digital comparator 20 detects the scanning line to be processed. That is, the value set by the scanning line setting means 22 composed of a microcomputer is latched by the latch circuit 19, the horizontal sync counter 16 counts the number of horizontal sync signals from the horizontal sync separation circuit 14, and the digital comparator 20 latches the value. The value of 19 and the value of the horizontal sync counter 16 are compared. When the value of the latch circuit 19 and the value of the horizontal synchronization counter 16 match, the control circuit 21 outputs the output of the addition coefficient unit 26 as a weighting addition means to the sample hold circuits 271 to 27m for each scanning line by the output signal of the digital comparator 20. Hold the signal.
Here, a plurality of scanning lines can be processed by setting the microcomputer 22 during one field. The control circuit 21 processes the set scanning line (output signal of the addition coefficient unit 26)
Which of the sample-hold circuits 271 to 27m is to be held is determined. Thus n 1 .n 2 of the same field
... it can detect n m video signal of the first scan line.

第3図においてaはバッファ12の出力を示し、b,cは
その一部を拡大したものである。図中Vは垂直同期信
号、Hは水平同期信号である。フィールド検出回路18は
Vの終りからHが出るまでの時間tが第1フィールドと
第2フィールドで違うことを利用している。検出域設定
回路17はCのようにHの立ち上がりのt1秒後からt2秒後
までの間に映像信号をとり出すようにゲート信号を発生
する。
In FIG. 3, a indicates the output of the buffer 12, and b and c are enlarged views of a part thereof. In the figure, V is a vertical synchronizing signal and H is a horizontal synchronizing signal. The field detection circuit 18 utilizes the fact that the time t from the end of V to the output of H is different between the first field and the second field. The detection area setting circuit 17 generates a gate signal so as to take out a video signal from t 1 seconds after t 1 seconds to t 2 seconds after the rise of H as in C.

次にオートフォーカス信号発生回路について説明す
る。
Next, the autofocus signal generation circuit will be described.

バッファ12からの映像信号は複数のHPF231〜23nによ
り高周波成分が取り出され、ゲート241〜24nにより映像
信号の適当な部分がとり出されてピークホールド回路25
1〜25nによりピーク値が検出される。HPF231〜23nは各
々出力電圧特性が違うので、加算係数器26によりHPF231
〜23nの各出力に係数をかけて加算し所望の出力電圧特
性を得ている。加算係数器26は第2図に示すように各入
力に係数をかける係数器261〜26nとその出力を加算する
加算器260で構成されるが、ここでは演算増幅器OP及び
抵抗R1〜Rn,Rfで構成されている。
A high frequency component is taken out from the video signal from the buffer 12 by a plurality of HPFs 231 to 23n, and an appropriate portion of the video signal is taken out by the gates 241 to 24n, and a peak hold circuit 25 is provided.
The peak value is detected by 1 to 25n. The output voltage characteristics of HPF231 to 23n are different.
Each output of ~ 23n is multiplied by a coefficient and added to obtain a desired output voltage characteristic. As shown in FIG. 2, the addition coefficient unit 26 is composed of coefficient units 261 to 26n that apply a coefficient to each input and an adder 260 that adds the outputs thereof. Here, the operational amplifier OP and resistors R1 to Rn, Rf are used. It is composed of.

ここまでの処理はすべての走査線に対して行なわれ
る。次に加算係数器26の出力はサンプルホールド回路27
1〜27mによりマイクロコンピュータ22で設定した走査線
についてのみ走査線毎にサンプルホールドされて加算器
28で和がとられ、その和がサンプルホールド回路29でホ
ールドされてアナログ/ディジタル変換器30でディジタ
ル値に変換される。このようにサンプルホールド回路27
1〜27m及び加算器28は加算係数器26の出力信号を処理対
象の走査線毎にサンプルホールドして加算する設定域合
焦信号作成手段を構成している。マイクロコンピュータ
22はフィールド検出回路18の出力信号により制御回路2
1、アナログ/ディジタル変換器30等を制御し、アナロ
グ/ディジタル変換器30からデータを取り込んでカメラ
11のピント合わせを行う。
The processing up to this point is performed for all scanning lines. Next, the output of the addition coefficient unit 26 is the sample hold circuit 27.
Adder that samples and holds for each scan line only for the scan line set by the microcomputer 22 by 1 to 27 m
The sum is taken at 28, the sum is held at the sample hold circuit 29, and converted to a digital value at the analog / digital converter 30. In this way, the sample and hold circuit 27
1 to 27 m and the adder 28 constitute setting area focusing signal generating means for sample-holding and adding the output signal of the addition coefficient unit 26 for each scanning line to be processed. Microcomputer
22 is a control circuit 2 according to the output signal of the field detection circuit 18
1. Control the analog / digital converter 30, etc., capture data from the analog / digital converter 30, and capture the camera.
Focus on 11.

ところでHPF231〜233(nを例えば3とする)は第4
図に示すように低域カットオフ周波数f1〜f3が異なり、
同一の画像に対する出力電圧特性が第5図に示すように
異なる。このHPF231〜233の出力に各々適当な重みをつ
けて加算したものは第6図に示すようになり、すそが広
くて合焦点で鋭いピークを持つ出力電圧特性が得られ
る。
By the way, HPF231-233 (n is 3) is the 4th
As shown in the figure, the low cutoff frequencies f 1 to f 3 are different,
The output voltage characteristics for the same image are different as shown in FIG. The output of the HPFs 231 to 233 added with appropriate weights is as shown in FIG. 6, and the output voltage characteristic having a wide skirt and a sharp peak at the focal point is obtained.

マイクロコンピュータ22はピント合わせを行う場合各
カメラ位置でデータをアナログ/ディジタル変換器30か
ら取り込み、それを前のものと比較してレンズの動く方
向などを判断し、モータ31によりカメラ11のレンズを合
焦点へ移動させる。すなわち第7図、第8図に示すよう
に(1)まず出力電圧(サンプルホールド回路29の出力
電圧)をアナログ/ディジタル変換器30を介して測定し
ながらモータ31にカメラ11のレンズを任意の光軸方向へ
動かさせる。(2)次にその動かした方向が上記出力電
圧を増加させる方向であればモータ31にカメラ11のレン
ズをその方向へ動かし続けさせる。逆にレンズを動かし
た方向が出力電圧を減少させる方向であればモータ31に
その方向とは逆の方向へカメラ11のレンズを動かさせ
る。(3)上記出力電圧の変動が増加から減少になった
ことからジャストピント位置(合焦点)をカメラ11のレ
ンズが通過したことを検出し、その合焦点を記憶する。
(4)上記記憶した合焦点へカメラ11のレンズを戻して
停止させるようにモータ31を制御する。なおピント合わ
せの順番(1)〜(4)は第7図、第8図の(1)〜
(4)と対応している。
When performing focusing, the microcomputer 22 takes in data from each analog / digital converter 30 at each camera position, compares it with the previous one, and determines the lens moving direction, etc. Move to the focal point. That is, as shown in FIGS. 7 and 8, (1) First, while measuring the output voltage (output voltage of the sample hold circuit 29) via the analog / digital converter 30, the lens of the camera 11 is arbitrarily set to the motor 31. Move in the direction of the optical axis. (2) Next, if the moved direction is the direction in which the output voltage is increased, the motor 31 is caused to continue moving the lens of the camera 11 in that direction. Conversely, if the direction in which the lens is moved is to decrease the output voltage, the motor 31 is caused to move the lens of the camera 11 in the opposite direction. (3) It is detected that the lens of the camera 11 has passed the just focus position (focus point) from the change in the output voltage from the increase to the decrease, and the focus point is stored.
(4) The motor 31 is controlled to return the lens of the camera 11 to the stored focal point and stop it. The order of focusing (1) to (4) is (1) to (8) in FIG. 7 and FIG.
Corresponds to (4).

次にバッファ12、HPF231〜233、ゲート241〜243、ピ
ークホールド回路251〜253の出力波形について説明す
る。カメラ11に例えば第9図(1)のような画像が入力
された場合バッファ12からの映像信号は走査線n1〜n3
ついて第9図(2)のような波形になる。この映像信号
は第4図に示すような特性のHPF231〜233を介してゲー
ト241〜243に入力され、HPF231の出力とゲート241の出
力が第9図(3)のような波形になる。HPF231の出力は
バッファ12の出力高域成分のみであるので、バッファ12
の出力の立ち上がり、立ち下がり部で鋭いピークができ
る。ゲート241を第9図(2)に示すゲート開の間だけ
開けると、第9図(3)のように水平同期信号に関する
ピークが除かれて映像に関係したピークのみが残った出
力がゲート241から得られる。HPF232及びゲート242の出
力、HPF233及びゲート243の出力も同様に第9図(4)
(5)のような波形となるが、HPF231,232,233の順にそ
の低域カットオフ周波数が高くなっているから第9図で
(3)>(4)>(5)の順に出力振幅が小さくなる。
ここで第9図(6)のようなタイミングでピークホール
ド回路251〜253のセット、リセットを行うと、ピークホ
ールド回路251〜253の出力は第9図(7)のような波形
になる。図中V1,V2,V3はゲート241〜243の各出力中で最
も大きなピークtoピーク電圧である。加算係数器26の出
力はピークホールド回路251〜253の出力を適当な割合で
加算したものであるから、ピークホールド回路251〜253
の出力とほぼ同じ波形となり、その高さ、つまり電圧は
加算の割合により任意に設定することができる。
Next, output waveforms of the buffer 12, HPFs 231-233, gates 241-243, and peak hold circuits 251-253 will be described. When an image as shown in FIG. 9 (1) is input to the camera 11, the video signal from the buffer 12 has a waveform as shown in FIG. 9 (2) for the scanning lines n 1 to n 3 . This video signal is input to the gates 241 to 243 via the HPFs 231 to 233 having the characteristics shown in FIG. 4, and the output of the HPF 231 and the output of the gate 241 have a waveform as shown in FIG. 9 (3). The output of HPF231 is only the output high frequency component of buffer 12, so buffer 12
Sharp peaks appear at the rising and falling edges of the output. When the gate 241 is opened only while the gate is open as shown in FIG. 9 (2), the output of the gate 241 in which only the peak related to the video remains and the peak relating to the horizontal synchronizing signal is removed as shown in FIG. 9 (3). Obtained from The output of HPF232 and gate 242 and the output of HPF233 and gate 243 are also shown in Fig. 9 (4).
Although the waveform is as shown in (5), the low-range cutoff frequency becomes higher in the order of HPF231, 232, 233, so the output amplitude becomes smaller in the order of (3)>(4)> (5) in FIG. .
When the peak hold circuits 251-253 are set and reset at the timing shown in FIG. 9 (6), the outputs of the peak hold circuits 251-253 have the waveforms shown in FIG. 9 (7). In the figure, V 1 , V 2 , and V 3 are the largest peak-to-peak voltages among the outputs of the gates 241-243. Since the output of the addition coefficient unit 26 is the output of the peak hold circuits 251-253 added at an appropriate ratio, the peak hold circuits 251-253.
The output has a waveform substantially the same as the output, and its height, that is, the voltage can be arbitrarily set by the ratio of addition.

また第10図(1)のような画像がカメラ11に入力され
て3本の走査線n1〜n3を選んだ場合バッファ12、ゲート
241、サンプルホールド回路271〜273(m=3とす
る)、加算器28の出力は第10図(1)〜(5)のような
波形となる。3本の走査線l1〜l3について信号処理を終
ったところで第10図(5)に示すA/D変換ホールドのタ
イミングで加算器28の出力がアナログ/ディジタル変換
器30によりアナログ/ディジタル変換される。このよう
に走査線をとびとびに選べばどれか1本の走査線につい
て出力があれば、つまりどれか1本の走査線が被写体に
かかっていればピント合わせが行うことができ、適当な
間隔をおいて走査線を複数本用いるとよい。
When an image as shown in FIG. 10 (1) is input to the camera 11 and three scanning lines n 1 to n 3 are selected, the buffer 12 and the gate
241, the sample hold circuits 271 to 273 (m = 3), and the output of the adder 28 have waveforms as shown in FIGS. 10 (1) to 10 (5). When the signal processing is completed for the three scanning lines l1 to l3, the output of the adder 28 is analog / digital converted by the analog / digital converter 30 at the timing of A / D conversion hold shown in FIG. 10 (5). . In this way, if the scanning lines are individually selected, if there is an output for any one of the scanning lines, that is, if any one of the scanning lines covers the subject, focusing can be performed and an appropriate interval is set. It is advisable to use a plurality of scanning lines.

また走査線の設定と検出域(t1〜t2)の設定により任
意の場所にピントを合わせることができる。例えばまん
中に人がいる風景などの場合第11図のように3本の走査
線、検出域を選べば中心にいる人物Pにピントが合う。
また第12図のように走査線、検出域を選べば画面右上の
斜視部分にピントが合う。
In addition, it is possible to focus on an arbitrary place by setting the scanning line and the detection area (t 1 to t 2 ). For example, in the case of a landscape with a person in the center, if three scanning lines and a detection area are selected as shown in FIG. 11, the person P in the center is in focus.
In addition, as shown in FIG. 12, if the scanning line and the detection area are selected, the perspective portion on the upper right of the screen is in focus.

(発明の効果) 以上のように本発明によればあらかじめ設定した適数
本の走査線から得られる被写体の映像信号をカットオフ
周波数が異なる複数のHPFを介して重みをつけて加算す
ることによって映像信号の合焦信号を検出するので、す
そが広くて鋭いピークを持つ出力電圧特性が得られる。
これによりレンズの移動方向が容易にわかってピント合
わせの時間を短縮でき、かつピントをシャープに合わせ
ることができる。またHPFの数や上記重みを変えること
により被写体に最適な構成とすることが可能であり、被
写体の特性によって精度が左右されないようにできる。
さらに上記走査線の位置を自由に設定することが可能で
あるので、被写体の特性によって精度が下がらないよう
にできる。また、複数のHPFがそれぞれカットオフ周波
数以上の周波数成分を通すことによって、カットオフ周
波数の低いHPFの出力はよりカットオフ周波数のHPFの検
出する信号を含んでいるので、高い周波数成分の強調効
果を生じ、カットオフ周波数の高いHPFの出力に重点的
に重み付けをする必要がない。したがって、種々の空間
周波数特性をもつ被写体の合焦に対応でき、被写体が微
細であっても逆に大きなものであっても所望のピント位
置に精度良くピント合わせをすることが可能となる。さ
らに、処理対象の走査線を任意に設定することで、処理
対象の走査線及び検出域により決まるフォーカスエリア
を任意に設定することができて工業用顕微鏡という用途
に好適である。
(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, by adding video signals of a subject obtained from a proper number of scanning lines set in advance through weighting via a plurality of HPFs having different cutoff frequencies, Since the focus signal of the video signal is detected, an output voltage characteristic having a wide skirt and a sharp peak can be obtained.
As a result, the moving direction of the lens can be easily known, the focusing time can be shortened, and the focusing can be sharpened. Further, by changing the number of HPFs and the above weights, it is possible to make an optimal configuration for the subject, and it is possible to prevent the accuracy from being influenced by the characteristics of the subject.
Further, since the position of the scanning line can be freely set, it is possible to prevent the accuracy from being lowered due to the characteristics of the subject. In addition, the output of the HPF with the lower cutoff frequency includes the signal detected by the HPF with the higher cutoff frequency by allowing multiple HPFs to pass the frequency components above the cutoff frequency. Therefore, it is not necessary to weight the output of the HPF having a high cutoff frequency. Therefore, it is possible to deal with the focusing of a subject having various spatial frequency characteristics, and it is possible to accurately focus on a desired focus position regardless of whether the subject is minute or large. Further, by arbitrarily setting the scanning line to be processed, the focus area determined by the scanning line to be processed and the detection area can be arbitrarily set, which is suitable for an industrial microscope.

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

第1図は本発明の一実施例を示すブロック図、第2図は
加算係数器を示すブロック図、第3図は上記実施例のバ
ッファ出力波形及びその拡大波形を示す波形図、第4図
は同実施例のHPF特性を示す特性曲線図、第5図は同実
施例の各HPFの出力電圧特性を示す特性曲線図、第6図
は同実施例の出力電圧特性を示す特性曲線図、第7図及
び第8図は同実施例のピント合わせを説明するための
図、第9図及び第10図は同実施例の入力画像例と各部信
号波形を示す図、第11図及び第12図は本発明を説明する
ための図、第13図はレンズの周波数伝達特性を示す特性
曲線図、第14図は従来の自動合焦信号検出装置を示すブ
ロック図、第15図〜第17図は同装置の出力電圧特性を示
す特性曲線図である。 231〜23n……HPF、26……加算係数器。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing an addition coefficient unit, FIG. 3 is a waveform diagram showing a buffer output waveform of the above embodiment and its expanded waveform, FIG. Is a characteristic curve diagram showing the HPF characteristic of the same embodiment, FIG. 5 is a characteristic curve diagram showing the output voltage characteristic of each HPF of the same embodiment, and FIG. 6 is a characteristic curve diagram showing the output voltage characteristic of the same embodiment, 7 and 8 are diagrams for explaining focusing in the same embodiment, FIGS. 9 and 10 are diagrams showing input image examples and signal waveforms of respective parts in the same embodiment, FIGS. 11 and 12 FIG. 13 is a diagram for explaining the present invention, FIG. 13 is a characteristic curve diagram showing a frequency transfer characteristic of a lens, FIG. 14 is a block diagram showing a conventional automatic focusing signal detection device, and FIGS. FIG. 4 is a characteristic curve diagram showing an output voltage characteristic of the device. 231 to 23n …… HPF, 26 …… Addition coefficient unit.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】カメラによりレンズを通して撮像されて出
力された映像信号より分離された水平同期信号の立ち上
がりの第1の設定時間後から第2の設定時間後までの間
にゲート信号を発生する検出域設定手段と、あらかじめ
処理対象の走査線を設定する走査線設定手段と、前記映
像信号より分離された水平同期信号をカウントしてその
カウント値を前記走査線設定手段により設定された値と
比較することにより処理対象の走査線を検出する走査線
検出手段と、前記映像信号が入力されカットオフ周波数
が異なる複数のハイパスフィルターと、この複数のハイ
パスフィルターの出力信号をそれぞれ前記検出域設定手
段からのゲート信号により取り出す複数のゲートと、こ
の複数のゲートからの映像信号に重みをつけて加算する
ことによって映像信号の合焦信号を検出する重み付け加
算手段と、この重み付け加算手段の出力信号を前記走査
線検出手段の出力信号により処理対象の走査線毎にサン
プルホールドして加算する設定域合焦信号作成手段とを
備えたことを特徴とする自動合焦信号検出装置。
1. A detection for generating a gate signal between a first set time and a second set time after the rising of a horizontal synchronizing signal separated from a video signal picked up and output by a camera through a lens. Area setting means, scanning line setting means for setting a scanning line to be processed in advance, horizontal synchronizing signals separated from the video signal, and the count value is compared with the value set by the scanning line setting means. The scanning line detecting means for detecting the scanning line to be processed by, a plurality of high-pass filters with different cutoff frequencies to which the video signal is input, and output signals of the plurality of high-pass filters from the detection area setting means, respectively. Video that is obtained by weighting and adding the video signals from the multiple gates extracted by the Weighting addition means for detecting the focus signal of the signal and a setting range focus signal generating means for sample-holding and adding the output signal of the weighting addition means for each scanning line to be processed by the output signal of the scanning line detecting means. An automatic focusing signal detection device comprising:
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