JP2561239B2 - Automatic focus adjustment device - Google Patents

Automatic focus adjustment device

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JP2561239B2
JP2561239B2 JP60206979A JP20697985A JP2561239B2 JP 2561239 B2 JP2561239 B2 JP 2561239B2 JP 60206979 A JP60206979 A JP 60206979A JP 20697985 A JP20697985 A JP 20697985A JP 2561239 B2 JP2561239 B2 JP 2561239B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、ビデオカメラ等に用いられる自動焦点調
節装置に関し、特に急激なシーンの変り目において画面
上に不自然さを生じない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 used for a video camera or the like, and particularly to an automatic focus adjusting device which does not cause unnaturalness on a screen at a sudden scene change. Regarding

(従来の技術) ビデオカメラに適する自動焦点調節装置として各種の
方式が提案されているが、それらのうち三角測距法の原
理に基づく能動、差動形自動焦点調節装置について説明
すると、例えば赤外光を投射する投光素子と2組の受光
センサとを基線長だけ隔てて配置し、投光素子から投射
された光束が被写体によって反射された反射光を2組の
受光センサによって受光し、それらの光電変換出力を検
出した信号の相対的な比較出力に応じて撮影光学系中の
合焦動作を行うレンズ群を駆動制御して焦点調節を行う
ものである。
(Prior Art) Various systems have been proposed as an automatic focusing device suitable for a video camera. Among them, an active and differential automatic focusing device based on the principle of the triangulation method will be described. A light projecting element for projecting external light and two sets of light receiving sensors are arranged at a distance of a baseline length, and a light beam projected from the light projecting element receives reflected light reflected by a subject by two sets of light receiving sensors, The focus adjustment is performed by driving and controlling the lens group that performs the focusing operation in the photographing optical system according to the relative comparison output of the signals obtained by detecting the photoelectric conversion outputs.

上記の光電変換出力の相対的な比較手段の一例を挙げ
ると、2組の受光センサの出力を投光素子を駆動するパ
ルス発振器の出力に同期して同期検波し、その検波出力
を所定期間にわたって周期的に積分し、これらの積分波
形があらかじめ設定した所定レベルを超える時期を比較
するものである。すなわち、上記2組の積分波形がそれ
ぞれ所定レベルを超える時期の時間差が所定の時間長以
内である場合には合焦状態にあるものとみなし、また上
記の時間差が所定の時間長を超えている場合には非合焦
状態にあるものとみなし、上記2組の積分波形のうちい
ずれが先に上記所定レベルを超えたかに応じて、それぞ
れ前記レンズ群を駆動するモータを正方向あるいは逆方
向に回転させて焦点調節を行うものである。
As an example of the relative comparison means of the photoelectric conversion outputs, the outputs of the two sets of light receiving sensors are synchronously detected in synchronization with the output of the pulse oscillator for driving the light projecting element, and the detected outputs are detected over a predetermined period. Periodically integrating, and comparing the time when these integrated waveforms exceed a predetermined level set in advance. In other words, if the time difference between the two sets of integrated waveforms exceeding a predetermined level is within a predetermined time length, it is considered to be in focus, and the time difference exceeds the predetermined time length. In this case, it is regarded that the lens is out of focus, and the motors for driving the lens groups are respectively moved in the forward direction or the reverse direction depending on which one of the above-mentioned two integrated waveforms exceeds the predetermined level first. The focus is adjusted by rotating it.

上記のように外部測距系を使用しないで、撮像手段の
出力信号自体を利用する方式が提案されているが、この
方式は、ビデオカメラの撮像素子から得られる撮像信号
をプロセス回路で輝度信号と色信号とに復調し、この輝
度信号を高域フィルタを通して輪郭信号等の高域成分を
抽出し、この抽出成分のレベルを検出し、山登り制御回
路によってこの検出レベルが少しでも大きくなる方向へ
前記のレンズ群を駆動するようレンズ駆動回路を制御す
るものである。
As described above, a method has been proposed in which the output signal itself of the image pickup means is used without using the external distance measurement system. In this method, the image pickup signal obtained from the image pickup element of the video camera is used as the luminance signal in the process circuit. To a color signal, and the luminance signal is filtered through a high-pass filter to extract high-frequency components such as contour signals, the level of this extracted component is detected, and the hill-climbing control circuit increases this detection level as much as possible. The lens drive circuit is controlled so as to drive the lens group.

(発明が解決しようとする問題点) 前述のような従来のビデオカメラの自動焦点調節装置
では、例えばカメラのパンニングにより画面上のシーン
が大きく変ったときに、自動焦点調節装置のいわゆるピ
クツキ現象が発生して画面上で不自然さが生じる。
(Problems to be Solved by the Invention) In the conventional automatic focus adjusting device for a video camera as described above, for example, when a scene on the screen is largely changed due to panning of the camera, a so-called picking phenomenon of the automatic focus adjusting device occurs. It occurs and causes unnaturalness on the screen.

この発明の自動焦点調節装置は、画面上のシーンが大
きく変ったときに焦点調節動作を禁止し、画面上の不自
然さが生じないようにした自動焦点調節装置を提供する
ことを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an automatic focus adjusting device that prohibits the focus adjusting operation when the scene on the screen changes greatly so that the unnaturalness on the screen does not occur. .

(問題点を解決するための手段) 上記の目的を達成するため、本願の第1の発明によれ
ば、焦点状態を調節する焦点調節手段と、画像信号中の
色信号成分をフィールド間で比較することによって実質
的な画面間の相関性の有無を検出する相関検出手段と、
前記相関検出手段の出力に基づいて前記焦点調節手段を
制御し、前記相関検出手段からフィールド間に実質的な
相関性が存在しないことを示す信号が検出されたとき、
前記焦点調節手段の焦点調節動作を禁止する制御手段と
を備えたものである。
(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, according to the first invention of the present application, a focus adjusting means for adjusting a focus state and a color signal component in an image signal are compared between fields. Correlation detection means for detecting the presence or absence of substantial correlation between screens by doing,
Controlling the focus adjusting means based on the output of the correlation detecting means, when a signal indicating that there is no substantial correlation between fields is detected from the correlation detecting means,
And a control means for prohibiting the focus adjusting operation of the focus adjusting means.

また本願の第2の発明によれば、焦点状態を調節する
焦点調節手段と、前記画面内における複数位置において
画像信号をサンプリングした画像信号中の色信号成分を
フィールド間で比較することにより、前記複数位置にお
ける色信号成分の相関性の有無を検出する相関検出手段
と、前記相関検出手段より出力された前記複数の位置そ
れぞれにおける色信号成分の相関性の有無を示す信号の
有無を示す信号の相対評価によってフィールド間に実質
的な画面間の相関性が存在するか否かを判定し、フィー
ルド間に実質的な画面間の相関性が存在しないことが判
定された場合には、前記焦点調節手段の焦点調節動作を
禁止する制御手段とを備えたものである。
According to the second invention of the present application, the focus adjusting means for adjusting the focus state and the color signal components in the image signal obtained by sampling the image signal at a plurality of positions in the screen are compared between fields, Correlation detection means for detecting the presence or absence of correlation of color signal components at a plurality of positions, and a signal indicating the presence or absence of a signal output by the correlation detection means indicating the presence or absence of correlation of color signal components at each of the plurality of positions If it is determined by the relative evaluation whether there is a substantial inter-screen correlation between fields, and if it is determined that there is no substantial inter-screen correlation between fields, the focus adjustment is performed. And a control means for prohibiting the focus adjustment operation of the means.

(作 用) この発明の自動焦点調節装置は、上記の構成に基づ
き、撮像手段から出力される画像信号中の色信号成分に
ついて、前のフィールドと次のフィールドとの間に完全
に相関性が保たれているか、あるいは両者間の差が所定
限度を超えていない等、両者間に実質的な相関性が存在
することを示す信号が検出されたときは焦点調節動作を
続行するが、これに反して両者間に相関性が全くない
か、あるいはある程度相関性があっても両者間の差が所
定限度以上である等、両者間に実質的な相関性が存在し
ないことを示す信号が検出されたときは焦点調節動作を
禁止するように作用する。
(Operation) Based on the above configuration, the automatic focus adjustment device of the present invention has a perfect correlation between the previous field and the next field in the color signal component in the image signal output from the imaging means. The focus adjustment operation is continued when a signal indicating that there is a substantial correlation between the two is detected, for example, whether it is maintained or the difference between the two does not exceed a predetermined limit, but On the other hand, there is no correlation between the two, or even if there is a certain degree of correlation, the difference between the two is more than a predetermined limit, and a signal indicating that there is no substantial correlation is detected. If this happens, the focus adjustment operation is prohibited.

(実施例) 以下図面を参照して、この発明の自動焦点調節装置の
実施例について詳細に説明する。下記の説明は、この発
明を能動、差動形自動焦点調節装置の適用した実施例に
ついて、その全体構成、同実施例における相関性の有無
の検出手段の具体例及び同実施例の作用の順序で行う。
なお、この発明は上記の能動、差動形以外の焦点調節装
置にも適用することができものである。
(Example) With reference to drawings, the example of the automatic focusing device of this invention is described in detail below. The following explanation is about the embodiment to which the present invention is applied to an active and differential type automatic focus adjusting device, the overall configuration, a concrete example of the means for detecting the presence or absence of correlation in the embodiment, and the order of the operation of the embodiment. Done in.
The present invention can also be applied to focus adjusting devices other than the active and differential type.

(この発明の自動焦点調節装置の実施例の全体構成)
(第1図) 第1図はこの発明の自動焦点調節装置の一実施例の全
体構成を示し、図中1は投光素子、2A,2Bは受光セン
サ、3はパルス発振器であり、パルス発振器3の発振パ
ルスにより投光素子1がパルス的に発光し、被写体で反
射された光束が2つの受光センサ2A,2Bで受光される。
(Overall Configuration of Embodiment of Automatic Focus Adjusting Device of the Present Invention)
(FIG. 1) FIG. 1 shows the overall configuration of an embodiment of an automatic focus adjustment device of the present invention, in which 1 is a light projecting element, 2A and 2B are light receiving sensors, 3 is a pulse oscillator, and a pulse oscillator. The light projecting element 1 emits light in a pulsed manner by the oscillation pulse of 3, and the light flux reflected by the subject is received by the two light receiving sensors 2A, 2B.

受光センサ2A,2Bで光電変換された受光出力の処理回
路はA,B系列よりなる。先ず、4A,4Bはプロセス回路であ
って、それぞれ増幅器5A,5B及び同期検波器6A,6Bを含
み、増幅器5A及び5Bは、それぞれ受光センサ4A及び4Bの
出力を増幅し、その増幅出力はパルス発振器3に同期す
る同期検波器6A及び6Bによりそれぞれ同期検波され、そ
の検波出力は、それぞれ積分回路7A及び7Bに入力され
る。8A及び8Bは、積分回路7A及び7Bの積分をそれぞれリ
セットするスイッチであり、サイクル終了信号により制
御される。上記のサイクル終了信号とは、パルス発振器
3の出力(第2図a)を分周器10によって分周し(同図
b)、これを遅延回路11によりΔtだけ遅延させた信号
(同図c)がオアゲート12を介して与えられるものであ
る。
The processing circuit for the received light output photoelectrically converted by the light receiving sensors 2A and 2B is composed of A and B series. First, 4A and 4B are process circuits, which include amplifiers 5A and 5B and synchronous detectors 6A and 6B, respectively, and amplifiers 5A and 5B amplify the outputs of the light receiving sensors 4A and 4B, respectively, and the amplified output is a pulse. Synchronous detection is performed by the synchronous detectors 6A and 6B synchronized with the oscillator 3, and the detection outputs are input to the integrating circuits 7A and 7B, respectively. Reference numerals 8A and 8B are switches that reset the integrations of the integration circuits 7A and 7B, respectively, and are controlled by the cycle end signal. The cycle end signal is a signal obtained by dividing the output of the pulse oscillator 3 (FIG. 2A) by the frequency divider 10 (FIG. 2B) and delaying it by Δt by the delay circuit 11 (FIG. 2C). ) Is given via the OR gate 12.

9A及び9Bは差動増幅器であり、その(+)入力はそれ
ぞれ積分回路7A及び7Bの出力に接続され、その(−)入
力はしきい値電位源Vrefに接続されている。したがっ
て、積分回路7A及び7Bの出力は、それぞれ時間の経過と
共に増加するが、これらの出力がしきい値Vrefを超える
と差動増幅器9A及び9Bの出力がそれぞれハイになる。13
A及び13Bはアンドゲートであり、それぞれ差動増幅器9A
及び9Bの出力が入力され、また後述の一定量カウンタ18
の出力がインバータ19を介して共通に入力される。
9A and 9B are differential amplifiers, the (+) inputs of which are connected to the outputs of the integrating circuits 7A and 7B, and the (−) inputs of which are connected to the threshold potential source Vref. Therefore, the outputs of the integrator circuits 7A and 7B respectively increase with the passage of time, but when these outputs exceed the threshold value Vref, the outputs of the differential amplifiers 9A and 9B respectively become high. 13
A and 13B are AND gates, each of which is a differential amplifier 9A
And the output of 9B are input, and a fixed quantity counter 18 described later
Are commonly input via the inverter 19.

アンドゲート13A及び13Bの出力は、それぞれDフリッ
プフロップ14A及び14Bのクロック端子に入力され、それ
らのリセット入力端子には、それぞれオアゲート12の出
力が供給される。Dフリップフロップ15A及び15Bは、そ
れらのD入力端子に前段のDフリップフロップ14A及び1
4BのQ出力がそれぞれ供給され、またそれらのクロック
端子には分周器10の出力がともに供給される。16はDフ
リップフロップ15A,15BのQ出力が入力されるAF演算回
路であり、その出力によりAFモータMが制御される。す
なわち、AF演算回路16は、その2入力が共にハイであれ
ば、合焦と判定してAFモータMに制御信号を送出せず、
その2入力の一方がハイ、他方がローであれば、非合焦
と判定してAFモータMを正逆いずれかの方向へ回転さ
せ、またその2入力が共にローであれば、合焦・非合焦
の判定が不可能であるとして、例えばAFモータMを停止
させる等焦点調節動作を禁止するよう構成されている。
The outputs of the AND gates 13A and 13B are input to the clock terminals of the D flip-flops 14A and 14B, respectively, and the outputs of the OR gate 12 are supplied to their reset input terminals. The D flip-flops 15A and 15B have their D input terminals connected to the preceding D flip-flops 14A and 1B, respectively.
The Q outputs of 4B are respectively supplied, and their clock terminals are also supplied with the output of the frequency divider 10. Reference numeral 16 is an AF arithmetic circuit to which the Q outputs of the D flip-flops 15A and 15B are input, and the AF motor M is controlled by the output thereof. That is, if both of the two inputs are high, the AF calculation circuit 16 determines that the focus is in focus and does not send a control signal to the AF motor M.
If one of the two inputs is high and the other one is low, it is determined to be out of focus and the AF motor M is rotated in either forward or reverse direction. If it is impossible to determine the out-of-focus state, the focus adjustment operation such as stopping the AF motor M is prohibited.

17は、Dフリップフロップ14A及び14Bの出力が入力さ
れるオアゲート、18はオアゲート17の出力がクロック入
力として供給される一定量カウンタであり、カウンタ18
のリセット入力端子には分周器10の出力が入力され、そ
の出力Qnはインバータ19を介して、それぞれアンドゲー
ト13A,13Bの一方の入力端子に供給される。
Reference numeral 17 is an OR gate to which the outputs of the D flip-flops 14A and 14B are input, and 18 is a fixed amount counter to which the output of the OR gate 17 is supplied as a clock input.
The output of the frequency divider 10 is input to the reset input terminal of, and the output Qn thereof is supplied to one input terminal of the AND gates 13A and 13B via the inverter 19.

20はこの発明の主要な特徴である画像情報の相関性の
有無を検出する手段の一例であるシーン変り目検出回路
であり、その内部構成については第2図〜第4図を参照
して後述するが、その出力制御信号は遅延回路11から出
力されるリセット信号と共にオアゲート12に入力され、
オアゲート12の出力はリセットスイッチ8A及び8B並びに
Dフリップフロップ14a及び14Bに供給され、後述のよう
に第1図に示す焦点調節系の動作を制御する。すなわ
ち、上記の制御信号はリセットスイッチ8A,8Bに供給さ
れてシーンの変り目が生じたとき積分回路7A,7Bをリセ
ットし、またDフリップフロップ14A,14Bをリセットす
ることにより最終的にフリップフロップ15A,15B強制的
にロー出力にしてAF検出動作を不可能にし、AFモータM
を停止させる。
Reference numeral 20 denotes a scene change detection circuit which is an example of a means for detecting the presence or absence of correlation of image information, which is a main feature of the present invention, and its internal configuration will be described later with reference to FIGS. 2 to 4. However, the output control signal is input to the OR gate 12 together with the reset signal output from the delay circuit 11,
The output of the OR gate 12 is supplied to the reset switches 8A and 8B and the D flip-flops 14a and 14B to control the operation of the focus adjustment system shown in FIG. 1 as described later. That is, the above control signal is supplied to the reset switches 8A and 8B to reset the integrator circuits 7A and 7B when a scene change occurs, and finally reset the D flip-flops 14A and 14B to finally flip-flop 15A. , 15B Forced low output to disable AF detection operation, AF motor M
To stop.

(この発明の実施例における相関性の有無の検出手段の
具体例)(第3図〜第5図) 第3図〜第5図は、相関性の有無の検出手段としての
第1図のシーン変り目検出回路20の具体例を示し、これ
らの例はビデオカメラの撮像手段から出力される画像信
号の1フィールド前と後との間の相関性の有無を検出す
るものである。
(Specific Example of Correlation Presence / Absence Detecting Means in the Embodiment of the Present Invention) (FIGS. 3 to 5) FIGS. 3 to 5 show the scene of FIG. 1 as a correlation presence / absence detecting means. Specific examples of the transition detecting circuit 20 are shown. These examples detect the presence or absence of the correlation between one field before and one field after the image signal output from the image pickup means of the video camera.

これらの回路のうち、第3図は撮像手段の出力信号中
の輝度信号を利用してシーン変り目の検出を行うもので
あり、図中31はプロセス回路であって撮像手段から出力
される色信号(R,G,B)を公知の手段により輝度信号Y
及び色差信号(R−Y),(B−Y)に変換する。プロ
セス回路31の出力中輝度信号(以下Y信号という)は、
一方において遅延回路32を経て、他方において直接に、
差分回路33に入力されて両信号の差が検出され、この差
信号が適宜のタイミング、例えば垂直同期信号のタイミ
ングで積分回路34で積分(加算)され、その積分出力が
比較器35で所定レベルと比較される。すなわち、現在の
フィールドのY信号と1フィールド前のY信号との差を
検出してこれを所定レベルと比較する。
Of these circuits, FIG. 3 is a circuit for detecting a scene transition by utilizing a luminance signal in the output signal of the image pickup means, and 31 is a process circuit, which is a color signal output from the image pickup means. (R, G, B) is a luminance signal Y by known means
And color difference signals (RY) and (BY). The output luminance signal (hereinafter referred to as Y signal) of the process circuit 31 is
Via the delay circuit 32 on the one hand and directly on the other hand,
The difference between the two signals is detected by being input to the difference circuit 33, the difference signal is integrated (added) by the integrator circuit 34 at an appropriate timing, for example, the timing of the vertical synchronization signal, and the integrated output is output by the comparator 35 at a predetermined level. Compared to. That is, the difference between the Y signal of the current field and the Y signal of the previous field is detected and compared with a predetermined level.

ここで、1フィールド前との相関性が完全にとれてい
れば上記の差信号を積分しても出力はゼロであり、ある
いは上記の相関性がある程度とれていれば上記の積分出
力は所定レベルを超えないが、この積分出力が所定レベ
ル以上であれば相関性がくずれたと判断して次のフィー
ルドについてシーンの変り目を示す制御信号を第1図の
オアゲート12に出力し、この制御信号は前述のようにリ
セット信号として利用される。
Here, if the correlation with one field before is completely taken, the output is zero even if the difference signal is integrated, or if the above correlation is taken to some extent, the integrated output is at a predetermined level. However, if this integrated output is above a predetermined level, it is determined that the correlation has broken down, and a control signal indicating a scene change in the next field is output to the OR gate 12 in FIG. Is used as a reset signal.

第4図に示す回路は、撮像手段の出力中の特定の色信
号の占める比率を検出してシーン変り目信号を検出する
ものである。図中41,42は撮像手段の出力中のG信号成
分とB信号成分とを、それぞれ垂直同期信号の制御によ
り、1フィールド期間積分する積分回路であって、それ
らの積分出力の比が割算回路43で求められる。この積分
出力の比の値と1フィールド前の積分出力の比の値との
差を遅延回路44及び差分回路45等の手段により検出し、
その検出出力を比較器46で所定レベルと比較し、これが
所定レベル以上であれば、シーン変り目信号を第1図の
オアゲート12に出力する。
The circuit shown in FIG. 4 detects a scene change signal by detecting a ratio of a specific color signal in the output of the image pickup means. In the figure, reference numerals 41 and 42 denote integrating circuits for integrating the G signal component and the B signal component in the output of the image pickup means for one field period under the control of the vertical synchronizing signal, respectively, and the ratio of the integrated outputs is divided. Required by circuit 43. The difference between the value of the ratio of the integrated output and the value of the ratio of the integrated output one field before is detected by means such as the delay circuit 44 and the difference circuit 45,
The detected output is compared with a predetermined level by the comparator 46, and if it is higher than the predetermined level, the scene change signal is output to the OR gate 12 in FIG.

第5図に示す回路は、第3図の回路をさらに発展させ
たものであって画面中の数か所の画像情報のみをサンプ
ルとして取り出し、サンプルごとに前のフィールドとの
相関性の有無を検出し、これらのサンプルにおける相関
性の相対評価により焦点調節動作を続行するか、あるい
はこれを禁止するかを判断するものである。例えば、第
6図に示すように画面中上部のn1ライン、中央部のn2
イン及び下部のn3ラインをサンプルとし、これら各サン
プルラインにおけるY信号の相関性の有無を検出する。
そしてn1〜n3ラインのすべてについて相関性が得られな
ければ、画面全体に相関性がないと判断し、この場合は
手ブレ等により大きくシーンが変ったためであるのでこ
の場合のみ焦点調節動作を禁止する。逆にn2ラインのみ
相関性がくずれているが、n1及びn3ラインでは相関性が
ある場合には、n2ライン上の画像信号のみが、例えば複
写体の移動等によって変化したと判断して焦点調節動作
を続行するようにする。
The circuit shown in FIG. 5 is a further development of the circuit shown in FIG. 3, in which only image information at several points on the screen is taken out as a sample, and whether or not there is correlation with the previous field for each sample is determined. The detection is performed and the relative evaluation of the correlation in these samples is used to determine whether to continue the focusing operation or to prohibit the focusing operation. For example, as shown in FIG. 6, the upper n 1 line, the central n 2 line, and the lower n 3 line in the screen are used as samples, and the presence or absence of correlation of the Y signal in each of these sample lines is detected.
If no correlation is obtained for all n 1 to n 3 lines, it is determined that there is no correlation for the entire screen.In this case, the scene has changed significantly due to camera shake, etc. Prohibit On the contrary, if the correlation is broken only in the n 2 line, but there is a correlation in the n 1 and n 3 lines, it is determined that only the image signal on the n 2 line is changed due to, for example, the movement of the copy. Then, the focus adjustment operation is continued.

第5図において、51a〜51cはモノマルチバイブレータ
(M.M.)であって、それぞれ垂直同期信号を前記のライ
ンn1,n2,n3に対応して遅延させてゲートパルスを作成す
る。52a〜52cはゲート回路であってプロセス回路31の出
力中のY信号を上記のゲートパルスにより抽出する。抽
出されたY信号は、第3図の回路と同様に、遅延回路53
a〜53c及び差分回路54a〜54c等の手段により、ラインご
とにそれぞれ1フィールド前の当該ラインのY信号との
差が検出される。これらの差信号は積分回路55a〜55cで
積分され、それぞれ比較器56a〜56cで所定レベルと比較
される。比較器56a〜56cの出力の相対評価により前記の
焦点調節動作を続行するか、あるいはこれを禁止するか
の判断がなされるわけであるが、ここでは、比較器56a
〜56cの出力がアンドゲート57に入力され、その出力が
ハイであるときのみ第1図のオアゲート12にシーン変り
目信号が出力される例を示している。この例では積分回
路55a〜55cの出力がすべて所定のレベル以上であるとき
のみシーン変り目信号が出力され、焦点調節動作が禁止
されるが、上記の積分回路の出力のうち所定のレベルを
超えないものがひとつでもあれば焦点調節動作が続行さ
れる。上記のサンプルラインの数及び比較器の出力信号
から変り目信号を作成する方法は、単に一例を示すもの
であって他に多くの変形が可能である。
In FIG. 5, reference numerals 51a to 51c are mono-multivibrators (MM), each of which delays a vertical synchronizing signal corresponding to the lines n 1 , n 2 and n 3 to create a gate pulse. Reference numerals 52a to 52c are gate circuits which extract the Y signal in the output of the process circuit 31 by the above gate pulse. The extracted Y signal is delayed by the delay circuit 53 as in the circuit of FIG.
The means such as a to 53c and the difference circuits 54a to 54c detect the difference from the Y signal of the line one field before for each line. These difference signals are integrated by integrating circuits 55a to 55c, and compared with a predetermined level by comparators 56a to 56c, respectively. Based on the relative evaluation of the outputs of the comparators 56a to 56c, it is determined whether to continue the focus adjustment operation or prohibit the focus adjustment operation.
The output of ~ 56c is input to the AND gate 57, and the scene change signal is output to the OR gate 12 in FIG. 1 only when the output is high. In this example, the scene change signal is output only when the outputs of the integrating circuits 55a to 55c are all above a predetermined level, and the focus adjustment operation is prohibited, but the output of the integrating circuit does not exceed the predetermined level. If there is even one thing, the focus adjustment operation is continued. The above method of creating the transition signal from the number of sample lines and the output signal of the comparator is merely an example, and many other modifications are possible.

(この発明の自動焦点調節装置の実施例の作用) (第1図、第2図) 次に第2図をも参照して第1図の装置の作用について
説明する。
(Operation of the embodiment of the automatic focus adjusting device of the present invention) (Figs. 1 and 2) Next, the operation of the device of Fig. 1 will be described with reference to Fig. 2 as well.

第2図aは、第1図のパルス発振器3の出力パルスを
示し、このパルスを分周器10で分周し(同図b)、遅延
回路11で微小時間Δtだけ遅延させる(同図c)。この
遅延信号がリセットスイッチ8A,8Bに加えられ、対応す
る積分回路7A,7Bをリセットする。積分回路7A,7Bはリセ
ット後改めて積分動作を開始し、その出力は時間と共に
増加するが(同図d)、第1の制御サイクルでは、図に
示すように、先ず一方の系列(ここではA系列であると
する)の積分出力が時点tA1で、次いで他方の系列(こ
こではB系列であるとする)の積分出力が時点tB1で、
それぞれしきい値電圧Vrefを超え、かつ時点tA1と時点t
B1との間の時間差が所定時間長(例えば後記のT0)より
長いとする。
FIG. 2a shows the output pulse of the pulse oscillator 3 of FIG. 1, which is divided by the frequency divider 10 (FIG. 2b) and delayed by the delay circuit 11 by the minute time Δt (FIG. 2c). ). This delay signal is applied to the reset switches 8A and 8B to reset the corresponding integrating circuits 7A and 7B. After resetting, the integrating circuits 7A and 7B start the integrating operation again, and the output thereof increases with time (d in the figure), but in the first control cycle, as shown in the figure, first, one of the series (here, A the integral output time t A1 of the a series) and then with the other sequence (here at the integration output is assumed to be B-series) t B1,
Each exceeds the threshold voltage Vref, and time t A1 and time t
It is assumed that the time difference from B1 is longer than a predetermined time length (for example, T 0 described later).

時点tA1で差動増幅器9Aの出力はハイになるが、この
時点ではカウンタ18の出力Qnはまだハイになっていない
ため、これがインバータ19を介して入力されるアンドゲ
ート13Aの出力はtA1以後ハイになる。これにより次段の
Dフリップフロップ14Aの出力Qは、同図eに示すよう
に次のリセットパルス(同図c)が入力されるまでハイ
になる。このハイ出力は次段のフリップフロップ15Aの
D端子及びオアゲート17を介して一定量カウンタ18のク
ロック端子に入力され、カウンタ18は、一定時間T0後に
そのQn出力がハイになり(同図f)、分周器10の出力
(同図b)によりリセットされる。
Although the output of the differential amplifier 9A becomes high at time t A1 , the output Qn of the counter 18 is not yet high at this time, so that the output of the AND gate 13A input through the inverter 19 is t A1. After that, it goes high. As a result, the output Q of the D flip-flop 14A at the next stage becomes high until the next reset pulse (c in the same figure) is input as shown in FIG. This high output is input to the clock terminal of the fixed amount counter 18 via the D terminal of the next-stage flip-flop 15A and the OR gate 17, and the Qn output of the counter 18 becomes high after a fixed time T 0 (see FIG. ), And reset by the output of the frequency divider 10 (b in the same figure).

ここで、第1の制御サイクルでは、B系列の積分出力
がしきい値Vrefを超える時点tB1は、前述のように時点t
A1から上記の一定時間長T0を経過した後であるが、時点
tB1におけるカウンタ18のQn出力はハイであるため、こ
れがインバータ19を介して入力されるアンドゲート13B
の出力は、差動増幅器9Bの出力がハイであっても、ロー
になる。したがってB系列のDフリップフロップ14Bの
出力もローである。
Here, in the first control cycle, the time point t B1 at which the integrated output of the B series exceeds the threshold value Vref is the time point t B1 as described above.
After the lapse of the above-mentioned fixed time length T 0 from A1 , but at the time point
Since the Qn output of the counter 18 at t B1 is high, it is input via the inverter 19 to the AND gate 13B.
Will go low even if the output of the differential amplifier 9B is high. Therefore, the output of the B series D flip-flop 14B is also low.

上記のように、第1の制御サイクルでは、A系列のフ
リップフロップ14Aの出力がハイであり、一方B系列の
Dフリップフロップ14Bの出力がローであって、これら
の出力信号は次段のフリップフロップ15A及び15BのD端
子に入力されるので、それらの出力は、それぞれハイ及
びローになり(同図h,i)、これらの信号がAF演算回路1
6に入力される。ここでAF演算回路16は、その2入力が
共にハイであるか、一方がハイで、他方がローである
か、あるいは、共にローであるかに応じて、前述のよう
に、合焦、非合焦、あるいは、合焦・非合焦の判定が不
可能であると判定して、それぞれ所定の動作を行うよう
構成されているので、上記の場合は非合焦と判定して時
点tA1と時点tB1とのいずれが先であるかに応じて、AFモ
ータMを正逆いずれかの方向へ回転させて合焦動作を行
うレンズ群をその光軸上を合焦方向へ移動させる。
As described above, in the first control cycle, the output of the A-series flip-flop 14A is high, while the output of the B-series D flip-flop 14B is low, and these output signals are the flip-flops of the next stage. Since they are input to the D terminals of the amplifiers 15A and 15B, their outputs become high and low respectively (h and i in the same figure), and these signals are detected by the AF operation circuit 1
Entered in 6. Here, the AF calculation circuit 16 determines whether the two inputs are high, one is high and the other is low, or both are low, as described above. Since it is configured to perform in-focus or in-focus / out-of-focus determinations and perform predetermined operations respectively, in the above case, it is determined to be out-of-focus and time t A1 The AF motor M is rotated in either the forward or reverse direction to move the lens group that performs the focusing operation on the optical axis in the focusing direction, depending on which of the above and the time t B1 comes first.

次に、合焦状態である第2の制御サイクルにおいて
は、第2図dに示すように、2つの積分回路7A,7Bの出
力がそれぞれしきい値電圧Vrefを超える時点tA2とtB2
の時間差は第1の制御サイクルとは異なり、前記の一定
時間長T0より短い。そのため、A系列のフリップフロッ
プ14Aの出力が時点tA2でハイになるのは、第1の制御サ
イクルと同様であるが、B系列のフリップフロップ14B
の出力(同図g)は、第1の制御サイクルとは異なり、
時点tA2から一定時間長T0が経過しないうちに時点tB2
ハイになる。そしてフリップフロップ14Aの出力(同図
e)及びフリップフロップ14Bの出力(同図g)が、そ
れぞれフリップフロップ15A及び15BのD端子に入力され
るので、これらのフリップフロップの出力は共にハイに
なり、AF演算回路16は、前述のように、合焦状態にある
と判断してAFモータMに制御信号を送らず、合焦動作を
行うレンズ群はその時点における位置で停止し、自動焦
点調節装置はその位置に対応する焦点調節状態(合焦状
態)に維持される。
Next, in the second control cycle in the in-focus state, as shown in FIG. 2d, the time points t A2 and t B2 at which the outputs of the two integrating circuits 7A and 7B exceed the threshold voltage Vref, respectively. The time difference of is different from the first control cycle and is shorter than the constant time length T 0 . Therefore, the output of the A-series flip-flop 14A becomes high at the time point t A2 as in the first control cycle, but the B-series flip-flop 14B is
Is different from that of the first control cycle,
It goes high at time t B2 before the time T 0 has elapsed from time t A2 . Since the output of the flip-flop 14A (e in the figure) and the output of the flip-flop 14B (g in the figure) are input to the D terminals of the flip-flops 15A and 15B, respectively, the outputs of these flip-flops become high. As described above, the AF calculation circuit 16 does not send a control signal to the AF motor M when it judges that the lens is in focus, and the lens group that performs the focus operation stops at the position at that time, and the automatic focus adjustment is performed. The device is maintained in the focusing state (focusing state) corresponding to its position.

ここで、第1図のシーン変り目検出回路20から、前述
のようにして前記の制御信号が出力されると、この制御
信号は、分周器10及び遅延回路11からのリセット信号に
よるリセット動作とは無関係に積分回路7A,7Bを共にリ
セットし、かつフリップフロップ14A,14Bを共にリセッ
トするため、最終的にフリップフロップ15A,15Bを共に
ロー出力とする。これによりAF演算回路16は、合焦・非
合焦の検出不可能であると判断して、例えばAFモータM
に停止信号を転送して焦点調節動作を禁止する。そして
シーン変り目検出回路20からの前記の制御信号がオフに
なれば焦点調節動作が再会されるが、代案として前記の
制御信号がオフになっても一定時間の間AFモータへの停
止信号を継続して供給し、この停止信号がオフになるの
をまって焦点調節動作を再開するようにしてもよい。
Here, when the control signal is output from the scene change detection circuit 20 of FIG. 1 as described above, this control signal indicates the reset operation by the reset signal from the frequency divider 10 and the delay circuit 11. Irrespectively resets both the integration circuits 7A and 7B and resets both the flip-flops 14A and 14B, so that both the flip-flops 15A and 15B finally output low. As a result, the AF calculation circuit 16 determines that focusing / non-focusing cannot be detected, and the AF motor M
The stop signal is transmitted to and the focus adjustment operation is prohibited. Then, if the control signal from the scene change detection circuit 20 is turned off, the focus adjustment operation is reunited, but as an alternative, the stop signal to the AF motor is continued for a certain time even if the control signal is turned off. The focus adjusting operation may be restarted after the stop signal is turned off.

(発明の効果) 前述のように、本願によれば、撮像手段より出力され
る画像信号中の色信号成分に基づいて、あるいは画面の
複数位置において、前のフィールドと次のフィールドと
の間に実質的な相関性が存在しないことを示す信号が検
出されたときは焦点調節動作を禁止するので、急激なシ
ーンの変り目等に発生する自動焦点調節装置のいわゆる
ピクツキ現象を防止し、画面上で不自然さを生じない焦
点調節を行うことができる。
(Effects of the Invention) As described above, according to the present application, based on the color signal component in the image signal output from the image pickup unit, or at a plurality of positions on the screen, between the previous field and the next field. When a signal indicating that there is no substantial correlation is detected, the focus adjustment operation is prohibited.Therefore, the so-called picking phenomenon of the automatic focus adjustment device that occurs at a sudden scene transition is prevented, and Focus adjustment that does not cause unnaturalness can be performed.

また画像信号の相関を検出するのに、画像信号中の色
信号成分を用いているので、明るさの変化によって、相
関が変化したと誤検出することがなく、また低輝度状
態、高輝度状態で、輝度による検出の信頼性が無い場合
でも、色信号成分を用いることによって相関の検出が可
能となる。
Also, since the color signal component in the image signal is used to detect the correlation of the image signal, it is not erroneously detected that the correlation has changed due to the change in brightness, and the low brightness state and high brightness state Therefore, even if the detection by the brightness is not reliable, the correlation can be detected by using the color signal component.

また色信号成分を用いることにより、被写体固有の絵
柄、色相から被写体の特徴を検出することができ、輝度
のみによる相関検出に比較してより相関検出精度を向上
することができる。
Further, by using the color signal component, the characteristics of the subject can be detected from the pattern and hue unique to the subject, and the correlation detection accuracy can be further improved as compared with the correlation detection based on the luminance alone.

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

第1図はこの発明の自動焦点調節装置の一実施例の全体
構成を示すブロック図、第2図aないしiは第1図の装
置の作用を説明する動作タイミング図、第3図、第4図
及び第5図は、それぞれ第1図の装置中のシーン変り目
検出回路の詳細を示すブロック図、第6図は第5図の回
路の作用を説明するためのサンプルラインを示す図であ
る。 符号の説明 3:パルス発振器、7A,7B:積分回路、8A,8B:リセットスイ
ッチ、9A,9B:差動増幅器、10:分周器、11:遅延回路、1
2:オアゲート、13A,13B:アンドゲート、14A,14B,15A,15
B:Dフリップフロップ、16:AF演算回路、17:オアゲー
ト、18:一定量カウンタ、19:インバータ、20:シーン変
り目検出回路、31:プロセス回路、32,44,53a,53b,53c:
遅延回路、33,45,54a,54b,54c:差分回路、34,55a,55b,5
5c:積分回路、35,46,56a,56b,56c:比較器、41:B信号成
分積分回路、42:G信号成分積分回路、43:割算回路、51
a,51b,51c:モノマルチバイブレータ、52a,52b,52c:ゲー
ト回路、57:アンドゲート、M:AFモータ。
FIG. 1 is a block diagram showing the overall construction of an embodiment of the automatic focus adjusting device of the present invention, and FIGS. 2a to 2i are operation timing charts for explaining the operation of the device of FIG. 1, FIG. 3, and FIG. 5 and 5 are block diagrams showing details of the scene change detection circuit in the apparatus of FIG. 1, and FIG. 6 is a diagram showing sample lines for explaining the operation of the circuit of FIG. Description of code 3: pulse oscillator, 7A, 7B: integrating circuit, 8A, 8B: reset switch, 9A, 9B: differential amplifier, 10: frequency divider, 11: delay circuit, 1
2: OR gate, 13A, 13B: AND gate, 14A, 14B, 15A, 15
B: D flip-flop, 16: AF operation circuit, 17: OR gate, 18: Constant amount counter, 19: Inverter, 20: Scene change detection circuit, 31: Process circuit, 32,44,53a, 53b, 53c:
Delay circuit, 33,45,54a, 54b, 54c: Difference circuit, 34,55a, 55b, 5
5c: integrating circuit, 35, 46, 56a, 56b, 56c: comparator, 41: B signal component integrating circuit, 42: G signal component integrating circuit, 43: division circuit, 51
a, 51b, 51c: Mono multivibrator, 52a, 52b, 52c: Gate circuit, 57: AND gate, M: AF motor.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−129878(JP,A) 特開 昭60−132473(JP,A) 特開 昭54−161825(JP,A) 特開 昭59−66271(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── --- Continuation of the front page (56) Reference JP-A-58-129878 (JP, A) JP-A-60-132473 (JP, A) JP-A-54-161825 (JP, A) JP-A-59- 66271 (JP, A)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】焦点状態を調節する焦点調節手段と、 画像信号中の色信号成分をフィールド間で比較すること
によって実質的な画面間の相関性の有無を検出する相関
検出手段と、 前記相関検出手段の出力に基づいて前記焦点調節手段を
制御し、前記相関検出手段からフィールド間に実質的な
相関性が存在しないことを示す信号が検出されたとき、
前記焦点調節手段の焦点調節動作を禁止する制御手段
と、 を備えたことを特徴とする自動焦点調節装置。
1. A focus adjusting means for adjusting a focus state, a correlation detecting means for detecting the presence or absence of substantial inter-screen correlation by comparing color signal components in an image signal between fields, and the correlation. Controlling the focus adjusting means based on the output of the detecting means, when a signal indicating that there is no substantial correlation between the fields is detected from the correlation detecting means,
An automatic focus adjusting device comprising: a control unit that prohibits a focus adjusting operation of the focus adjusting unit.
【請求項2】焦点状態を調節する焦点調節手段と、 前記画面内における複数位置において画像信号とサンプ
リングした画像信号中の色信号成分をフィールド間で比
較することにより、前記複数位置における色信号成分の
相関性の有無を検出する相関検出手段と、 前記相関検出手段より出力された前記複数の位置それぞ
れにおける色信号成分の相関性の有無を示す信号の有無
を示す信号の相対評価によってフィールド間に実質的な
画面間の相関性が存在するか否かを判定し、 フィールド間に実質的な画面間の相関性が存在しないこ
とが判定された場合には、前記焦点調節手段の焦点調節
動作を禁止する制御手段と、 を備えたことを特徴とする自動焦点調節装置。
2. A focus adjustment means for adjusting a focus state, and a color signal component at a plurality of positions by comparing color signal components in an image signal and a sampled image signal at a plurality of positions in the screen between fields. Correlation detection means for detecting the presence or absence of the correlation, and between the fields by the relative evaluation of the signal indicating the presence or absence of the signal indicating the correlation of the color signal components at each of the plurality of positions output by the correlation detection means It is determined whether there is substantial inter-screen correlation, and if it is determined that there is no substantial inter-screen correlation between fields, the focus adjustment operation of the focus adjustment means is performed. An automatic focus adjusting device comprising: a prohibiting control means.
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