JP2675452B2 - Auto focus video camera - Google Patents

Auto focus video camera

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JP2675452B2
JP2675452B2 JP3126072A JP12607291A JP2675452B2 JP 2675452 B2 JP2675452 B2 JP 2675452B2 JP 3126072 A JP3126072 A JP 3126072A JP 12607291 A JP12607291 A JP 12607291A JP 2675452 B2 JP2675452 B2 JP 2675452B2
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subject
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  • Automatic Focus Adjustment (AREA)

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、撮像素子から得られる
映像信号を基に、焦点の自動整合を行うビデオカメラの
オートフォーカス装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an autofocus device for a video camera which automatically adjusts the focus based on a video signal obtained from an image pickup device.

【0002】[0002]

【従来の技術】ビデオカメラのオートフォーカス装置に
おいて、撮像素子からの映像信号自体を焦点制御状態の
評価に用いる方法は、本質的にパララックスが存在せ
ず、また被写界深度の浅い場合や遠方の被写体に対して
も、正確に焦点が合わせられる等優れた点が多い。しか
も、オートフォーカス用の特別なセンサも不必要で機構
的にも極めて簡単である。
2. Description of the Related Art In an autofocus device for a video camera, a method of using a video signal itself from an image pickup device for evaluation of a focus control state has essentially no parallax and a shallow depth of field. There are many advantages such as accurate focusing even for a distant subject. In addition, no special sensor for autofocus is required, and the mechanism is extremely simple.

【0003】従来、このオートフォーカスの方法の一例
が、“NHK技術報告”S40、第17巻、第1号、通
巻86号21ページに石田他著「山登りサーボ方式によ
るテレビカメラの自動焦点調整」として述べられてい
る、いわゆる山登りサーボ制御が知られている。この山
登りサーボ制御について図2を参考に説明する。
An example of the conventional autofocus method is "NHK Technical Report" S40, Vol. 17, No. 1, Vol. 86, page 21, Ishida et al., "Automatic focus adjustment of television camera by mountain climbing servo system". A so-called hill-climbing servo control, which is described as, is known. This hill climbing servo control will be described with reference to FIG.

【0004】レンズ1によって結像した画像は、撮像回
路4によって輝度信号となり、焦点評価値発生回路5に
入力される。焦点評価値発生回路5の構成は、例えば図
3に示す様に構成される。映像信号より同期分離回路5
aによって分離された垂直同期信号VD、水平同期信号
HDはフォーカスエリアを設定するためにゲート制御回
路5bに入力される。ゲート制御回路5bでは、垂直同
期信号VD、水平同期信号HD及び固定の発振器出力に
基づいて、図13に示すように画面中央部分に長方形の
フォ−カスエリアFAを設定し、このフォーカスエリア
の範囲のみの輝度信号の通過を許容するゲート開閉信号
をゲート回路5cに供給する。
The image formed by the lens 1 becomes a luminance signal by the image pickup circuit 4 and is input to the focus evaluation value generation circuit 5. The focus evaluation value generation circuit 5 is configured as shown in FIG. 3, for example. Synchronous separation circuit 5 from video signal
The vertical synchronizing signal VD and the horizontal synchronizing signal HD separated by a are input to the gate control circuit 5b to set the focus area. The gate control circuit 5b sets a rectangular focus area FA in the central portion of the screen as shown in FIG. 13 based on the vertical synchronizing signal VD, the horizontal synchronizing signal HD, and the fixed oscillator output, and only this focus area range is set. The gate opening / closing signal which permits the passage of the luminance signal of the above is supplied to the gate circuit 5c.

【0005】ゲート回路5cによってフォーカスエリア
の範囲内に対応する輝度信号のみが時分割的に取り出さ
れ、更にHPF5dを通過して高域成分のみが分離さ
れ、次段のディジタル積分回路5eで1フィールド分の
高域成分レベルがディジタル積分されて、現フィールド
の焦点評価値として出力される。
Only the luminance signal corresponding to the range of the focus area is time-divisionally extracted by the gate circuit 5c, further passed through the HPF 5d to separate only the high frequency component, and the digital integration circuit 5e at the next stage 1 field. The high frequency component level of minutes is digitally integrated and output as the focus evaluation value of the current field.

【0006】前述の如く構成された焦点評価値発生回路
5から1フィールド毎に出力される焦点評価値は、まず
第1メモリ6に蓄えられ、次フィールドの焦点評価値が
入力されると、第2メモリ7に転送される。即ち、第1
メモリ6には最新の評価値が、第2メモリ7には1フィ
ールド前の評価値が常に更新されて蓄えられる。この2
つのメモリの内容は比較器8にて比較され、この比較出
力はフォーカスモータ制御回路9に入力される。
The focus evaluation value output for each field from the focus evaluation value generating circuit 5 configured as described above is first stored in the first memory 6, and when the focus evaluation value of the next field is input, 2 is transferred to the memory 7. That is, the first
The latest evaluation value is stored in the memory 6 and the evaluation value one field before is updated and stored in the second memory 7. This 2
The contents of the two memories are compared by the comparator 8, and the comparison output is input to the focus motor control circuit 9.

【0007】フォーカスモータ制御回路9では、比較器
8出力によって、第1メモリの評価値>第2メモリの評
価値の場合には、フオーカスモータ3の現在の回転方向
を維持し、第1メモリの評価値<第2メモリの評価値の
場合には、評価値は減少傾向にあるからフォーカスモー
タ3を逆転させる。このフォーカスモータ3の動きによ
りレンズ1を支持するフォーカスリング2は常に焦点評
価値を大きくする方向に動きつづけ、これに連動してレ
ンズ1も光軸方向に移動して、撮像素子(CCD)に対
する相対位置を変えて合焦し、合焦した後は評価値の極
大点付近で振動する。この方式では、焦点評価値の傾斜
がある限り、被写体が変わっても常に焦点評価値を大き
くする方向にレンズ1を動かすために、ピントがボケた
ままで停止する様なこともなく追従できる。
In the focus motor control circuit 9, when the evaluation value of the first memory> the evaluation value of the second memory, the current rotation direction of the focus motor 3 is maintained by the output of the comparator 8 and the first memory is maintained. If <the evaluation value of <the evaluation value of the second memory, the evaluation value tends to decrease, so that the focus motor 3 is reversed. The focus ring 2 that supports the lens 1 continues to move in the direction of increasing the focus evaluation value by the movement of the focus motor 3, and the lens 1 also moves in the optical axis direction in conjunction with this to move the lens to the image sensor (CCD). After changing the relative position and focusing, the object vibrates near the maximum point of the evaluation value after focusing. In this method, as long as there is an inclination in the focus evaluation value, the lens 1 is always moved in the direction in which the focus evaluation value is increased even if the subject changes, so that the focus can be followed without blurring and stopping.

【0008】しかし、この方式には、レンズを常に動か
し続けることによる大きな欠点が存在する。この欠点の
1つは、合焦してもレンズが停止しないために、静止物
に合焦した後も、撮影画面が常に揺れ続けることであ
る。現在テレビカメラに用いられるレンズは、フォーカ
スリングを回転せしめることによって焦点距離が変わ
り、このために撮影画面の画角が変化する。このため
に、合焦した後もフォーカスリングが振動しつづけるこ
の方式では、画面に映る被写体がある周期で大きくなっ
たり小さくなったりして非常に見づらい画面となる。
However, this method has a major drawback in that the lens is constantly moved. One of the drawbacks is that the lens does not stop even when the subject is in focus, so that the shooting screen constantly shakes even after focusing on a stationary object. The lens currently used in a television camera changes the focal length by rotating the focus ring, which changes the angle of view of the shooting screen. For this reason, in this method in which the focus ring continues to vibrate even after focusing, the screen image becomes very difficult to see because the subject on the screen increases or decreases in a certain cycle.

【0009】2つ目の欠点は、消費電力である。現在家
庭用ビデオカメラはその可搬性のために電池を電源とす
る場合が多く、常時フォーカスモータを駆動せしめて正
転、逆転を繰り返している時には、突入電流のために一
定方向にモータを回転させる場合以上に電力を消費し、
撮影可能時間は短くなる.他にも常にフォーカスリング
を回転させるためにギアの摩耗等の問題が生じる。
The second drawback is power consumption. Currently, home video cameras often use a battery as a power source because of their portability, and when the focus motor is constantly driven to rotate forward and backward, the motor rotates in a certain direction due to the inrush current. Consume more power than if
Shooting time becomes shorter. In addition, since the focus ring is always rotated, problems such as wear of gears occur.

【0010】これらの欠点を改善するために、実開昭6
0−135712号公報(G02B7/11)に見られ
る様に、また図10に示すようにフォーカスリングを一
方向に駆動して評価値が増加方向から減少方向に転じる
点を極大点として、この位置を通り越して焦点評価値が
閾値幅Lだけ減少した時、極大値をとった位置にレンズ
1を戻して停止させる方式が提案されている。しかし、
ビデオカメラの場合、刻々と変化する被写体に対してピ
ント位置を追従させる必要があり、一旦合焦位置にレン
ズを停止させた後も被写体までの距離(被写体距離)が
変化した場合には、レンズの山登り動作を再開する必要
がある。
In order to remedy these drawbacks, the actual development of Sho 6
0-135712 (G02B7 / 11), and as shown in FIG. 10, the focus ring is driven in one direction to shift the evaluation value from the increasing direction to the decreasing direction. There has been proposed a method of returning the lens 1 to the position where the maximum value is taken and stopping when the focus evaluation value decreases by the threshold width L after passing through. But,
In the case of a video camera, it is necessary to make the focus position follow an ever-changing subject, and if the distance to the subject (subject distance) changes even after the lens is stopped at the in-focus position, the lens It is necessary to restart the mountain climbing operation.

【0011】このため本出願人は、先に特開昭62−1
12112号(G02B7/11)にて、レンズ停止中
に評価値が閾値幅以上変化した場合には、被写体が変化
したと判断して山登り動作を再開することで、刻々と変
化する被写体に追従する方法を提案した。しかし、この
方法にも以下に述べる従来の山登りサーボ制御と共通な
欠点が存在する。
For this reason, the applicant of the present invention previously disclosed in Japanese Patent Laid-Open No.
In No. 12112 (G02B7 / 11), when the evaluation value changes by more than the threshold width while the lens is stopped, it is determined that the subject has changed, and the mountain climbing operation is restarted to follow the subject that is changing every moment. Suggested a method. However, this method also has drawbacks common to the conventional hill climbing servo control described below.

【0012】つまり撮像しようとする主要被写体に合焦
している時に、ビデオカメラとその被写体との間を他の
物体が横切った場合等には、横切った物体にもピントを
合わせようとしてレンズが変位し、主要被写体がぼけた
り、画角が変動して見苦しい画面となった。この一例を
図4及び図5を参照しながら説明すると、図4でビデオ
カメラCaは主要被写体Pを撮影中であり、ピントが合
っている時に、他の被写体Qがカメラの前を矢印の如く
通過すると、主要被写体Pの全部又は一部が遮蔽され
て、被写体Qに合焦させる様に山登り動作が再開されて
レンズが動き出す。ところが被写体Qに合焦するまでに
若干時間を要するため、レンズの移動が完了する前に被
写体Qが通過し終えてしまう。その結果、通過中では被
写体Pからピントが外れ、被写体Qにもピントが合いき
れず、通過完了直後には被写体Pが非合焦状態で映って
いるという見苦しい画面が現出する。
That is, when another object crosses between the video camera and the subject while the main subject to be imaged is in focus, the lens tries to focus on the crossed object. The screen was unsightly due to displacement, blurring of the main subject, and changes in the angle of view. An example of this will be described with reference to FIGS. 4 and 5. In FIG. 4, the video camera Ca is photographing the main subject P, and when the subject is in focus, another subject Q is in front of the camera as indicated by an arrow. When it passes, all or part of the main subject P is shielded, the hill climbing operation is restarted so that the subject Q is focused, and the lens starts moving. However, since it takes some time to focus on the subject Q, the subject Q ends passing before the movement of the lens is completed. As a result, the subject P is out of focus during passage, and the subject Q is also out of focus. Immediately after the passage is completed, an unsightly screen appears in which the subject P is shown out of focus.

【0013】そこで従来は、合焦状態からピントがずれ
た場合には、常に一定時間(例えば被写体Qが通過し終
えるのに要すると予想される時間)、レンズの駆動を禁
止するという方法も提案されている。しかし、この方法
では図5の様に主要被写体P自体が矢印の如くカメラに
接近してきた場合等には、ピントがずれたと判断してか
ら、常に一定の遅れ時間をもってレンズの駆動が開始さ
れるために、応答性の悪いオートフォーカス動作とな
る。
Therefore, conventionally, there is also proposed a method of prohibiting the lens drive for a fixed time (for example, the time expected to be required for the subject Q to finish passing) when the focus is out of focus. Has been done. However, in this method, when the main subject P itself approaches the camera as shown by the arrow as shown in FIG. 5, the lens drive is always started with a certain delay time after it is determined that the focus is out of focus. Therefore, the autofocus operation has poor responsiveness.

【0014】そこで、本出願人は特開昭63−2030
69号公報(H04N5/232)に示す様に、山登り
動作を行って、焦点評価値の極大点を示すレンズ位置に
レンズを停止するフォーカス制御手段を有して、レンズ
停止時の焦点評価値を被写体変化検出のための基準値と
して記憶し、この基準値と現在の評価値を比較し、評価
値が急激にレベル降下する場合にフォーカス制御手段に
よる制御を禁止し、所定期間にわたってレベル降下が継
続される場合に、フォーカス制御手段による制御を再開
するように構成して、評価値の変化が瞬時的な場合には
合焦動作は再開されず、評価値のレベル降下がゆるやか
な場合には素早く合焦動作が為され、更にレベル降下が
長時間にわたる場合には所定時間後に合焦動作が再開す
るオートフォーカス装置を提案している。
Therefore, the present applicant has filed Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-2030.
As disclosed in Japanese Patent Publication No. 69 (H04N5 / 232), there is a focus control means for performing a hill climbing operation and stopping the lens at the lens position where the maximum point of the focus evaluation value is reached. It is stored as a reference value for detecting subject changes, and this reference value is compared with the current evaluation value. If the evaluation value drops sharply, the control by the focus control means is prohibited, and the level continues to drop for a predetermined period. In such a case, the control by the focus control means is restarted, and the focusing operation is not restarted when the evaluation value changes instantaneously, and quickly when the evaluation value level drops slowly. An autofocus device is proposed in which the focusing operation is restarted after a predetermined time when the focusing operation is performed and the level drop continues for a long time.

【0015】以下、図面に従いこの従来技術について説
明する。尚、図2及び図3と同一部分は同一符号を付し
て説明を割愛する。
The prior art will be described below with reference to the drawings. The same parts as those in FIGS. 2 and 3 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0016】図11は本実施例回路の回路ブロック図で
ある。レンズ1によって結像された画像は、CCD(撮
像素子)を有する撮像回路4によって輝度信号となり、
焦点評価値発生回路5に入力される。焦点評価値発生回
路5は前述の図3と同一構成を有しており、1フィール
ド分の焦点評価値が出力される。
FIG. 11 is a circuit block diagram of the circuit of this embodiment. The image formed by the lens 1 becomes a luminance signal by the image pickup circuit 4 having a CCD (image pickup element),
It is input to the focus evaluation value generation circuit 5. The focus evaluation value generation circuit 5 has the same configuration as that shown in FIG. 3 and outputs focus evaluation values for one field.

【0017】合焦動作開始直後に、最初の焦点評価値は
最大値メモリ10と初期値メモリ11に保持される。そ
の後、フォーカスモータ制御回路15は、フォーカスモ
ータ3を予め決められた方向に回転せしめ、これに応じ
てレンズ1を光軸方向に変位させ、第2比較器13出力
を監視する。第2比較器13は、フォーカスモータ駆動
後の焦点評価値と初期値メモリ11に保持されている初
期評価値を比較し、その大小を出力する。
Immediately after starting the focusing operation, the first focus evaluation value is held in the maximum value memory 10 and the initial value memory 11. After that, the focus motor control circuit 15 causes the focus motor 3 to rotate in a predetermined direction, displaces the lens 1 in the optical axis direction accordingly, and monitors the output of the second comparator 13. The second comparator 13 compares the focus evaluation value after driving the focus motor with the initial evaluation value held in the initial value memory 11, and outputs the magnitude.

【0018】フォーカスモータ制御回路14は、第2比
較器13出力が大または小という出力を発するまで最初
の方向にフォーカスモータ3を回転せしめ、現在の評価
値が初期評価値よりも大であるという出力が為された場
合には、そのままの回転方向を保持し、現在の評価値が
初期評価値より小である場合にはフォーカスモータ3の
回転方向を逆転して、次に第1比較器12の出力を監視
する。
The focus motor control circuit 14 rotates the focus motor 3 in the first direction until the output of the second comparator 13 is large or small, and the current evaluation value is larger than the initial evaluation value. When the output is made, the rotation direction is maintained as it is, and when the current evaluation value is smaller than the initial evaluation value, the rotation direction of the focus motor 3 is reversed, and then the first comparator 12 Monitor the output of.

【0019】第1比較器12は最大値メモリ10に保持
されている今までで最大の評価値と現在の評価値を比較
し、現在の評価値が最大値メモリ10の内容に比べて大
きい(S1)、または充分小さい(S2)の2通りの比
較信号を出力する。ここで最大値メモリ10は、第1比
較器12出力S1に基づいて、現在の評価値が最大値メ
モリ10の内容より大きい場合にその値が更新され、常
に現在までの評価値の最大値が保持される。
The first comparator 12 compares the maximum evaluation value held so far in the maximum value memory 10 with the current evaluation value, and the current evaluation value is larger than the contents of the maximum value memory 10 ( Two comparison signals of S1) or sufficiently small (S2) are output. Here, the maximum value memory 10 is updated based on the output S1 of the first comparator 12 when the current evaluation value is larger than the contents of the maximum value memory 10, and the maximum value of the evaluation values up to the present is always Retained.

【0020】15はレンズ1を支持するフォーカスリン
グ2の位置を指示するフォーカスリング位置信号を受け
て、フォーカスリング位置をレンズ位置として記憶する
位置メモリであり、最大値メモリ10と同様に第1比較
器12の出力S1に基づいて、最大評価値となった場合
のフォーカスリング位置を常時保持する様に更新され
る。
A position memory 15 stores a focus ring position as a lens position in response to a focus ring position signal indicating a position of the focus ring 2 supporting the lens 1, and like the maximum value memory 10, a first comparison memory. Based on the output S1 of the container 12, the focus ring position when the maximum evaluation value is reached is updated so as to always be held.

【0021】フォーカスモータ制御回路14は、第2比
較器13出力に基づいて決定された方向にフォーカスモ
ータ3を回転させながら、第1比較器12出力を監視
し、評価値の雑音による誤動作を防止するために、第1
比較器12出力にて現在の評価値が最大評価値より充分
に小さいという出力S2が発せられると同時にフォーカ
スモータ3を逆転させる。この逆転後、位置メモリ15
の内容と、現在のフォーカスリング位置信号とが第5比
較器16にて比較され、一致した時、即ちレンズ1が焦
点評価値が最大となる位置に戻った時にフォーカスモー
タ3を停止させる様にフォーカスモータ制御回路14は
機能する。同時にフォーカスモータ制御回路14はレン
ズ停止信号LSを出力する。以上で一連の合焦動作が完
了する。この後、被写体の変化に追従するために、後述
の第3メモリ17からOR回路25にて構成される被写
体変化検出回路50にて被写体の変化が検出され、被写
体の変化が確認されたならば、モータ3を起動して前述
の一連の合焦動作をやり直す。
The focus motor control circuit 14 monitors the output of the first comparator 12 while rotating the focus motor 3 in the direction determined based on the output of the second comparator 13 to prevent malfunction due to noise in the evaluation value. First to do
At the same time as the output of the comparator 12 is output S2 that the current evaluation value is sufficiently smaller than the maximum evaluation value, the focus motor 3 is reversed. After this reverse rotation, the position memory 15
And the current focus ring position signal are compared by the fifth comparator 16, and when they match, that is, when the lens 1 returns to the position where the focus evaluation value is maximum, the focus motor 3 is stopped. The focus motor control circuit 14 functions. At the same time, the focus motor control circuit 14 outputs a lens stop signal LS. Thus, a series of focusing operations is completed. After that, in order to follow the change of the subject, if the change of the subject is detected by the subject change detection circuit 50 composed of the OR circuit 25 from the third memory 17 described later, and if the change of the subject is confirmed. , The motor 3 is started and the above-described series of focusing operations are repeated.

【0022】次に、図7乃至図9を参照にして、被写体
変化検出回路の動作について説明する。
Next, the operation of the subject change detection circuit will be described with reference to FIGS.

【0023】まず、一連の合焦動作の完了に伴って、フ
ォーカスモータ制御回路14からLS信号が発せられる
と、これを受けてこの時点での焦点評価値が第3メモリ
17に基準値として保持される。
First, when the focus motor control circuit 14 issues an LS signal with the completion of a series of focusing operations, the focus evaluation value at this point is held in the third memory 17 as a reference value. To be done.

【0024】後段の第3及び第4比較器18、19は、
この第3メモリ17に保持された値と、その後刻々と変
化する評価値を比較する。ここで第3比較器18は後述
の第1・第2モノマルチ20、21及び第1AND回路
22と共に第1検知回路60を構成し、第3メモリ17
の内容に対して相対的な閾値A(第3メモリ17の内容
の25%)を持ち、第3メモリ17の内容と現在の評価
値の差が、閾値Aを越えるとHレベルの出力信号を発す
る。また、第4比較器19は後述の遅延回路23及び第
2AND回路24と共に、第2検知回路61を構成し、
第3メモリ17の内容に対して相対的な閾値Aと別の閾
値B(第3メモリ17の内容の75%)を有しており、
第3メモリ17の内容と現在の評価値の差が、閾値A以
上で閾値B以下の時にHレベルの出力信号を発する。
The third and fourth comparators 18, 19 in the subsequent stage are
The value held in the third memory 17 is compared with the evaluation value that changes every moment thereafter. Here, the third comparator 18 constitutes a first detection circuit 60 together with first and second mono-multis 20 and 21 and a first AND circuit 22 which will be described later, and the third memory 17
When the difference between the content of the third memory 17 and the current evaluation value exceeds the threshold A, an H-level output signal is output. Emit. The fourth comparator 19 constitutes a second detection circuit 61 together with a delay circuit 23 and a second AND circuit 24, which will be described later,
It has a threshold value A relative to the contents of the third memory 17 and another threshold value B (75% of the contents of the third memory 17),
When the difference between the contents of the third memory 17 and the current evaluation value is not less than the threshold value A and not more than the threshold value B, an H level output signal is emitted.

【0025】20は準安定期間が一定時間T2の第1モ
ノマルチであり、第3比較器18出力の立上がりに同期
して出力する。21は第1モノマルチ20出力の立下が
りに同期して出力を発する第2モノマルチである。
Reference numeral 20 denotes a first mono-multi having a metastable period of a constant time T2, which is output in synchronization with the rising of the output of the third comparator 18. Reference numeral 21 is a second mono-multi that outputs an output in synchronization with the fall of the output of the first mono-multi 20.

【0026】23は遅延回路であり、第4比較器19出
力を一定時間T1だけ遅延させる。ここで時間T1は図
4の別の被写体Qがフォーカスエリアに入り終わるのに
要すると予想される時間であり、時間T2は別の被写体
Qがフォーカスエリアを通過し終えると予想される時間
として設定されている(具体的には例えばT1=0.1
sec、T2=0.5sec)。第2モノマルチ21出
力は第3比較器18出力と共にAND回路22に入力さ
れ、遅延回路23出力は第4比較器19出力と共にAN
D回路24に入力され、更にAND回路22、24の両
出力はOR回路25の2入力となっている。OR回路2
5出力は被写体変化検出信号としてフォーカスモータ制
御回路14に供給される。
A delay circuit 23 delays the output of the fourth comparator 19 by a fixed time T1. Here, the time T1 is an estimated time required for another subject Q in FIG. 4 to finish entering the focus area, and the time T2 is set as an expected time for another subject Q to finish passing through the focus area. (Specifically, for example, T1 = 0.1
sec, T2 = 0.5 sec). The output of the second mono-multi 21 is input to the AND circuit 22 together with the output of the third comparator 18, and the output of the delay circuit 23 together with the output of the fourth comparator 19 is AN.
It is input to the D circuit 24, and both outputs of the AND circuits 22 and 24 are two inputs of the OR circuit 25. OR circuit 2
The five outputs are supplied to the focus motor control circuit 14 as subject change detection signals.

【0027】次に上述の被写体変化検出回路50の動作
について説明する。図7乃至図9に示される波形図は、
夫々図4乃至図6に示された状況に対応する。即ち、図
7は図4の如く主要被写体Pを撮影中に他の物体Qがカ
メラCaの前を横切った場合(第1の場合)を示し、図
8は図5の如く主要被写体がカメラに接近してきた場合
(第2の場合)を示し、図9は図6の如く主要被写体を
撮影中に他の物体が入ってきて止まった場合(第3の場
合)を示す。図7乃至図9において、aは主要被写体に
合焦しているレンズ位置に、レンズを固定した場合の焦
点評価値の時間変化の様子を示し、縦軸に焦点評価値、
横軸に経過時間が示されている。尚、2点鎖線は夫々前
述の閾値A、Bの幅を示している。また、bは第4比較
器19の出力を、cは第3比較器18の出力を、dは遅
延回路23の出力を、eは第2モノマルチ21の出力
を、fはAND回路22の出力を、gはAND回路24
の出力を、hはOR回路25の出力を夫々示す。
Next, the operation of the subject change detection circuit 50 will be described. The waveform diagrams shown in FIGS. 7 to 9 are:
Each corresponds to the situation shown in FIGS. 4 to 6. That is, FIG. 7 shows a case where another object Q passes in front of the camera Ca (first case) while photographing the main subject P as shown in FIG. 4, and FIG. 8 shows the main subject as the camera as shown in FIG. FIG. 9 shows a case where the main object is approaching (second case), and FIG. 9 shows a case (third case) where another object comes in and stops while photographing the main subject. In FIGS. 7 to 9, “a” shows a state of temporal change of the focus evaluation value when the lens is fixed at the lens position where the main subject is in focus, and the vertical axis shows the focus evaluation value,
The horizontal axis shows elapsed time. The two-dot chain lines indicate the widths of the above-mentioned threshold values A and B, respectively. Also, b is the output of the fourth comparator 19, c is the output of the third comparator 18, d is the output of the delay circuit 23, e is the output of the second monomulti 21, and f is the output of the AND circuit 22. Output, g is AND circuit 24
, And h represents the output of the OR circuit 25, respectively.

【0028】前述の第1の場合には、図7の如く焦点評
価値は一旦閾値B以上低下するが、時間T2までに回復
する。また、他の物体がカメラの前を横切って評価値が
下がり切るのが極めて速いため、第4比較器19の出力
bのパルス幅は時間T1より短く、第2AND回路24
の出力gにはHレベルの信号は出力されない。また他の
物体の通過は時間T2内で完了するため、第1AND回
路22出力もLレベルが維持され、OR回路25の出力
hに相当する被写体変化検出信号もLレベルとなる。即
ち、被写体が変化したことは認識されないことになり、
フォーカスモータ制御回路14が合焦動作を再開するこ
とはない。
In the above-mentioned first case, the focus evaluation value once decreases by the threshold value B or more as shown in FIG. 7, but recovers by the time T2. In addition, since the evaluation value of another object passes extremely quickly across the front of the camera, the pulse width of the output b of the fourth comparator 19 is shorter than the time T1, and the second AND circuit 24
No H level signal is output to the output g of the. Since the passage of other objects is completed within the time T2, the output of the first AND circuit 22 is also maintained at L level, and the subject change detection signal corresponding to the output h of the OR circuit 25 also becomes L level. That is, it is not recognized that the subject has changed,
The focus motor control circuit 14 does not restart the focusing operation.

【0029】次に第2の場合、即ち主要被写体が徐々に
カメラに接近してくる場合には、図8の如く焦点評価値
は比較的緩やかな変化を示し、第4比較器19の出力b
のパルス幅も時間T1を越える。そこで、第2AND回
路24の出力gは出力bの立上がりから時間T1だけ遅
れてHレベルとなり、更に時間T2後に第1AND回路
22の出力fもHレベルとなるが、この出力fに先行す
る出力gがOR回路25を経て被写体変化検出信号とし
てフォーカスモータ制御回路14に供給される。フォー
カスモータ制御回路14は、これを受けて初期値メモリ
11・最大値メモリ10の内容をクリアして一連の合焦
動作を再開する。従って、出力fより先に出力hにて素
早く被写体の変化が確認できるので、追従性のよいオー
トフォーカス動作が実現される。
Next, in the second case, that is, when the main subject gradually approaches the camera, the focus evaluation value shows a relatively gradual change as shown in FIG. 8, and the output b of the fourth comparator 19 is shown.
Also exceeds the time T1. Therefore, the output g of the second AND circuit 24 becomes H level with a delay of time T1 from the rise of the output b, and the output f of the first AND circuit 22 also becomes H level after the time T2, but the output g preceding this output f Is supplied to the focus motor control circuit 14 as an object change detection signal via the OR circuit 25. In response to this, the focus motor control circuit 14 clears the contents of the initial value memory 11 and the maximum value memory 10 and restarts a series of focusing operations. Therefore, the change of the subject can be confirmed quickly by the output h before the output f, so that the autofocus operation with good followability is realized.

【0030】第3の場合、即ち他の物体がカメラの前に
入って来て止まった場合には評価値の落ち込みが急激で
あり、第4比較器19の出力bのパルス幅は時間T1よ
り短いため、第2AND回路24出力はLレベルを維持
する。一方、第3比較器18の出力cは出力bの立上が
りに同期して以後Hレベルを維持するため、第1AND
回路22の出力fは出力cの立上がりから時間T2後に
Hレベルとなり、OR回路25を経て、これが被写体変
化検出信号としてフォーカスモータ制御回路14に供給
され、合焦動作を再開する。従って、この第3の場合に
は、他の物体がカメラの前に入って来てから、時間T2
という比較的長い時間の遅れの後に、合焦動作を再開す
ることになるが、急激に被写体までの距離が大きく変わ
った場合にフォーカスモータ3が駆動を始めてから合焦
するまでに、2sec程度の時間を要し、時間T2(例
えば0.5sec)程度の時間遅れは問題にならない。
In the third case, that is, when another object comes in front of the camera and stops, the evaluation value drops sharply, and the pulse width of the output b of the fourth comparator 19 is longer than the time T1. Since it is short, the output of the second AND circuit 24 maintains the L level. On the other hand, since the output c of the third comparator 18 maintains the H level after that in synchronization with the rising of the output b, the first AND
The output f of the circuit 22 becomes H level after a time T2 from the rise of the output c, is supplied to the focus motor control circuit 14 as an object change detection signal via the OR circuit 25, and restarts the focusing operation. Therefore, in this third case, the time T2 has passed since another object came in front of the camera.
After a relatively long time delay, the focusing operation is restarted. However, when the distance to the subject changes drastically, it takes about 2 seconds from the start of driving of the focus motor 3 to the focusing. It takes time, and a time delay of time T2 (for example, 0.5 sec) does not matter.

【0031】[0031]

【発明が解決しようとする課題】前述の従来技術では、
焦点評価値の落ち込みが主要被写体自体の移動によるも
のか、あるいは他の被写体のフォーカスエリアへの進入
によるものかを判断するに際して、他の被写体がフォー
カスエリアを通過するのに要すると予想される時間T2
を予め固定値に設定している。特に、横切り誤判断を避
けるためには、他の被写体が進入した時に、合焦動作が
再開されるレスポンスを犠牲にして、この時間T2を十
分に大きく設定する必要がある。
In the above-mentioned prior art,
Estimated time required for another subject to pass through the focus area when determining whether the drop in focus evaluation value is due to the movement of the main subject itself or the entry of another subject into the focus area. T2
Is set to a fixed value in advance. In particular, in order to avoid erroneous cross-cutting determination, it is necessary to set the time T2 sufficiently large at the expense of the response that the focusing operation is restarted when another subject enters.

【0032】ところで、主要被写体がカメラから遠い位
置にあれば、この主要被写体とカメラ間を他の被写体が
横切る可能性が高いので、レスポンスを犠牲にして時間
T2を大きく設定することにより確実な判断を為すこと
が重要となるが、主要被写体がカメラに近い位置にある
場合には、他の被写体が両者間を横切る可能性は極めて
小さくなる。従って、他の被写体の横切り監視に長い時
間を設定して、実際に横切りが生じて合焦動作の再開が
必要な場合に、迅速に対応することができなくなる欠点
の方が問題となる。
By the way, if the main subject is located far from the camera, there is a high possibility that another subject will cross between the main subject and the camera. Therefore, a reliable judgment is made by setting the time T2 large at the expense of the response. However, when the main subject is close to the camera, the possibility of another subject crossing the two is extremely small. Therefore, if a long time is set for cross-cutting monitoring of another subject and the cross-cutting actually occurs and the focusing operation needs to be restarted, the disadvantage that it cannot respond promptly becomes a problem.

【0033】[0033]

【課題を解決するための手段】そこで、本願発明は、合
焦動作完了直後のレンズ位置から主要被写体と撮像素子
間の被写体距離を検知し、この距離に応じて時間T2を
可変とし、両者の距離が長い場合には他の被写体が横切
る確率が高いのでT2を長くし、逆に両者の距離が短い
場合には確率が低いのでT2を短くすることを特徴とす
る。
Therefore, according to the present invention, the subject distance between the main subject and the image sensor is detected from the lens position immediately after the completion of the focusing operation, and the time T2 is made variable in accordance with this distance, and When the distance is long, the probability that another subject will cross is high, so T2 is lengthened, and conversely, when the distance between the two is short, the probability is low, so T2 is shortened.

【0034】[0034]

【作用】本発明は上述のように構成したので、主要被写
体とは異なる他の被写体の横ぎりあるいは進入が生じて
も、その確率に応じて合焦動作の誤再開の発生または再
開の遅延を最小限に抑えることができる。
Since the present invention is configured as described above, even if a subject other than the main subject is crossed or approached, the focusing operation may be erroneously restarted or the restart may be delayed depending on the probability. Can be kept to a minimum.

【0035】[0035]

【実施例】以下、図1に従い本願発明の一実施例につい
て説明する。図11と異なる部分は、第1及び第2モノ
マルチ20、21に代えて、固定周波数のクロックを発
生する発振器を内蔵し、このクロックをカウントダウン
するDOWNカウンタ40が第3比較器18とAND回
路22間に挿入され、更にこのカウンタのプリセット回
路41が追加されている点である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. 11 is different from the first and second monomultis 20 and 21 in that it includes an oscillator that generates a fixed frequency clock, and a DOWN counter 40 that counts down the clock is combined with a third comparator 18 and an AND circuit. This is that the counter is inserted between 22 and a preset circuit 41 of this counter is further added.

【0036】プリセット回路41は位置メモリ15のリ
ング位置信号を受け、焦点評価値が最大値をとるレンズ
位置、即ち合焦動作完了時のレンズ位置に応じてカウン
タ40に供給するプリセット値を変更する回路であり、
合焦動作完了時のレンズ位置が無限遠点に近付くにつれ
てプリセット値を大きくし、逆に近点に近付くにつれて
小さくする。
The preset circuit 41 receives the ring position signal of the position memory 15 and changes the preset value supplied to the counter 40 in accordance with the lens position where the focus evaluation value has the maximum value, that is, the lens position when the focusing operation is completed. Circuit,
The preset value is increased as the lens position at the completion of the focusing operation approaches the infinity point, and conversely decreases as it approaches the near point.

【0037】DOWNカウンタ40は、第3比較器18
出力の立ち上がりのエッジに同期して内蔵のプリセット
回路41にて設定されたプリセット値からの発振器のク
ロックのカウントダウンを開始し、カウント値が零に達
すると図11の第2モノマルチ21のパルス幅と同一の
パルスを発する。従って、カウンタ40がカウントダウ
ンを開始し、零に達してパルスを発するまでの期間が、
他の被写体がフォーカスエリアを横ぎって通過し終える
時間T2に相当し、結果的に図12に示す様に合焦動作
完了時の主要被写体までの被写体距離に応じてこの時間
T2が可変値になったことになる。
The DOWN counter 40 includes a third comparator 18
In synchronization with the rising edge of the output, the oscillator clock countdown from the preset value set by the built-in preset circuit 41 is started, and when the count value reaches zero, the pulse width of the second mono-multi 21 in FIG. Emits the same pulse as. Therefore, the period until the counter 40 starts counting down, reaches zero, and emits a pulse is
This corresponds to the time T2 when another object finishes passing the focus area, and as a result, as shown in FIG. 12, this time T2 becomes a variable value according to the object distance to the main object when the focusing operation is completed. It has become.

【0038】こうして、他の被写体がカメラに近い位置
で、フォーカスエリアを横切るあるいは進入して停止す
る場合には、被写体の変化を監視する時間T2が短くな
り、図9の(e)、(f)、(h)のパルスが鎖線のよ
うに前にシフトして、他の被写体がフォーカスエリアに
進入して停止したことにより必要な合焦動作の再開が早
まることになる。
In this way, when another subject crosses the focus area or approaches and stops at a position close to the camera, the time T2 for monitoring the change of the subject becomes short, and (e) and (f) of FIG. ), (H) pulse is shifted forward as shown by a chain line, and another subject enters the focus area and is stopped, so that the necessary focusing operation is restarted earlier.

【0039】また、他の被写体がカメラに遠い位置で、
フォーカスエリアを横切る場合、フォーカスエリアを通
過し終える時間は近い位置に比べ長くなり、図7の
(a)の鎖線のように焦点評価値の復帰は遅れ、
(b)、(c)、(d)のパルスも鎖線の様に後ろにシ
フトすることになり、時間T2を後ろにシフトしなけれ
ば、(f)として(e)のパルスが生じて、他の被写体
が通過し終える前に被写体が変化したとして合焦動作の
再開がなされることになり、本実施例のように構成する
ことにより時間T2を長くして対応することが可能とな
る。
Further, when another subject is far from the camera,
When crossing the focus area, the time to finish passing through the focus area is longer than that at a near position, and the recovery of the focus evaluation value is delayed as shown by the chain line in (a) of FIG.
The pulses of (b), (c), and (d) are also shifted backward like a chain line. Unless the time T2 is shifted backward, the pulse of (e) is generated as (f), and Since the subject has changed before the subject has finished passing through, the focusing operation is restarted, and the configuration of the present embodiment makes it possible to extend the time T2 and cope with it.

【0040】[0040]

【発明の効果】上述の如く本発明によれば、合焦動作完
了直後のレンズ位置から主要被写体と撮像素子間の被写
体距離を検知し、この距離に応じて通過予想時間T2を
可変とし、両者の距離が長い場合には他の被写体の横切
りあるいは進入の確率が高いのでT2を長くして横切り
途中で被写体が変化したと誤判断することを防止し、逆
に両者の距離が短い場合には他の被写体の横切りあるい
は進入の確率が低いのでT2を短くして他の被写体の進
入及び停止による合焦動作の再開が迅速に実行される。
As described above, according to the present invention, the subject distance between the main subject and the image pickup device is detected from the lens position immediately after the focusing operation is completed, and the estimated passage time T2 is made variable according to this distance, When the distance is long, the probability of crossing or approaching another subject is high, so T2 is lengthened to prevent erroneous determination that the subject has changed during the crossing, and conversely when the distance between the two is short. Since the probability of crossing or approaching another subject is low, T2 is shortened to quickly restart the focusing operation by approaching or stopping another subject.

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

【図1】本発明の一実施例の回路ブロック図である。FIG. 1 is a circuit block diagram of one embodiment of the present invention.

【図2】従来例の回路ブロック図である。FIG. 2 is a circuit block diagram of a conventional example.

【図3】従来例の要部回路ブロック図である。FIG. 3 is a main part circuit block diagram of a conventional example.

【図4】他の被写体が横切る場合の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram when another subject crosses.

【図5】主要被写体が接近する場合の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram when a main subject approaches.

【図6】他の被写体が進入して停止する場合の説明図で
ある。
FIG. 6 is an explanatory diagram when another subject enters and stops.

【図7】他の被写体が横切る場合の各部の波形説明図で
ある。
FIG. 7 is an explanatory diagram of waveforms of each part when another subject crosses.

【図8】主要被写体が接近する場合の各部の波形説明図
である。
FIG. 8 is an explanatory diagram of waveforms of each part when a main subject approaches.

【図9】他の被写体が進入して停止する場合の各部の波
形説明図である。
FIG. 9 is a waveform explanatory diagram of each part when another subject enters and stops.

【図10】合焦動作時のレンズ位置と焦点評価値の関係
を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a relationship between a lens position and a focus evaluation value during a focusing operation.

【図11】従来例の回路ブロック図である。FIG. 11 is a circuit block diagram of a conventional example.

【図12】合焦時のレンズ位置と時間T2の関係を説明
する図である。
FIG. 12 is a diagram illustrating a relationship between a lens position and time T2 when focusing is performed.

【図13】フォーカスエリアを説明する図である。FIG. 13 is a diagram illustrating a focus area.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

5 焦点評価値発生回路 14 フォーカス制御回路 17 第3メモリ 40 DOWNカウンタ 41 プリセット回路 50 被写体変化検出回路 5 Focus Evaluation Value Generation Circuit 14 Focus Control Circuit 17 Third Memory 40 DOWN Counter 41 Preset Circuit 50 Subject Change Detection Circuit

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 一定期間にわたる撮像映像信号の高域成
分レベルを焦点評価値として出力する焦点評価値発生手
段と、 レンズの撮像素子に対する相対位置を変更せしめて、撮
影者が撮影を所望し撮像画面の中央に位置せしめる主要
被写体を撮影中に、焦点評価値が最大値をとる位置にて
停止せしめる合焦動作を行うフォーカス制御手段と、 該合焦動作による前記レンズの停止時点での焦点評価値
を基準値として保持する記憶手段と、 前記合焦動作完了後の前記レンズの停止中に得られる焦
点評価値が該基準値に対してしきい値幅以上に低下した
状態が期間T2にわたって持続することを検知する検知
手段とを備え、 前記状態が期間T2にわたって持続された時に前記合焦
動作を再開するオートフォーカスビデオカメラにおい
て、 合焦動作完了直後の前記レンズの位置より前記主要被写
体と前記撮像素子間の距離を検出する被写体距離検出手
段と、 該被写体距離が長い時に前記期間T2を長くし、前記被
写体距離が短い時に前記期間T2を短くする期間設定手
段を備えることを特徴とするオートフォーカスビデオカ
メラ。
1. A focus evaluation value generating means for outputting a high frequency component level of an imaged video signal for a certain period as a focus evaluation value, and a relative position of a lens with respect to an image pickup element is changed so that a photographer desires to take an image. Focus control means for performing a focusing operation to stop the main subject positioned at the center of the screen at a position where the focus evaluation value takes the maximum value, and focus evaluation at the time when the lens is stopped by the focusing operation. A storage unit that holds the value as a reference value, and a state in which a focus evaluation value obtained while the lens is stopped after completion of the focusing operation is reduced to a threshold value width or more with respect to the reference value continues for a period T2. An autofocus video camera that restarts the focusing operation when the state is maintained for a period T2. Immediately after, the subject distance detecting means for detecting the distance between the main subject and the image sensor from the position of the lens, the period T2 is lengthened when the subject distance is long, and the period T2 is shortened when the subject distance is short. An autofocus video camera, characterized in that it comprises a period setting means.
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