JP2877379B2 - Auto focus camera - Google Patents
Auto focus cameraInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本発明は、撮像素子から得られる撮像映像信号中の輝
度信号を基に、焦点の自動整合を行うカメラのオートフ
ォーカス装置に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a camera autofocus apparatus that performs automatic focus adjustment based on a luminance signal in an imaged video signal obtained from an image sensor.
(ロ) 従来の技術 カメラのオートフォーカス装置において撮像素子から
の映像信号自体の高域成分を焦点制御の評価に用いる方
法は、本質的にパララックスが存在せず、また複写界深
度が浅い場合や遠方の被写体に対しても、精度良く焦点
を合わせられる等の優れた点が多い。しかも、オートフ
ォーカス用の特別なセンサも不要で、機構的にも極めて
簡単である。(B) Conventional technology A method of using a high-frequency component of a video signal itself from an image sensor for evaluation of focus control in a camera autofocus apparatus is essentially a method in which parallax does not exist and the depth of field of copy is shallow. There are many excellent points such as the ability to accurately focus on subjects that are far and far away. In addition, no special sensor for autofocus is required, and the mechanism is extremely simple.
特開昭63−125910号公報(G02B7/11)には、前述の所
謂山登りオートフォーカス方式の一例が開示されてい
る。ここで、この従来技術について、第2図及び第3図
を用いてその骨子を説明する。第2図は従来技術の全体
の回路ブロック図であり、この図において、レンズ
(1)によって結像した画像は、撮像素子を含む撮像回
路(4)によって映像信号となり、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)は第3
図に示すように構成される。映像信号より同期分離回路
(5a)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としてのサンプリング
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)及び撮像素子を駆動する固定の発振
器出力に基づいて、画面中央部分に長方形のサンプリン
グエリアを設定し、このサンプリングエリアの範囲のみ
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。JP-A-63-125910 (G02B7 / 11) discloses an example of the so-called hill-climbing autofocus method. Here, the essence of this prior art will be described with reference to FIGS. 2 and 3. FIG. FIG. 2 is an overall circuit block diagram of the prior art. In this figure, an image formed by a lens (1) becomes a video signal by an imaging circuit (4) including an imaging device, and a focus evaluation value generation circuit ( Input to 5). The focus evaluation value generation circuit (5)
It is configured as shown in the figure. The vertical synchronizing signal (VD) and the horizontal synchronizing signal (HD) separated from the video signal by the sync separation circuit (5a) are input to the gate control circuit (5b) to set a sampling area as a focus area. In the gate control circuit (5b), the vertical synchronization signal (VD),
Based on the horizontal synchronizing signal (HD) and the fixed oscillator output that drives the image sensor, a rectangular sampling area is set at the center of the screen, and a gate opening / closing signal that allows the passage of the luminance signal only in the range of this sampling area is set. Supply to the gate circuit (5c).
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、高域通過フィルター(H.P.
F)(5d)を通過して高域成分のみが分離され、次段の
検波回路(5e)で振幅検波される。この検波出力はA/D
変換回路(5f)に所定のサンプリング周期でディジタル
値に変換されて、順次積算器(5g)に入力される。Only the luminance signal corresponding to the area within the focus area by the gate circuit (5c) is passed through the high-pass filter (HP
F) After passing through (5d), only high-frequency components are separated, and amplitude detection is performed by the next-stage detection circuit (5e). This detection output is A / D
The data is converted into a digital value by the conversion circuit (5f) at a predetermined sampling cycle, and is sequentially input to the integrator (5g).
この積算器(5g)は、具体的にはA/D変換データと後
段のラッチ回路のラッチデータとを加算する加算器と、
この加算値をラッチし、1フィールド毎にリセットされ
るラッチ回路から成る所謂ディジタル積分器であり、1
フィールド期間についての全A/D変換データの和が焦点
評価値として出力される。従って、焦点評価値発生回路
はフォーカスエリア内での輝度信号を時分割的に抜き取
り、更にこの高域成分を1フィールド期間にわたってデ
ィジタル積分し、この積分値を現フィールドの焦点評価
値として出力することになる。Specifically, the integrator (5g) is an adder that adds the A / D conversion data and the latch data of the subsequent latch circuit,
This is a so-called digital integrator composed of a latch circuit that latches the added value and is reset every field.
The sum of all A / D conversion data for the field period is output as a focus evaluation value. Therefore, the focus evaluation value generating circuit extracts the luminance signal in the focus area in a time-division manner, further digitally integrates the high frequency component over one field period, and outputs the integrated value as the focus evaluation value of the current field. become.
オートフォーカス動作開始直後に、最初の焦点評価値
は最大値メモリ(6)と初期値メモリ(7)に保持され
る。その後、フォーカスモータ制御回路(10)はフォー
カスリング(2)を介してレンズ(1)を光軸方向に進
退させるフォーカスモータ(3)を予め決められた方向
に回転させ第2比較器(9)出力を監視する。第2比較
器(9)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(7)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 the start of the autofocus operation, the first focus evaluation value is held in the maximum value memory (6) and the initial value memory (7). Thereafter, the focus motor control circuit (10) rotates the focus motor (3) for moving the lens (1) in the direction of the optical axis via the focus ring (2) in the predetermined direction, and the second comparator (9). Monitor the output. The second comparator (9) compares the focus evaluation value after driving the focus motor with the initial evaluation value stored in the initial value memory (7) and outputs the magnitude of the comparison.
フォーカスモータ制御回路(10)は、第2比較器
(9)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、現在の焦点評
価値が初期の評価値よりも、予め設定された変動幅より
も大であるという出力がなされた場合には、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に比べ
て、上記変動幅よりも小であるという出力がなされた場
合にはフォーカスモータ(3)の回転方向を逆にして、
第1比較器(8)の出力を監視する。The focus motor control circuit (10) rotates the focus motor (3) in the first direction until the second comparator (9) outputs a large or small output, and the current focus evaluation value is smaller than the initial evaluation value. If the output is larger than the preset fluctuation range, the rotation direction is held as it is, and the current evaluation value is smaller than the fluctuation range as compared with the initial evaluation value. When the output is made, the rotation direction of the focus motor (3) is reversed,
The output of the first comparator (8) is monitored.
第1比較器(8)は最大値メモリ(6)に保持されて
いる今までの最大の焦点評価値と現在の焦点評価値を比
較し、現在の焦点評価値が最大値メモリ(6)の内容に
比べて大きい(第1モード)、上記予め設定した第1の
閾値以上に減少した(第2モード)の2通りのHレベル
の比較信号(P1)(P2)を出力する。ここで最大値メモ
リ(6)は、第1比較器(8)の出力に基づいて、現在
の焦点評価値が最大値メモリ(6)の内容よりも大きい
場合にはその値が更新され、常に現在までの焦点評価値
の最大値が保持される。The first comparator (8) compares the current maximum focus evaluation value held in the maximum value memory (6) with the current focus evaluation value, and the current focus evaluation value is stored in the maximum value memory (6). Two different H-level comparison signals (P1) and (P2) are output which are larger than the contents (first mode) and decreased to be equal to or larger than the preset first threshold (second mode). Here, the maximum value memory (6) is updated based on the output of the first comparator (8) when the current focus evaluation value is larger than the content of the maximum value memory (6). The maximum value of the focus evaluation value up to the present is held.
(13)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(6)と同様に第1
比較器(8)の出力に基いて、最大評価値となった場合
のレンズ位置を常時保持するようにに更新される。ここ
で、フォーカスリング(2)はフォーカスモータ(3)
により回転し、この回転に応じてレンズ(1)が光軸方
向に進退することは周知の技術である。尚、フォーカス
リング位置信号はフォーカスリング位置を検出するポテ
ンショメータにて出力されるが、フォーカスモータ
(3)をステップピングモータとし、このモータの近点
及び∞点方向への回転量を正及び負のステップ量とし、
フォーカスリングあるいはフォーカスモータの位置をこ
のステップ量にて表現することも可能である。(13) is a position memory which receives a focus ring position signal indicating the position of the focus ring (2) supporting the lens (1) and stores the focus ring position as a lens position. Similarly the first
Based on the output of the comparator (8), updating is performed so that the lens position when the maximum evaluation value is reached is always maintained. Here, the focus ring (2) is a focus motor (3)
It is a known technique that the lens (1) advances and retreats in the optical axis direction according to the rotation. The focus ring position signal is output by a potentiometer that detects the focus ring position. The focus motor (3) is a stepping motor, and the amount of rotation of this motor in the directions of the near point and the ∞ point is positive and negative. Step amount
The position of the focus ring or the focus motor can be expressed by this step amount.
フォーカスモータ制御回路(10)は、第2比較器
(9)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(8)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(8)出力にて現在の評価値が最大評価値に比
して上記予め設定された第1の閾値(Δy)より小さい
という第2モードが指示される(第4図のQに達する)
と同時にフォーカスモータ(3)は逆転される。この逆
転後、位置メモリ(13)の内容と、現在のフォーカスリ
ング位置信号とが第3比較器(14)にて比較され、一致
したとき、即ちレンズ(1)が焦点評価値が最大となる
位置(P)に戻ったときにフォーカスモータ(3)を停
止させるようにフォーカスモータ制御回路(10)は機能
する。同時にフォーカスモータ制御回路(10)はレンズ
停止信号(LS)を出力して合焦動作を完了する。The focus motor control circuit (10) monitors the output of the first comparator (8) while rotating the focus motor (3) in the direction determined based on the output of the second comparator (9), and In order to prevent malfunction due to noise, a second mode in which the current evaluation value at the output of the first comparator (8) is smaller than the preset first threshold value (Δy) as compared with the maximum evaluation value is provided. Instructed (reach Q in Fig. 4)
At the same time, the focus motor (3) is reversed. After this reverse rotation, the contents of the position memory (13) and the current focus ring position signal are compared by the third comparator (14), and when they match, that is, the focus evaluation value of the lens (1) becomes maximum. The focus motor control circuit (10) functions to stop the focus motor (3) when returning to the position (P). At the same time, the focus motor control circuit (10) outputs a lens stop signal (LS) to complete the focusing operation.
(11)はフォーカスモータ制御回路(10)による合焦
動作が終了して、レンズ停止信号(LS)が発せられると
同時にその時点での焦点評価値が保持される第4メモリ
であり、後段の第4比較器(12)でこの第4メモリ(1
1)の保持内容は現在の焦点評価値と比較され、その値
が再起動のための第2の閾値より大きくなった場合に
は、被写体が変化したとしてフォーカスモータ制御回路
(10)に被写体変化信号が出力される。フォーカスモー
タ制御回路(10)はこの信号を受けると再び合焦動作を
やり直して被写体の変化に追随する。(11) a fourth memory in which the focusing operation by the focus motor control circuit (10) is completed and the lens stop signal (LS) is issued, and at the same time the focus evaluation value at that time is held, The fourth comparator (12) uses the fourth memory (1
The content held in 1) is compared with the current focus evaluation value. If the value becomes larger than the second threshold value for restart, it is determined that the subject has changed, and the focus motor control circuit (10) notifies the focus motor control circuit (10) of the subject change. A signal is output. Upon receiving this signal, the focus motor control circuit (10) performs the focusing operation again and follows the change of the subject.
(ハ) 発明が解決しようとする課題 前記従来技術の方式は、極めて追随性が高く、合焦精
度も高いのであるが、被写体照度が映像信号の1フィー
ルドの周波数と異なる。一定の周波数で変化している場
合には、その照度変化によって、誤動作を生じる事があ
る。この事情を以下に若干詳しく説明する。(C) Problems to be Solved by the Invention The above-mentioned conventional technique has extremely high followability and high focusing accuracy, but the illuminance of the subject is different from the frequency of one field of the video signal. If the frequency changes at a constant frequency, a malfunction may occur due to the change in the illuminance. This situation will be described in some detail below.
例えば、NTSC方式のビデオカメラでは1フィールドの
周波数は60Hzであるが、これを50Hzで点灯している螢光
灯の様な放電ランプの照明下で使用する場合に、このよ
うな誤動作が生じる。50Hzで点灯している放電ランプの
明るさは100Hzの周波数で変動するため、被写体照度も1
00Hzの周波数で変化する。映像信号の1フィールドが60
Hzであるため、これらのビート周波数である20Hzのリッ
プルが生じる。For example, in a video camera of the NTSC system, the frequency of one field is 60 Hz, but such a malfunction occurs when this is used under the illumination of a discharge lamp such as a fluorescent lamp which is lit at 50 Hz. Since the brightness of the discharge lamp lit at 50 Hz fluctuates at a frequency of 100 Hz, the illuminance of the
It changes at a frequency of 00Hz. One field of the video signal is 60
Hz, a ripple of 20 Hz, which is the beat frequency, occurs.
即ち、一定の照度を有する照明下で所定の被写体を撮
影した場合のフィールド毎の平均輝度レベルは、通常は
第5図(a)の如く一定値に維持されるが、前述の如く
50Hzの放電ランプの照明下ではフリッカが生じ、第5図
(b)の如く3フィールド周期で(M1)→(M2)→(M
3)→(M1)→…と輝度レベルが変動する。ところで、
前記従来技術における焦点評価値平均輝度レベルと同様
に、被写体までの距離に変化がなく、しかも被写体自体
も変化しなくとも、撮像素子への入射光量に比例して変
化する特性を有しており、第5図(b)の如くフリッカ
が生じていると、同一被写体距離を維持して同一被写体
を撮影しているにも拘らず焦点評価値に変動が生じるこ
とになり、この様なフリッカの影響を受けた焦点評価値
に基づいて前記従来技術の如く合焦動作を行うと、合焦
位置のピーク検出を誤ったり、焦点評価値の最大値に変
化が生じたとして被写体に変化がないにも拘らず合焦動
作の再起動が為される惧れがある。That is, the average luminance level for each field when a predetermined subject is photographed under illumination having a constant illuminance is usually maintained at a constant value as shown in FIG. 5A, but as described above.
Flicker occurs under the illumination of a 50 Hz discharge lamp, and (M1) → (M2) → (M
3) → (M1) → ... The luminance level fluctuates. by the way,
Similar to the focus evaluation value average brightness level in the prior art, the distance to the subject does not change, and even if the subject itself does not change, it has a characteristic that changes in proportion to the amount of light incident on the image sensor. When the flicker occurs as shown in FIG. 5B, the focus evaluation value fluctuates even though the same subject is photographed while maintaining the same subject distance. When the focusing operation is performed based on the affected focus evaluation value as in the above-described conventional technique, the peak detection of the focus position is erroneously performed, or the subject does not change assuming that the maximum value of the focus evaluation value has changed. Nevertheless, there is a fear that the focusing operation may be restarted.
(ニ) 課題を解決するための手段 本発明は、撮像素子により得られる輝度信号の高域成
分を1フィールド期間にわたって積分する積分手段と、
前記撮像素子に対するレンズの相対位置を変更するレン
ズ相対位置変更手段と、積分開始後の3n+1、3n+2、
3n(nは整数)フィールド目の積分出力を第1乃至第3
焦点評価値として分離する分離手段と、該第1乃至第3
焦点評価値が夫々最大となる時のレンズ相対位置を、第
1及び第3合焦位置として第1乃至第3位置メモリに記
憶させる合焦位置検出手段と、前記第1乃至第3位置メ
モリに記憶された各レンズの相対位置のうち中間位置を
合焦状態に達した最終合焦位置とする合焦位置決定手段
と、を備え、前記レンズ相対位置変更手段は、前記合焦
位置決定手段で決定した最終合掌位置にレンズの相対位
置を変更したときレンズの相対位置の変更動作を停止す
ることを特徴とする。(D) Means for Solving the Problems The present invention provides an integrating means for integrating a high-frequency component of a luminance signal obtained by an image sensor over one field period;
Lens relative position changing means for changing the relative position of the lens with respect to the image sensor; 3n + 1, 3n + 2,
The integration output of the 3n (n is an integer) field is set to the first to third fields.
Separating means for separating as a focus evaluation value;
Focus position detecting means for storing the relative lens positions at which the focus evaluation value becomes maximum as first and third focus positions in first to third position memories, and in the first to third position memories. Focusing position determining means for setting an intermediate position among the stored relative positions of the lenses to be the final focusing position at which the focusing state has been reached, and the lens relative position changing means includes: When the relative position of the lens is changed to the determined final joint position, the operation of changing the relative position of the lens is stopped.
(ホ) 作用 本発明は上述の如く構成したので、50Hzの放電灯によ
るフリッカが発生しても、合焦動作に及ぼす影響は最小
限に抑えられる。(E) Function Since the present invention is configured as described above, even if flicker occurs due to a 50 Hz discharge lamp, the influence on the focusing operation can be minimized.
(ヘ) 実施例 以下、図面に従い本発明の一実施例について説明す
る。(F) Example An example of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図は本実施例装置の全体の回路ブロック図であ
る。尚、この第1図において従来例の第2図と同一部分
には同一符号を付して説明を省略する。FIG. 1 is an overall circuit block diagram of the present embodiment. In FIG. 1, the same parts as those in FIG. 2 of the conventional example are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
撮像回路(4)からの撮像映像信号中の輝度信号は、
積分手段となる焦点評価値発生回路(5)に入力され
て、従来例と同様に画面中央のフォーカスエリア内での
輝度信号の高域成分の1フィールド期間にわたるディジ
タル積分値が、現フィールドでの焦点評価値として出力
される。The luminance signal in the captured video signal from the imaging circuit (4) is
As in the prior art, the digital integrated value of the high-frequency component of the luminance signal over one field period in the focus area at the center of the screen is input to the focus evaluation value generating circuit (5) serving as the integrating means. It is output as a focus evaluation value.
(20)は1フィールド毎に固定接点(20a)→(20b)
→(20c)→(20a)→…と順次切換わる可動接片(20
d)を有する分離手段となるスイッチ回路であり、初期
状態では固定接点(20a)側に位置するため、合焦動作
が開始されて、焦点評価値発生回路(5)より発せられ
る最初のフィールドの焦点評価値は固定接点(20a)に
供給され、2フィールド目の焦点評価値は固定接点(20
b)に、3フィールド目の焦点評価値は固定接点(20c)
に供給され、以後同様の動作が為される。従って、固定
接点(20a)には3n+1(nは整数)フィールド目の焦
点評価値が3フィールド毎に供給され、固定接点(20
b)には3n+2フィールド目の焦点評価値が、固定接点
(20c)には3nフィールドの焦点評価値が夫々3フィー
ルド毎に供給される。(20): Fixed contact (20a) → (20b) for each field
→ (20c) → (20a) →… The movable contact piece (20
d) is a switch circuit serving as a separating means, which is located at the fixed contact (20a) side in the initial state, so that the focusing operation is started and the first field of the first field generated from the focus evaluation value generation circuit (5) is started. The focus evaluation value is supplied to the fixed contact (20a), and the focus evaluation value of the second field is set to the fixed contact (20a).
b) In the third field, the focus evaluation value is a fixed contact (20c)
And the same operation is performed thereafter. Therefore, the focus evaluation value of the 3n + 1 (n is an integer) field is supplied to the fixed contact (20a) every three fields, and the fixed contact (20a) is supplied.
The focus evaluation value of the 3n + 2 field is supplied to b), and the focus evaluation value of the 3n field is supplied to the fixed contact (20c) every three fields.
固定接点(20a)に供給される焦点評価値は、第1焦
点評価値(F1)として後段の初期値メモリ(7)、第2
比較器(9)及び第1合焦位置検出回路(21)に供給さ
れる。また、固定接点(20b)及び(20c)に供給される
焦点評価値は、第2及び第3焦点評価値(F2)(F3)と
して第2及び第3合焦位置検出回路(31)(41)に供給
される。The focus evaluation value supplied to the fixed contact point (20a) is used as a first focus evaluation value (F1) as an initial value memory (7) at a subsequent stage, and a second focus evaluation value (F1).
It is supplied to a comparator (9) and a first focus position detection circuit (21). The focus evaluation values supplied to the fixed contacts (20b) and (20c) are the second and third focus position detection circuits (31) and (41) as the second and third focus evaluation values (F2) and (F3). ).
初期値メモリ(7)は、第1焦点評価値の最初の値、
即ち合焦動作開始直後の焦点評価値が保持され、第2比
較器(9)はこの初期値メモリ(7)に保持された初期
焦点評価値とその後に得られる第1焦点評価値(F1)を
比較し、その大小を出力する。The initial value memory (7) stores the first value of the first focus evaluation value,
That is, the focus evaluation value immediately after the start of the focusing operation is held, and the second comparator (9) stores the initial focus evaluation value held in the initial value memory (7) and the first focus evaluation value (F1) obtained thereafter. Are compared, and the magnitude is output.
レンズ相対位置変更手段となるフォーカスモータ制御
回路(50)は従来例と同様に、第2比較器(9)が大ま
たは小という出力を発するまでは、予め決められた初期
方向にフォーカスモータ(3)を回転させ、現在の第1
焦点評価値が初期焦点評価値に比べて予め設定された変
動幅を越えて大であるという出力が為された場合には現
状の回転方向を維持し、変動幅を越えて小であるという
出力が為された場合には回転方向を逆にする様にフォー
カスモータ(3)の回転方向を決定する。As in the prior art, the focus motor control circuit (50) serving as the lens relative position changing means moves the focus motor (3) in a predetermined initial direction until the second comparator (9) outputs a large or small output. ) To rotate the current first
If the output that the focus evaluation value is larger than the preset focus evaluation value is larger than the preset fluctuation range, the current rotation direction is maintained, and the output that the focus evaluation value is smaller than the fluctuation range is output. Is performed, the rotation direction of the focus motor (3) is determined so that the rotation direction is reversed.
この回転方向に決定後に、第1乃至第3合焦位置検出
回路(21)(31)(41)は、第1乃至第3焦点評価値が
最大値をとるフォーカスリング位置、即ちレンズ位置を
検出し、夫々第1乃至第3合焦位置データ(D1)(D2)
(D3)として出力する。After the rotation direction is determined, the first to third focus position detection circuits (21), (31), and (41) detect the focus ring position at which the first to third focus evaluation values take the maximum value, that is, the lens position. And the first to third in-focus position data (D1) and (D2), respectively.
Output as (D3).
第1合焦位置検出回路(21)は、最大値メモリ(2
6)、比較器(28)及び位置メモリ(23)にて構成さ
れ、従来例と同様に最大値メモリ(26)は比較器(28)
の比較信号(P1)に基づいて、第1焦点評価値(F1)の
最大値が保持され、位置メモリ(23)は最大値メモリ
(26)に保持された最大値が得られる時のレンズ位置を
記憶し、比較器(28)は常に最大値メモリ(26)の内容
と第1焦点評価値(F1)を比較し、最新の第1焦点評価
値が最大値メモリ(26)の最大値データより大きいと判
断された時に比較信号(P1)を発し、また最大値データ
に比べ第1焦点評価値が第1の閾値(△y)だけ落ち込
んだと判断された時に出力(P2)を発する。従って、H
ベルの比較信号(P2)が発せられた時の位置メモリ(2
3)のレンズ位置が第1焦点評価値の最大値となる第1
合焦位置(G1)となり、これを示す第1合焦位置データ
(D1)が出力される。The first in-focus position detection circuit (21) has a maximum value memory (2
6), a comparator (28) and a position memory (23), and the maximum value memory (26) is a comparator (28) as in the conventional example.
, The maximum value of the first focus evaluation value (F1) is held based on the comparison signal (P1), and the position memory (23) is the lens position at which the maximum value held in the maximum value memory (26) is obtained. The comparator (28) always compares the contents of the maximum value memory (26) with the first focus evaluation value (F1), and the latest first focus evaluation value is the maximum value data of the maximum value memory (26). A comparison signal (P1) is issued when it is determined to be greater than the threshold value, and an output (P2) is issued when it is determined that the first focus evaluation value is lower than the maximum value data by a first threshold (△ y). Therefore, H
Position memory (2) when the bell comparison signal (P2) is issued
3) The first lens position where the lens position becomes the maximum value of the first focus evaluation value
The focus position (G1) is reached, and first focus position data (D1) indicating this is output.
第2及び第3合焦位置検出回路(31)(41)も、最大
値メモリ(36)(46)、比較器(38)(48)、位置メモ
リ(33)(43)にて構成され、比較器(38)(48)から
は第2及び第3焦点評価値が最大となる度に比較信号
(P1)が、また各最大値より第1の閾値(△y)だけ落
ち込みが認められた時に比較信号(P2)が発せられる。
各最大値メモリ及び位置メモリは比較信号(P1)が発せ
られる毎に更新され、比較信号(P2)がHレベルとなっ
た時の位置メモリ(33)(43)のレンズ位置が第2及び
第3焦点評価値の最大値をとる第2及び第3合焦位置
(G2)(G3)となり、これを示す第2及び第3合焦位置
データ(D2)(D3)が出力される。なお、第1乃至第3
合焦位置検出回路(21)(31)(41)は、合焦位置検出
手段に相当する。The second and third focus position detection circuits (31) and (41) also include maximum value memories (36) and (46), comparators (38) and (48), and position memories (33) and (43). From the comparators (38) and (48), the comparison signal (P1) was recognized each time the second and third focus evaluation values became maximum, and a decrease by a first threshold (△ y) was recognized from each maximum value. Sometimes a comparison signal (P2) is issued.
The maximum value memory and the position memory are updated each time the comparison signal (P1) is issued, and the lens positions of the position memories (33) and (43) when the comparison signal (P2) becomes H level are the second and the second. The second and third in-focus positions (G2) and (G3) that take the maximum value of the three focus evaluation values are obtained, and the second and third in-focus position data (D2) and (D3) indicating this are output. In addition, the first to third
The focus position detection circuits (21), (31), (41) correspond to focus position detection means.
合焦位置決定手段となる合焦位置決定回路(51)は、
第1乃至第3合焦位置データ(D1)(D2)(D3)に基づ
いて、各位置データに対応する第1乃至第3合焦位置
(G1)(G2)(G3)の中の中間位置を最終合焦位置
(J)として選択する働きを為し、例えば第6図の例で
は、G2<G3<G1の関係が成り立つので、最終合焦位置
(J)としては第3合焦位置(G3)が選択される。A focus position determination circuit (51) serving as a focus position determination means includes:
Based on the first to third in-focus position data (D1), (D2), and (D3), an intermediate position in the first to third in-focus positions (G1), (G2), and (G3) corresponding to each position data Is selected as the final in-focus position (J). For example, in the example of FIG. 6, since the relationship of G2 <G3 <G1 holds, the third in-focus position (J) is used as the final in-focus position (J). G3) is selected.
比較器(28)(38)(48)からの3個の比較信号(P
2)は、全てANDゲート(52)に入力されており、更にこ
のANDゲート(52)出力はフォーカス制御回路(50)に
供給されている。そして、いずれの比較信号(P2)もH
レベルとなった時、即ち第1乃至第3焦点評価値がいず
れも夫々の最大値から第1の閾値(△y)だけ落ち込ん
だと認められた時に、ANDゲート(52)よりHレベルの
出力が発せられ、これを受けるとフォーカスモータ制御
回路(50)はフォーカスモータ(3)を直ちに逆転させ
る。The three comparison signals (P) from the comparators (28), (38) and (48)
2) are all input to the AND gate (52), and the output of the AND gate (52) is supplied to the focus control circuit (50). Then, any of the comparison signals (P2) is H
Level, that is, when it is recognized that each of the first to third focus evaluation values has dropped from the respective maximum value by the first threshold value (△ y), the output of the H level from the AND gate (52). Is issued, and upon receiving this, the focus motor control circuit (50) immediately reverses the focus motor (3).
このモータ逆転後に、第3比較器(14)は現在のレン
ズ位置と最終合焦位置(J)を比較して両者が一致した
時、即ちフォーカスモータ(3)の逆転後にレンズ位置
が最終合焦位置(J)まで戻ったと認められた時に出力
を発する。After the reverse rotation of the motor, the third comparator (14) compares the current lens position with the final in-focus position (J), and when they match, that is, after the reverse rotation of the focus motor (3), the third comparator (14) makes the final focus. It emits an output when it is determined that it has returned to position (J).
フォーカスモータ制御回路(50)はこの出力を受ける
と、合焦状態に達したとしてレンズ停止信号(LS)を発
し、フォーカスモータ(50)を停止状態とし一連の合焦
動作が完了する。Upon receiving this output, the focus motor control circuit (50) issues a lens stop signal (LS) assuming that the focus state has been reached, stops the focus motor (50), and completes a series of focus operations.
第6図は第1乃至第3焦点評価値のレンズ位置に対す
る変化を示す図であり、各曲線は第1乃至第3焦点評価
値(F1)(F2)(F3)のレンズ位置に対する推移を示し
ており、各ポイント「○」は、フォーカスモータ(3)
の駆動に伴う1フィールド期間でのレンズ位置の変化を
考慮した上で実際に1フィールド毎に得られる第1乃至
第3焦点評価値を示しており、2個のポイント間の距離
(L)は1フィールド期間にフォーカスモータ(3)の
駆動により生じるレンズ(1)の移動量に相当する。
尚、第6図では説明を判り易くするために第1の閾値
(△y)の落ち込みに伴うフォーカスモータ(3)の逆
転については考慮せず、近点から∞点にわたる全域につ
いての焦点評価値の変化を示している。FIG. 6 is a diagram showing the change of the first to third focus evaluation values with respect to the lens position. Each curve shows the transition of the first to third focus evaluation values (F1), (F2), and (F3) with respect to the lens position. Each point "○" is a focus motor (3)
Shows the first to third focus evaluation values actually obtained for each field in consideration of the change in the lens position in one field period due to the driving of the lens, and the distance (L) between the two points is This corresponds to the amount of movement of the lens (1) caused by driving the focus motor (3) during one field period.
In FIG. 6, in order to make the description easy to understand, the reverse rotation of the focus motor (3) due to the fall of the first threshold value (△ y) is not considered, and the focus evaluation value for the entire region from the near point to the ∞ point is not considered. Shows the change.
一連の合焦動作完了後の被写体の変化の確認は、レン
ズ停止信号(LS)発生後に、比較器(28)(38)(48)
を被写体変化確認用に利用し、最新の第1乃至第3焦点
評価値と最大値メモリ(26)(36)(46)の内容を常時
比較し、これらの比較出力をフォーカスモータ制御回路
(50)にて監視し、第1乃至第3焦点評価値のいずれか
が予め設定された第2の閾値以上に変動すると、被写体
が移動あるいは変化したとして、全メモリをリセットし
フォーカスモータ(3)を再起動して前述の合焦動作を
再開する。After the completion of a series of focusing operations, the change of the subject can be confirmed by the comparators (28), (38), and (48) after the lens stop signal (LS) is generated.
Are used for confirming a change in the subject, the latest first to third focus evaluation values are constantly compared with the contents of the maximum value memories (26), (36), (46), and these comparison outputs are used as the focus motor control circuit (50). ), If any of the first to third focus evaluation values fluctuates above a second threshold value set in advance, it is determined that the subject has moved or changed, and all memories are reset and the focus motor (3) is turned on. Restart and restart the focusing operation.
前述の実施例では、フォーカスモータ制御回路(50)
の指令に基づいてフォーカスモータ(3)が駆動制御さ
れ、レンズ(1)が光軸方向に進退して、レンズの撮像
素子に対する相対位置を変化させているが、これに代え
てレンズ自体を固定し、バイモルフあるいはモータを用
いてフォーカスモータ制御回路(50)の指令に基づいて
撮像素子を光軸方向に進退させることにより対処するこ
とも可能である。また、合焦位置決定回路(51)では、
最終合焦位置(J)の決定に際して、第1乃至第3合焦
位置(G1)(G2)(G3)の中間位置を単純に選択した
が、これに代えて3合焦位置の平均位置を算出しても対
処可能である。In the above embodiment, the focus motor control circuit (50)
The drive of the focus motor (3) is controlled based on the instruction of (1), and the lens (1) moves forward and backward in the optical axis direction to change the relative position of the lens with respect to the image sensor, but instead fixes the lens itself. However, it is also possible to use a bimorph or a motor to move the image sensor in the optical axis direction based on a command from the focus motor control circuit (50). In the focus position determination circuit (51),
When the final focus position (J) is determined, the intermediate position between the first to third focus positions (G1), (G2), and (G3) is simply selected. Instead, the average position of the three focus positions is determined. Even if it is calculated, it can be dealt with.
(ト) 発明の効果 上述の如く本発明によれば、50Hzの放電灯等の照明下
においても、フリッカの影響による合焦動作の誤動作を
防止することが可能となる。(G) Effects of the Invention As described above, according to the present invention, it is possible to prevent a malfunction of the focusing operation due to the influence of flicker even under illumination of a 50 Hz discharge lamp or the like.
第1図は本発明の実施例の回路ブロック図、第6図は本
実施例の焦点評価値の変化を示す図、第2図は従来例の
回路ブロック図、第3図は同要部回路ブロック図、第4
図は山登りオートフォーカスの原理説明図、第5図はフ
リッカによる輝度レベルの変化を説明する図である。 (5)……焦点評価値発生回路、(3)……フォーカス
モータ、(20)……スイッチ回路、(23)(33)(43)
……位置メモリ。1 is a circuit block diagram of an embodiment of the present invention, FIG. 6 is a diagram showing a change in focus evaluation value of the present embodiment, FIG. 2 is a circuit block diagram of a conventional example, and FIG. Block diagram, 4th
FIG. 5 is a diagram illustrating the principle of hill-climbing autofocus, and FIG. 5 is a diagram illustrating a change in luminance level due to flicker. (5) Focus evaluation value generating circuit (3) Focus motor (20) Switch circuit (23) (33) (43)
...... Position memory.
Claims (1)
分を1フィールド期間にわたって積分する積分手段と、 前記撮像素子に対するレンズの相対位置を変更するレン
ズ相対位置変更手段と、 積分開始後の3n+1、3n+2、3n(nは整数)フィール
ド目の積分出力を第1乃至第3焦点評価値として分離す
る分離手段と、 該第1乃至第3焦点評価値が夫々最大となる時のレンズ
相対位置を、第1及び第3合焦位置として第1乃至第3
位置メモリに記憶させる合焦位置検出手段と、 前記第1乃至第3位置メモリに記憶された各レンズの相
対位置のうち中間位置を合焦状態に達した最終合焦位置
とする合焦位置決定手段と、を備え、 前記レンズ相対位置変更手段は、前記合焦位置決定手段
で決定した最終合掌位置にレンズの相対位置を変更した
ときレンズの相対位置の変更動作を停止することを特徴
とするオートフォーカスカメラ。1. An integrating means for integrating a high-frequency component of a luminance signal obtained by an image sensor over one field period; a lens relative position changing means for changing a relative position of a lens with respect to the image sensor; 3n + 1 after the start of integration , 3n + 2, 3n (where n is an integer) separating means for separating the integrated outputs of the fields as first to third focus evaluation values, and a lens relative position when the first to third focus evaluation values become maximum, respectively. , As the first and third focusing positions,
A focus position detecting means to be stored in a position memory; and a focus position determination for setting an intermediate position among the relative positions of the respective lenses stored in the first to third position memories to be a final focus position at which a focus state has been reached. Means for changing the relative position of the lens when the relative position of the lens is changed to the final palm position determined by the in-focus position determining means. Auto focus camera.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1255700A JP2877379B2 (en) | 1989-09-29 | 1989-09-29 | Auto focus camera |
Applications Claiming Priority (1)
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JPH03117277A JPH03117277A (en) | 1991-05-20 |
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