JPH03258171A - Automatic focus device - Google Patents

Automatic focus device

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JPH03258171A
JPH03258171A JP2057639A JP5763990A JPH03258171A JP H03258171 A JPH03258171 A JP H03258171A JP 2057639 A JP2057639 A JP 2057639A JP 5763990 A JP5763990 A JP 5763990A JP H03258171 A JPH03258171 A JP H03258171A
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focus
area
value
evaluation value
circuit
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Toshinobu Haruki
春木 俊宣
Kenichi Kikuchi
健一 菊地
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Sanyo Electric Co Ltd
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Sanyo Electric Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To facilitate the focusing onto a desired object by controlling a selecting operation of a focus area in response to a luminance difference in one area among plural areas set in a pattern. CONSTITUTION:A luminance signal in a video signal from an image pickup circuit 4 is inputted to a focus evaluation generating circuit 50 to form evaluation values Va, Vb of large and small areas set in the pattern. Each evaluation value is separated (51, 52) into evaluation values V, V1' and V2, V2' for each two fields and their variances V1, V2, and relative ratio variances r1, r2 are formed and they are fed to a focus motor control circuit 100. The circuit 100 executes the climb-up focusing and monitor of an object change and decides the direction of the focus based on each data in the area by means of the fuzzy inference and selects the area.

Description

【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 本発明は、ビデオカメラに用いられるオートフォーカス
装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (a) Field of Industrial Application The present invention relates to an autofocus device used in a video camera.

(ロ)従来の技術 ビデオカメラのオートフォーカス装置に於て、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、本質的にバララックスが存在せず、また被写界深度
が浅い場合や遠方の被写体に対しても、精度よく焦点を
合わせられるなど優れた点が多い。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。
(b) Conventional technology In the autofocus device of a video camera, the method of using the video signal itself from the image sensor to evaluate the focus control state is essentially free of variation and has a limited depth of field. It has many advantages, such as being able to focus accurately even when shooting shallow or distant objects. Moreover, there is no need for a special sensor for autofocus, and the mechanism is extremely simple.

特開昭63−21.5268号公報(HO4N  5/
232)には、前述のごときオートフォーカス装置の一
例が開示されている。
JP-A-63-21.5268 (HO4N 5/
232) discloses an example of the autofocus device as described above.

以下に、この従来技術の骨子を第2図、第3図を参照に
説明する。 第2図は、前記従来技術に関わるオートフ
ォーカス回路の全体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撮像素子を含む撮像回路
(4)によって映像信号となり、この中の輝度信号が焦
点評価値発生回路(5)に入力される。
The gist of this prior art will be explained below with reference to FIGS. 2 and 3. FIG. 2 is a circuit block diagram of the entire autofocus circuit related to the prior art. lens(
The image formed by step 1) is converted into a video signal by an image pickup circuit (4) including an image pickup element, and a luminance signal therein is input to a focus evaluation value generation circuit (5).

この焦点評価値発生回路(5)は、例えば第3図に示す
ように槽底される。
This focus evaluation value generating circuit (5) is configured, for example, as shown in FIG.

輝度信号は、高域通過フィルタ(HP F )(5c)
を通過して高域成分のみが分離され、次段の検波回路(
5d)にて振幅検波される。この検波出力は、A/D変
換回路(5e)にてデジタル値に変換され、ゲート回路
(5f)で画面中央部に設定されたフォーカスエリアの
信号だけが抜き取られて、積算回路(5g)でフィール
ド毎に積分され、現フィールドの焦点評価値かえられる
。このとき、輝度信号より同期分離回路(5a)によっ
て分離された垂直及び水平同期信号は、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、水平同期信号
及び固定の発振器出力に基いて、画面中央部分に長方形
のフォーカスエリアを設定し、この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)に供給している。
The luminance signal is passed through a high pass filter (HP F) (5c)
The high-frequency components are separated and sent to the next stage detection circuit (
5d), the amplitude is detected. This detection output is converted into a digital value by the A/D conversion circuit (5e), only the signal of the focus area set at the center of the screen is extracted by the gate circuit (5f), and then the signal of the focus area set at the center of the screen is extracted, and the signal is sent to the integration circuit (5g). It is integrated for each field, and the focus evaluation value of the current field is changed. At this time, the vertical and horizontal synchronization signals separated from the luminance signal by the synchronization separation circuit (5a) are input to the gate control circuit (5b) in order to set the focus area. The gate control circuit (5b) sets a rectangular focus area in the center of the screen based on vertical and horizontal synchronization signals and a fixed oscillator output, and generates a gate opening/closing signal that allows the luminance signal to pass only within this area. is supplied to the gate circuit (5c).

前述のように構成された焦点評価値発生回路(5)は、
常時1フイ一ルド分の焦点評価値を出力する。
The focus evaluation value generation circuit (5) configured as described above is as follows:
The focus evaluation value for one field is always output.

合焦動作開始直後に、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。
Immediately after the start of the focusing operation, the first focus evaluation value is held in the maximum value memory (6) and the initial value memory (7).

その後、フォーカスモータ制御回路(1o)は、ステッ
ピングモータであ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て、受光レンズ(1)を支持する
フォーカスリング(2)を回動させて、受光レンズ(1
)を光軸方向に変位させ、第2比較器(9)出力を監視
する。第2比較器(9)は、7オ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。
After that, the focus motor control circuit (1o) rotates the focus motor (3), which is a stepping motor, in a predetermined direction to rotate the focus ring (2) that supports the light receiving lens (1). Light receiving lens (1
) in the optical axis direction and monitor the output of the second comparator (9). The second comparator (9) compares the focus evaluation value after driving the seven orcus motors with the initial evaluation value held in the initial value memory (7), and outputs the magnitude thereof.

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
7オーカスモーク(3)を回転せしめるべくフォーカス
モータ駆動回路(31)を制御して、現在の焦点評価値
が初期評価値に比べ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
評価値よりも小さいと判断された場合には、フォーカス
モータの回転方向を逆にして、以後、第1比較器(8)
出力を監視する。
The focus motor control circuit (10) includes a second comparator (9).
) until the current focus evaluation value is larger than the initial evaluation value. If the current evaluation value is determined to be smaller than the initial evaluation value, the rotation direction of the focus motor is reversed, and from then on, the rotation direction of the focus motor is maintained as it is. Comparator (8)
Monitor output.

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]モード)、予め設定した第一の閾値以上
に減少した(第2モード)の2通りの比較信号(Sl 
)(S2)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 evaluation value, and determines whether the current focus evaluation value is the maximum value memory (6). There are two types of comparison signals (Sl
) (S2) is output. Here, the maximum value memory (6) is updated based on the output of the first comparator (8), and if the current evaluation value is larger than the contents of the maximum value memory (6), the value is updated and always current. The maximum focus evaluation value up to this point is retained.

(13)はレンズ(1)を支持するフォーカスリング(
2)の位置を指示し、モータ位置検出回路(30)にて
検出され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
)出力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ように更新される。
(13) is a focus ring (
This is a position memory that instructs the position of 2), receives a focus ring position signal detected by the motor position detection circuit (30), and stores the focus ring position as a lens position, and is similar to the maximum value memory (6). , the first comparator (8
) The focus ring position is updated so as to always maintain the focus ring position when the maximum evaluation value is reached based on the output.

尚、前記モータ位置検出回路(30)は、具体的には、
合焦動作の開始時点でリセットされ、ステッピングモー
タである7オーカスモータ(3)のステップ量を、近点
方向に正、遠点方向に負としてカウントアツプあるいは
ダウンするアップダウンカウンタで構成され、フォーカ
スリング位置信号はこのカウント値となる。
Note that the motor position detection circuit (30) specifically includes:
It consists of an up/down counter that is reset at the start of the focusing operation and counts up or down the step amount of the 7 orcus motor (3), which is a stepping motor, as positive toward the near point and negative toward the far point. The ring position signal becomes this count value.

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
、焦点評価値が最大評価値に比べて予め設定された第1
の閾値(M)より小さいという第2モードが指示される
と同時にフォーカスモータ(3)は逆転される。
The focus motor control circuit (10) includes a second comparator (9).
) focus motor in the direction determined based on the output (
3), monitor the output of the first comparator (8), and compare the focus evaluation value with the maximum evaluation value to the preset first comparator (8).
The focus motor (3) is reversed at the same time as the second mode, in which the value is smaller than the threshold value (M) of , is instructed.

このフォーカスモータ(3)の逆転により、受光レンズ
(1)の移動方向は、例えば撮像素子に接近する方向か
ら離れる方向へ、あるいはその逆に離れる方向から接近
する方向に変わる。
By reversing the focus motor (3), the direction of movement of the light-receiving lens (1) changes, for example, from a direction approaching the image sensor to a direction away from it, or vice versa, from a direction away from it to a direction toward it.

この逆転後、位置メモリ(13)の内容と、現在のリン
グ位置とが第3比較器(14)にて比較され、致したと
き、即ち7オーカスリング(2)つまりレンズ(1)が
焦点評価値が最大となる位置に戻ったときに、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)を出力する。
After this reversal, the contents of the position memory (13) and the current ring position are compared in the third comparator (14), and when they match, that is, the 7 orcus ring (2), that is, the lens (1) is in focus evaluation. The focus motor control circuit (10) functions to stop the focus motor (3) when the value returns to the maximum position. At the same time, the focus motor control circuit (10) outputs a lens stop signal (LS).

上述の所謂山登り合焦動作のレンズ位置の変化は、第4
図に示す。
The change in lens position in the so-called mountain climbing focusing operation described above is the fourth
As shown in the figure.

(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!(12)でこの第4メ
モリ(11)の保持内容は現在の焦点評価値と比較され
、現在の焦点評価値が第4メモリ(11)の内容に比べ
、予め設定された第2の閾値以上に小さくなったときに
、被写体が変化したと判断され、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
を受は取ると、再び山登り合焦動作をやり直して被写体
の変化に追随する。
(11) is the fourth point where the focus evaluation value at that point is held at the same time that the focusing operation by the focus motor control circuit (10) is completed and the lens stop signal (LS) is issued.
It is a memory, and the fourth comparison in the latter part! In (12), the content held in the fourth memory (11) is compared with the current focus evaluation value, and the current focus evaluation value is greater than or equal to the preset second threshold value compared to the content of the fourth memory (11). When the value becomes smaller than , it is determined that the subject has changed, and a subject change signal is output. When the focus motor control circuit (10) receives this signal, it restarts the hill-climbing focusing operation to follow changes in the subject.

このオートフォーカスシステムは、合焦精度、広範囲な
被写体への対応性に優れているが、以下に示す欠点を有
している。
Although this autofocus system has excellent focusing accuracy and adaptability to a wide range of subjects, it has the following drawbacks.

画面内の高域成分を積算する領域即ちフォーカスエリア
を大きくとった場合、背景などの影響で所望の被写体に
合焦しない場合が発生する。逆に小さくするとエリア内
にコントラストのある被写体がなくなることが多くなり
、不安定な動作となる。
If the region in which the high-frequency components in the screen are integrated, that is, the focus area, is set large, the desired subject may not be in focus due to the influence of the background or the like. On the other hand, if you make it smaller, there will often be no objects with contrast within the area, resulting in unstable operation.

これを防ぐために、領域を複数個用意し、撮影状況に応
じて、フォーカスエリアとして前記領域の1個を選択す
る技術が、特開平01−284181号公報(HO4N
  5/232)に提案されている。
In order to prevent this, a technique for preparing a plurality of areas and selecting one of the areas as a focus area according to the shooting situation is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 01-284181 (HO4N
5/232).

これは、大小の2個の領域を持ち、小領域内の焦点評価
値が一定値以上であれば小領域を使用しこれが一定値未
満であるとき、合焦すべき被写体がないものとして、大
領域を合焦対象領域とするものである。
This has two areas, large and small, and if the focus evaluation value in the small area is above a certain value, the small area is used, and if it is less than a certain value, it is assumed that there is no subject to focus on, and the large area is used. The area is set as the focus target area.

(ハ)発明が解決しようとする課題 前記従来技術の如く、焦点評価値の大小でフォーカスエ
リアを選択する場合、合焦すべき被写体がない状態と、
被写体は存在するが大きくぼけているために焦点評価値
が低い状態の区別が困難であり、中央の主要被写体に合
焦せず、周辺に合焦してしまう不都合が生じやすく、結
果的に所望の被写体に合焦しない画面が生じることにな
る。
(c) Problems to be Solved by the Invention When selecting a focus area based on the size of the focus evaluation value as in the prior art described above, there is a situation where there is no subject to focus on;
It is difficult to distinguish between states where the focus evaluation value is low because the subject is present but largely blurred, and the main subject in the center is not in focus, but the periphery is likely to be in focus. This will result in a screen where the subject is not in focus.

(ニ)課題を解決するための手段 本発明は、画面内に設定された複数の領域の1つをフォ
ーカスエリアとして選択する選択動作を為す選択手段と
、該フォーカスエリア内の輝度信号の高域成分の量を焦
点評価値として取り出す焦点評価値検出手段と、該焦点
評価値が極大となる位置に撮像系を駆動することで合焦
動作を行うフォーカス制御手段を備え、少なくとも前記
複数の領域の中の1個の領域の輝度差に応じて、前記選
択動作を制御することを特徴とし、更に具体的には、画
面中央に設定された第】領域と、該第1領域を含み該第
1領域より面積が大きな第2領域のいずれかをフォーカ
スエリアとして選択する選択手段と、該フォーカスエリ
ア内の輝度信号の高域成分の量を焦点評価値として取り
出す焦点評価値検出手段と、該焦点評価値が極大となる
位置に撮像系を駆動することで合焦動作を行うフォーカ
ス制御手段と、該第1領域内の輝度差の大小を判断し、
該輝度差が大きい時に、前記選択手段により、該第1領
域を優先的にフォーカスエリアとして選択することを特
徴とする。また、この時の輝反差の大小の判断に、ファ
ジィ推論を用いることを特徴とする。
(d) Means for Solving the Problems The present invention provides a selection means for performing a selection operation of selecting one of a plurality of areas set within a screen as a focus area, and a high-frequency range of a luminance signal within the focus area. A focus evaluation value detection means for extracting the amount of the component as a focus evaluation value, and a focus control means for performing a focusing operation by driving an imaging system to a position where the focus evaluation value is maximum, The selection operation is controlled according to the brightness difference of one area in the screen, and more specifically, the selection operation is controlled according to the brightness difference of one area in the screen. a selection means for selecting one of the second regions larger in area than the second region as a focus area; a focus evaluation value detection means for extracting the amount of high-frequency components of a luminance signal within the focus area as a focus evaluation value; a focus control unit that performs a focusing operation by driving an imaging system to a position where the value is maximum;
The present invention is characterized in that when the brightness difference is large, the selection means preferentially selects the first area as the focus area. Further, it is characterized in that fuzzy inference is used to determine the magnitude of the difference in brightness at this time.

(ホ)作用 本発明は、上述の如く溝底したので、領域内の輝度差が
大きいとき、領域内に何等かの被写体が存在するものと
判断し、この領域を優先的にフォーカスエリアとするこ
とになり、所望の被写体に焦点が合いやすくなる。
(E) Function The present invention has the groove bottom as described above, so when the difference in brightness within the area is large, it is determined that some object exists within the area, and this area is prioritized as the focus area. This makes it easier to focus on the desired subject.

(へ)実施例 以下、図面に従い本発明の実施例について説明する。(f) Example Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は本実施例の回路ブロック図である。FIG. 1 is a circuit block diagram of this embodiment.

尚、第1図において、従来技術の第2図、第3図と同一
部分には同一符号を付して説明を省略する。
Incidentally, in FIG. 1, the same parts as in FIGS. 2 and 3 of the prior art are given the same reference numerals, and explanations thereof will be omitted.

撮像回路(4)から出力された映像信号中の輝度信号は
、焦点評価値発生回路(50)に入力される。
The luminance signal in the video signal output from the imaging circuit (4) is input to the focus evaluation value generation circuit (50).

焦点評価値発生回路(50)は、第5図に示す様にカッ
トオフ周波数が、200KHzと600KHzと異なる
2種類のHP F (50)(50c)、これらのHP
F(50)(50c)出力をフィールド毎に選択して出
力する切換回路(5h)、切換回路(5h)出力を振幅
検波する検波回路(5d)、この検波出力をディジタル
値に変換するA/D変換器(5e)、輝度信号より同期
信号を分離する同期分離回路(5a)、分離された同期
信号及び固定の発振器出力に基づいて、第6図に示す様
に画面中央部に設定された比較的面積の小さな第1エリ
ア(A)内に対応する輝度信号部分のA/D変換値の通
過のみを許容する第1ゲート開閉信号をゲート回路(5
f)に、また第1エリア(A)を含み、このエリアより
面積の大きな第2エリア(B)内に対応する輝度信号部
分のA/D変換値の通過のみを許容する第2ゲート開閉
信号をゲート回路(50f)に供給するゲート制御回路
(50b)、ゲート回路(5f)(50f)から出力さ
れる各エリア内の輝度信号の高域成分のディジタル値を
1フイールドにわたって加算して結果的にディジタル積
分を為し、この積分値を1フイールド毎に夫々第1及び
第2焦点評価値(Va)(Vb)として出力し、且つ1
フイールド毎にリセットされる積算回路(5g)(50
g)により溝底される。
As shown in FIG. 5, the focus evaluation value generation circuit (50) uses two types of HP F (50) (50c) with different cutoff frequencies, 200 KHz and 600 KHz, and these HP
A switching circuit (5h) that selects and outputs the F(50) (50c) output for each field, a detection circuit (5d) that detects the amplitude of the output of the switching circuit (5h), and an A/D converter that converts this detection output into a digital value. Based on the D converter (5e), the synchronization separation circuit (5a) that separates the synchronization signal from the luminance signal, the separated synchronization signal, and the fixed oscillator output, it is set at the center of the screen as shown in Figure 6. A gate circuit (5
f), and a second gate opening/closing signal that allows passage of only the A/D converted value of the luminance signal portion corresponding to the second area (B) which includes the first area (A) and has a larger area than this area. The gate control circuit (50b) supplies the gate circuit (50f) to the gate circuit (50f), and the digital values of the high-frequency components of the luminance signals in each area output from the gate circuit (5f) are added over one field to obtain the result. digital integration is performed, and this integrated value is output as the first and second focus evaluation values (Va) and (Vb) for each field, respectively, and
Integration circuit (5g) (50
g).

ここで、切換回路(5h)は、同期分離回路(5a)出
力にて1フイールド毎にHP F (5c)(50c)
出力の一方を交互に選択するため、HP F (5c)
が選択されているフィールドでは、積算回路(5g)よ
り第1エリア(A)内の輝度信号のHP F (5c)
の力・7)オフ周波数である200KHz以上の高域成
分の1フイ一ルド分のディジタル積分値(■1)が第1
焦点評価値(Va)として出力され、同時に積算回路(
50g)より第2エリア(B)内の輝度信号の同じ<2
00KHz以上の高域成分の1フイ一ルド分のディジタ
ル積分値m’)が第2焦点評価値(vb)として出力さ
れる。また、次のフィールドでは、第1焦点評価値(V
a)は第1エリア(A)内の輝度信号のHPF (50
c)のカットオフ周波数である600K Hz以上の高
域成分の1フイ一ルド分のディジタル積分値(V2)、
第2焦点評価値(vb)は、同じ< 600K Hz以
上の高域成分のディジタル積分値(V2’)となり、以
後、同様の繰り返しとなる。
Here, the switching circuit (5h) selects HP F (5c) (50c) for each field at the output of the synchronous separation circuit (5a).
To select one of the outputs alternately, HP F (5c)
In the field where is selected, the integration circuit (5g) calculates the HP F (5c) of the luminance signal in the first area (A).
7) The digital integral value (■1) for one field of the high-frequency component of 200 KHz or more, which is the off frequency, is the first
It is output as a focus evaluation value (Va), and at the same time it is output as an integration circuit (
50g), the luminance signal in the second area (B) is the same <2
A digital integral value (m') of one field of high-frequency components of 00 KHz or higher is output as a second focus evaluation value (vb). Also, in the next field, the first focus evaluation value (V
a) is the HPF (50
c) digital integral value (V2) of one field of high-frequency components of 600 KHz or higher, which is the cutoff frequency;
The second focus evaluation value (vb) becomes the digital integral value (V2') of the same high-frequency component of <600 KHz or higher, and the same process is repeated thereafter.

この様にして得られた第1及び第2焦点評価値(Va)
(Vb)は夫々分離回路(51)(52)に入力される
First and second focus evaluation values (Va) obtained in this way
(Vb) are input to separation circuits (51) and (52), respectively.

分離回路(51)(52)は、共に切換回路(5h)で
の切換動作を1フイールド毎に切換えるために、同期分
離回路(5a)から発せられ、垂直同期信号を基に作成
される切換制御信号(SC)により分離タイミングが制
御され、分離回路(51)は、第1焦点評価値(Va)
を各HPFを用いた積分値m)(Vl’)に分離し、夫
々を評価値m)(Vl’)として出力する。同様に、分
離回路(52)は第2焦点評価値(Vb)を各HPFを
用いた積分値(V2)(V2’)に分離し、夫々を評価
値(V2)(V2’)として出力する。従って、評価値
m)m’)(V2)(V2’)はいずれも2フイールド
毎に更新されることになる。
The separation circuits (51) and (52) both perform switching control generated based on a vertical synchronization signal generated from the synchronization separation circuit (5a) in order to switch the switching operation in the switching circuit (5h) for each field. The separation timing is controlled by the signal (SC), and the separation circuit (51) uses the first focus evaluation value (Va).
is separated into integral values m)(Vl') using each HPF, and each is output as an evaluation value m)(Vl'). Similarly, the separation circuit (52) separates the second focus evaluation value (Vb) into integral values (V2) (V2') using each HPF, and outputs each as an evaluation value (V2) (V2'). . Therefore, the evaluation values m)m')(V2)(V2') are all updated every two fields.

次に評価値m)(V2)は、夫々初期値メモリ(7)(
57)、減算回路(70)(80)、メモリ(24)(
58)、相対比算出回路(25)(59)及び切換回路
(20)に入力される。一方、評価値m’)(V2’)
は、夫々相対比算出回路(25)(59)に入力される
Next, the evaluation value m) (V2) is the initial value memory (7) (
57), subtraction circuit (70) (80), memory (24) (
58), relative ratio calculation circuits (25), (59), and switching circuit (20). On the other hand, evaluation value m') (V2')
are input to relative ratio calculation circuits (25) and (59), respectively.

初期値メモリ(7)(57)は、合焦動作を開始させる
ために、先ずフォーカスモータ(3)の予め決められた
初期方向への回転を開始させる時点での評価値(Vl)
(V2)を保持する働きを為し、モータ(3)が前記初
期方向に回転してレンズ(1)が変位している間に、モ
ータ起動後に2フイールドが経過した時点で評価値m)
(V2)が更新されるので、後段の減算回路(70)(
80)で、この新しい評価値から初期値メモリ(7)(
57)の内容を減算して得られる値を、評価値(Vl)
(V2)ノ変化量(AVI ) (ΔV2)として、フ
ォーカスモータ制御回路(100)に出力する。
The initial value memory (7) (57) stores an evaluation value (Vl) at the time when the focus motor (3) first starts rotating in a predetermined initial direction in order to start the focusing operation.
(V2), and while the motor (3) rotates in the initial direction and the lens (1) is displaced, the evaluation value m) is obtained when two fields have passed after the motor is started.
(V2) is updated, the subsequent subtraction circuit (70) (
80), the initial value memory (7) (
The value obtained by subtracting the contents of 57) is the evaluation value (Vl)
(V2) is output to the focus motor control circuit (100) as the amount of change (AVI) (ΔV2).

メモリ(24,)(58)はモータ(3)起動後に得ら
れる評価値m)(V2)を2フイ一ルド間保持して、後
段の相対比算出回路(25)(59)に入力するもので
ある。
The memory (24,) (58) holds the evaluation value m) (V2) obtained after starting the motor (3) for two fields and inputs it to the subsequent relative ratio calculation circuit (25) (59). It is.

相対比算出回路(25)(59)は、第10図に示す様
に割算器(61)、メモリ(62)、減算器(63)に
て溝底され、割算器(61)では評価値fVl’)(V
2°)が更新される毎に、メモリ(24)(58)に保
持されている最新の評価値(Vl)(V2)との比、V
l’/Vl、V2’/V2を相対比(rl)(r2)と
して算出する。
The relative ratio calculation circuits (25) and (59) are divided into a divider (61), a memory (62), and a subtracter (63) as shown in FIG. Value fVl')(V
2°) is updated, the ratio of the latest evaluation value (Vl) (V2) held in the memory (24) (58), V
l'/Vl and V2'/V2 are calculated as relative ratios (rl) (r2).

ここで、相対比(rl)は、HP F (5c)を用り
また時の1フイ一ルド分の積分値(vl)と、HP F
 (50c)を用いた時の積分値(Vl’)との比であ
り、被写体を同一とした時の両積分値とフォーカスリン
グ位置(レンズ位置)との関係は第7図の様になる。即
ちカットオフ周波数の高いHP F (50c)での積
分値は急峻な山となり、カットオフ周波数の低いHP 
F (5c)での積分値は緩やかな山となる。そこでこ
の相対比と被写体のボケ度合(合焦時のレンズ位置より
の移動量あるいはズレ量)との関係をグラフに示すと、
第8図に示す様な単調減少特性曲線となる。
Here, the relative ratio (rl) is determined by using HP F (5c) and the integral value (vl) for one field of time, and HP F
(50c), and the relationship between both integral values and the focus ring position (lens position) when the subject is the same is as shown in FIG. In other words, the integral value at HP F (50c) with a high cutoff frequency becomes a steep mountain, and the integral value at HP with a low cutoff frequency (50c) becomes a steep mountain.
The integral value at F (5c) becomes a gentle peak. Therefore, the relationship between this relative ratio and the degree of blur of the subject (the amount of movement or deviation from the lens position at the time of focus) is shown in a graph.
This results in a monotonically decreasing characteristic curve as shown in FIG.

これは、前記相対比なる状態量は、焦点評価値と同じ様
に被写体の合焦状態(ボケ度合)を表現できる関数値で
あり、比率で表現されているため一種の正規化された状
態量であり、被写体のおかれている環境の影響をあまり
受けにくい性質を有している。例えば、被写体の照度が
変化した場合に、焦点評価値の絶対値は変化するが、相
対比としては大きな変化はない。通常、上記の性質は被
写体の種類を問わぬものである故に、この相対比をボケ
度合のパラメータとして使用することが可能となる。こ
の第8図の単調減少特性曲線をレンズ位置、即ちフォー
カスリング位置に対応させると、第9図の一点鎖線の様
に合焦位置を頂点として近点及び(1)点側に略直線状
に変化する特性図が得られる。
This is because the relative ratio state quantity is a function value that can express the in-focus state (degree of blur) of the subject in the same way as the focus evaluation value, and because it is expressed as a ratio, it is a kind of normalized state quantity. , and has the property of being less affected by the environment in which the subject is placed. For example, when the illuminance of the subject changes, the absolute value of the focus evaluation value changes, but the relative ratio does not change significantly. Normally, the above properties are independent of the type of subject, so this relative ratio can be used as a parameter for the degree of blur. When this monotonically decreasing characteristic curve in Fig. 8 is made to correspond to the lens position, that is, the focus ring position, it forms a substantially straight line from the in-focus position as the apex to the near point and point (1) side, as shown by the one-dot chain line in Fig. 9. A changing characteristic diagram is obtained.

割算器(61)にて得られた相対比(rl)(r2)は
、メモリ(62)及び減算器(63)に入力される。メ
モリ(62)は入力された相対比を2フイ一ルド間保持
して遅延させて減算器(63)に供給する働きを為し、
減算器(63)では、割算器(61)より得られる最新
の相対比からメモリ(62)に保持されている前回、即
ち2フイールド前の相対比を減算し、この減算値を相対
比(rl)b2)の変化分(Δr1)(Δr2)として
フォーカスモータ制御回路(100)に出力する。尚、
この変化分(Δr1)(△r2)は、モータの初期回転
方向が合焦方向とは反対である場合には、負の値となり
得ることは言うまでもない。
The relative ratio (rl) (r2) obtained by the divider (61) is input to a memory (62) and a subtracter (63). The memory (62) functions to hold the input relative ratio for two fields, delay it, and supply it to the subtracter (63).
The subtracter (63) subtracts the previous relative ratio held in the memory (62), that is, two fields ago, from the latest relative ratio obtained from the divider (61), and converts this subtracted value into the relative ratio ( rl) b2) are output to the focus motor control circuit (100) as changes (Δr1) (Δr2). still,
It goes without saying that the amount of change (Δr1) (Δr2) can be a negative value if the initial rotational direction of the motor is opposite to the focusing direction.

切換回路(20)は、フォーカスモータ制御回路(10
)から出力されるエリア切換信号(Sa)によって、合
焦動作で使用するエリアを選択して両焦点評価値m)(
V2)の一方を選択する。
The switching circuit (20) is a focus motor control circuit (10).
) to select the area to be used in the focusing operation and set the bifocal evaluation value m)(
V2).

切換回路(20)にて選択された焦点評価値は、最大値
メモリ(6)及び第1比較器(8)に供給され、従来例
と同様に、山登り制御を実行するための信号をフォーカ
スレンズ制御回路(100)に供給する。尚、位置メモ
リ(13)及び第3比較器(14)は従来例の第2図と
全く同一の動作を為す。
The focus evaluation value selected by the switching circuit (20) is supplied to the maximum value memory (6) and the first comparator (8), and similarly to the conventional example, a signal for executing hill climbing control is sent to the focus lens. Supplied to the control circuit (100). Incidentally, the position memory (13) and the third comparator (14) operate exactly the same as in the conventional example shown in FIG.

但し、切換回路(20)から得られる焦点評価値は、い
ずれも2フイールド毎に更新されるものであり、山登り
動作のための第1比較器(8)の比較動作等は全て2フ
イールド毎に為される。
However, the focus evaluation value obtained from the switching circuit (20) is updated every two fields, and the comparison operation of the first comparator (8) for hill climbing operation is updated every two fields. will be done.

また、切換回路(20)にて選択された焦点評価値は、
第4メモリ(11)及び第4比較器(12)にも供給さ
れ、従来例と同様に被写体変化の監視を実行する。
In addition, the focus evaluation value selected by the switching circuit (20) is
The signal is also supplied to a fourth memory (11) and a fourth comparator (12), and monitors changes in the subject as in the conventional example.

ズーム位置検出部(64)は、本ビデオカメラに装着さ
れている周知のズーム用レンズを有するズーム機構の広
角乃至望遠のズーム領域に応じて、現在のレンズの焦点
距離(Z)を示す信号を制御回路(100)に出力する
The zoom position detection unit (64) generates a signal indicating the current focal length (Z) of the lens according to the wide-angle to telephoto zoom range of the zoom mechanism having a well-known zoom lens attached to this video camera. Output to the control circuit (100).

平均輝度検出回路(65)は、第11図に示す様に、検
波回路(65a)、A/D変換回路(65b)及び積算
回路(65c)にて構成され、画面全体に対応する輝度
信号を検波回路(65a)にて振幅検波し、この検波出
力をA/D変換回路(65b)にて逐−A/D変換した
後に、積算回路(65C)にて1フイ一ルド分のA/D
変換データを全て積算して、ディジタル積分し、この積
分値を画面全体の平均輝度(IR5)として制御回路(
100)に出力する。
As shown in FIG. 11, the average brightness detection circuit (65) is composed of a detection circuit (65a), an A/D conversion circuit (65b), and an integration circuit (65c), and detects a brightness signal corresponding to the entire screen. The detection circuit (65a) performs amplitude detection, and the detected output is sequentially A/D converted by the A/D conversion circuit (65b), and then the integration circuit (65C) performs A/D conversion for one field.
All the converted data is integrated, digitally integrated, and the control circuit (
100).

コントラスト検出回路(66)は、第13図の如く槽底
されて、第1エリア(A)内の水平方向のコントラスト
を検出するものである。ここで、このコントラスト検出
回路(66)の動作について説明する。
The contrast detection circuit (66) is located at the bottom of the tank as shown in FIG. 13, and detects the contrast in the horizontal direction within the first area (A). Here, the operation of this contrast detection circuit (66) will be explained.

先ず、コントラストを検出するために、第12図に示す
様に第1エリア(A)を垂直及び水平方向に4×4で配
列された同一面積の16個の小領域(Nij)(++ 
 j=1〜4)に細分化し、分離回路(67)にて輝度
信号を各小領域毎に分離し、小領域毎に用意された16
個のディジタル積分器(Kij)(i、  j=1〜4
)に出力する。
First, in order to detect contrast, the first area (A) is divided into 16 small areas (Nij) (++
j = 1 to 4), and a separation circuit (67) separates the luminance signal for each small area, and 16 signals are prepared for each small area.
digital integrators (Kij) (i, j=1~4
).

ディジタル積分器は、いずれも第11図に示した平均輝
度検出回路(65)と全く同一の槽底を有しており、各
小領域に該当する輝度信号がディジタル積分されて、積
分値(F ij)として導出される。これらの積分1(
Fij)は、水平方向に並ぶ小領域の4個を1組として
、Max−Min算出回路(Li)(i=1〜4)に入
力される。即ち、積分M(Fll)(j =1〜4)は
、Max−Min算出回路(Ll)に、以下、同様に積
分値(F *+)(F itン(F 41)は夫々Ma
x−Min算出回路(L 1)(L *)(L、)に入
力される。
Each of the digital integrators has the same tank bottom as the average brightness detection circuit (65) shown in FIG. ij). These integrals 1 (
Fij) is input to the Max-Min calculation circuit (Li) (i=1 to 4) with a set of four small areas arranged in the horizontal direction. That is, the integral M (Fll) (j = 1 to 4) is sent to the Max-Min calculation circuit (Ll), and the integral value (F *+) (Fitton (F 41) is
It is input to the x-Min calculation circuit (L1) (L*) (L,).

Max−Min算出回路(L i)は、水平方向に並ぶ
小領域の4個の積分値の中の最大値と最小値を選択し、
(最大値−最小値)の減算を為して、この減算値(G 
i)を後段の最大値検出回路(68)に出力する。
The Max-Min calculation circuit (L i) selects the maximum value and minimum value among the four integral values of the small areas arranged in the horizontal direction,
(Maximum value - Minimum value) is subtracted, and this subtracted value (G
i) is output to the maximum value detection circuit (68) at the subsequent stage.

最大値検出回路(68)は4行分の減算1it(Gi)
の中の最大のものを取り出す働きを為し、この最大値を
コントラスト(△El)として出力する。従って、結局
、コントラスト(△El)は、1フイ一ルド分について
の第1エリア(A)の水平方向の輝度差が最も大きい行
の輝度差自体のディジタル値に相当することになる。
The maximum value detection circuit (68) subtracts 1 it (Gi) for 4 lines.
It functions to extract the maximum value among , and outputs this maximum value as contrast (ΔEl). Therefore, in the end, the contrast (ΔEl) corresponds to the digital value of the luminance difference itself in the row having the largest horizontal luminance difference in the first area (A) for one field.

フォーカスモータ制御回路(100)は、第1比較器(
8)及び第3比較器(14,)出力に基づいて、従来例
と同様に山登りの合焦動作を実行し、第4比較器(12
)出力に基づいて、従来例と同様に被写体変化の監視動
作を実行する。また、減算回路(70)(80)からの
出力、即ち、評価値(Vl)(V2)の初期値からの変
化量(Δ■1)(ΔV2)、相対比算出回路(25)(
59)からの出力、即ち第1エリア(A)についての評
価fin)、各エリアの相対比(rl)(r2)の初期
値がらの変化分(Δr1)(Δr2)、コントラスト検
出回路(66)からの出力、即ち第1エリア(A)内の
輝度のコントラスト(△El)の5種類のデータに基づ
いて合焦点の方向をファジィ推論にて決定すると共に、
分離回路(51)から出力される評価値(vl)、平均
輝度検出回路(65)からの出力、即ち画面全体の平均
輝度(IR5)、ズーム位置検出回路(64)がらの出
力、即ち現在の焦点距離(Z)及びコントラスト(△E
l)の4種類のデータに基づいてエリアの選択ファジィ
推論にて実行している。
The focus motor control circuit (100) includes a first comparator (
8) and the third comparator (14,), the mountain climbing focusing operation is performed as in the conventional example, and the fourth comparator (12,)
) Based on the output, the monitoring operation for changes in the subject is executed in the same way as in the conventional example. In addition, the outputs from the subtraction circuits (70) (80), that is, the amount of change (Δ■1) (ΔV2) from the initial value of the evaluation value (Vl) (V2), the relative ratio calculation circuit (25) (
59), that is, the evaluation fin) for the first area (A), the changes (Δr1) (Δr2) from the initial values of the relative ratios (rl) and (r2) of each area, and the contrast detection circuit (66) The direction of the in-focus point is determined by fuzzy inference based on five types of data of the brightness contrast (ΔEl) in the first area (A), and
The evaluation value (vl) output from the separation circuit (51), the output from the average brightness detection circuit (65), that is, the average brightness of the entire screen (IR5), and the output from the zoom position detection circuit (64), that is, the current Focal length (Z) and contrast (△E
Area selection fuzzy inference is performed based on the four types of data (1).

次に上述のファジィ推論による方向制御及びエリア選択
のための処理について詳述する。
Next, the processing for direction control and area selection using the above-mentioned fuzzy inference will be described in detail.

先ず方向判別処理は、第20図の如きフローチャートに
より実行され、この時に使用されるファジィ推論は、評
価値(vl)、変化量(ΔV1)(ΔV2)、変化分(
△rl)及びコントラスト(△El)を入力変数し、結
論部としてO乃至lの値をとり、大なる時に合焦点の方
向を現在のレンズの進行方向とし、小なる時に逆方向と
するパラメータ(di)としている。
First, the direction determination process is executed according to the flowchart shown in FIG.
△rl) and contrast (△El) are input variables, take a value from O to l as the conclusion part, and when it is large, the direction of the in-focus point is the current traveling direction of the lens, and when it is small, it is the opposite direction. di).

ここでルールは、 [ルール(1)] rifΔV1が大きいandΔr1が大きいthen 
d+=1.OJ [ルール(2)コ rif△v1が大きいand△r1が大きくないthe
n d*=o、7J [ルール(3)コ rifVlが小さいand△v2が小さいand△E1
が小さい then ds=0.24 と設定されている。
Here, the rule is [Rule (1)] rifΔV1 is large and Δr1 is large then
d+=1. OJ [Rule (2) Corif △v1 is large and △r1 is not large the
n d*=o, 7J [Rule (3) CorifVl is small and △v2 is small and △E1
is set to small then ds=0.24.

次に前記各ルールについて説明する。Next, each of the above rules will be explained.

[ルール(1)]は、第11図(a)(b)の如きメン
バーシップ関数で定義されている。第14図(a)は、
「Δv1が大きい」というルール(1)の条件(1)の
メンバーシップ値を示し、入力変数である変化量(ΔV
l)に対するメンバーシップ関数であり、変化量(ΔV
l)が大きくなるにつれてメンバーシップ値(u 、、
)が大きくなる単調増加直線を含む関数であり、この関
数より変化量(△Vl)に応じたメンバーシップ[(U
 、、)が求まる。
[Rule (1)] is defined by membership functions as shown in FIGS. 11(a) and (b). FIG. 14(a) shows
Indicates the membership value of condition (1) of rule (1) that “Δv1 is large”, and represents the input variable change amount (ΔV
l), and the amount of change (ΔV
As l) increases, the membership value (u, ,
) is a function that includes a monotonically increasing straight line that increases, and from this function, membership [(U
,,) can be found.

第14図(b)は「△r1が大きいJというルール(1
)の条件(2)のメンバーシップ値を示し、入力変数で
ある変化分(Δrl)に対するメンバーシップ関数であ
り、変化分(Δrl)が大きくなるにつれてメンバーシ
ップ値(u 、、)が大きくなる単調増加直線を含む関
数であり、この関数より変化分(Δrl)に応じたメン
バーシップM(u 、=)が求まる。
Figure 14(b) shows the rule that △r1 is large J (1
) is the membership value of condition (2), and is a membership function for the input variable change (Δrl), which is a monotonous function in which the membership value (u,,) increases as the change (Δrl) increases. This is a function including an increasing straight line, and membership M(u,=) according to the change (Δrl) is determined from this function.

ルール(1)は、第1エリア(A、)内の焦点評価値及
び相対比が共に増加した場合を考慮したもので、この場
合には、現在のレンズ(1)の移動方向に合焦点がある
可能性が高いので、第1エリア(A)を選択する様に、
結論部(dl)はd、=1と設定されている。
Rule (1) takes into consideration the case where both the focus evaluation value and the relative ratio in the first area (A,) increase, and in this case, the focused point is in the current moving direction of the lens (1). There is a high possibility that there is, so select the first area (A).
The conclusion part (dl) is set to d,=1.

[ルール(2)]は、第11図(a)(b)の如きメン
バーシップ関数で定義されている。第15図(a)は「
△Vlが大きいjというルール(2)の条件(1)のメ
ンバーシップ値を示し、入力変数である変化量(△Vl
)に対するメンバーシップ関数であり、これよりメンバ
ーシップ値(u 、、)が求まる。
[Rule (2)] is defined by membership functions as shown in FIGS. 11(a) and (b). Figure 15(a) shows “
Indicates the membership value of condition (1) of rule (2) that △Vl is large j, and the amount of change (△Vl
), from which the membership value (u, , ) can be found.

第15図(b)は「Δr1が大きくない」というルール
(2)の条件(2)のメンバーシップ値を示し、変化分
(Δrl)が大きくなるにつれてメンバーシップ値(U
、)が小さくなる単調減少直線を含む関数であり、この
関数より変化分(Δrl)に応じたメンバーシップ値(
u 、、)が求まる。
FIG. 15(b) shows the membership value of condition (2) of rule (2) that “Δr1 is not large”, and as the change (Δrl) increases, the membership value (U
, ) is a function that includes a monotonically decreasing straight line that decreases, and from this function, the membership value (
u,,) can be found.

ルール(2)は焦点評価値と相対比の変動傾向が異なる
場合で、合焦点が現在のレンズ移動方向とは反対方向に
ある可能性もあるとして、結論部(d、)はd、よりも
若干小さいd、=0.7に設定されている。
Rule (2) is for the case where the fluctuation trends of the focus evaluation value and relative ratio are different, and the in-focus point may be in the opposite direction to the current lens movement direction, so the conclusion part (d,) is better than d. The value d is set to be slightly smaller, d=0.7.

[ルール(3)]は、第11図(a )(b )(c 
)の如きメンバーシップ関数で定義されている。第16
図(a)はrVlが小さい」というルール(3)の条件
(1)のメンバーシップ値を示し、評価M(■1)が大
きくなるにつれてメンバーシップ値(U 、、)が小さ
くなる単調減少直線を含む関数であり、この関数より評
価値(■1)に応じたメンバーシップ値(u 、、)が
求まる。
[Rule (3)] is shown in Figure 11 (a), (b), and (c).
) is defined by a membership function such as 16th
Figure (a) shows the membership value of condition (1) of rule (3) that "rVl is small", and the monotonically decreasing straight line in which the membership value (U,,) decreases as the evaluation M (■1) increases The membership value (u, , ) corresponding to the evaluation value (■1) is determined from this function.

第16図(b)は「Δr2が小さい」といらルール(3
)の条件(2)のメンバーシップ値を示し、変化量(Δ
V2)が大きくなるにつれてメンバーシップ値Cu 、
、)が小さくなる単調減少直線を含む関数であり、こい
関数より変化量(ΔV2)に応じたメンバーシップ値(
U、)が求まる。
Figure 16(b) shows the ``Δr2 is small'' rule (3).
) is the membership value of condition (2), and the amount of change (Δ
As V2) increases, the membership value Cu,
, ) is a function that includes a monotonically decreasing straight line that decreases, and the membership value (
U,) is found.

第16図(C)は「△E1が小さい」というルール(3
)の条件(3)のメンバーシップ値を示し、コントラス
ト(△El)が大きくなるにつれてメンバーシップ値(
uss)ガ小さくなる単調減少直線を含む関数であり、
この関数よりコントラスト(△El)に応じたメンバー
シップ値(u 、、)が求まる。
Figure 16 (C) shows the rule (3) that “△E1 is small”.
) shows the membership value of condition (3), and as the contrast (△El) increases, the membership value (
uss) is a function that includes a monotonically decreasing straight line that decreases,
From this function, the membership value (u, . . .) corresponding to the contrast (ΔEl) is determined.

ルール(3)は、第1エリア(A)で焦点評価値が低く
て変化を取り出せない場合を考慮し、この時、第1エリ
ア(A)のコントラストが小さければ第1エリア(A)
に合焦の対象となる被写体が存在しないものとして、第
2エリア(B)の焦点評価値の変化で方向を決めること
とし、この第2エリア(B)での焦点評価値の変化量が
負の場合に、合焦点が現在のレンズの移動方向とは反対
方向にある可能性が高いとして、レンズ移動方向を反転
させ易くするために、結論部(d3)はd3=0.2と
低く設定されている。
Rule (3) considers the case where the focus evaluation value is low in the first area (A) and no change can be extracted, and in this case, if the contrast of the first area (A) is small, the focus evaluation value is low in the first area (A).
Assuming that there is no subject to be focused on, the direction is determined by the change in the focus evaluation value in the second area (B), and the amount of change in the focus evaluation value in the second area (B) is negative. In this case, the conclusion part (d3) is set as low as d3 = 0.2 in order to make it easier to reverse the lens movement direction, assuming that the in-focus point is likely to be in the opposite direction to the current lens movement direction. has been done.

上述の各ルールより方向判別のパラメータ(D)を算出
して、最終的にこのパラメータより方向を決定する方向
判別処理について120図のフローチャートを用いて説
明する。
A direction determination process in which a direction determination parameter (D) is calculated from each of the above-mentioned rules and a direction is finally determined from this parameter will be described using the flowchart in FIG. 120.

S T E P (100)にて各メンバーシップ値(
U、)(i、j:整数〉が各入力変数に応じて求まると
、次にS T E P (101)にて各ルールについ
ての各メンバーシップ値の最小のものが、各ルールの成
立度(U+)として算出される。例えば、ルール(1)
については、第14図によりu++>u+tであるため
成立度(Ul)はU+=u+tとなり、ルール(2)に
ついては第15図より、u 、、> u tsとなるの
で、成立度(UりはUs=uttとなり、更にルール(
3)については、第15図よりu sl< u ss<
 u 1!となるので成立度(U、)はU 2 = u
 31となる。
Each membership value (
U. (U+).For example, rule (1)
According to Fig. 14, since u++ > u + t, the degree of validity (Ul) is U+ = u + t, and for rule (2), from Fig. 15, u , , > u ts, so the degree of validity (Ul) is becomes Us=utt, and further the rule (
Regarding 3), from Fig. 15, u sl< u ss<
u 1! Therefore, the degree of validity (U,) is U 2 = u
It will be 31.

こうして得られた各ルールの成立度(U、)を基に、S
 T E P (102)にて方向判別用のパラメータ
(D)が次式 により算出される。この式(1)は各ルールの成立度で
各結論部を加重平均するこを意味している。
Based on the degree of establishment (U,) of each rule obtained in this way, S
At T E P (102), a parameter (D) for direction determination is calculated using the following equation. This formula (1) means that each conclusion part is weighted and averaged based on the degree of establishment of each rule.

S T E P (103)では得られたパラメータ(
D)により方向を決定し、具体的にはD≧0.5ならば
現在のレンズ移動方向に合焦位置があるので現行の方向
を維持させる様にモータ(3)の駆動を制御する制御指
令を発し、D<0.5ならば現在の方向とは逆方向に合
焦位置があるので、直ちにモータ(3)を反転させる制
御指令をフォーカスモーフ駆動回路(31)に発する。
In S T E P (103), the obtained parameter (
D) determines the direction, and specifically, if D≧0.5, the focus position is in the current lens movement direction, so a control command is issued to control the drive of the motor (3) to maintain the current direction. If D<0.5, the focus position is in the opposite direction to the current direction, so a control command to immediately reverse the motor (3) is issued to the focus morph drive circuit (31).

この様にして、5つの要因を考慮した上で、高精度な合
焦点の方向判別が為され、この判別方向にモータ(3)
を回転させてレンズを移動させつつ前述の山登り合焦動
作が実行される。
In this way, the direction of the in-focus point is determined with high precision by considering the five factors, and the motor (3)
The aforementioned hill-climbing focusing operation is performed while rotating the lens and moving the lens.

次にエリア選択処理は、第21図の如きフローチャート
により実行され、この時に使用されるファジィ推論は、
焦点評価値(vl)、コントラスト(△El)、焦点距
離(Z)及び平均輝度(IR5)を入力変数とし、結論
部として0乃至1の値をとり、小なる時に第1エリア(
A)、大なる時に第2エリア(B)を使用することを意
味するメンバーシップ値(a、)を設定している。
Next, the area selection process is executed according to the flowchart shown in FIG. 21, and the fuzzy inference used at this time is
The focus evaluation value (vl), contrast (△El), focal length (Z), and average brightness (IR5) are input variables, and the conclusion part takes a value between 0 and 1, and when it is small, the first area (
A), a membership value (a,) is set which means that the second area (B) is used when it is large.

ここでルールは、 [ルール(4)] rif (Vl)が大きい then  al : o、 0」 [ルール(5)] rif (Vl)が中くらいand(IR3)が小さい
then at=o、8」 [ルール(6)] rif (Vl)が小さいand (△El)が大きい
ancl(Z)が小さくない then as=0.3.1 次に前記各ルールについて説明する。
Here, the rules are: [Rule (4)] rif (Vl) is large then al: o, 0" [Rule (5)] rif (Vl) is medium and (IR3) is small then at = o, 8" [Rule (6)] rif (Vl) is small and (ΔEl) is large and ancl (Z) is not small then as=0.3.1 Next, each of the above rules will be explained.

[ルール(4)]は第17図の如きメンバーシップ関数
で定義され、この第17図は、「■1が大きい」という
ルール(4)の条件(1)のメンバーシップ値を示し、
焦点評価値(vl)に対するメンバーシップ関数であり
、評価値(■1)が大きくなるにつれてメンバーシップ
値(u 、、)が大きくなる単調増加直線を含む関数で
あり、この関数より評価1f(Vl)に応じたメンバー
シップ値(u 、、)が求まる。
[Rule (4)] is defined by a membership function as shown in Fig. 17, and this Fig. 17 shows the membership value of condition (1) of rule (4) that "■1 is large",
It is a membership function for the focus evaluation value (vl), and it is a function that includes a monotonically increasing straight line in which the membership value (u,,) increases as the evaluation value (■1) increases, and from this function, the evaluation 1f (Vl ) is determined according to the membership value (u,,).

ルール(4)は、焦点評価値(Vl)が大きい場合には
、第1エリア(A)に被写体が存在するものとしてエリ
ア(A)を優先させるために、結論部(al)はa+=
0.0に設定される。
Rule (4) is that when the focus evaluation value (Vl) is large, the conclusion part (al) is a+= in order to give priority to the area (A) assuming that the subject exists in the first area (A).
Set to 0.0.

[ルール(5)コは、第18図(a)(b)の如きメン
バーシップ関数で定義されている。第18図(a)はr
(Vl)が中くらい」というルール(5)の条件(1)
のメンバーシップ値を示し、評価値(Vl)が所定値で
メンバーシップ値が最大となる山型の関数であり、この
関数より評価値(■1)に応じたメンバーシップ値(u
、、)が求まる。
[Rule (5) is defined by membership functions as shown in FIGS. 18(a) and (b). Figure 18(a) shows r
Condition (1) of rule (5) that “(Vl) is medium”
It is a mountain-shaped function in which the membership value is the maximum when the evaluation value (Vl) is a predetermined value, and from this function, the membership value (u
,,) can be found.

第18図(b)はr(IR5)が小さい」というルール
(5)の条件(2)のメンバーシップ値を示し、平均輝
度(IR5)が大きくなるにつれてメンバーシップ1f
f(uis)が小さくなる単調減少直線を含む関数であ
り、この関数より平均輝度(IR3)に応じたメンバー
シップ値(u 、、)が求まる。
FIG. 18(b) shows the membership value of condition (2) of rule (5) that "r(IR5) is small", and as the average luminance (IR5) increases, the membership value 1f increases.
This is a function that includes a monotonically decreasing straight line in which f(uis) decreases, and from this function, the membership value (u, , ) according to the average luminance (IR3) is determined.

ルール(5)は、第1エリア(A)での焦点評価値(v
l)が余り大きくなく、且つ画面の平均輝度が暗い場合
を考慮し、この時映像信号のS/N比が悪く焦点評価値
の信頼性が低いので、より多くの情報を取り込むために
、フォーカスエリアとして第2エリア(B)が優先され
易い様に、結論部(a4)はa*=0.8に設定されて
いる。
Rule (5) is the focus evaluation value (v
l) is not very large and the average brightness of the screen is dark.In this case, the S/N ratio of the video signal is poor and the reliability of the focus evaluation value is low, so in order to capture more information, focus The conclusion part (a4) is set to a*=0.8 so that the second area (B) is likely to be given priority as the area.

[ルール(6)]は、第11図(a )(b )(c 
)の如きメンバーシップ関数で定義され、第19図(a
)はr(Vl)が小さい」というルール(6)の条件(
1)のメンバーシップ値を示し、評価値(■1)が大き
くなるにつれてメンバーシップ値が減少する単調減少直
線を含む関数であり、この関数より評価値(■1)に応
じたメンバーシップ値(U、)が求まる。
[Rule (6)] is shown in Figure 11 (a), (b), and (c).
) is defined by a membership function such as
) has a small r(Vl)” is the condition of rule (6) (
It is a function that shows the membership value of 1) and includes a monotonically decreasing straight line in which the membership value decreases as the evaluation value (■1) increases, and from this function, the membership value ( U,) is found.

第19図(b)は「(ΔEl)が大きい」というルール
(6)の条件(2)のメンバーシップ値を示し、コント
ラスト(△El)が大きくなるにつれてメンバーシップ
値(U、)が大きくなる単調増加直線を含む関数であり
、この関数よりコントラスト(ΔEl)に応じたメンバ
ーシップ値(U、)が求まる。
Figure 19(b) shows the membership value of condition (2) of rule (6) that "(ΔEl) is large", and the membership value (U, ) increases as the contrast (ΔEl) increases. This is a function including a monotonically increasing straight line, and a membership value (U, ) corresponding to the contrast (ΔEl) is determined from this function.

第19図(C)は「(2)が小さくない」というルール
(6)の条f’t−(3)のメンバーシップ値を示し、
焦点距離(Z)が大きくなるにつれてメンバーシップ値
(u 、、)が大きくなる単調増加直線を含む関数であ
り、この関数より焦点距離(Z)に応じたメンバーシッ
プ値(uo)が求まる。
Figure 19 (C) shows the membership value of article f't-(3) of rule (6) that "(2) is not small",
It is a function including a monotonically increasing straight line in which the membership value (u, . . .) increases as the focal length (Z) increases, and the membership value (uo) corresponding to the focal length (Z) can be found from this function.

ルール(6)は、第1エリア(A)の焦点評価値が小さ
いが、第1エリア(A)内のコントラストが高い場合を
考慮しており、焦点距離が短く被写界深度が深い場合を
除いて、ぼけているがあるいは何らかの被写体が存在す
るものとして第1エリア(A)が比較的優先され易い様
に、結論部(a6)はa6=0.3に設定されている。
Rule (6) considers the case where the focus evaluation value of the first area (A) is small but the contrast within the first area (A) is high, and the case where the focal length is short and the depth of field is deep. The conclusion part (a6) is set to a6=0.3 so that the first area (A) is relatively likely to be given priority as it is assumed that some object exists, although it is blurry.

上述の各ルールよりエリア選択のパラメータ(Y)を算
出して、最終的にこのパラメータよりエリア選択するエ
リア選択処理について第21図のフローチャートを用い
て説明する。
An area selection process in which an area selection parameter (Y) is calculated from each of the above-mentioned rules and an area is finally selected based on this parameter will be described using the flowchart of FIG. 21.

S T E P (200)!:l:て入力変数の値と
メンバーシップ関数からルール(1)の条件(j)(i
=4〜6、  J=1  or 2  or 3)のメ
ンバーシップ値(UI)が求められると、次にS T 
E P (201)にて各ルールについての各メンバー
シップ値の最小のものが各ルールの成立度(U i)と
して算出される。
STEP (200)! :l: Condition (j) (i
= 4 to 6, J = 1 or 2 or 3) is determined, then S T
In E P (201), the minimum membership value for each rule is calculated as the degree of establishment (U i ) of each rule.

例えば、ルール(4)については成立度(U4〉はU。For example, regarding rule (4), the degree of establishment (U4> is U).

=u41となり、ルール(5)については第18図より
、u 、、< u stとなるので、成立度(U、)は
U、=L1g+となり、更にルール(6)については第
19図よりu at< u ax< u isとなるの
で成立度(U6)はU。
= u41, and for rule (5), from Fig. 18, u , , < u st, so the degree of establishment (U,) is U, = L1g+, and further, for rule (6), from Fig. 19, u Since at< u ax< u is, the degree of establishment (U6) is U.

=u、1となる。=u, 1.

こうして得られた各ルールの成立度(U、)を基に、S
 T E P (202)にてエリア選択用のパラメー
タ(Y)が次式 により算出される。この式は各ルールの成立度で各結論
部を加重平均するこを意味している。STE P (2
03)では得られたパラメータ(Y)によりエノアを選
択し、具体的にはY≧0.5ならばフォーカスエリアと
して第2エリアCB)を選択し、Y〈0,5ならば第1
エリア(A)が選択される。
Based on the degree of establishment (U,) of each rule obtained in this way, S
At T E P (202), a parameter (Y) for area selection is calculated using the following equation. This formula means that each conclusion part is weighted and averaged based on the degree of establishment of each rule. STE P (2
In 03), select Enoa according to the obtained parameter (Y), specifically, if Y≧0.5, select the second area CB) as the focus area, and if Y<0,5, select the first area CB).
Area (A) is selected.

この様にして、4つの要因を考慮した上で、高精度なエ
リア選択が為され、これに対応した焦点評価値にて山登
り合焦動作を実行するために、切換回路(20)による
焦点評価値の選択が為される。
In this way, a highly accurate area selection is made taking into account the four factors, and focus evaluation is performed by the switching circuit (20) in order to execute the hill climbing focusing operation with the corresponding focus evaluation value. A value selection is made.

尚、このエリア切換処理は、合焦動作及び合焦点到達後
の被写体変化の監視動作中も実行される。また、実際に
エリアの切換えが為された直後には、切換回路(20)
から得られる焦点評価値に一時的に大きな変動が生じる
ので、この変動による誤動作を抑えるために、山登り合
焦動作及び被写体変化の監視動作に際して、第1及び第
4比較器(8)(12)での比較動作は同一比較結果が
連続して3回得られた時にのみ、この比較結果を有効と
して出力する様に溝底されている。
Note that this area switching process is also executed during a focusing operation and an operation of monitoring changes in the subject after reaching the in-focus point. In addition, immediately after the area is actually switched, the switching circuit (20)
In order to suppress malfunctions caused by these fluctuations, the first and fourth comparators (8) and (12) are The comparison operation is designed so that the comparison result is output as valid only when the same comparison result is obtained three times in a row.

また、領域の分割、ルールなどは、本実施例に限るもの
ではない。又、本実施例の動作が、マイクロコンピュー
タを用いて、ソフトウェア的に実行できることは言うま
でもない。
Further, the area division, rules, etc. are not limited to those in this embodiment. Further, it goes without saying that the operation of this embodiment can be executed by software using a microcomputer.

(ト)発明の効果 上述の如く、本発明によれば、フォーカスエリアに被写
体が存在しない状態と、大きくぼけた被写体が存在する
場合の識別が可能となる。
(g) Effects of the Invention As described above, according to the present invention, it is possible to distinguish between a state in which there is no subject in the focus area and a state in which a largely blurred subject exists.

更に、この判断に輝度差を初めとする他の要素を含めた
ファジィ推論を用いることにより、より精度の高いフォ
ーカスエリアの切換えが可能となる。
Furthermore, by using fuzzy inference that includes other factors such as the brightness difference in this judgment, it becomes possible to switch the focus area with higher accuracy.

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

第1図、第4図乃至第21図は本発明の一実施例に係り
、第1図は全体の回路ブロック図、第4図は山登り合焦
動作の説明図、第5図、第10図、第11図、第13図
は要部回路ブロック図、第6図はエリア設定の説明図、
第7図はレンズ位置と焦点評価値との関係図、第8図は
相対比とボケ度合の関係図、第9図はレンズ位置と焦点
評価値及び相対比との関係図、第12図はエリア分割の
説明図、第14図、第15図、第16図、第17図、第
18図、第19図はメンバーシップ関数を示す図、第2
0図、第21図はフローチャートを示す図である。また
、第2図、第3図は従来例の回路ブロック図である。 (1)・・・レンズ、(50)・・・焦点評価値発生回
路、(20)・・・切換回路、(100)・・・フォー
カスモータ制御回路、(4)・・・撮像回路。
1, 4 to 21 relate to one embodiment of the present invention, in which FIG. 1 is an overall circuit block diagram, FIG. 4 is an explanatory diagram of mountain climbing focusing operation, and FIGS. 5 and 10. , Figures 11 and 13 are main circuit block diagrams, Figure 6 is an explanatory diagram of area setting,
Figure 7 is a relationship diagram between lens position and focus evaluation value, Figure 8 is a relationship diagram between relative ratio and degree of blur, Figure 9 is a relationship diagram between lens position, focus evaluation value and relative ratio, and Figure 12 is a relationship diagram between lens position and focus evaluation value and relative ratio. An explanatory diagram of area division, Figures 14, 15, 16, 17, 18, and 19 are diagrams showing membership functions,
0 and 21 are flowcharts. Further, FIGS. 2 and 3 are circuit block diagrams of conventional examples. (1) Lens, (50) Focus evaluation value generation circuit, (20) Switching circuit, (100) Focus motor control circuit, (4) Imaging circuit.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)画面内に設定された複数の領域の1つをフォーカ
スエリアとして選択する選択動作を為す選択手段と、 該フォーカスエリア内の輝度信号の高域成分の量を焦点
評価値として取り出す焦点評価値検出手段と、 該焦点評価値が極大となる位置に撮像系を駆動すること
で合焦動作を行うフォーカス制御手段と少なくとも前記
複数の領域の中の1個の領域の輝度差に応じて、前記選
択動作を制御することを特徴とするオートフォーカス装
置。
(1) A selection means that performs a selection operation to select one of a plurality of areas set in the screen as a focus area, and a focus evaluation that extracts the amount of high-frequency components of a luminance signal within the focus area as a focus evaluation value. a value detection means; a focus control means for performing a focusing operation by driving an imaging system to a position where the focus evaluation value is maximum; An autofocus device that controls the selection operation.
(2)画面中央に設定された第1領域と、該第1領域を
含み該第1領域より面積が大きな第2領域のいずれかを
フォーカスエリアとして選択する選択手段と、 該フォーカスエリア内の輝度信号の高域成分の量を焦点
評価値として取り出す焦点評価値検出手段と、 該焦点評価値が極大となる位置に撮像系を駆動すること
で合焦動作を行うフォーカス制御手段と該第1領域内の
輝度差の大小を判断し、該輝度差が大きい時に、前記選
択手段により、該第1領域を優先的にフォーカスエリア
として選択することを特徴とするオートフォーカス装置
(2) selection means for selecting either a first area set at the center of the screen or a second area including the first area and having a larger area than the first area as a focus area; and brightness within the focus area. a focus evaluation value detection means for extracting the amount of high-frequency components of a signal as a focus evaluation value; a focus control means for performing a focusing operation by driving an imaging system to a position where the focus evaluation value is maximum; and the first area. An autofocus device characterized in that the first area is selected as a focus area preferentially by the selection means when the brightness difference is large.
(3)輝度差の大小の判断に、ファジィ推論を用いるこ
とを特徴とする請求項1記載のオートフォーカス装置。
(3) The autofocus device according to claim 1, wherein fuzzy inference is used to determine the magnitude of the brightness difference.
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