JPH0385875A - Automatic focus camera - Google Patents
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Abstract
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7オ
ーカス装置(こ関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (A) Industrial Application Field The present invention relates to an auto-7 focus device for a camera that automatically aligns the focus based on a luminance signal in a captured video signal obtained from an image sensor. .
(ロ) i足来の↑受衝
カメラのオートフォーカス装置において撮像素fからの
映像信号自体を焦点制御の計知に用いる方法は、本質的
にパララックスが存在せ1”、また彼写界深度が浅い場
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7オーカス用
の特別なセンサら不要で、機構的にも極めて簡明である
。(b) The method of using the image signal itself from the image sensor f to determine the focus control in the autofocus device of the ↑ impact-receiving camera described by Ashigora essentially has parallax1", and the It has many advantages, such as being able to focus accurately even when the depth of field is shallow or for distant objects.Furthermore, it does not require a special sensor for Auto 7 Orcus, and is extremely simple mechanically.
従来、このオート7オーカスの方法fl −Mが、”X
HK技術報告”5−io、第17巻第1号、通を86号
21ページに石田他著「山登り廿−ボ方式によるビデオ
カメラの自動焦点調節」どして述べられており、いわゆ
る山登りサーボ制ρpとして知られている。この山登り
サーボ制御はフ;ケに映像信号の高域成分の量が最大に
なるようにレンズを光軸方向に進退させる方式である。Conventionally, this auto7 orcus method fl -M is
HK Technical Report "5-io, Vol. 17, No. 1, No. 86, page 21, it is written by Ishida et al., "Automatic focus adjustment of a video camera using the mountain climbing servo system," and the so-called mountain climbing servo system is described. It is known as the control ρp. This mountain-climbing servo control is a method in which the lens is moved back and forth in the optical axis direction so that the amount of high-frequency components of the video signal is maximized.
特開昭63−125910号公報(GC12B7’11
)には、前述の所謂山登りオート7オーカス方式の一例
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
従来持重の6体の回路ブロック図であり、この図におい
二、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(
llIi値発生回路(5)に入力される。焦点評価値発
生回路(5)は@3図に示すようにfll或される。映
像信号より同期分離回路(5a)によって分離された垂
「[同期信5(VD)、水平同期信号(HD)は7オー
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
のゲート制御回路(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箱間のみの輝度信号の
通過を許容するゲート開閉俳号をゲート回路(5c)に
供給する。Japanese Unexamined Patent Publication No. 125910/1983 (GC12B7'11
) discloses an example of the above-mentioned so-called mountain climbing auto 7 orcus system. Here, the gist of this prior art will be explained using FIGS. 2 and 3. Fig. 2 is a circuit block diagram of a conventional 6-piece body.
It is input to the llIi value generation circuit (5). The focus evaluation value generation circuit (5) is completely turned off as shown in Figure 3. The vertical sync signal 5 (VD) and horizontal sync signal (HD) separated from the video signal by the sync separation circuit (5a) are input to the gate control circuit (5b) for setting the sampling area as the 7 orcus area. The gate control circuit (5b) outputs a vertical synchronizing signal (VD) and a horizontal synchronizing signal (
A rectangular sampling area is set in the center of the screen based on the fixed oscillator output that drives the HD) and image sensor, and a gate circuit ( 5c).
ゲート回路(5C)によって取り出されたファーカスエ
リアの範囲内に対応する輝度信号のhが、高j或通過フ
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。The luminance signal h corresponding to the range of the focus area extracted by the gate circuit (5C) passes through a high-j pass filter (H, P, F) (5d) to separate only the high frequency components. Amplitude detection is performed in the next stage detection circuit (5e). This detection output is converted into a digital value by an A/D conversion circuit (5f) at a predetermined sampling period, and is sequentially input to an integrator (5g).
この積算器(5g)は、具体的にはA/D便換データと
後段のラッチ回路のランチデータとを加算する加算器と
、この加算値をラッチし、17f−ルド毎にリセットさ
れるラッチ回路から歳る所謂ディジタル積分器であり、
このリセット直前のうlチデータ、即ちl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h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フイ一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。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(1o)はフォーカスリング(2)を介してレンズ(
1)を撮像素子に直交する光軸方向に進退させるフォー
カスモータ(3)を予め決ぬ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比較蒙(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。Specifically, this integrator (5g) consists of an adder that adds the A/D conversion data and the launch data of the latch circuit in the subsequent stage, and a latch that latches this added value and is reset every 17f. It is a so-called digital integrator that is derived from the circuit,
The first data immediately before the reset, that is, the sum of all A/D converted data for the first field period, is output as a focus evaluation value. Therefore, the focus evaluation value generation circuit extracts the luminance signal within the focus area in a time-division manner, digitally integrates this high-frequency component over one field period, and outputs this integrated value as the focus evaluation value for the current field. I will do it. Immediately after the autofocus operation starts,
The initial focus evaluation value is held in the maximum value memory (6>) and the initial value memory (7).Then, the focus motor control circuit (1o) is controlled by the lens (2) via the focus ring (2).
The second
Monitor the comparator (9) output. The second comparison (9) is 7
Focus evaluation value and initial value memory after orcus motor drive (7
) and outputs their magnitude.
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)を回転せし力、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1:・1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) includes a second comparator (9).
) rotates the focus motor (3) in the initial direction until the output is large or small, and the current focus evaluation value is larger than the initial evaluation value and the preset fluctuation range. If an output is made, the rotation direction is maintained as it is, and if an output is made that the current 1: 1 value is smaller than the above fluctuation range compared to the initial evaluation value, the focus motor ( 3) Reverse the rotation direction,
Monitor the output of the first comparator (8).
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66゛が最大値メモリ(6)の内容
に比べて大きい(第1モード)、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通りの比較信号(
PI)(P2)を出力する。ここで最大値メモリ(6)
は、第1比較益(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 previous maximum focus evaluation value held in the maximum value memory (6) with the current focus evaluation value, and the current focus evaluation value of 66゛ is stored in the maximum value memory (6). There are two types of comparison signals (first mode) that are larger than the content of
PI) (P2) is output. Here maximum value memory (6)
is updated based on the output of the first comparison gain (8) if the current focus evaluation value is larger than the content of the maximum value memory (6), and is always updated to the maximum focus evaluation value up to now. The value is retained.
(13)はレンズ(1)を支持する7オーカスリング(
2)の位置を指示する7オーカスリングf−′7.置信
号を受けて、フォーカスリング位置を記憶T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フォーカ
スリング位はを常時保持するように更新される。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。(13) is the 7 orcus ring (1) that supports the lens (1).
2) 7 orcus ring f-'7. This is a position memory that receives the position signal and stores the focus ring position, and similarly to the maximum value memory (6), the first comparator (8)
) is updated so that the focus ring position when the maximum evaluation value is reached is always maintained. Here, it is a well-known technique that the focus ring (2) is rotated by a focus motor (3), and the lens (1) moves forward and backward in the optical axis direction in accordance with this rotation.
尚、7オ一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、7オー
カスモータ(3)をステッピングモータとし、このモー
タの近点及び0点方向への回転量を正及び負のステップ
量とし、7オーカスリングあるいは7オーカスモークの
f−tiをこのステップ量にて表現することも可能であ
る。Note that the 7 focus ring position signal is output by a potentiometer that detects the focus ring position, but the 7 focus motor (3) is a stepping motor, and the amount of rotation of this motor toward the near point and zero point is controlled by the positive and It is also possible to use a negative step amount and express f-ti of 7 orcas rings or 7 orcas smokes using 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く
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a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(△y)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7オ一カスリン
グ位置信号とが第3比較5(14)にて比較され、一致
したとき、即ち7オーカスリング(2)が焦点評価値が
最大となる位1(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7オ一カスモータ制郵回路(
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) includes a second comparator (9).
) The output of the first comparator (8) is monitored while rotating the focus motor (3) in the direction determined based on the output. 8) When the output indicates the second mode in which the current evaluation value is smaller than the preset first threshold value (Δy) compared to the maximum evaluation value (reaches Q in FIG. 4). At the same time, the focus motor (3) is reversed. After this reversal, the contents of the position memory (13) and the current 7-occus ring position signal are compared in a third comparison 5 (14), and when they match, that is, the 7-occus ring (2) is the focal point evaluation value. The focus motor control circuit (
10) works. At the same time, 7 units motor control circuit (
10) outputs a lens stop signal (LS) to complete the focusing operation.
ところで、固体撮像素子(CCD)を用いた一般のビデ
オカメラでは、撮像素子の分光感度特性を人間の視感度
特性に近付けるために、レンズと撮像素子間の光路中に
赤外線カットフィルタ(以下、赤外カットフィルタと記
す)が挿入されている。By the way, in general video cameras that use a solid-state image sensor (CCD), in order to bring the spectral sensitivity characteristics of the image sensor closer to human visibility characteristics, an infrared cut filter (hereinafter referred to as a red ray cut filter) is installed in the optical path between the lens and the image sensor. (referred to as an outer cut filter) is inserted.
この赤外カットフィルタの透過率特性は、第5図の一点
鎖線(A)の如き曲線となる。尚、第5図の横軸には入
射光の波長が縦軸には相対感度がとられている。また、
第5図の実線(B)はCCDの分光感度特性を示してお
り、このCCD−・の光路中に赤外カットフィルタ(4
5)を第2因の如く挿入することにより、CCDの実質
的な分光感度特性は鎖線(C)の様になる。この鎖線(
C)が示T分光感度特性は、第6図に示す人間の目の視
感度特性に近いものとなることがわかる。前記オーI・
フォーカス装置は、ビデオカメラに用いて好適なもので
あるが、この装置は所謂電子スチルカメラ等の撮像装置
にも応用可能であり、昭和63年12月22日付のテレ
ビジョン学会技%1報告「小!!’[−Pスチルカメラ
の開発]にてその一例が開示されている。この回路ブロ
ック図が第7図に示され、更に各回路動作は第8図のフ
ローチャートの油りである。ここで、この従来技術につ
いて説明τる。The transmittance characteristic of this infrared cut filter is a curve like the one-dot chain line (A) in FIG. In FIG. 5, the horizontal axis represents the wavelength of the incident light, and the vertical axis represents the relative sensitivity. Also,
The solid line (B) in Figure 5 shows the spectral sensitivity characteristics of the CCD, and the infrared cut filter (4
By inserting 5) as the second factor, the substantial spectral sensitivity characteristic of the CCD becomes as shown by the chain line (C). This chain line (
It can be seen that the T spectral sensitivity characteristic shown in C) is close to the visibility characteristic of the human eye shown in FIG. Said Oh I・
Although the focus device is suitable for use in video cameras, this device can also be applied to imaging devices such as so-called electronic still cameras, as described in the Technical Report of the Television Society of Japan dated December 22, 1988. An example of this is disclosed in ``-P Still Camera Development''.A block diagram of this circuit is shown in FIG. 7, and each circuit operation is similar to the flowchart in FIG. Here, this prior art will be explained.
レリーズ5W(21)が押されると、マイコン(マイク
ロコンピュータ) (22)は全回路の電源をON状態
とする。この電源ON状態では、スピンドルモータ制御
回路(23)によりスピンドルモータ(24)が起動し
一定回転(3600rpm)となる様にスピンドルサー
ボが付与される。また、これと同時に、フォトダイオー
ドを使用した測光回路(25)にて測光が為される。When the release 5W (21) is pressed, the microcomputer (22) turns on the power of all circuits. In this power ON state, the spindle motor (24) is started by the spindle motor control circuit (23) and spindle servo is applied so that the spindle motor (24) rotates at a constant speed (3600 rpm). At the same time, photometry is performed by a photometry circuit (25) using a photodiode.
マイコン(26)には予め各測光値について、適正な絞
り値とシャンクスピードが夫々用意されておJ、従って
、測光回路(25)からの測光値が入力されると、適正
な絞り値及びシャッタスピードがマイコン(26)にて
一義的に決定されろ。こうして絞) (lfiが決定さ
れると、マイコン(22)よりメカ的な絞り機構(31
)に絞り指令が発せられ、絞り機構(31)は前記絞り
値を維持する様に入射光の光学絞りを行う。The microcomputer (26) is prepared in advance with an appropriate aperture value and shank speed for each photometric value, so when the photometric value is input from the photometry circuit (25), the appropriate aperture value and shutter speed are set. The speed is uniquely determined by the microcomputer (26). (When lfi is determined, the mechanical aperture mechanism (31) is controlled by the microcomputer (22).
), an aperture command is issued, and the aperture mechanism (31) optically apertures the incident light so as to maintain the aperture value.
また、タイミングジェネレータ(27)は撮像回路(4
)内の撮像素子を駆動する駆動信号を発するもので、更
に本実施例の電子スチルカメラでは、電子シャッターを
採用しているため、この撮像素子でのシャッタスピード
の制御もこのタイミングジェネレータ(27)にて行な
われる。促9て、前述の如くマイコン(22)にてジャ
ブタスピー1!が決定されると、このシャンクスピード
となる種にタイミングジェネレータ(27)は撮像素子
の駆動を制御する。The timing generator (27) also includes an imaging circuit (4).
), and since the electronic still camera of this embodiment employs an electronic shutter, the timing generator (27) also controls the shutter speed of this image sensor. It will be held at At prompt 9, as mentioned above, the microcomputer (22) runs Jabutaspi 1! Once this shank speed is determined, the timing generator (27) controls the driving of the image sensor based on this shank speed.
こうして適正な露光状態が確保されると、マイコン(2
2)は鎖線内のオートフォーカス回路(30)に前述の
如く合焦動作を行わせてレンズ(1)を合焦泣笑に到ら
しめる。この合焦完了後に得j)れる撮像映像信号は本
露光出力としてカメラプロセス回路(28)にてγ補正
等のビデオ信号として必要な処理が為され、更に記録信
珍処理回路(29)にてFM変調等の信号処理が為され
、ビデオフロ・lビー(26)に記録されて一連の記録
動作が終了する。Once the proper exposure condition is secured in this way, the microcomputer (2
2) causes the autofocus circuit (30) within the chain line to perform the focusing operation as described above to bring the lens (1) into focus. The imaged video signal obtained after completion of this focusing is processed as a main exposure output by the camera processing circuit (28) as a video signal such as γ correction, and further processed by the recording processing circuit (29). Signal processing such as FM modulation is performed, and the signal is recorded on the video flow controller (26), thereby completing a series of recording operations.
(ハ)発明が解決しようとする課題
前述の映像信号中の輝度信号の高域I成分を利用したオ
ート7オーカス方式を使用したカメラで高い合焦精度を
得るためには、焦点評価値が取り出し易い、即ち撮像回
路から出力される映像信号振幅が大きい程、好都合であ
る。(c) Problems to be Solved by the Invention In order to obtain high focusing accuracy with a camera using the auto7 orcus method that utilizes the high-frequency I component of the luminance signal in the video signal, it is necessary to extract the focus evaluation value. The easier it is, that is, the larger the amplitude of the video signal output from the imaging circuit is, the more convenient it is.
一般に、前述の方式のオートフ才一力;(では、低照度
時にも比較的精度良く合焦動作が行えるが、映像信号の
振幅が最適照度時の5%、以下になる様な超低照度時に
は焦点評価値が著しく小さくなり合焦精度が落ちる。In general, the above-mentioned autofocus system can perform focusing operations with relatively high accuracy even in low illuminance, but in extremely low illumination where the amplitude of the video signal is less than 5% of the optimum illuminance. The focus evaluation value becomes significantly smaller and the focusing accuracy decreases.
(ニ)課題を解決するための手段
本発明は、超低照度状態では、合焦動作期間中は赤外カ
ットフィルタをレンズと撮像素子間の光路中より取り除
き、これに代えて、赤外カットフィルタが挿入されてい
た場合のレンズと撮像素を間の光学光路長を補償できる
様な厚さのガラスや透明プラスチック等の光学部材を挿
入下ることを特徴とする。(d) Means for Solving the Problems The present invention removes the infrared cut filter from the optical path between the lens and the image sensor during the focusing operation period in ultra-low illumination conditions, and replaces it with an infrared cut filter. It is characterized by inserting an optical member such as glass or transparent plastic with a thickness that can compensate for the optical path length between the lens and the image sensor when a filter is inserted.
(ホ)作用
本発明は上述の如<FIIj戊したのて・超低照度状態
でも赤外カットフィルタにて除去されていた波長におけ
る映像信号分ら取り出して十分な映像振幅が得られ、焦
点評価値を大きく設定できるため、高精度な合焦動作が
可能となる。(e) Effect The present invention is capable of obtaining sufficient image amplitude by extracting the video signal at the wavelength that was removed by the infrared cut filter even in ultra-low illumination conditions as described above, and the focus evaluation value can be set to a large value, making it possible to perform highly accurate focusing operations.
(へ)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 embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図は本実施例の全体の回路プロングである。尚、こ
の第1図において、第7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 shows the entire circuit prongs of this embodiment. In FIG. 1, the same parts as in FIG. 7 are designated by the same reference numerals, and their explanation will be omitted.
図中、第7図と相異するのは、R度外価値発生回路(4
1)、L E D (32)、赤外力・ノトフィノ/り
神脱機構(33)及びストロボ(50)が14加さtし
ている点である。輝度評価値発生回路(41)は、第9
図の如くL P F (41a)、A/D変換器(41
b)及び積12B(4tC)によりfilmされ、L
P F (41a)にて撮像回路(4)からの映像信号
中の輝度信号の低域62分を取り出し、これをA/D変
換!(41b)にて所定のサンプリング周期でA/D変
換し、更にこのA/D変換値を積算!(41c)にて1
フイ一ルド期間にわたって積算し、即ち1フイ一ルド分
についてディジタル積分して、この積分値を該当フィー
ルドでの平均輝度レベルを示す輝度評価値としてマイコ
ン(22)に出力する。尚、L P F (41a>の
Mi段に焦点評価値発生回路(5)のゲート回路(5C
)と同一のゲート回路を挿入して、画面中央部分での輝
度レベルのみを検出してもよい。In the figure, what is different from Figure 7 is the R degree value generation circuit (4
1), L E D (32), infrared force/notofino/reduction mechanism (33), and strobe (50) add 14 t. The brightness evaluation value generation circuit (41)
As shown in the figure, L P F (41a), A/D converter (41
b) and the product 12B(4tC), L
The P F (41a) extracts the low frequency 62 minutes of the luminance signal in the video signal from the image pickup circuit (4) and converts it into A/D! (41b) performs A/D conversion at a predetermined sampling period, and then integrates this A/D conversion value! (41c) 1
It is integrated over a field period, that is, it is digitally integrated for one field, and this integrated value is output to the microcomputer (22) as a brightness evaluation value indicating the average brightness level in the field. Note that the gate circuit (5C) of the focus evaluation value generation circuit (5) is connected to the Mi stage of L P F (41a).
) may be inserted to detect only the brightness level at the center of the screen.
■、El)(32)は、輝度評価値が所定値(Z)以下
となる時、即ち適正な露光状態になく平均輝度レベルが
低いとマイコン(22)が判断した時にのみ赤外光を発
光する。■, El) (32) emits infrared light only when the brightness evaluation value is below a predetermined value (Z), that is, when the microcomputer (22) determines that there is no proper exposure condition and the average brightness level is low. do.
赤外カットフィルタ挿脱機構(33)は、赤外カットフ
ィルタ(34)、ガラス板(35)、モータ(3G)及
び回動レバー(37)にてtlI威されている。即ち、
第10図に示す様に、モータ(36)のシャフト(36
a)には、両端に赤外カットフィルタ(34)とガラス
板(35)が固定された回動レバー(37)の中心が固
着されている。そして、十分に適正露光状態が維持され
る間は、赤外カットフィルタ(34)がレンズ(1)と
、撮像回路(4)をelf戒するCCD間の光路中に丸
軸に直交する様に位置する様にモータ(36)を停止さ
せ、被写体照度が極端に低く適正露光状態が得られなく
なるとモータ(36)を駆動して同動レバー(37)を
180°回動させて、赤外力5.トフィルタ(34)を
光路外に取り出し、これに代;二でガラス板(35)を
光路中に挿入してモータ(36)をこの位置に停止させ
る様にマイコン(22)がらの指令に基づいて動作する
。The infrared cut filter insertion/removal mechanism (33) is controlled by an infrared cut filter (34), a glass plate (35), a motor (3G), and a rotating lever (37). That is,
As shown in Figure 10, the shaft (36) of the motor (36)
A) is fixed at the center of a rotating lever (37) to which an infrared cut filter (34) and a glass plate (35) are fixed at both ends. Then, while the proper exposure state is maintained, the infrared cut filter (34) is placed in the optical path between the lens (1) and the CCD that controls the imaging circuit (4) so that it is perpendicular to the round axis. When the subject illuminance is extremely low and proper exposure cannot be obtained, the motor (36) is driven and the co-moveable lever (37) is rotated 180 degrees to remove infrared light. 5. Based on the command from the microcomputer (22), the filter (34) is taken out of the optical path, and the glass plate (35) is then inserted into the optical path to stop the motor (36) at this position. It works.
次に本実施例装置の動作について、第11図のフローチ
ャートを参考にして説明する。Next, the operation of the apparatus of this embodiment will be explained with reference to the flowchart shown in FIG.
測光回路(25)から得られた測光データに基いて、マ
イコン(22)では適正な絞り値とシジ・ツタスピード
を決定するのであるが、伎写体が十分に明るい場合には
、シャフタスピードは1/60sec以下となるので、
レンズ(1)とCCD (4a)間の光路中に赤外力y
トフィルタ(34)が挿入される柱に回動レバー(37
)は固定さ11.、レンズ(1)を経た入射光は、赤外
カットフィルタ(34〉にて波長のSこい光がF、?か
れCCD (4a)にて光電変換されて映像信号が出力
される。従って、1産米例と同様に、人間の目の視感度
特性を暫慮した上での映像4A号中の輝度信号の高域成
分の1フイ一ルド分の積分値が最大となる位置にレンズ
位置を保持する自動合焦動作(AF動作)が為され(S
TEP(100))、このAF完了後に得られる撮像映
像信号が本n光出力としてビデオフロッピーに記録され
る。また、被写体が極端に暗い時には、適正露光値がI
Iシられない場合がある。即ち、測光データに基づき、
絞り機flft(31)を開放して全開状態にしてもシ
→−・ブタスピードを1/60sec (1フイ一ルド
期間)よりも長くしなければ適正露光値が得られない程
度に被写体1明度が低いと1判断されると、マイコン(
22)から低照度判定信号(LP)がモータ(36)に
供給される。Based on the photometric data obtained from the photometric circuit (25), the microcomputer (22) determines the appropriate aperture value and shutter speed. is less than 1/60sec, so
Infrared power y in the optical path between lens (1) and CCD (4a)
A rotating lever (37) is attached to the column into which the filter (34) is inserted.
) is fixed11. The incident light that has passed through the lens (1) passes through the infrared cut filter (34), where the S-wavelength light is photoelectrically converted by the CCD (4a) and output as a video signal. As in the rice production example, the lens position was set at the position where the integral value for one field of the high-frequency component of the luminance signal in image 4A is maximum, taking into consideration the visibility characteristics of the human eye. Automatic focusing operation (AF operation) to maintain is performed (S
TEP (100)), the captured video signal obtained after completion of this AF is recorded on a video floppy as the main optical output. Also, when the subject is extremely dark, the appropriate exposure value may be
I may not be able to do it. That is, based on photometric data,
Even if the diaphragm flft (31) is fully opened, the brightness of the subject is such that the correct exposure value cannot be obtained unless the shutter speed is longer than 1/60 sec (1 field period). If it is determined that 1 is low, the microcomputer (
22), a low illuminance determination signal (LP) is supplied to the motor (36).
この低照度判定信号(1,P)を受けると、モータ(3
6)は回動レバー(37)が第10図の矢印の如く18
0°だけ回転させる様に駆動し、これに連動して赤外カ
ットフィルタ(34)は光路中から取り除かれ、逆にシ
ャフト(36a)に中心に対称配置されたガラス板(3
5)が光路中に挿入される(STEP(10]))。When this low illumination judgment signal (1, P) is received, the motor (3
6) The rotating lever (37) is 18 as shown by the arrow in Figure 10.
The infrared cut filter (34) is removed from the optical path, and the glass plate (3) symmetrically arranged around the shaft (36a) is rotated by 0°.
5) is inserted into the optical path (STEP (10)).
ここで、ガラス板(35)の厚さ(t、)は、赤外力・
ノドフィルタ(34)の厚さを(tl)、屈折率O1,
)、ガラス板(35)自身の屈折率(n、)とすると、
次式で示される。Here, the thickness (t,) of the glass plate (35) is
The thickness of the throat filter (34) is (tl), the refractive index O1,
), and the refractive index (n, ) of the glass plate (35) itself is:
It is shown by the following formula.
nl−1n倉
1、: X Xt、 ・・・(
a)n+ n、−1
一ヒ式(a)はレンズ(1)とCCD (4a)間に赤
外カントフィルタ(34)が挿入された状態でのレンズ
・CCD間の光学光路長(Ll)と、赤外力・ノドフィ
ルタ(34)に代えてガラス板(35)が挿入された状
態でのレンズ・CCD間の光学光路長(L、)を等しく
するための条件式に相当する。nl-1n warehouse 1,: X Xt, ...(
a) n+ n, -1 Equation (a) is the optical path length (Ll) between the lens and the CCD when the infrared cant filter (34) is inserted between the lens (1) and the CCD (4a). This corresponds to the conditional expression for equalizing the optical path length (L,) between the lens and the CCD when the glass plate (35) is inserted instead of the infrared power/nod filter (34).
尚、この様に光学光路長が等しくできるものであれば、
プラスチック等の光学部材をガラス板に代用してもよい
。In addition, if the optical path length can be made equal in this way,
An optical member such as plastic may be substituted for the glass plate.
こうして、ガラス板(35)が光路中に挿入されている
場合にも、光学光路長には全く変化が生じず、CCD
(4a)では赤外カットフィルタ(34)にて除かれて
いた波長の長い光も光電変換されることになる。従って
、人間の目の視感度特性よりも、高精度な合焦動作を優
先させるために、波長の長い光ら含ぬた光電変換出力に
より形成さitた映像信号中の輝度信号の高域成分の1
フ1−)−ド分の積分値が焦点評価値として得られるこ
とになる。In this way, even when the glass plate (35) is inserted into the optical path, the optical path length does not change at all, and the CCD
In (4a), light with a long wavelength that was removed by the infrared cut filter (34) is also photoelectrically converted. Therefore, in order to give priority to highly accurate focusing operation over the visibility characteristics of the human eye, the high-frequency components of the luminance signal in the video signal formed by the photoelectric conversion output, which does not include long wavelength light, are 1
The integral value of f1-)-d is obtained as the focus evaluation value.
ところで、ガラス板(35)が光路中に挿入されている
状況下において、1フイ一ルド分の輝度評価値が所定値
に達していれば、マイコン(22)はAF動作に必要な
焦点評価値の検出に必要な・映像信号の振幅がf分に得
られていると判断しく5TEP(102)) 、得られ
る焦点評価値が最大とセる位置ニレンズ(Iiltを保
持するAF動作をl)ず(STEP (+03))。By the way, in a situation where the glass plate (35) is inserted into the optical path, if the brightness evaluation value for one field reaches a predetermined value, the microcomputer (22) calculates the focus evaluation value necessary for AF operation. 5TEP (102)) to determine that the amplitude of the video signal necessary for detection has been obtained in the f minute, and move the lens to the position where the obtained focus evaluation value is maximum (AF operation that maintains Iilt). (STEP (+03)).
・方、同じ状況下で輝度評価値が所定止1に達しなけれ
ば、マイコン(22ンでは映像信号の振幅が十分に得ら
れていないと判断しく S T E P (102))
L E D (32)に発光指令を発し、L E D
(32)を点灯させる( S T E P (103)
)。尚、この+−E D (32)・\の発光指令は、
輝度評価値が所定値に達するまでL E D (32)
の発光量が徐々に増量する様に制御する( S T E
P (104))。・On the other hand, if the brightness evaluation value does not reach the predetermined value of 1 under the same situation, the microcomputer (22 inches) should judge that the amplitude of the video signal is not sufficiently obtained.STEP (102)
Issue a light emission command to L E D (32), and L E D
(32) lights up ( S T E P (103)
). In addition, this +-E D (32)・\ light emission command is
L E D (32) until the brightness evaluation value reaches the predetermined value
Control so that the amount of light emission gradually increases ( S T E
P (104)).
、G灯中のL E D (32)から発せられる券外光
が被写体に照射されると、映像信号振幅は大きくなり、
輝度評価値は所定値に達することになる。When the subject is illuminated with external light emitted from L E D (32) in the G light, the video signal amplitude increases,
The brightness evaluation value will reach a predetermined value.
こうして輝度評価値が所定値に達すると、このL E
D (32)点灯状態で得られる焦点評価値に基いてA
F動作が為され(S T E P (105)) 、焦
点評価値が最大となる合焦位置にレンズ(1ンが到達し
て合焦動作は完了すると、L E D (32)を消光
する( S T E P (106)) 6ガラス板(
35)が挿入された状態で、A F動作が完rしレンズ
(1)が合焦位置に達すると、マイコン(22)はモー
タ(36)を駆動させて、回動レバー(37)を前述と
は逆方向に180゛回転させガラス板(35)に代えて
赤外カットフィルタ(34)を光路中に再び挿入した(
S T E P (107))後に、ストロボ(50
)を発光させて、この直後に得られる撮像映像信号を本
露光出力としてプロセス回路(28)、記録信号処理回
路(29)に供給し、ビデオ70・ノビ−(26)に記
録する。In this way, when the brightness evaluation value reaches a predetermined value, this L E
D (32) A based on the focus evaluation value obtained in the lit state
The F operation is performed (STEP (105)), and when the lens (1) reaches the in-focus position where the focus evaluation value is maximum and the focusing operation is completed, the L E D (32) is extinguished. (STEP (106)) 6 glass plates (
35) is inserted, when the AF operation is completed and the lens (1) reaches the focusing position, the microcomputer (22) drives the motor (36) to move the rotating lever (37) as described above. The infrared cut filter (34) was inserted into the optical path in place of the glass plate (35) by rotating it 180° in the opposite direction (
After S T E P (107)), strobe light (50
) is emitted, and the captured image signal obtained immediately after this is supplied as the main exposure output to the process circuit (28) and the recording signal processing circuit (29), and is recorded on the video 70/nobby (26).
この様に、被写体が極端に低照度で適公三な露光状態が
得られない場合には、AF動作を実行する間のみ赤外カ
ットフィルタ(34)を光路中より取り除いて高精度な
AF動作が為され、本露光時にのみ赤外カットフィルタ
(34)を挿入して人間の目の視感度特性に合致した映
像信号を記録することが0丁能となる。In this way, if the subject is in extremely low illumination and it is not possible to obtain an appropriate exposure condition, the infrared cut filter (34) can be removed from the optical path only while the AF operation is being performed to achieve high precision AF operation. This makes it possible to insert an infrared cut filter (34) only during main exposure and record a video signal that matches the visibility characteristics of the human eye.
尚、本実施例において、AF動作ににレンズ(1)を光
軸方向に進退させて合焦位置に到らしめたが、レンズ自
体を固定してフォーカスモーフ制御回路(10)出力に
応じてバイモルフ等を用いてCCD (4a)を光軸方
向に進退させて合焦位置に到らしめることも可能である
。In this embodiment, the lens (1) was moved back and forth in the optical axis direction for AF operation to reach the in-focus position, but the lens itself was fixed and the focus morph control circuit (10) output was adjusted accordingly. It is also possible to use a bimorph or the like to move the CCD (4a) back and forth in the optical axis direction to reach the in-focus position.
また、ストロボ(50)は、通常のスチルηメラに搭載
されているものと全く同一のもので、AF動作が完了し
た時点で瞬間的に発光して本貫光時の適正露光状態を補
償する役割を果たす。In addition, the strobe (50) is exactly the same as the one installed in a normal still camera, and emits light momentarily when the AF operation is completed to compensate for the proper exposure state during the main penetration. play a role.
(ト)発明の効果
本発明は上述の如く構成したので、記録される映像信号
を人間の目の視感度特性に合致させつつ、低照度時にも
合焦精度の高いオートフォーカスが実現可能となる。(G) Effects of the Invention Since the present invention is configured as described above, it is possible to achieve autofocus with high focusing accuracy even in low illumination while matching the recorded video signal with the visibility characteristics of the human eye. .
第1図、第9図乃至第11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9図は要部回路ブ
ロック図、第10図は要部機構説明図、第11図はフロ
ーチャートである。また、第2図、第3図、第7図は従
来例の回路ブロック図、第4図は山登りAFの動作説明
図、第5図及び第6図の分光感度及び視感度特性図、第
8図は従来例のフローチャートである。1, 9 to 11 relate to one embodiment of the present invention, in which FIG. 1 is an overall circuit block diagram, FIG. 9 is a main part circuit block diagram, and FIG. 10 is a main part mechanism explanatory diagram. , FIG. 11 is a flowchart. In addition, Figs. 2, 3, and 7 are circuit block diagrams of the conventional example, Fig. 4 is a diagram explaining the operation of mountain climbing AF, Figs. The figure is a flowchart of a conventional example.
Claims (1)
ットフィルタと、 該撮像素子から得られる撮像映像信号中の輝度信号の高
域成分を用いて合焦動作を行うフォーカス制御手段を備
えるオートフォーカスカメラにおいて、 低照度時にのみ前記赤外カットフィルタを光路中より除
去することを特徴とするオートフォーカスカメラ。(1) A focus control means that performs a focusing operation using an infrared cut filter inserted in an optical path between a lens and an image sensor, and a high-frequency component of a luminance signal in a captured video signal obtained from the image sensor. An autofocus camera comprising: The infrared cut filter is removed from the optical path only during low illumination.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1221970A JPH0385875A (en) | 1989-08-29 | 1989-08-29 | Automatic focus camera |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1221970A JPH0385875A (en) | 1989-08-29 | 1989-08-29 | Automatic focus camera |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0385875A true JPH0385875A (en) | 1991-04-11 |
Family
ID=16775021
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1221970A Pending JPH0385875A (en) | 1989-08-29 | 1989-08-29 | Automatic focus camera |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0385875A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001242370A (en) * | 2000-02-25 | 2001-09-07 | Fuji Photo Optical Co Ltd | Lens device |
JP2001255444A (en) * | 2000-03-10 | 2001-09-21 | Canon Inc | Optical lens barrel and optical device |
KR20030079332A (en) * | 2002-04-03 | 2003-10-10 | 유도스타자동화 주식회사 | Cutting machine and cutting system |
JP2006084558A (en) * | 2004-09-14 | 2006-03-30 | Fujinon Corp | Automatic focusing system |
-
1989
- 1989-08-29 JP JP1221970A patent/JPH0385875A/en active Pending
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