JPH0414964A - Automatic focus device - Google Patents
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- JPH0414964A JPH0414964A JP2119438A JP11943890A JPH0414964A JP H0414964 A JPH0414964 A JP H0414964A JP 2119438 A JP2119438 A JP 2119438A JP 11943890 A JP11943890 A JP 11943890A JP H0414964 A JPH0414964 A JP H0414964A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明はオートフォーカス装置に関し、特に、ビデオカ
メラなどの撮像装置におけるオートフォーカス装置に関
する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an autofocus device, and particularly to an autofocus device in an imaging device such as a video camera.
[従来の技術]
ビデオカメラなどの撮像装置は、一般に被写体に自動的
に焦点を合わせるためのオートフォーカス装置を含む。[Background Art] Imaging devices such as video cameras generally include an autofocus device for automatically focusing on a subject.
オートフォーカス装置の動作原理の1つとして、以下の
ような山登り制御と呼ばれる手法かある。One of the operating principles of an autofocus device is a method called hill-climbing control as described below.
撮像素子から得られた輝度信号から所定の高周波数帯域
の信号か取出され、その振幅が検波されてレベル信号に
変換される。このようにして得られたレベル信号は1フ
イ一ルド分あるいは1フレ一ム分というような一定期間
分すべて積算処理される。この結果得られた値はフォー
カス評価値と呼ばれる。すなわち、1フイールドごとや
1フレームごとにフォーカス評価値が求められる。A signal in a predetermined high frequency band is extracted from the luminance signal obtained from the image sensor, and its amplitude is detected and converted into a level signal. All of the level signals obtained in this manner are integrated over a certain period of time, such as one field or one frame. The value obtained as a result is called a focus evaluation value. That is, a focus evaluation value is calculated for each field or each frame.
フォーカスレンズ位置が合焦状態に近いときには、得ら
れる映像は、いわゆるエツジ部分がはっきりしたもので
ある。このような映像を表わす信号には、高周波数成分
が多く含まれる。一方、焦点のずれた映像においてはエ
ツジ部分ははっきりしない。そのような信号では高周波
成分は比較的少なくなる。そのため、映像信号処理回路
の出力する輝度信号成分のうち、高周波成分の量を検出
することによりフォーカスレンズの位置の合焦状態を評
価することができる。When the focus lens position is close to the in-focus state, the resulting image has so-called sharp edges. A signal representing such an image contains many high frequency components. On the other hand, edges are not clear in out-of-focus images. Such a signal will have relatively few high frequency components. Therefore, the in-focus state at the position of the focus lens can be evaluated by detecting the amount of high-frequency components among the luminance signal components output from the video signal processing circuit.
第5図はフォーカスレンズの位置とフォーカス評価値と
の関係を示す図である。第5図を参照して、横軸はフォ
ーカスレンズの位置、縦軸はフォーカス評価値、曲線3
4は高周波数成分のフォーカス評価値、曲線35はそれ
より低い周波数成分によるフォーカス評価値の特性をそ
れぞれ示す。FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the position of the focus lens and the focus evaluation value. Referring to Figure 5, the horizontal axis is the focus lens position, the vertical axis is the focus evaluation value, and curve 3
4 shows the focus evaluation value of a high frequency component, and a curve 35 shows the characteristics of the focus evaluation value of a lower frequency component.
図中レンズ位置Pは焦点がぴったりと合うレンズ位置を
示す。第5図かられかるように、フォーカス評価値はレ
ンズ位置Pにおいて最大値を示し、その前後では単調増
加、または単調減少する。Lens position P in the figure indicates the lens position where the focus is exactly achieved. As can be seen from FIG. 5, the focus evaluation value shows a maximum value at the lens position P, and monotonically increases or decreases before and after that.
そこで、山登り制御においては、フォーカスレンズを一
定方向に向けて移動させながら、1フイールドごとにフ
ォーカス評価値を求める。求められたフォーカス評価値
は1フイールド前のフォーカス評価値と比較される。そ
の結果、現フィールドのフォーカス評価値の方か大きけ
ればフォーカスレンズをさらにそれまでと同じ方向に移
動させる。逆に、1フイールド前のフォーカス評価値の
方が大きければ、フォーカスレンズをそれまでと逆の方
向に移動させる。第5図を参照してわかるように、フォ
ーカスレンズの位置か合焦位置Pを超えてしまったと判
断できるためである。このようにして、1フイールド前
のフォーカス評価値と同じ値のフォーカス評価値が得ら
れるところてフォーカスレンズを停止させる。Therefore, in mountain climbing control, a focus evaluation value is obtained for each field while moving the focus lens in a fixed direction. The obtained focus evaluation value is compared with the focus evaluation value one field before. As a result, if the focus evaluation value of the current field is larger, the focus lens is further moved in the same direction as before. Conversely, if the focus evaluation value one field before is larger, the focus lens is moved in the opposite direction. This is because, as can be seen with reference to FIG. 5, it can be determined that the position of the focus lens has exceeded the in-focus position P. In this way, the focus lens is stopped when a focus evaluation value that is the same as the focus evaluation value one field before is obtained.
たとえば、フォーカスレンズが初期状態において第5図
のレンズ位置Qにあったとする。上述の山登り制御によ
って、フォーカスレンズは初め正方向に移動する。フォ
ーカスレンズが合焦位置Pを超えると、フォーカス評価
値が減少し始める。For example, assume that the focus lens is in the lens position Q in FIG. 5 in its initial state. By the above-mentioned hill climbing control, the focus lens initially moves in the positive direction. When the focus lens moves beyond the in-focus position P, the focus evaluation value begins to decrease.
そのため、フォーカスレンズは負の方向に戻り、合焦位
置Pで停止する。以上のようにして、フォーカスレンズ
は焦点の合った位置に自動的に移動する。Therefore, the focus lens returns to the negative direction and stops at the focus position P. As described above, the focus lens automatically moves to the in-focus position.
第6図を参照して、実際には被写体は画面5゜の中央部
におかれることが一般的である。被写体に焦点を合わせ
るために、通常は画面5o全体ではなく、画面中央の一
部のフォーカス制御エリア51が焦点合わせの対象とさ
れる。Referring to FIG. 6, in reality, the subject is generally placed at the center of the screen at 5 degrees. In order to focus on the subject, a part of the focus control area 51 at the center of the screen is usually focused, not the entire screen 5o.
しかしながら、上述のような山登り制御においては次の
ような問題が生ずる。However, the following problems occur in the above-described mountain climbing control.
被写体の明るさ、濃淡などによって、得られる輝度信号
の周波数帯域およびそのレベルが異なる。The frequency band and level of the obtained luminance signal vary depending on the brightness, shading, etc. of the subject.
被写体の条件によっては、得られた輝度信号中に抽出す
べき周波数帯域の成分がほとんど存在しない場合、ある
いは存在したとしてもそのレベルか十分でない場合など
がある。このような場合、輝度信号からフォーカス評価
値を得ようとしても、正確な値が得られなかったりする
。Depending on the conditions of the subject, there may be cases where almost no frequency band components to be extracted are present in the obtained luminance signal, or even if they are present, their level may not be sufficient. In such a case, even if an attempt is made to obtain a focus evaluation value from the luminance signal, an accurate value may not be obtained.
また、第5図に示されるように抽出される周波数帯域が
高周波数側であるはと、得られるフォーカス評価値は小
さくなる。特に、フォーカスレンズの位置が合焦位置か
ら大きくずれているほどこの傾向は著しい。したがって
、たとえば初期状態においてフォーカスレンズの位置が
合焦位置から大きくずれていると、高周波数帯域の成分
のみからフォーカス評価値を得ている場合は特に、フォ
ーカス評価値が十分得られずにオートフォーカス装置が
機能しないという場合があった。Furthermore, as shown in FIG. 5, when the extracted frequency band is on the high frequency side, the obtained focus evaluation value becomes small. In particular, this tendency becomes more pronounced as the position of the focus lens deviates from the in-focus position. Therefore, for example, if the position of the focus lens deviates significantly from the in-focus position in the initial state, the focus evaluation value will not be obtained sufficiently, especially if the focus evaluation value is obtained only from components in the high frequency band, and the autofocus will fail. There were times when the device did not function.
第5図を参照して、周波数帯域が高周波数側であるほど
フォーカス評価値変化を示す曲線はシャープな山を描く
。しかしその高さは低い。それに対し、周波数帯域か低
いとフォーカス評価値の変化を示す曲線は緩やかな山を
描く。しかしその高さは高い。Referring to FIG. 5, the higher the frequency band is, the sharper the curve representing the change in focus evaluation value becomes. But its height is low. On the other hand, when the frequency band is low, the curve showing the change in focus evaluation value forms a gentle mountain. But its height is high.
そこで、前述の問題を解消するために、輝度信号から異
なる複数の周波数帯域成分を取出し、各周波数帯域成分
ごとにフォーカス評価値を求め、被写体に応じてこれら
を使い分けることが提案された。このため、従来のオー
トフォーカス装置にはフォーカス評価値を求めるのに必
要となる一連の回路部が、取出される周波数帯域の数と
同じ数だけ設けられた。Therefore, in order to solve the above-mentioned problem, it has been proposed to extract a plurality of different frequency band components from the luminance signal, obtain a focus evaluation value for each frequency band component, and use these depending on the subject. For this reason, the conventional autofocus device is provided with a series of circuit sections necessary for determining a focus evaluation value in the same number as the number of frequency bands to be extracted.
たとえば特公昭60−2827号公報、実開昭61−7
2967号公報などにこの種の装置が開示されている。For example, Japanese Patent Publication No. 60-2827, Utility Model Publication No. 61-7
This type of device is disclosed in Japanese Patent No. 2967 and the like.
第4図は従来のオートフォーカス装置の一例を示す概略
ブロック図である。第4図を参照して、このオートフォ
ーカス装置はある周波数帯域、たとえば1MHz付近を
通過させる帯域フィルタ(band pass f
ilter:以下、rBPFJと省略する)]と、BP
FIより低い周波数帯域、たとえば100KHz付近を
通過させるBPF2と、BPFI、2の出力にそれぞれ
接続され、BPFI、2の出力レベルをそれぞれ検波し
てフォーカス評価値に相当するレベル信号を出力するた
めの検波回路16.17と、与えられる輝度信号から同
期信号Vs、Hsを分離するための同期分離回路11と
、同期分離回路〕1から同期信号Vs、、Hsを与えら
れ、フォーカス制御エリア51に該当する部分から得ら
れる輝度信号のみをBPF 1.2に与えるためのゲー
ト回路12と、検波回路16.17の出力に入力端子が
それぞれ接続されたスイッチ19と、検波回路16の出
力レベルに応答してスイッチ19を切換えるための切換
制御回路18と、スイッチ19の出力を所定のサンプリ
ングパルスに従ってサンプリングするためのサンプリン
グ回路24と、サンプリング回路24の出力に応じてフ
ォーカスモータを制御し、いわゆる山登り制御を実行す
るための制御回路21とを含む。FIG. 4 is a schematic block diagram showing an example of a conventional autofocus device. Referring to FIG. 4, this autofocus device has a band pass filter that passes a certain frequency band, for example, around 1 MHz.
ilter: hereinafter abbreviated as rBPFJ)] and BP
BPF2, which passes a frequency band lower than FI, for example, around 100 KHz, and a detection device connected to the output of BPFI,2, respectively, detecting the output level of BPFI,2, and outputting a level signal corresponding to the focus evaluation value. circuits 16 and 17; a sync separation circuit 11 for separating sync signals Vs and Hs from the applied luminance signal; A gate circuit 12 for providing only the luminance signal obtained from the section to the BPF 1.2, a switch 19 whose input terminals are connected to the outputs of the detection circuits 16 and 17, respectively, and a switch 19 that responds to the output level of the detection circuit 16. A switching control circuit 18 for switching the switch 19, a sampling circuit 24 for sampling the output of the switch 19 according to a predetermined sampling pulse, and a focus motor is controlled according to the output of the sampling circuit 24 to perform so-called mountain climbing control. The control circuit 21 includes a control circuit 21 for controlling.
従来の装置は以下のように動作する。同期分離回路]1
は輝度信号Yから水平同期信号Hsおよび垂直同期信号
Vsを分離する。分離された同期信号Is%Vsはゲー
ト回路12に与えられる。The conventional device operates as follows. Synchronous separation circuit] 1
separates the horizontal synchronization signal Hs and the vertical synchronization signal Vs from the luminance signal Y. The separated synchronization signal Is%Vs is given to the gate circuit 12.
ゲート回路12は、与えられる同期信号に基づいて、フ
ォーカス制御エリア51か走査されているときのみ輝度
信号YをBPFI、2に与える。BPFIは、輝度信号
YからIMHz付近の帯域成分を抽出し、検波回路16
に与える。検波回路16はBPFIの出力信号のレベル
をDC電圧レベルに変換し、レベル信号として出力する
。The gate circuit 12 provides the luminance signal Y to the BPFI, 2 only when the focus control area 51 is being scanned, based on the provided synchronization signal. BPFI extracts a band component near IMHz from the luminance signal Y, and sends it to the detection circuit 16.
give to The detection circuit 16 converts the level of the output signal of the BPFI into a DC voltage level and outputs it as a level signal.
BPF2は、輝度信号Yから100KHz付近の帯域成
分を抽出し、検波回路17に与える。検波回路17はB
PF2の出力する信号のレベルを検波し、DCレベルに
変換してレベル信号として出力する。The BPF 2 extracts a band component around 100 KHz from the luminance signal Y and supplies it to the detection circuit 17 . The detection circuit 17 is B
The level of the signal output from PF2 is detected, converted to a DC level, and output as a level signal.
切換制御回路18は、第5図を参照して、検波回路16
の出力するレベル信号のレベルがあるしきい値VTHよ
り大きいときには検波回路16の出力を、それ以外のと
きには検波回路コ−7の出力をサンプリング回路24に
与えるように、スイッチ19を制御する。サンプリング
回路24は、スイッチ19の出力を所定のサンプリング
パルスに従ってサンプリングし、制御回路21に与える
。Referring to FIG. 5, the switching control circuit 18 is connected to the detection circuit 16.
The switch 19 is controlled so that the output of the detection circuit 16 is given to the sampling circuit 24 when the level of the level signal output from the sampling circuit 16 is higher than a certain threshold value VTH, and the output of the detection circuit 7 is given to the sampling circuit 24 at other times. The sampling circuit 24 samples the output of the switch 19 according to a predetermined sampling pulse, and supplies the sample to the control circuit 21 .
制御回路21は、サンプリング回路24から与えられる
信号に基づいてフォーカス評価値を求め、山登り制御を
行なう。The control circuit 21 obtains a focus evaluation value based on the signal given from the sampling circuit 24 and performs hill climbing control.
たとえば、IMHzの周波数帯域より得られたフォーカ
ス評価値がしきい値VTMより大きければ、制御回路2
1はIMHzの周波数帯域成分から得られたフォーカス
評価値に基づいて山登り制御を行なうことになる。他方
、IMHzの周波数帯域から得られたフォーカス評価値
がしきい値VTNより小さければ、制御回路21は10
0KH2の周波数帯域成分から得られたフォーカス評価
値に従って山登り制御を行なう。For example, if the focus evaluation value obtained from the IMHz frequency band is larger than the threshold value VTM, the control circuit 2
1 performs hill climbing control based on the focus evaluation value obtained from the IMHz frequency band component. On the other hand, if the focus evaluation value obtained from the IMHz frequency band is smaller than the threshold value VTN, the control circuit 21
Mountain climbing control is performed according to the focus evaluation value obtained from the 0KH2 frequency band component.
上述のようにすることにより、フォーカスレンズが合焦
点位置から大きくすれた位置にある場合には、低周波数
側の帯域のフォーカス評価値によって山登り制御が行な
われる。この領域においては低周波数側のフォーカス評
価値のほうが大きい値をとるため、合焦位置から大きく
ずれていてもフォーカスレンズの移動は正しく行なわれ
る。By doing as described above, when the focus lens is located far away from the in-focus position, hill-climbing control is performed using the focus evaluation value in the lower frequency band. In this region, the focus evaluation value on the low frequency side takes a larger value, so the focus lens can be moved correctly even if it deviates significantly from the in-focus position.
方、合焦点位置にレンズが近くなると、高周波数側の帯
域のフォーカス評価値によって山登り制御が行なわれる
。合焦点付近では高周波数側の帯域のフォーカス評価値
のほうが変化率が大きく、より精密に合焦動作を行なう
ことができるためである。抽出される周波数帯域の数が
さらに多くなった場合にも、制御回路21て行なわれる
処理は上述と同様である。On the other hand, when the lens approaches the in-focus position, hill-climbing control is performed using the focus evaluation value in the higher frequency band. This is because near the in-focus point, the focus evaluation value in the higher frequency band has a larger rate of change, allowing more precise focusing operation. Even when the number of extracted frequency bands increases, the processing performed by the control circuit 21 is the same as described above.
[発明が解決しようとする課題]
しかしながら、従来の装置には以下のような問題点があ
る。[Problems to be Solved by the Invention] However, the conventional device has the following problems.
ビデオカメラなどの撮像装置においては、いわゆるバン
ニングやチルティングなどのように、撮影中にカメラ自
体を動かすことが多い。また、被写体自体が激しく動く
ような場合も多い。このようなときには、カメラの動的
解像度の制限のため、仮にフォーカスレンズか合焦位置
にあっても、映像信号がピントか外れてしまったのと同
じ状態になる。得られるフォーカス評価値は非常に小さ
な値となり、特に、高周波数帯域側の信号においてこれ
が著しい。2. Description of the Related Art In imaging devices such as video cameras, the camera itself is often moved during shooting, such as so-called banging or tilting. Furthermore, there are many cases where the subject itself moves violently. In such a case, due to the limitations of the camera's dynamic resolution, even if the focus lens is at the in-focus position, the situation will be the same as if the video signal were out of focus. The focus evaluation value obtained is a very small value, and this is particularly noticeable in signals on the high frequency band side.
係る場合、従来の装置では低周波数側の信号による山登
り制御に切換えて動作することになる。In such a case, the conventional device operates by switching to hill-climbing control using a signal on the low frequency side.
しかしながら、低周波数側のフォーカス評価値もある程
度低下することは避けられない。そのうえ、高周波成分
と異なり、低周波成分は画面の動きに応じてかなり大き
く変動する。そのため、上述の場合には、フォーカスレ
ンズが実際には合焦位置にあるにもかかわらず、正しく
山登り制御か行なわれないことがあり得る。すなわち、
フォーカスレンズを移動させる必要がないにもかかわら
す、合焦位置にないものと判断されフォーカスレンズが
移動されてしまうという欠点がある。However, it is inevitable that the focus evaluation value on the low frequency side also decreases to some extent. Moreover, unlike the high frequency components, the low frequency components vary considerably depending on the movement of the screen. Therefore, in the above case, mountain climbing control may not be performed correctly even though the focus lens is actually at the in-focus position. That is,
Although there is no need to move the focus lens, there is a drawback in that it is determined that the focus lens is not at the in-focus position and the focus lens is moved.
それゆえにこの発明の目的は、被写体が激しく動いてい
る場合にも合焦状態を維持することかできるオートフォ
ーカス装置を提供することである。Therefore, an object of the present invention is to provide an autofocus device that can maintain a focused state even when a subject is moving rapidly.
口課題を解決するための手段]
この発明に係るオートフォーカス装置は、被写体を撮像
して輝度信号を取出す手段と、輝度信号に含まれる予め
定める第1の周波数帯域成分のレベルを検出して第1の
フォーカス評価値信号を出力する手段と、輝度信号に含
まれる、第1の周波数帯域よりも低い第2の周波数帯域
の成分のレベルを検出して第2のフォーカス評価値信号
を出力するための手段と、第1および第2のフォーカス
評価値信号に応答してフォーカスレンズを制御して移動
させるためのフォーカスレンズ移動制御手段と、第2の
フォーカス評価値信号の変動の範囲が予め定めるしきい
値レベル以上であることを検出するための変動検出手段
と、第1のフォーカス評価値信号及び変動検出手段の出
力に応答して、第2のフォーカス評価値信号に基づくフ
ォーカスレンズ移動制御手段の動作を抑制するための抑
制手段とを含む。Means for Solving the Problems] An autofocus device according to the present invention includes means for capturing an image of a subject and extracting a luminance signal, and a means for detecting a level of a predetermined first frequency band component included in the luminance signal. means for outputting a first focus evaluation value signal; and means for detecting the level of a component of a second frequency band lower than the first frequency band included in the luminance signal and outputting a second focus evaluation value signal. means for controlling and moving the focus lens in response to the first and second focus evaluation value signals; and a range of variation of the second focus evaluation value signal is determined in advance. a fluctuation detection means for detecting that the threshold level is exceeded; and a focus lens movement control means based on a second focus evaluation value signal in response to the first focus evaluation value signal and the output of the fluctuation detection means. and suppressing means for suppressing the movement.
[作用コ
この発明に係るオートフォーカス装置においては、低周
波数側の第2のフォーカス評価値信号の変動かあるレベ
ル以上の場合には、第2のフォーカス評価値信号に基づ
くフォーカスレンズの移動か抑制される。従って、第1
のフォーカス評価値の値が小さく、主として第の2フオ
一カス評価値に基づいてフォーカスレンズの移動か行な
われるときにも、第2のフォーカス評価値がある程度安
定しない限りフォーカスレンズの移動は行なわれない。[Function] In the autofocus device according to the present invention, if the fluctuation of the second focus evaluation value signal on the low frequency side exceeds a certain level, the movement of the focus lens based on the second focus evaluation value signal is suppressed. be done. Therefore, the first
Even when the second focus evaluation value is small and the focus lens is moved mainly based on the second focus evaluation value, the focus lens will not be moved unless the second focus evaluation value is stabilized to some extent. do not have.
[実施例]
第1図は、本発明に係るオートフォーカス装置の動作原
理を示すブロック図である。第1図に示される装置が第
4図に示される従来の装置と異なるのは、検波回路]7
の出力に接続され、検波回路17の出力の変動を検出し
、その変動かある範囲以上である場合には変動検出信号
を出力するための変動検出回路25と、検波回路16の
出力と変動検出回路25の出力とに接続され、検波回路
16の出力かあるレベル以下であり、かつ変動検出回路
25から変動検出回路が入力されているときには、制御
回路21の動作を抑制するための動作抑制回路26とを
新たに含むことである。[Example] FIG. 1 is a block diagram showing the operating principle of an autofocus device according to the present invention. The difference between the device shown in FIG. 1 and the conventional device shown in FIG. 4 is the detection circuit]7
A fluctuation detection circuit 25 is connected to the output of the detection circuit 17 and outputs a fluctuation detection signal when the fluctuation exceeds a certain range. An operation suppression circuit connected to the output of the circuit 25 and suppressing the operation of the control circuit 21 when the output of the detection circuit 16 is below a certain level and the variation detection circuit is input from the variation detection circuit 25. 26 will be newly included.
変動検出回路25は、たとえば以下のようにして検波回
路17の出力の変動の大きさを検知する。The fluctuation detection circuit 25 detects the magnitude of fluctuation in the output of the detection circuit 17, for example, in the following manner.
変動検出回路25は、一定の期間検波回路17の出力を
積分し、その平均値を求める。変動検出回路25はまた
、検波回路17の出力の最大値および最小値とを監視す
る。変動検出回路25は、たとえば検波回路17の出力
の最大値が平均値より一定割合だけ上回ったとき、ある
いは検波回路17の出力の最小値が平均値を一定割合以
上下回ったときに変動か大きいと判断し、その旨の変動
検出信号を動作抑制回路26に与える。The fluctuation detection circuit 25 integrates the output of the detection circuit 17 for a certain period of time and obtains the average value. The fluctuation detection circuit 25 also monitors the maximum and minimum values of the output of the detection circuit 17. The fluctuation detection circuit 25 detects that the fluctuation is large, for example, when the maximum value of the output of the detection circuit 17 exceeds the average value by a certain percentage, or when the minimum value of the output of the detection circuit 17 falls below the average value by a certain percentage or more. A fluctuation detection signal to that effect is given to the operation suppression circuit 26.
第1図に示される装置において、第4図に示される装置
と同一の部品には同一の参照符号および同一の名称か与
えられている。それらの機能も同一である。したがって
、ここではそれらについての詳しい説明は繰返されない
。In the apparatus shown in FIG. 1, parts that are the same as in the apparatus shown in FIG. 4 have been given the same reference numerals and the same names. Their functions are also the same. Therefore, a detailed explanation thereof will not be repeated here.
変動検出回路25、動作抑制回路26が設けられたこと
により、以下のような効果か生する。検波回路16の出
力か十分大きいときには、切換制御回路18はスイッチ
19を制御し、検波回路16の出力をサンプリング回路
24に与える。サンプリング回路24は所定のサンプリ
ングパルスに従って検波回路16の出力をサンプリング
し、制御回路21に与える。制御回路21はサンプリン
グ回路24から与えられる信号に基づいて山登り制御を
行なう。この場合、動作抑制回路26は、検波回路16
の出力が十分大きいため、制御回路21によるフォーカ
スレンズの移動の抑制は行なわない。すなわち、フォー
カスレンズの移動はIMHzの周波数帯域成分から得ら
れたフォーカス評価値信号に基づく山登り制御によって
行なわれる。By providing the fluctuation detection circuit 25 and the operation suppression circuit 26, the following effects are produced. When the output of the detection circuit 16 is sufficiently large, the switching control circuit 18 controls the switch 19 to provide the output of the detection circuit 16 to the sampling circuit 24. The sampling circuit 24 samples the output of the detection circuit 16 according to a predetermined sampling pulse, and supplies the sample to the control circuit 21 . The control circuit 21 performs hill climbing control based on the signal given from the sampling circuit 24. In this case, the operation suppression circuit 26 is
Since the output of is sufficiently large, the movement of the focus lens is not suppressed by the control circuit 21. That is, the movement of the focus lens is performed by hill-climbing control based on the focus evaluation value signal obtained from the IMHz frequency band component.
被写体か激しく動いたり、バンニングやチルティングな
どの動作によりビデオカメラが動いた場合には、以下の
ようになる。映像信号に含まれる高周波数帯域の成分は
減少する。したがって、検波回路16の出力レベルは低
くなる。切換制御回路18は、スイッチ19の入力を検
波回路17の側に切換える。したがって、制御回路21
によるフォーカスモータの山登り制御は、100KHz
の周波数帯域成分から得られたフォーカス評価値信号に
よって行なわれる。If the subject moves violently or the video camera moves due to an action such as banging or tilting, the following will occur. High frequency band components included in the video signal are reduced. Therefore, the output level of the detection circuit 16 becomes low. The switching control circuit 18 switches the input of the switch 19 to the detection circuit 17 side. Therefore, the control circuit 21
The mountain climbing control of the focus motor is 100KHz.
This is performed using a focus evaluation value signal obtained from the frequency band components of .
しかしながら、上述のように被写体が激しく動いている
ような場合には、検波回路17の出力は大きく変動する
。検波回路17の出力が大きく変動しているときに、そ
の値に基づく山登り制御を行なうと、フォーカスレンズ
の位置が安定したものとならない。However, when the subject is moving rapidly as described above, the output of the detection circuit 17 fluctuates greatly. When the output of the detection circuit 17 is greatly fluctuating, if hill climbing control is performed based on the output value, the position of the focus lens will not be stable.
このような場合、上述のような動作によって変動検出回
路25は検波回路17の出力のレベル変動を監視する。In such a case, the fluctuation detection circuit 25 monitors the level fluctuation of the output of the detection circuit 17 by operating as described above.
変動検出回路25は、検波回路17の出力のレベル変動
が上述のようなある一定範囲を超えた場合には、変動検
出信号を動作抑制回路26に与える。動作抑制回路26
は、検波回路16の出力のレベルかあるレベル以下であ
る場合、すなわち検波回路17の出力かサンプリング回
路24に与えられている場合、以下のように動作する。The fluctuation detection circuit 25 provides a fluctuation detection signal to the operation suppression circuit 26 when the level fluctuation of the output of the detection circuit 17 exceeds a certain range as described above. Operation suppression circuit 26
operates as follows when the level of the output of the detection circuit 16 is below a certain level, that is, when the output of the detection circuit 17 is supplied to the sampling circuit 24.
動作抑制回路26は、変動検出信号が与えられている場
合には、制御回路21によるフォーカスレンズの移動を
抑制する。したがってこの場合フォーカスレンズは移動
しない。一方動作抑制回路26は、変動検出信号が入力
されていない場合には、制御回路2〕の動作を抑制しな
い。したかってこの場合制御回路21は、100KHz
の周波数帯域成分から得られるフォーカス評価値信号に
基づいて、山登り制御をしてフォーカスレンズを移動さ
せる。The operation suppression circuit 26 suppresses movement of the focus lens by the control circuit 21 when the fluctuation detection signal is applied. Therefore, in this case, the focus lens does not move. On the other hand, the operation suppressing circuit 26 does not suppress the operation of the control circuit 2 when the fluctuation detection signal is not input. Therefore, in this case, the control circuit 21 has a frequency of 100KHz.
The focus lens is moved by mountain climbing control based on the focus evaluation value signal obtained from the frequency band components.
以上のように、高周波数帯域成分の信号から得られるフ
ォーカス評価値信号か低下した場合には、通常それより
低い周波数帯域成分側の信号から得られるフォーカス評
価値に従って山登り制御が行なわれる。しかしながら、
このままでは上述のように、低周波数帯域側の信号成分
か大きく変動している場合、本来フォーカスレンズを移
動させる必要がないにもかかわらず、ピントが外れたも
のと誤って判断され、フォーカスレンズか移動してしま
うことがあり得る。As described above, when the focus evaluation value signal obtained from the signal of the high frequency band component decreases, hill-climbing control is normally performed in accordance with the focus evaluation value obtained from the signal of the lower frequency band component. however,
If this continues, as mentioned above, if the signal component on the low frequency band side fluctuates significantly, it will be mistakenly determined that the focus lens is out of focus, even though there is no need to move the focus lens, and the focus lens will be moved. It is possible that it may move.
しかし本発明に係るオートフォーカス装置においては、
変動検出回路25によって、1.00KH2側の周波数
成分から得られるフォーカス評価値の変動が監視されて
いる。このように、低周波数帯域側の信号から得られる
フォーカス評価値の変動が監視されていることにより、
たとえば被写体が単に激しく動いているだけの場合には
、フォーカスレンズの移動が抑制される。したがって、
山登り制御によってかえってピントが外れてしまうこと
はない。However, in the autofocus device according to the present invention,
The fluctuation detection circuit 25 monitors fluctuations in the focus evaluation value obtained from the frequency component on the 1.00KH2 side. In this way, by monitoring the fluctuation of the focus evaluation value obtained from the signal on the low frequency band side,
For example, if the subject is simply moving rapidly, movement of the focus lens is suppressed. therefore,
Mountain climbing control will not cause you to lose focus.
一方、低周波数帯域側の成分から得られるフォーカス評
価値の変動が所定の範囲内に収まっている場合には、被
写体が単に激しく動いているだけのものではないと判断
される。したがって、この場合には本当にフォーカスレ
ンズが合焦付近を外れているものと判断され、低周波数
帯域側の成分から得られるフォーカス評価値に従って山
登り制御が行なわれる。On the other hand, if the fluctuation of the focus evaluation value obtained from the components on the low frequency band side is within a predetermined range, it is determined that the subject is not simply moving violently. Therefore, in this case, it is determined that the focus lens is really out of focus, and hill climbing control is performed in accordance with the focus evaluation value obtained from the component on the low frequency band side.
上述のように本発明に係るオートフォーカス装置におい
ては、高周波数帯域側の成分から得られるフォーカス評
価値が大きな値を示すときには高周波数帯域側から得ら
れるフォーカス評価値に従って合焦動作が行なわれる。As described above, in the autofocus device according to the present invention, when the focus evaluation value obtained from the component on the high frequency band side shows a large value, the focusing operation is performed according to the focus evaluation value obtained from the high frequency band side.
一方、高周波数帯域側の成分から得られるフォーカス評
価値が小さな場合には、低周波数帯域側の成分から得ら
れるフォーカス評価値に従って山登り制御が行なわれる
。On the other hand, if the focus evaluation value obtained from the components on the high frequency band side is small, hill climbing control is performed according to the focus evaluation value obtained from the components on the low frequency band side.
この場合、被写体が単に激しく動いている場合などのよ
うに、低周波数帯域側の成分から得られるフォーカス評
価値が大きく変動する場合には、フォーカスレンズの移
動は行なわれない。したかつて、ピントか狂うことはな
い。一方、本当にピントが狂っているような場合には、
低周波数帯域側から得られるフォーカス評価値は一定の
変動の範囲内に収まる。この場合、合焦動作は低周波数
帯域側の成分から得られるフォーカス評価値に従って行
なわれる。ゆえに、この発明に係るオートフォーカス装
置は、被写体が激しく動いたような場合も含めて、良好
に合焦状態を維持する二とかできる。In this case, if the focus evaluation value obtained from the components on the low frequency band side varies greatly, such as when the subject is simply moving rapidly, the focus lens is not moved. It never goes out of focus. On the other hand, if the focus is really out of focus,
The focus evaluation value obtained from the low frequency band side falls within a certain range of fluctuation. In this case, the focusing operation is performed according to the focus evaluation value obtained from the components on the low frequency band side. Therefore, the autofocus device according to the present invention can maintain a well-focused state even when the subject moves rapidly.
第2図は、CPU(central process
ing unit)を用いて、本発明に係るオートフ
ォーカス装置を実現した場合の一例のブロック図である
。第2図を参照して、この装置はある周波数帯域、たと
えばIMHzを通過させるBPFIと、BPFIより低
い周波数帯域、たとえば100KHz付近を通過させる
BPF2と、BPFI、2の出力する信号の絶対値をデ
ィジタル信号に変換するためのディジタル絶対値変換回
路42.43と、ディジタル絶対値変換回路42.43
の出力を一定期間、たとえば1フイ一ルド期間積算する
ための積算回路30.31と、積算回路30.31の出
力を受けて、山登り制御のための演算を行なうCPU2
0と、CPU20によって制御され、フォーカスレンズ
を移動させるためのフォーカスモータを制御するフォー
カスモータ制御回路27と、輝度信号から水平同期信号
Hsおよび垂直同期信号Vsを抽出するだめの同期分離
回路11と、同期信号Hs、Vsを与えられ、第6図に
示されるフォーカス制御エリア51から得られる映像信
号についてのみフォーカス制御のための処理を行なうよ
うに必要なパルスを発生する切換ゲート制御回路15と
、一定の周期を有するクロックを発振する発振回路14
と、切換ゲート制御回路15および発振回路14に接続
されたゲート回路13と、ゲート回路13に接続され、
積算回路30.31を制御するだめのラッチパルスを発
生するラッチパルス発生回路23と、ゲート回路13に
接続され、ディジタル絶対値変換回路41.42を制御
するためのA/D (アナログ−ディジタル)変換パル
スを発生するためのA/D変換パルス発生回路22とを
含む。Figure 2 shows the CPU (central process).
FIG. 2 is a block diagram of an example of an autofocus device according to the present invention implemented using an autofocus device. Referring to FIG. 2, this device includes a BPFI that passes a certain frequency band, for example, IMHz, a BPF 2 that passes a frequency band lower than the BPFI, for example, around 100 KHz, and the absolute value of the signal output from the BPFI, 2. A digital absolute value conversion circuit 42.43 for converting into a signal, and a digital absolute value conversion circuit 42.43.
an integrating circuit 30.31 for integrating the outputs of for a certain period of time, for example, one field; and a CPU 2 that receives the output of the integrating circuit 30.31 and performs calculations for mountain climbing control.
0, a focus motor control circuit 27 that is controlled by the CPU 20 and controls a focus motor for moving the focus lens, and a synchronization separation circuit 11 that extracts the horizontal synchronization signal Hs and the vertical synchronization signal Vs from the luminance signal. A switching gate control circuit 15 receives synchronization signals Hs and Vs and generates necessary pulses to perform focus control processing only on the video signal obtained from the focus control area 51 shown in FIG. an oscillation circuit 14 that oscillates a clock having a period of
, a gate circuit 13 connected to the switching gate control circuit 15 and the oscillation circuit 14, and a gate circuit 13 connected to the gate circuit 13,
A latch pulse generation circuit 23 that generates a latch pulse for controlling the integration circuit 30.31, and an A/D (analog-digital) connected to the gate circuit 13 and controlling the digital absolute value conversion circuit 41.42. and an A/D conversion pulse generation circuit 22 for generating conversion pulses.
ディジタル絶対値変換回路4〕は、BPF 1の出力信
号のレベルを検波し、そのレベルに応じた直流電位に変
換するための絶対値化回路3と、絶対値化回路3の出力
をディジタル変換するためのA/D変換器5とを含む。The digital absolute value conversion circuit 4] detects the level of the output signal of the BPF 1, and converts the output signal of the absolute value conversion circuit 3 into a DC potential according to the level, and converts the output of the absolute value conversion circuit 3 into digital form. and an A/D converter 5.
ディジタル絶対値変換回路42も同様に、BPF2に接
続された絶対値化回路4と、絶対値化回路4の出力をA
/D変換するためのA/D変換器6とを含む。Similarly, the digital absolute value conversion circuit 42 converts the absolute value converting circuit 4 connected to the BPF 2 and the output of the absolute value converting circuit 4 into A.
and an A/D converter 6 for A/D conversion.
積算回路30は、A/D変換器5の出力に接続された加
算器7と、加算器7の出力をラッチするためのラッチ回
路8とを含む。ラッチ回路8の出力はCPU20に与え
られるとともに、加算回路7の入力に与えられる。加算
回路7は、A/D変換器5の出力とラッチ回路8の出力
とを加算してラッチ回路8に与えるためのものである。Integration circuit 30 includes an adder 7 connected to the output of A/D converter 5 and a latch circuit 8 for latching the output of adder 7. The output of the latch circuit 8 is given to the CPU 20 and also to the input of the adder circuit 7. The adder circuit 7 is for adding the output of the A/D converter 5 and the output of the latch circuit 8 and providing the result to the latch circuit 8.
積算回路31も同様に、A/D変換器6の出力に接続さ
れた加算器9と、加算器9の出力に接続されたラッチ回
路10とを含む。ラッチ回路10の出力は、CPU20
に与えられるとともに、加算器9の入力に与えられる。Integration circuit 31 similarly includes an adder 9 connected to the output of A/D converter 6 and a latch circuit 10 connected to the output of adder 9. The output of the latch circuit 10 is
and the input of the adder 9.
A/D変換器5.6には、A/Dパルス発生回路22か
ら、サンプリングのためのパルスを与えられて動作する
。ラッチ回路8.10は、ラッチパルス発生回路23か
ら与えられるラッチパルスに従って加算器7.9の出力
をラッチし、加算器7.9とCPU20に与える。The A/D converter 5.6 operates by being supplied with a pulse for sampling from the A/D pulse generation circuit 22. The latch circuit 8.10 latches the output of the adder 7.9 according to the latch pulse given from the latch pulse generation circuit 23, and supplies it to the adder 7.9 and the CPU 20.
第2図に示される装置は以下のように動作する。The apparatus shown in FIG. 2 operates as follows.
同期分離回路11は、図示されない撮像素子から得られ
る輝度信号Yから、水平同期信号Hsおよび水平同期信
号Vsを分離する。分離された同期信号Hs、Vsは切
換ゲート制御回路15に与えられる。切換ゲート制御回
路〕5は、同期信号Hs、Vsからフォーカス制御エリ
ア5] (第6図)が走査されているときのみケート回
路13のケートを開くような信号を作り、ゲート回路1
3に与える。The synchronization separation circuit 11 separates a horizontal synchronization signal Hs and a horizontal synchronization signal Vs from a luminance signal Y obtained from an image sensor (not shown). The separated synchronization signals Hs and Vs are applied to the switching gate control circuit 15. The switching gate control circuit] 5 generates a signal that opens the gate of the gate circuit 13 only when the focus control area 5] (FIG. 6) is being scanned from the synchronization signals Hs and Vs.
Give to 3.
ゲート回路13は切換ゲート制御回路15から与えられ
る信号に応答して、フォーカス制御エリア51か走査さ
れている間だけ発振回路14の出力するクロックをA/
D変換パルス発生回路22、ラッチパルス発生回路23
に与える。The gate circuit 13 responds to the signal given from the switching gate control circuit 15 and changes the clock output from the oscillation circuit 14 to A/A only while the focus control area 51 is being scanned.
D conversion pulse generation circuit 22, latch pulse generation circuit 23
give to
A/D変換パルス発生回路22は、A/D変換器5.6
を動作させるためのサンプリングパルスを発生し、A/
D変換器5.6に与える。The A/D conversion pulse generation circuit 22 includes an A/D converter 5.6.
Generates sampling pulses to operate the A/
to the D converter 5.6.
BPFIは、IMHzの周波数帯域成分のみを通過させ
、絶対値化回路3に与える。絶対値化回路3は、BPF
Iの出力する信号を検波し、そのレベルを表わす直流電
位に変換してA/D変換器5に与える。A/D変換器5
は、A/D変換パルスに同期して、絶対値化回路3の出
力をディジタル変換し、加算器7に与える。The BPFI passes only the IMHz frequency band component and supplies it to the absolute value conversion circuit 3. The absolute value conversion circuit 3 is a BPF
The signal output from I is detected, converted to a DC potential representing its level, and provided to the A/D converter 5. A/D converter 5
digitizes the output of the absolute value conversion circuit 3 in synchronization with the A/D conversion pulse and supplies it to the adder 7.
BPF2は、輝度信号から100KHzの周波数帯域成
分を抽出し、絶対値化回路4に与える。The BPF 2 extracts a 100 KHz frequency band component from the luminance signal and supplies it to the absolute value conversion circuit 4 .
絶対値化回路4は、BPF2の出力する信号を検波し、
そのレベルを表わす直流電位に変換してA/D変換器6
に与える。A/D変換器6は、A/D変換パルスに同期
して、絶対値化回路4の出力をディジタル信号に変換し
、加算器9に与える。The absolute value conversion circuit 4 detects the signal output from the BPF 2,
The A/D converter 6 converts the level into a DC potential representing the level.
give to The A/D converter 6 converts the output of the absolute value converting circuit 4 into a digital signal in synchronization with the A/D conversion pulse, and supplies the digital signal to the adder 9.
ラッチパルス発生回路23は、A/D変換パルスと同様
に、ラッチ回路8.10を動作させるためのラッチパル
スを発生し、ラッチ回路8.10に与える。Latch pulse generation circuit 23 generates a latch pulse for operating latch circuit 8.10, similar to the A/D conversion pulse, and supplies it to latch circuit 8.10.
加算器7.9は、それぞれA/D変換器5.6の出力と
ラッチ回路8.10の出力とを加算し、ラッチ回路8.
10に与える。ラッチ回路8.10は、加算器7.9の
出力をラッチパルスに同期してラッチし、CPU20に
与えるとともに加算器7.9の入力にも与える。Adder 7.9 adds the output of A/D converter 5.6 and the output of latch circuit 8.10, respectively, and adds the output of latch circuit 8.10.
Give 10. The latch circuit 8.10 latches the output of the adder 7.9 in synchronization with the latch pulse, and supplies it to the CPU 20 as well as to the input of the adder 7.9.
上述のように、ディジタル絶対値変換回路41.42に
よってフォーカス制御エリアの映像から得られる輝度信
号は次々とサンプリングされ、ディジタル信号に変換さ
れる。変換されたディジタル信号は積算回路30.31
において、ラッチ回路8.10に次々と積算される。積
算された値はCPU20に与えられる。ラッチ回路8.
10の内容は、垂直同期信号に同期してクリアされる。As described above, the digital absolute value conversion circuits 41 and 42 sequentially sample the luminance signals obtained from the image of the focus control area and convert them into digital signals. The converted digital signal is sent to the integration circuit 30.31.
At , the signals are accumulated one after another in the latch circuit 8.10. The integrated value is given to the CPU 20. Latch circuit 8.
The contents of 10 are cleared in synchronization with the vertical synchronization signal.
したがって、ラッチ回路8、ユ0の内容がクリアされる
前にCPU20がその内容を取込むことにより、IMH
zおよび100KHzの各周波数帯域成分に基づいて得
られたフォーカス評価値が得られることになる。Therefore, by the CPU 20 taking in the contents of the latch circuits 8 and 0 before they are cleared, the IMH
Focus evaluation values are obtained based on each frequency band component of z and 100 KHz.
CPU20は得られた2つの周波数帯域成分に基づくフ
ォーカス評価値に従って、山登り制御を行ない、フォー
カスモーフ制御回路27を介して図示されないフォーカ
スモータを駆動する。The CPU 20 performs mountain climbing control in accordance with the focus evaluation value based on the two frequency band components obtained, and drives a focus motor (not shown) via the focus morph control circuit 27.
本発明に係るオートフォーカス装置の特徴は、CPU2
0において実行されるプログラムによって実現される。The feature of the autofocus device according to the present invention is that the CPU 2
This is realized by a program executed at 0.
第3図は、そのプログラムの概略フローチャートである
。第3図を参照して、CPU20は以下の手順で動作す
る。FIG. 3 is a schematic flowchart of the program. Referring to FIG. 3, CPU 20 operates according to the following procedure.
ステップS1において、サンプリングパルス検出の動作
が行なわれる。In step S1, a sampling pulse detection operation is performed.
ステップS2において、サンプリングパルスが検出でき
たかどうかが判断される。判断の答えかYESであれば
1IllはステップS3に進む。さもなければ制御はス
テップS1に戻る。In step S2, it is determined whether a sampling pulse has been detected. If the answer is YES, 1Ill proceeds to step S3. Otherwise, control returns to step S1.
サンプリングパルスは、フォーカス制御エリア51(第
6図)の操作が終わった時点で、図示されないタイミン
グパルス発生回路からCPU20に与えられる。The sampling pulse is given to the CPU 20 from a timing pulse generation circuit (not shown) at the time when the operation of the focus control area 51 (FIG. 6) is completed.
ステップS3において、フォーカス評価値がサンプリン
グされる。ラッチ回路8はCPU20にフォーカス評価
値Aを与える。ラッチ回路]0は、CPU20にフォー
カス評価値Bを与える。前述のサンプリングパルスに従
って、ラッチ回路8.10の出力がサンプリングされる
ことにより、フォーカス制御エリアの1フイ一ルド分の
フォーカス評価値が、IMHz、100KHzの2つの
周波数帯域について得られる。In step S3, focus evaluation values are sampled. The latch circuit 8 provides the focus evaluation value A to the CPU 20. Latch circuit] 0 gives focus evaluation value B to the CPU 20. By sampling the output of the latch circuit 8.10 in accordance with the aforementioned sampling pulse, focus evaluation values for one field of the focus control area are obtained for two frequency bands, IMHz and 100 KHz.
ステップS4において、フォーカス評価値Aが、予め定
める一定の値より大きいかまたは等しいかどうかが判断
される。答えがYESであれば制御はステップS5に進
む。さもなければ制御はステップS7に進む。In step S4, it is determined whether the focus evaluation value A is greater than or equal to a predetermined constant value. If the answer is YES, control proceeds to step S5. Otherwise, control proceeds to step S7.
ステップS5に制御か進んだ場合には、高周波数帯域側
の成分から得られたフォーカス評価値か、十分大きな値
を有するということである。山登り制御は、フォーカス
評価値Aに従ってされる。そのために、ステップS5に
おいては、低周波数帯域側の成分から得られたフォーカ
ス評価値の平均値などを計算するために準備されたカウ
ンタCの内容がクリアされる。If the control proceeds to step S5, this means that the focus evaluation value obtained from the components on the high frequency band side has a sufficiently large value. Mountain climbing control is performed according to the focus evaluation value A. To this end, in step S5, the contents of the counter C prepared for calculating the average value of the focus evaluation values obtained from the components on the low frequency band side are cleared.
続いてステップS6において、どちらの周波数帯域の成
分から得られたフォーカス評価値に従って山登り制御を
行なうかを示すためのフラグに0がセットされる。その
後制御はステップ513に進む。Subsequently, in step S6, 0 is set to a flag indicating which frequency band component the focus evaluation value obtained is to be used for mountain climbing control. Control then proceeds to step 513.
一方、ステップS4における判断の結果、制御がステッ
プS7に進んだ場合には、以下のような動作が行なわれ
る。注意しておくべきことは、この場合フォーカス評価
値Aか一定値より小さいため、基本的に山登り制御は低
周波数帯域側の成分から得られたフォーカス評価値Bに
従って行なわれるということである。On the other hand, if the control proceeds to step S7 as a result of the determination in step S4, the following operations are performed. What should be noted is that in this case, since the focus evaluation value A is smaller than a certain value, hill climbing control is basically performed in accordance with the focus evaluation value B obtained from the component on the low frequency band side.
ステップS7においては、カウンタCの内容か1インク
リメントされる。カウンタCの内容は、フォーカス評価
値Bのサンプリング数を示す。In step S7, the contents of counter C are incremented by one. The contents of counter C indicate the number of samples of focus evaluation value B.
ステップS8において、カウンタCの内容が予め定める
定数nより小さいかどうかが判断される。In step S8, it is determined whether the content of counter C is smaller than a predetermined constant n.
定数nは、フォーカス評価値Bの変動を、信頼性高く計
算できるように、一定の数より大きくなるように選ばれ
る。ステップS8における判断の答えがNoであれば、
制御はステップS9に進み、さもなければ制御はステッ
プS1に戻る。The constant n is selected to be larger than a certain number so that fluctuations in the focus evaluation value B can be calculated with high reliability. If the answer to the judgment in step S8 is No,
Control proceeds to step S9, otherwise control returns to step S1.
ステップS9においては、フォーカス評価値Bのサンプ
リング数が十分大きいということであるから、最近のn
個分のフォーカス評価値Bに基づいて、その最大値MA
X、最小値MIN、および平均値AVEが計算される。In step S9, since the number of samples of the focus evaluation value B is sufficiently large, the recent n
Based on the individual focus evaluation value B, its maximum value MA
X, the minimum value MIN, and the average value AVE are calculated.
ステップ510においては、最大値MAXが平均値AV
Hの9/8倍より大きいか否かが判断される。この答え
がNoであれば制御はステップS11に進む。この場合
、フォーカス評価値Bの変動の幅は、多くとも平均値A
VHの上側においては、平均値AVHの]78倍以内に
収まっているということである。ステップ510におけ
る判断の答えがYESであれば、フォーカス評価値Bの
最大値MAXが、平均値AVHの1/8倍よりも大きな
範囲で変動しているということである。したがって、低
周波数帯域側のフォーカス評価値Bが十分安定していな
いということであるから、フォーカスレンズを駆動する
ような処理は行なわれず、制御がステップS1に戻るの
である。In step 510, the maximum value MAX is the average value AV
It is determined whether or not it is greater than 9/8 times H. If the answer is No, control proceeds to step S11. In this case, the range of fluctuation of the focus evaluation value B is at most the average value A
This means that the upper side of VH is within 78 times the average value AVH. If the answer to the determination in step 510 is YES, this means that the maximum value MAX of the focus evaluation value B is fluctuating in a range larger than 1/8 times the average value AVH. Therefore, since the focus evaluation value B on the low frequency band side is not sufficiently stable, processing such as driving the focus lens is not performed, and the control returns to step S1.
続いてステップSllにおいては、最小値M INが、
平均値AVHの7/8倍より小さいかどうかか判断され
る。答えがNoであれば制御はステップ512に進む。Subsequently, in step Sll, the minimum value M IN is
It is determined whether it is smaller than 7/8 times the average value AVH. If the answer is no, control continues to step 512.
この場合、過去n回のフォーカス評価値Bが、平均値A
VEを中心として、その下側1/8以内に収まっている
ということである。フォーカス評価値Bは十分安定して
いると判断されるから、山登りルリ御は低周波数帯域側
のフォーカス評価値Bに従って行なわれることになる。In this case, the focus evaluation value B of the past n times is the average value A
This means that it is within the lower 1/8 of VE. Since the focus evaluation value B is determined to be sufficiently stable, mountain climbing control is performed in accordance with the focus evaluation value B on the low frequency band side.
したがって、ステップ512において、フラグに1がセ
ットされる。Therefore, in step 512, the flag is set to 1.
ステップ51.1における判断の答えかYESであれば
、フォーカス評価値Bの最小値が、平均値AVEを中心
とした下側、1/5AVEの領域内に入っていないとい
うことである。低周波数帯域側のフォーカス評価値Bの
値は十分安定していないと判断されるため、制御はステ
ップS1に戻る。If the answer to the determination in step 51.1 is YES, this means that the minimum value of the focus evaluation value B does not fall within the region of 1/5 AVE below the average value AVE. Since it is determined that the focus evaluation value B on the low frequency band side is not sufficiently stable, control returns to step S1.
ステップS12においてフラグに1が設定された後、制
御はステップ51Bに進む。After the flag is set to 1 in step S12, control proceeds to step 51B.
ステップ813においてはフラグの内容に従って、山登
り制御でフォーカスレンズの移動方向およびその量が決
定される。すなわち、フラグの内容がOてあればフォー
カス評価値Aに従って、フラグの内容が1であればフォ
ーカス評価値Bに従って、山登り制御が行なわれる。In step 813, the direction and amount of movement of the focus lens are determined by mountain climbing control according to the contents of the flag. That is, the hill climbing control is performed according to the focus evaluation value A if the content of the flag is O, and according to the focus evaluation value B if the content of the flag is 1.
ステップ51.4においては、ステップ3131::お
いて決定された値に従って、フォーカスモータが所定量
だけ所定方向に駆動される。その後制御はステップS〕
に戻る。In step 51.4, the focus motor is driven by a predetermined amount in a predetermined direction according to the value determined in step 3131::. After that, the control is at step S]
Return to
ステップS9、S10、Sllにおいて行なわれる処理
は、フォーカス評価値Bが、過去0回のサンプリングに
よる平均値AVEを中心として、その上下1/5AVE
の範囲内に収まっているかどうかについての判断である
。仮にこの変動の範囲内にフォーカス評価値Bか収まっ
ていれば、低周波数帯域側のフォーカス評価値が安定し
ていると判断される。したがって、低周波数帯域側のフ
ォーカス評価値Bによる山登り制御か行なわれることに
なるのは前述したとおりである。い一方、ステップS1
0.51.1における判断の答えがYESであれば、フ
ォーカス評価値Bか十分安定していないことを示してい
る。この場合、ステップ5IOSSllから制御は直接
ステップS1に戻るため、ステップS13、ステップS
14における山登り制御は行なわれない。すなわち、ス
テップS4における判断の答えがNoであり、ステップ
SIOまたはステップS11における判断の答えがYE
Sである限り、フォーカスレンズの移動は行なわれない
。したかって、高周波数帯域側の成分から得られたフォ
ーカス評価値Aの値か小さいときでも、低周波数帯域側
の成分から得られたフォーカス評価値Bか大きく変動し
ている間は、フォーカスレンズの移動が行なわれること
はない。被写体が激しく動いているたけのような場合に
は、上述の条件が生ずるか、そのような場合でも誤って
フォーカスレンズが移動されてしまうことかない。その
結果、被写体の激しい動きに起因してピントかずれてし
まう恐れかない。The processing performed in steps S9, S10, and Sll is such that the focus evaluation value B is centered around the average value AVE from the past 0 samplings, and is set at 1/5 AVE above and below
This is a judgment as to whether or not it falls within the range of . If the focus evaluation value B falls within this range of variation, it is determined that the focus evaluation value on the low frequency band side is stable. Therefore, as described above, hill climbing control is performed using the focus evaluation value B on the low frequency band side. On the other hand, step S1
If the answer to the judgment in 0.51.1 is YES, this indicates that the focus evaluation value B is not sufficiently stable. In this case, the control directly returns to step S1 from step 5IOSSll, so step S13 and step S
Hill climbing control in step 14 is not performed. That is, the answer to the determination in step S4 is No, and the answer to the determination in step SIO or step S11 is YE.
As long as S, the focus lens will not move. Therefore, even when the focus evaluation value A obtained from the components on the high frequency band side is small, as long as the focus evaluation value B obtained from the components on the low frequency band side fluctuates greatly, the focus lens No movement takes place. If the subject is moving rapidly, the above-mentioned conditions will occur, or even in such a case, the focus lens will not be moved by mistake. As a result, there is no risk of losing focus due to rapid movement of the subject.
被写体の動きがなくなったような場合には、レンズが合
焦位置に在れば再び高周波数帯域側の成分から得られた
フォーカス評価値への値か大きくなる。したがって、ス
テップS4における判断の答えがYESになり、山登り
制御は再びフォーカス評価値Aに基づいて行なわれるよ
うになる。In a case where the subject no longer moves, if the lens is at the in-focus position, the focus evaluation value obtained from the component on the high frequency band side increases again. Therefore, the answer to the determination in step S4 becomes YES, and the hill climbing control is again performed based on the focus evaluation value A.
一方、被写体の動きが収まった後、仮にフォーカスレン
ズが合焦位置にない場合には、ステップ813、S14
において、低周波数帯域側の成分から得られたフォーカ
ス評価値Bによる山登り制御か行なわれる。したかって
、前述のようにレンズは徐々に合焦位置に移動し、最終
的に高周波数帯域側のフォーカス評価値Aか十分大きな
値となる。その結果、通常の山登り制御が行なわれるこ
とになる。On the other hand, if the focus lens is not at the in-focus position after the movement of the subject has subsided, step 813 and S14
In this step, hill-climbing control is performed using the focus evaluation value B obtained from the components on the low frequency band side. Therefore, as described above, the lens gradually moves to the in-focus position, and finally the focus evaluation value A on the high frequency band side becomes a sufficiently large value. As a result, normal mountain climbing control will be performed.
以上、本発明が実施例に従って説明された。しかしなが
ら、上述の実施例は例示に過ぎず、これ以外にもこの発
明を様々に変形して実施することが可能であることはい
うまでもない。The present invention has been described above according to embodiments. However, the above-described embodiments are merely illustrative, and it goes without saying that the present invention can be implemented with various modifications.
[発明の効果]
以上のようにこの発明によれば、第1のフォーカス評価
値信号のレベルか小さく、主として第2のフォーカス評
価値信号に基づいてフォーカスレンズの移動が行なわれ
るときにも、第2のフォーカス評価値信号の変動か大き
ければ、フォーカスレンズの移動は抑制される。被写体
か激しく動いたり、撮像装置が動かされたりしてフォー
カス評価値が著しく低下するときには上述の条件が発生
するが、そのようなときにも不安定に変動する第2のフ
ォーカス評価値信号に基づいて合焦状態が誤って判断さ
れることはない。したがって、フォーカスレンズか不必
要に移動されてピントかはけることはない。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, even when the level of the first focus evaluation value signal is small and the focus lens is moved mainly based on the second focus evaluation value signal, the first focus evaluation value signal is If the fluctuation of the focus evaluation value signal No. 2 is large, the movement of the focus lens is suppressed. The above-mentioned condition occurs when the focus evaluation value drops significantly due to rapid movement of the subject or movement of the imaging device. The focus state will not be incorrectly determined. Therefore, the focus lens will not be moved unnecessarily to determine focus.
すなわち、被写体が激しく動いている場合にも、良好に
合焦状態を維持することができるオートフォーカス装置
を提供することができる。That is, it is possible to provide an autofocus device that can maintain a well-focused state even when the subject is moving rapidly.
第1図は本発明に係るオートフォーカス装置の原理的ブ
ロック図であり、
第2図は本発明に係るオートフォーカス装置をCPUを
用いて実現したときの回路ブロック図であり、
第3図は第2図のCPU20において実行されるプログ
ラムの概略フローチャートであり、第4図は従来のオー
トフォーカス装置の概略ブロック図であり、
第5図はフォーカスレンズ位置とフォーカス評価値との
関係を示す図であり、
第6図は画面とフォーカス制御エリアとの関係を示す模
式図である。
図中、1.2はバンドパスフィルタ、16.17は検波
回路、18は切換制御回路、19はスイッチ、20はC
PU、24はサンプリング回路、25は変動検出回路、
26は動作抑制回路、30.31は積算回路、34.3
5はそれぞれ第1および第2のフォーカス評価値特性線
、41.42はそれぞれディジタル絶対値変換回路を示
す。
なお、図中同一符号は同一、または相当箇所示す。
出 願 人 シャープ株式会社
第7図
19ニス4・ン子
第3図
萬5図
フt−1)スレン(イ豆y1FIG. 1 is a principle block diagram of an autofocus device according to the present invention, FIG. 2 is a circuit block diagram when the autofocus device according to the present invention is realized using a CPU, and FIG. 2 is a schematic flowchart of a program executed by the CPU 20 in FIG. 2, FIG. 4 is a schematic block diagram of a conventional autofocus device, and FIG. 5 is a diagram showing the relationship between focus lens position and focus evaluation value. , FIG. 6 is a schematic diagram showing the relationship between the screen and the focus control area. In the figure, 1.2 is a band pass filter, 16.17 is a detection circuit, 18 is a switching control circuit, 19 is a switch, and 20 is a C
PU, 24 is a sampling circuit, 25 is a fluctuation detection circuit,
26 is an operation suppression circuit, 30.31 is an integration circuit, 34.3
5 represents the first and second focus evaluation value characteristic lines, and 41 and 42 represent digital absolute value conversion circuits, respectively. Note that the same reference numerals in the figures indicate the same or equivalent parts. Applicant: Sharp Co., Ltd. Figure 7 19 Nis 4・Niko 3 Figure 5 Fut-1) Suren (Izu y1)
Claims (1)
れ、前記フォーカスレンズを移動させることによって合
焦動作を行なうオートフォーカス装置であって、 被写体を撮像して輝度信号を取出す手段と、前記輝度信
号に含まれる予め定める第1の周波数帯域成分のレベル
を検出して第1のフォーカス評価値信号を出力するため
の手段と、前記輝度信号に含まれる、前記第1の周波数
帯域よりも低い第2の周波数帯域の成分のレベルを検出
して第2のフォーカス評価値信号を出力するための手段
と、 前記第1および第2のフォーカス評価値信号に応答して
、前記フォーカスレンズを制御して移動させるためのフ
ォーカスレンズ移動制御手段と、前記第2のフォーカス
評価値信号の変動の範囲が予め定めるしきい値レベル以
上であることを検出するための変動検出手段と、 前記第1のフォーカス評価値信号および前記変動検出手
段の出力に応答して、前記第2のフォーカス評価値信号
に基づく前記フォーカスレンズ移動制御手段の動作を抑
制するための抑制手段とを含むオートフォーカス装置。(1) An autofocus device that is used in an imaging device that includes a focus lens and performs a focusing operation by moving the focus lens, comprising means for capturing an image of a subject and extracting a luminance signal, and a means for capturing an image of a subject and extracting a luminance signal; means for detecting the level of a predetermined first frequency band component to output a first focus evaluation value signal; and a second frequency lower than the first frequency band included in the luminance signal. means for detecting the level of a band component and outputting a second focus evaluation value signal; and means for controlling and moving the focus lens in response to the first and second focus evaluation value signals. focus lens movement control means; fluctuation detection means for detecting that the range of fluctuation of the second focus evaluation value signal is equal to or higher than a predetermined threshold level; the first focus evaluation value signal; and suppressing means for suppressing the operation of the focus lens movement control means based on the second focus evaluation value signal in response to the output of the fluctuation detection means.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2119438A JP2691316B2 (en) | 1990-05-08 | 1990-05-08 | Auto focus device |
Applications Claiming Priority (1)
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Publication Number | Publication Date |
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JPH0414964A true JPH0414964A (en) | 1992-01-20 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2010286577A (en) * | 2009-06-10 | 2010-12-24 | Nikon Corp | Electronic camera |
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JPS6231813A (en) * | 1985-08-02 | 1987-02-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Automatic focus adjusting device |
JPS648771A (en) * | 1987-06-30 | 1989-01-12 | Sanyo Electric Co | Automatic focus circuit |
-
1990
- 1990-05-08 JP JP2119438A patent/JP2691316B2/en not_active Expired - Fee Related
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JP2010286577A (en) * | 2009-06-10 | 2010-12-24 | Nikon Corp | Electronic camera |
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