JPH0481767B2

JPH0481767B2 -

Info

Publication number: JPH0481767B2
Application number: JP61194804A
Authority: JP
Inventors: Yoshitomo Ootake; Takashi Shinozaki; Kaichiro Nomoto; Kazuhiko Ueda; Hiroshi Haga
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1986-08-20
Filing date: 1986-08-20
Publication date: 1992-12-24
Also published as: JPS6349718A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は各種のビデオカメラ等に用いられるオ
ートフオーカス方式に関し、確実にフオーカシン
グを行ない得るようにしたものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to an autofocus system used in various video cameras and the like, and is designed to ensure reliable focusing.

（従来の技術）従来から、被写体を撮影することによつて得ら
れる映像信号の高域成分の電圧レベルが再生画像
の精細度に対応していることに着目し、この高域
成分の電圧を焦点電圧として取り出し、この焦点
電圧が最大レベルとなるようにフオーカスレンズ
を駆動させることによりこのレンズの位置をジヤ
ストピント位置に一致させるようなフオーカシン
グを行なうオートフオーカス装置が知られてい
る。(Prior Art) Conventionally, attention has been paid to the fact that the voltage level of the high-frequency component of the video signal obtained by photographing a subject corresponds to the definition of the reproduced image, and the voltage level of this high-frequency component has been developed. An autofocus device is known that performs focusing by extracting a focus voltage and driving a focus lens so that the focus voltage reaches its maximum level, thereby aligning the position of the lens with the just-focus position.

そして、このようなフオーカシングの方式は、
いわゆる山登りサーボ方式として知られているも
のであり、この方式はNHK技術研究報告昭40.第
17巻・第１号通巻第86号第21ページ、あるいは昭
和57年11月発表のテレビジヨン学会技術報告ED
第675ページ等の文献に詳細に説明されている。 And this method of focusing is
This is known as the so-called mountain-climbing servo method, and this method was published in the NHK Technical Research Report No. 1963.
Volume 17, Issue 1, Volume 86, Page 21, or the Technical Report of the Television Society published in November 1981 ED
It is explained in detail in the literature such as page 675.

（発明が解決すべき問題点）ところで、上述の如き山登りサーボ方式におい
ては、互いに時間的（位置的）にズレた二点での
焦点電圧をサンプリングして逐次レベル比較して
いき、これら二点での焦点電圧の大小関係によつ
てピントずれの有無、及び方向を検出することに
よりフオーカスレンズを所定方向に移動させてい
く。(Problem to be solved by the invention) By the way, in the above-mentioned mountain climbing servo system, the focal voltages at two points that are temporally (positionally) shifted from each other are sampled and the levels are successively compared. The focus lens is moved in a predetermined direction by detecting the presence or absence of focus shift and the direction based on the magnitude relationship of the focus voltages at .

そのため、例えば焦点進度の変化に伴い上記焦
点電圧の時間に対する変化量が少なくなつた場合
や、サンプリング範囲が焦点電圧の最大値近傍あ
るいは最大値から離れすぎている場合には上述の
如くレベル比較して得られる差分値（差分電圧）
が小さすぎて上述の如き山登りサーボ方式が正確
に実現し得なくなるという問題点がある。 Therefore, for example, if the amount of change in the focal voltage over time decreases due to a change in focal progress, or if the sampling range is near or far from the maximum value of the focal voltage, the levels should be compared as described above. The difference value (differential voltage) obtained by
There is a problem in that the above-mentioned mountain-climbing servo system cannot be accurately realized because the value is too small.

（問題点を解決するための手段）本発明は、上述の如き実情に鑑みてなされたも
のであり、いかなる場合にも正確にフオーカシン
グを行なうことができるオートフオーカス方式を
提供することを目的とする。(Means for Solving the Problems) The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and an object of the present invention is to provide an autofocusing method that allows accurate focusing in any case. do.

そして、本発明はこの目的を達成するために、
被写体を撮影することにより得られる映像信号の
所定の高域成分を焦点電圧として取り出し、この
焦点電圧に基づいてフオーカスレンズを光軸方向
に移動させてフオーカシングを行なうオートフオ
ーカス方式であつて、上記フオーカスレンズを光
軸方向の所定方向に移動させることにより検出さ
れる焦点電圧が、予じめ設定された複数の各基準
電圧値に達するまでのフオーカスレンズの移動距
離を逐次算出し、上記焦点電圧が二回連続して同
じ値の基準電圧値になつた場合には上記フオーカ
スレンズを、この間のフオーカスレンズの移動距
離の半分だけ上記所定方向と反対方向に戻すこと
によりフオーカシングを行ない、上記焦点電圧
が、前の基準電圧値よりも小さな基準電圧値にな
つた場合には、上記フオーカスレンズを、この間
のフオーカスレンズの移動距離分だけ上記反対方
向に戻すことによりフオーカシングを行なうよう
にしたことを特徴とするオートフオーカス方式を
提供するものである。 And, in order to achieve this purpose, the present invention
An autofocus method that extracts a predetermined high-frequency component of a video signal obtained by photographing a subject as a focus voltage, and performs focusing by moving a focus lens in the optical axis direction based on this focus voltage, Sequentially calculating the moving distance of the focus lens until the focus voltage detected by moving the focus lens in a predetermined direction in the optical axis direction reaches each of a plurality of preset reference voltage values, If the focus voltage reaches the same reference voltage value twice in a row, the focus lens is returned to the opposite direction to the predetermined direction by half of the movement distance of the focus lens during this period. If the focus voltage becomes a reference voltage value smaller than the previous reference voltage value, the focus lens is returned in the opposite direction by the distance the focus lens has moved during this period, thereby resetting the focus. This invention provides an autofocus method characterized by the following features.

（作用）上述の如きオートフオーカス方式によれば、焦
点電圧が検出可能な範囲内であれば、差分電圧の
レベルに関係なくフオーカシングを行なうことが
できる。(Function) According to the autofocus method as described above, focusing can be performed regardless of the level of the differential voltage as long as the focal voltage is within a detectable range.

また、フオーカスレンズがジヤストピント位置
近傍で振動することがないため再生画像の不自然
さを防止することができる。 Furthermore, since the focus lens does not vibrate near the straight focus position, unnaturalness of the reproduced image can be prevented.

よつて、本発明に係るオートフオーカス方式に
よれば確実なフオーカシングを実現することがで
きる。 Therefore, according to the autofocus method according to the present invention, reliable focusing can be realized.

（実施例）以下、本発明に係る好適な実施例を第１図ない
し第４図を用いて詳細に説明する。(Embodiments) Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 4.

第１図は本発明に係るオートフオーカス方式を
実現するためのオートフオーカス装置の構成を示
すブロツク図であり、このオートフオーカス装置
はアホーカル系レンズ５とフオーカスレンズ（マ
スタ系レンズ）１とから構成された光学系６を備
えている。 FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an autofocus device for realizing the autofocus method according to the present invention, and this autofocus device includes an ahocal lens 5 and a focus lens (master lens) 1. It is equipped with an optical system 6 composed of.

そして、上記フオーカスレンズ１を本実施例に
おける移動手段であるパルスモータ２によつて光
軸方向の所定方向（矢印Ａ・Ｂ方向）に移動させ
ることによりフオーカシングを行なうようになつ
ているとともに、このフオーカスレンズ１はフオ
ーカシング開始と同時に移動されるようになつて
おり、このフオーカスレンズ１の移動距離は、上
記パルスモータ２に設けられたロータリエンコー
ダにて検出されて位置情報S₁としてマイコン３に
供給されるようになつている。 Focusing is performed by moving the focus lens 1 in a predetermined direction (direction of arrows A and B) along the optical axis by a pulse motor 2, which is a moving means in this embodiment. The focus lens 1 is moved simultaneously with the start of focusing, and the moving distance of the focus lens 1 is detected by a rotary encoder provided on the pulse motor 2 and sent to the microcomputer as position information _S1. 3.

また、上述の如き光学系６を介して入射される
被写体からの撮像光は、本実施例における際像手
段であるCCD（電荷結合素子）等を用いた撮像素
子７にて電気的な映像信号S₂に光電変換される。 In addition, the imaging light from the subject that enters through the optical system 6 as described above is converted into an electrical video signal by an imaging device 7 using a CCD (charge coupled device), etc., which is the imaging means in this embodiment. Photoelectrically converted to _S2 .

そして、この映像信号S₂は増幅器８にて増幅さ
れて図示しない記録回路等に供給されるととも
に、自動利得制御回路（AGC）９を介してバン
ドパスフイルタ（BPF）１０に供給される。 This video signal S ₂ is amplified by an amplifier 8 and supplied to a recording circuit (not shown), etc., and is also supplied to a bandpass filter (BPF) 10 via an automatic gain control circuit (AGC) 9.

このバンドパスフイルタ１０は、上記映像信号
S₂から所定の高域成分を抽出して検波器（DET）
１１に供給する。 This bandpass filter 10 is configured to filter the video signal.
Extract a predetermined high frequency component from S ₂ and use a detector (DET)
11.

そして、この検波器１１にて上記映像信号S₂の
所定の高域成分に対応する第２図に示す如き焦点
電圧Ｅが得られる。 The detector 11 obtains a focal voltage E as shown in FIG. 2, which corresponds to a predetermined high-frequency component of the video signal _S2 .

ここで、この焦点電圧Ｅは上記映像信号S₂を再
生した再生画像の精細度に対応するものであり、
上記フオーカスレンズ１がジヤストピント位置Ｐ
にあるときに最大となる。 Here, this focal voltage E corresponds to the definition of the reproduced image obtained by reproducing the video signal _S2 ,
The above focus lens 1 is at the just focus position P
It is maximum when .

上記焦点電圧Ｅは、Ａ／Ｄ（アナログ−デジタ
ル）変換器１２にてデジタル化されて上記マイコ
ン３に供給される。 The focal voltage E is digitized by an A/D (analog-digital) converter 12 and supplied to the microcomputer 3.

そして、本実施例における制御手段であるマイ
コン３は、上記フオーカスレンズ１の光軸方向へ
の移動に伴なう焦点電圧Ｅをフオーカシング開始
から１フイールド毎に順次サンプリングする。 The microcomputer 3, which is the control means in this embodiment, sequentially samples the focal voltage E associated with the movement of the focus lens 1 in the optical axis direction for each field from the start of focusing.

また、このマイコン３は、上記検波器１１等の
検出可能な最小値Emin又はこの最小値Eminの定
数倍の値の整数倍の複数の基準電圧値SEn，SEn
＋１……を記憶しており、これら各基準電圧値と
上述の如く検出される焦点電圧とを逐次レベル比
較する。 The microcomputer 3 also generates a plurality of reference voltage values SEn, SEn that are integral multiples of the minimum value Emin that can be detected by the detector 11, etc., or a constant multiple of this minimum value Emin.
+1... are stored, and the levels of each of these reference voltage values and the detected focal voltage as described above are successively compared.

そしてこのマイコン３は、各基準電圧値SEn…
と同レベルの焦点電圧En……が検出された時に、
このときの焦点電圧Enhと上記位置情報S₁を取り
込む。 And this microcomputer 3 controls each reference voltage value SEn...
When a focal voltage En of the same level as... is detected,
The focal voltage Enh at this time and the above position information _S1 are taken in.

これにより、マイコン３は、焦点電圧Ｅが、る
基準電圧値SEnから次の基準電圧値SEn＋１に達
する間における、上記フオーカスレンズ１の移動
距離xnを逐次算出する。 Thereby, the microcomputer 3 successively calculates the moving distance xn of the focus lens 1 during the time when the focus voltage E reaches from one reference voltage value SEn to the next reference voltage value SEn+1.

なお、本実施例において上記焦点電圧は、１フ
イールド毎の離散的な情報としてマイコン３に取
り込まれる。そこで、本実施例では取り込まれた
値が、各基準電圧値SEnを最初にオーバーしたと
きに検出された焦点電圧Enが基準電圧値SEnに
達したものといてこのときの焦点電圧En及び上
記位置情報S₁を取り込むようになつている。 In this embodiment, the focal voltage is taken into the microcomputer 3 as discrete information for each field. Therefore, in this embodiment, the captured value is the one in which the focal voltage En detected when it exceeds each reference voltage value SEn for the first time reaches the reference voltage value SEn, and the focal voltage En at this time and the above position. It is beginning to take in information _S1 .

上述の如きオートフオーカス装置においては第
３図に示す如く、基準電圧値SEmaxに達したも
のとして取り込まれた焦点電圧Emaxが二回連続
して検出された場合には、ジヤストピント位置Ｐ
がこれら二回の検出位置の中間にあることにな
る。 In the above-mentioned autofocus device, as shown in FIG. 3, when the focus voltage Emax, which is taken in as having reached the reference voltage value SEmax, is detected twice in succession, the straight focus position P
is located between these two detection positions.

そこで、二回目のこの焦点電圧Emaxが検出さ
れた場合には、上記フオーカスレンズ１を二回の
検出の間のフオーカスレンズ１の移動距離Xmax
の半分だけ戻せばこのフオーカスレンズ１の位置
をジヤストピント位置Ｐに一致させることができ
る。 Therefore, when this focal voltage Emax is detected for the second time, the focus lens 1 is moved by the moving distance Xmax of the focus lens 1 between the two detections.
By returning half of this, the position of the focus lens 1 can be made to coincide with the just-focus position P.

よつて、上記マイコン３は、このような場合に
フオーカスレンズ１を反対方向（矢印Ｂ方向）に
上記距離Xmaxの半分だけ移動させるような制御
信号S₃をモータ駆動回路１３に供給することによ
り、上記パルスモータ２を反対方向に回転させて
フオーカシングを行なう。 Therefore, in such a case, the microcomputer 3 supplies the motor drive circuit 13 with a control signal _S3 that moves the focus lens 1 in the opposite direction (direction of arrow B) by half of the distance Xmax. , the pulse motor 2 is rotated in the opposite direction to perform focusing.

一方、第４図の示すように上述の如くの検出さ
れた焦点電圧Emax−１がその前に検出された焦
点電圧Emaxよりも小さなレベルである場合に
は、その前の検出位置がジヤストピント位置Ｐと
いうことになる。 On the other hand, as shown in FIG. 4, when the detected focal voltage Emax-1 as described above is at a lower level than the previously detected focal voltage Emax, the previous detected position is the just focus position P. It turns out that.

そこで、このような場合には、上記焦点電圧
Emax−１が検出された後、上記フオーカスレン
ズ１をこの間のフオーカスレンズ１の移動距離
Xmaxだけ戻せばジヤストピント位置Ｐに一致さ
せることができる。 Therefore, in such a case, the above focal voltage
After Emax-1 is detected, move the focus lens 1 to the distance that the focus lens 1 has moved during this time.
By returning only Xmax, it is possible to match the straight focus position P.

そして、この場合にも、上述の場合と同様にマ
イコン３は上記フオーカスレンズ１を反対方向に
上記移動距離Xmaxだけ移動させるような制御信
号S₃を上記モータ駆動回路１３に供給させ、フオ
ーカシングを行なう。 In this case, as in the case described above, the microcomputer 3 supplies the motor drive circuit 13 with a control signal _S3 that moves the focus lens 1 in the opposite direction by the movement distance Xmax to perform focusing. Let's do it.

上述の如く、本実施例によれば、従来の如き差
分電圧に関係なく、上記フオーカスレンズ１をジ
ヤストピント位置Ｐに移動させることができ、確
実なフオーカシングを実現することができる。 As described above, according to this embodiment, the focus lens 1 can be moved to the straight focus position P regardless of the differential voltage as in the conventional case, and reliable focusing can be achieved.

（発明の効果）上述の説明から明らかなように、本発明によれ
ば、焦点電圧が検出可能な範囲内であれば、差分
電圧のレベルに関係なく、フオーカシングを行な
うことができるとともに、ジヤストピント位置近
傍におけるフオーカスレンズの振動を防止するこ
とができるため確実なフオーカシングを実現する
ことができる。(Effects of the Invention) As is clear from the above description, according to the present invention, as long as the focal voltage is within a detectable range, focusing can be performed regardless of the level of the differential voltage, and the just focus position can be adjusted. Since vibration of the focus lens in the vicinity can be prevented, reliable focusing can be achieved.

[Brief explanation of drawings]

第１図は本発明に係る実施例を示すブロツク
図、第２図は焦点電圧を示すグラフ、第３図及び
第４図は焦点電圧と基準電圧値との関係を各々示
すグラフである。１……フオーカスレンズ、２……パルスモー
タ、３……マイコン。 FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment according to the present invention, FIG. 2 is a graph showing the focal voltage, and FIGS. 3 and 4 are graphs showing the relationship between the focal voltage and the reference voltage value. 1... Focus lens, 2... Pulse motor, 3... Microcomputer.

Claims

[Claims] 1. Extracting a predetermined high-frequency component of a video signal obtained by photographing a subject as a focal voltage,
This is an autofocusing method in which focusing is performed by moving a focusing member in the optical axis direction based on the focus voltage, and the focus voltage detected by moving the focusing member in a predetermined direction in the optical axis direction is
Sequentially calculating the moving distance of the focusing member until each of a plurality of preset reference voltages is reached, and if the focusing voltage reaches the same reference voltage value twice in a row, the focusing member is moved,
Focusing is performed by returning half of the moving distance of the focusing member in the opposite direction to the predetermined direction, and if the focusing voltage becomes a reference voltage value smaller than the previous reference voltage value, the focusing member An autofocusing method characterized in that focusing is performed by returning the focusing member in the opposite direction by the distance that the focusing member has moved during this period.