JPH0771207B2 - Autofocus system - Google Patents
Autofocus systemInfo
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- JPH0771207B2 JPH0771207B2 JP61235238A JP23523886A JPH0771207B2 JP H0771207 B2 JPH0771207 B2 JP H0771207B2 JP 61235238 A JP61235238 A JP 61235238A JP 23523886 A JP23523886 A JP 23523886A JP H0771207 B2 JPH0771207 B2 JP H0771207B2
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- focus
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- reference voltage
- voltage
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/60—Control of cameras or camera modules
- H04N23/67—Focus control based on electronic image sensor signals
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B13/00—Viewfinders; Focusing aids for cameras; Means for focusing for cameras; Autofocus systems for cameras
- G03B13/32—Means for focusing
- G03B13/34—Power focusing
- G03B13/36—Autofocus systems
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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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ォ
ーカス方式に関し、確実にフォ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 (Industrial field of application) The present invention relates to an autofocus system used in various video cameras and the like, and is capable of reliably performing focusing.
（従来の技術） 従来から、被写体を撮影することによって得られる映像
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
にフォーカスレンズを駆動させることによりこのレンズ
の位置をジャストピント位置に一致させるようなフォー
カシングを行なうオートフォーカス装置が知られてい
る。(Prior Art) Heretofore, attention has been paid to the fact that the voltage level of the high frequency component of a video signal obtained by shooting a subject corresponds to the definition of the reproduced image, and the voltage of this high frequency component is used as the focal voltage. There is known an autofocus device which performs focusing so that the position of the lens is matched with the just focus position by driving the focus lens so that the focus voltage becomes the maximum level.
そして、このようなフォ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月発表のテレイビジョ
ン学会技術報告ED第675等の文献に詳細に説明されてい
る。And, such a focusing system is known as a so-called hill climbing servo system, and this system is NHK Technical Research Report Sho. 40, Vol. 17, No. 1, Vol. 86, page 21, or Showa. It is explained in detail in the technical report ED No. 675 of the Television Society published in November 1957.
（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
プリングとして逐次レベル比較していき、これら二点の
焦点電圧の大小関係によってピントずれの有無、及び方
向を検出することによりフォーカスレンズを所定方向に
移動させていく。(Problems to be Solved by the Invention) In the hill-climbing servo system as described above, the focus voltages at two points that are temporally (positionally) displaced from each other are sequentially compared as levels by sampling, and these two points are compared. The focus lens is moved in a predetermined direction by detecting the presence or absence of focus shift and the direction depending on the magnitude relationship of the focus voltage.
そのため、例えば焦点深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った場合や、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
ボ方式を正確に実現し得なくなるという問題点がある。Therefore, for example, when the amount of change in the focus voltage with time decreases as the depth of focus changes, or when the sampling range is close to or too far from the maximum value of the focus voltage, the level comparison is performed as described above. There is a problem that the difference value (difference voltage) obtained as a result is too small to accurately implement the hill climbing servo system as described above.
（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ォーカシングを行なうこ
とができるオートフォーカス方式を提供することを目的
とする。(Means for Solving Problems) The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an autofocus system capable of accurately performing focusing in any case. .
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
ォーカシング部材を光軸方向に移動させてフォーカシン
グを行なうオートフォーカス方式であって、 上記フォーカシング部材を光軸方向の所定位置に移動さ
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したことを２回検出し、２回
目の値が１回目の基準値に比べプラスの場合はそのまま
フォーカシング動作を続行し、マイナスの場合は上記所
定方向と反対方向に移動させて再びフォーカシング動作
を開始し、上記基準電圧値に達したことを逐次検出する
よう構成して成り、 上記焦点電圧が二回連続して同じ値の基準電圧値になっ
た場合には上記フォーカシング部材を、この間のフォー
カシング部材の移動距離の半分だけ上記所定方向とは反
対方向に戻すことによりフォ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
値になった場合には、上記フォーカシング部材を、この
間のフォーカシング部材の移動距離分だけ上記所定方向
とは反対方向に戻すことによりフォ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ォーカス方式を提
供するものである。In order to achieve this object, the present invention takes out a predetermined high frequency component of a video signal obtained by photographing a subject as a focus voltage, and moves the focusing member in the optical axis direction based on this focus voltage. It is an auto-focus method for performing focusing by detecting that the focus voltage detected by moving the focusing member to a predetermined position in the optical axis direction has reached each of a plurality of preset reference voltage values. If it is detected twice and the value of the second time is positive compared to the reference value of the first time, the focusing operation is continued as it is, and if the value is negative, the focusing operation is started again by moving in the opposite direction to the above predetermined direction, When it is configured to detect that the reference voltage value has been reached successively, and the focus voltage has reached the same reference voltage value twice in a row. Performs focusing by returning the focusing member in a direction opposite to the predetermined direction by half the moving distance of the focusing member during this, and the focus voltage becomes a reference voltage value smaller than the previous reference voltage value. In this case, the present invention provides an autofocus method characterized in that focusing is performed by returning the focusing member in a direction opposite to the predetermined direction by a moving distance of the focusing member in the meantime.
（作用） 上記の如きオートフォ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
くフォーカシングを行なうことができる。(Operation) According to the autofocus method as described above, focusing can be performed regardless of the level of the differential voltage as long as the focus voltage is within a detectable range.
また、フォーカスレンズがジャ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。Further, since the focus lens does not vibrate near the just focus position, it is possible to prevent the reproduced image from being unnatural.
よって、本発明に係るオートフォーカス方式によれば確
実なフォーカシングを実現することができる。Therefore, the autofocus system according to the present invention can realize reliable focusing.
（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。(Embodiment) A preferred embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to FIGS. 1 to 4.
第１図は本発明に係るオートフォーカス方式を実現する
ためのオートフォーカス装置の構成を示すブロック図で
あり、このオートフォーカス装置はアホーカル系レンズ
５とフォーカスレンズ（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 system according to the present invention. The autofocus device is composed of an afocal lens 5 and a focus lens (master lens) 1. The optical system 6 is provided.
そして、上記フォーカスレンズ１を本実施例における移
動手段であるパルスモータ２によっ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ォーカ
シングを行なうようになつているとともに、このフォー
カスレンズ１はフォーカシング開始と同時に移動される
ようになっており、このフォーカスレンズ１の光軸上の
位置は、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
給されるようになっている。Focusing is performed by moving the focus lens 1 in a predetermined direction (arrows A and B directions) in the optical axis direction by a pulse motor 2 which is a moving unit in the present embodiment. 1 is moved simultaneously with the start of focusing, and the position of the focus lens 1 on the optical axis is detected by the rotary encoder provided in the pulse motor 2 and is sent to the microcomputer 3 as position information S 1. It is being supplied.
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、本実施例における撮像手段である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。Further, the imaging light from the subject that is incident through the optical system 6 as described above is the CCD that is the imaging means in this embodiment.
It is photoelectrically converted into an electric image signal S 2 by the image pickup device 7 using a (charge coupled device) or the like.
そして、この映像信号S2は増幅器８にて増幅されて図示
しないカメラ回路等に供給されるとともに、バンドパス
フィルタ（BPF）９に供給され、このバンドパスフィル
タ９は、上記映像信号S2から所定の高域成分を抽出して
自動利得制御回路（AGC）10に供給する。Then, the video signal S 2 is amplified by an amplifier 8 and supplied to a camera circuit (not shown) and the like, and is also supplied to a bandpass filter (BPF) 9. The bandpass filter 9 outputs the video signal S 2 from the video signal S 2. A predetermined high frequency component is extracted and supplied to the automatic gain control circuit (AGC) 10.
そして、この自動利得制御回路10は、上記高域成分を利
得制御した後検波器（DET）11に供給し、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。Then, the automatic gain control circuit 10 supplies the high frequency component to the detector (DET) 11 after gain control, and the detector 11
At, a focus voltage E as shown in FIG. 2 corresponding to a predetermined high frequency component of the video signal S 2 is obtained.
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、上記フォーカス
レンズ１がジャストピント位置Ｐにあるときに最大とな
る。Here, the focus voltage E corresponds to the definition of the reproduced image reproduced from the video signal S 2 , and becomes maximum when the focus lens 1 is at the just focus position P.
上記焦点電圧Ｅは、A/D（アナログ−デジタル）変換器1
2にてデジタル化されて上記マイコン３に供給される。The focus voltage E is the A / D (analog-digital) converter 1
It is digitized in 2 and supplied to the microcomputer 3.
そして、上記マイコン３は、上記フォーカスレンズ１の
光軸方向への移動に伴なう焦点電圧Ｅをフォーカシング
開始から１フィールド毎に順次サンプリングする。Then, the microcomputer 3 sequentially samples the focus 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、及び各基準電圧値SEnに固有の番
号（ｎに相当する）を記憶している。Further, the microcomputer 3 has a plurality of reference voltage values SEn that are the minimum detectable value Emin of the detector 11 or the like or an integral multiple of a value that is a constant multiple of this minimum value Emin, and a unique number for each reference voltage value SEn. (Corresponding to n) is stored.
そして、このマイコン３は、これら各基準電圧値SEnと
上述の如く検出される焦点電圧とを逐次レベル比較し、
これらが一致したときに、一致した基準電圧値に固有の
番号だけを読み出す。Then, the microcomputer 3 sequentially compares the levels of these reference voltage values SEn with the focus voltages detected as described above,
When they match, only the number unique to the matched reference voltage value is read.
ここで、このマイコン３は、各基準電圧値に固有の番号
どうしの大小関係を記憶しており、新しく読み出された
番号がその前に読み出された番号よりも大きい場合には
上記フォーカスレンズ１がジャストピント位置Ｐに達し
ていないものと判断して、このフォーカスレンズ１をそ
のまま移動させ続けるような制御信号S3をモータ駆動回
路13に供給する。Here, the microcomputer 3 stores the magnitude relationship between the numbers unique to each reference voltage value, and when the newly read number is larger than the number read previously, the focus lens When it is determined that 1 has not reached the just focus position P, the control signal S 3 for continuing to move the focus lens 1 is supplied to the motor drive circuit 13.
このように、本実施例に係るオートフォーカス装置は、
各基準電圧値SEnに固有の番号を読み出し、この番号の
みに基づいてフォーカスレンズ１を移動させ続けること
ができるため、実際に各焦点電圧の差分電圧が検出限界
値よりも小さくなるような場合であっても確実なフォー
カシングを行なうことができる。In this way, the autofocus device according to the present embodiment is
It is possible to read out a unique number for each reference voltage value SEn and continue moving the focus lens 1 based only on this number. Therefore, in the case where the differential voltage of each focus voltage is actually smaller than the detection limit value. Even if there is, reliable focusing can be performed.
一方、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、このときのフォー
カスレンズ１の位置ln…を示す上記位置情報S1を取り込
む。On the other hand, the microcomputer 3 fetches the position information S 1 indicating the position ln of the focus lens 1 at this time when the focus voltage En at the same level as each reference voltage value SEn is detected.
なお、本実施例において上記焦点電圧は、１フィールド
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SE
n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に達したものとしてこのときの焦点電圧E
n及び上記位置情報S1を取り込むようになっている。In the present embodiment, the focus voltage is taken into the microcomputer 3 as discrete information for each field. Therefore, in this embodiment, the captured value is the reference voltage value SE.
Assuming that the focus voltage En detected when n is first exceeded has reached the reference voltage value SEn, the focus voltage E at this time
n and the position information S 1 are taken in.
また、上述の如きオートフォーカス装置においては第３
図に示す如く、最大の基準電圧値SEmaxに達したものと
して取り込まれた基準電圧値SEmaxに固有の番号に二回
連続して検出された場合には、ジャストピント位置Ｐが
これら二回の検出位置の中間にいあることになる。In addition, in the autofocus device as described above, the third
As shown in the figure, when the reference voltage value SEmax taken as the maximum reference voltage value SEmax is detected twice in succession at a unique number, the just focus position P is detected twice. You will be in the middle of the position.
そこで、二回同じ番号が読み出された場合には、上記フ
ォーカスレンズ１を二回の検出位置の中間にフォーカス
レンズ１を移動させればこのフォーカスレンズ１の位置
をジャストピント位置Ｐに一致させることができる。Therefore, when the same number is read twice, if the focus lens 1 is moved to the middle of the two detection positions, the position of the focus lens 1 is made to coincide with the just focus position P. be able to.
よって、上記マイコン３は、このような場合にフォーカ
スレンズ１を反対方向（矢印Ｂ方向）に所定量だけ移動
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
することにより、上記パルスモータ２を反対方向に回転
させてフォーカシングを行なう。Therefore, the microcomputer 3 supplies the motor drive circuit 13 with a control signal S 3 for moving the focus lens 1 in the opposite direction (direction of arrow B) by a predetermined amount in such a case, whereby the pulse motor Focusing is performed by rotating 2 in the opposite direction.
一方、第４図に示すように上述の如く読み出された番号
がその前に読み出された番号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ャストピント位置Ｐと
いうことになる。On the other hand, as shown in FIG. 4, when the number read out as described above is at a level smaller than the number read out before, the detected position before that is the just focus position P. .
そこで、このような場合には、上記フォーカスレンズ１
を前の検出位置に戻せばジャストピント位置Ｐに一致さ
せることができる。Therefore, in such a case, the focus lens 1
Can be made to coincide with the just focus position P by returning to the previous detection position.
そして、この場合にも、上述の場合と同様にマイコン３
は上記フォーカスレンズ１を反対方向に移動させるよう
な制御信号S3を上記モータ駆動回路13に供給させ、フォ
ーカシングを行なう。Also in this case, the microcomputer 3 is used as in the case described above.
Supplies a control signal S 3 for moving the focus lens 1 in the opposite direction to the motor drive circuit 13 for focusing.
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、上記フォーカスレンズ１をジャストピント位
置Ｐに移動させることができ、確実なフォーカシングを
実現することができる。As described above, according to the present embodiment, the focus lens 1 can be moved to the just focus position P regardless of the differential voltage as in the conventional case, and reliable focusing can be realized.
なお、本実施例においては、各基準電圧値SEnに固有の
番号を記憶させたが、この番号のかわりに各基準電圧値
SEnに固有なコードを記憶させてもよい。In the present embodiment, a unique number is stored in each reference voltage value SEn, but each reference voltage value is stored in place of this number.
A code unique to SEn may be stored.
（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、フォ
ーカシング部材がそのまま山登りを進めてもよいのかの
検出を行なうことができるようにしたことにより、再起
動に際してのスタートを確実に行なうことができ、か
つ、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、フォーカシングを行なうことができ
るとともに、ジャストピント位置近傍におけるフォーカ
レンズの振動を防止することができるため確実なフォー
カシングを実現することができる。(Effects of the Invention) As is apparent from the above description, according to the present invention, it is possible to detect whether the focusing member may proceed with hill climbing as it is, so that a start at the time of restarting can be performed. Focusing can be performed irrespective of the level of the differential voltage, and vibration of the focus lens in the vicinity of the just focus position can be prevented as long as it can be reliably performed and the focus voltage is within a detectable range. As a result, reliable focusing can be realized.
第１図は本発明に係る実施例を示すブロック図、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……フォーカスレンズ、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 a focus voltage, and FIGS. 3 and 4 are graphs showing a relationship between a focus voltage and a reference voltage value. 1 ... Focus lens, 2 ... Pulse motor, 3 ...
Microcomputer.
Claims (1)
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ォーカシング部材を光軸方向に移
動させてフォーカシングを行なうオートフォーカス方式
であって、 上記フォーカシング部材を光軸方向の所定位置に移動さ
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したことを２回検出し、２回
目の値が１回目の基準値に比べプラスの場合はそのまま
フォーカシング動作を続行し、マイナスの場合は上記所
定方向と反対方向に移動させて再びフォーカシング動作
を開始し、上記基準電圧値に達したことを逐次検出する
よう構成して成り、 上記焦点電圧が二回連続して同じ値の基準電圧値になっ
た場合には上記フォーカシング部材を、この間のフォー
カシング部材の移動距離の半分だけ上記所定方向とは反
対方向に戻すことによりフォ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
値になった場合には、上記フォーカシング部材を、この
間のフォーカシング部材の移動距離分だけ上記所定方向
とは反対方向に戻すことによりフォ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ォーカス方式。1. An autofocus system in which a predetermined high-frequency component of a video signal obtained by photographing an object is taken out as a focus voltage, and a focusing member is moved in the optical axis direction based on the focus voltage to perform focusing. Therefore, it is detected twice that the focus voltage detected by moving the focusing member to a predetermined position in the optical axis direction has reached each of a plurality of preset reference voltage values. If the value is positive compared to the first reference value, the focusing operation is continued as it is, and if the value is negative, the focusing operation is restarted by moving in the opposite direction to the predetermined direction, and it is confirmed that the reference voltage value has been reached. The focusing member is configured to be sequentially detected, and when the focus voltage has the same reference voltage value twice in succession, the focusing member is Focusing is performed by returning in the direction opposite to the predetermined direction by half of the moving distance of the focusing member between, and when the focus voltage becomes a reference voltage value smaller than the previous reference voltage value, An autofocus system characterized in that focusing is performed by returning the focusing member in a direction opposite to the predetermined direction by a moving distance of the focusing member in the meantime.
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61235238A JPH0771207B2 (en) | 1986-10-02 | 1986-10-02 | Autofocus system |
| KR1019870010800A KR910006299B1 (en) | 1986-10-02 | 1987-09-29 | Automatic focusing system |
| EP87308765A EP0266072B1 (en) | 1986-10-02 | 1987-10-02 | Automatic focusing system |
| DE8787308765T DE3783435T2 (en) | 1986-10-02 | 1987-10-02 | AUTOMATIC FOCUSING PROCESS. |
| US07/352,629 US4903135A (en) | 1986-10-02 | 1989-05-15 | Automatic focusing system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61235238A JPH0771207B2 (en) | 1986-10-02 | 1986-10-02 | Autofocus system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6388972A JPS6388972A (en) | 1988-04-20 |
| JPH0771207B2 true JPH0771207B2 (en) | 1995-07-31 |
Family
ID=16983122
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61235238A Expired - Lifetime JPH0771207B2 (en) | 1986-10-02 | 1986-10-02 | Autofocus system |
Country Status (2)
| Country | Link |
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| JP (1) | JPH0771207B2 (en) |
| KR (1) | KR910006299B1 (en) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60204181A (en) * | 1984-03-28 | 1985-10-15 | Ricoh Co Ltd | Automatic focusing device |
-
1986
- 1986-10-02 JP JP61235238A patent/JPH0771207B2/en not_active Expired - Lifetime
-
1987
- 1987-09-29 KR KR1019870010800A patent/KR910006299B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR910006299B1 (en) | 1991-08-19 |
| KR880005799A (en) | 1988-06-30 |
| JPS6388972A (en) | 1988-04-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |