JPH0771212B2 - Autofocus video camera - Google Patents

Autofocus video camera

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JPH0771212B2
JPH0771212B2 JP63268984A JP26898488A JPH0771212B2 JP H0771212 B2 JPH0771212 B2 JP H0771212B2 JP 63268984 A JP63268984 A JP 63268984A JP 26898488 A JP26898488 A JP 26898488A JP H0771212 B2 JPH0771212 B2 JP H0771212B2
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JP
Japan
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evaluation value
focus evaluation
focus
circuit
lens
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JP63268984A
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Japanese (ja)
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JPH02114774A (en
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俊宣 春木
健一 菊地
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Sanyo Electric Co Ltd
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Sanyo Electric Co Ltd
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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映像信号を基に、焦点
の自動整合を行うビデオカメラのオートフォーカス回路
に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an autofocus circuit for a video camera, which automatically adjusts the focus based on a video signal obtained from an image sensor.

(ロ)従来の技術 ビデオカメラのオートフォーカス装置に於て、撮像素子
からの映像信号自体を焦点制御状態の評価に用いる方法
は、本質的にパララックスが存在せず、また被写界深度
が浅い場合や遠方の被写体に対しても、精度よく焦点を
合わせられるなど優れた点が多い。しかも、オートフォ
ーカス用の特別なセンサも不必要で機構的にも極めて簡
単である。
(B) Conventional technology In an autofocus device for a video camera, the method of using the image signal itself from the image sensor for evaluating the focus control state has essentially no parallax and has a depth of field. It has many advantages such as being able to focus accurately with a shallow subject or a distant subject. Moreover, a special sensor for autofocus is unnecessary, and the mechanism is extremely simple.

この様なオートフォーカス装置としては、特開昭63−12
5910号(G02B7/11)に一例が開示されている。
An example of such an autofocus device is Japanese Patent Laid-Open No. 63-12.
An example is disclosed in No. 5910 (G02B7 / 11).

以下にこの従来技術の骨子を第2図、第3図を参照に説
明する。
The essence of this prior art will be described below with reference to FIGS. 2 and 3.

第2図は上記従来技術に関わるオートフォーカス回路の
全体の回路ブロック図である。レンズ(1)によって結
像された画像は、撮像素子を含む撮像回路(4)によっ
て映像信号となり、焦点評価値発生回路(5)に入力さ
れる。
FIG. 2 is an overall circuit block diagram of the autofocus circuit according to the above-mentioned conventional technique. The image formed by the lens (1) becomes a video signal by an image pickup circuit (4) including an image pickup element and is input to a focus evaluation value generation circuit (5).

この焦点評価値発生回路(5)は、例えば第3図に示す
ように構成される。撮像映像信号より同期分離回路(5
a)によって分離された垂直同期信号及び水平同期信号
は、サンプリングエリアを設定するためにゲート制御回
路(5b)に入力される。ゲート制御回路(5b)では、垂
直同期信号、水平同期信号及び固定の発振器出力に基い
て、画面中央部分に長方形の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範囲のみの輝度信号の通
過を許容するゲート開閉信号をゲート回路(5c)に供給
する。
The focus evaluation value generating circuit (5) is configured as shown in FIG. 3, for example. Synchronous separation circuit (5
The vertical synchronizing signal and the horizontal synchronizing signal separated by a) are input to the gate control circuit (5b) to set the sampling area. The gate control circuit (5b) sets a rectangular sampling area in the center of the screen based on the vertical sync signal, horizontal sync signal, and fixed oscillator output, and permits the passage of luminance signals only within this sampling area. A gate opening / closing signal is supplied to the gate circuit (5c).

ゲート回路(5c)によってサンプリングエリアの範囲内
に対応する輝度信号が、高域通過フィルタ(HPF)(5
d)を通過してその高域成分のみが分離され、次段の検
波回路(5e)にて振幅検波される。この検波出力はA/D
変換回路(5f)にてデジタル値に変換され、積算回路
(5g)でフィールド毎に積算されて、この1フィールド
分の積算値が現フィールドの焦点評価値として出力され
る。前述のように構成された焦点評価値発生回路(5)
は常時1フィールド分の焦点評価値を出力する。
The luminance signal corresponding to the area within the sampling area is converted by the gate circuit (5c) into a high-pass filter (HPF) (5
After passing through d), only the high frequency component is separated and amplitude detection is performed by the detection circuit (5e) at the next stage. This detection output is A / D
The conversion circuit (5f) converts it into a digital value, the integration circuit (5g) integrates it for each field, and the integrated value for one field is output as the focus evaluation value of the current field. Focus evaluation value generation circuit (5) configured as described above
Always outputs the focus evaluation value for one field.

合焦動作開始直後に、最初の焦点評価値は最大値メモリ
(6)と初期値メモリ(7)に保持される。その後、フ
ォーカスモータ制御回路(10)は、フォーカスモータ
(レンズ位置変換手段)(3)を予め決められた方向に
回転させて、受光レンズ(1)を支持するフォーカスリ
ング(2)を回動させ、受光レンズ(1)を光軸方向に
変位させて撮像素子との距離を変化させ第2比較器
(9)出力を監視する。第2比較器(9)は、フォーカ
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。
Immediately after starting the focusing operation, the first focus evaluation value is held in the maximum value memory (6) and the initial value memory (7). After that, the focus motor control circuit (10) rotates the focus motor (lens position conversion means) (3) in a predetermined direction to rotate the focus ring (2) supporting the light receiving lens (1). , The light receiving lens (1) is displaced in the optical axis direction to change the distance from the image pickup device and monitor the output of the second comparator (9). The second comparator (9) compares the focus evaluation value after driving the focus motor with the initial evaluation value stored in the initial value memory (7), and outputs the 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)を回転せしめ、現在の焦点評価値
が初期評価値に比べて大であるという出力がなされた場
合にはそのままの回転方向を保持し、現在の評価値が初
期評価値よりも小さいと判断された場合には、フォーカ
スモータの回転方向を逆にして、第1比較器出力を監視
する。
The focus motor control circuit (10) includes a second comparator (9)
The focus motor (3) is rotated in the first direction until a large or small output is output, and when the output that the current focus evaluation value is larger than the initial evaluation value is made, the rotation direction is the same. When it is determined that the current evaluation value is smaller than the initial evaluation value, the rotation direction of the focus motor is reversed and the output of the first comparator is monitored.

第1比較器(8)は、最大値メモリ(6)に保持されて
いるこれまでの最大の焦点評価値と現在の評価値を比較
し、現在の焦点評価値が最大値メモリ(6)の内容に比
べて大きい(第1モード)、予め設定した第1闘値(R
1)以上に減少した(第2モード)の2通りの比較信号
(S1)(S2)を出力する。ここで最大値メモリ(6)は
第1比較器(8)の出力に基づいて、現在の評価値が最
大値メモリ(6)の内容よりも大きい場合には、その値
が更新され、常に現在までの焦点評価値の最大値が保持
される。
The first comparator (8) compares the current maximum focus evaluation value held in the maximum value memory (6) with the current evaluation value, and the current focus evaluation value is stored in the maximum value memory (6). Larger than the content (first mode), preset first threshold (R
1) Two kinds of comparison signals (S1) and (S2) of (second mode) reduced above are output. Here, the maximum value memory (6) is updated based on the output of the first comparator (8) when the current evaluation value is larger than the content of the maximum value memory (6), and the value is always updated. The maximum focus evaluation value up to is retained.

(30)はフォーカスモータ(3)のモータ位置を検出す
るモータ位置検出回路で、具体的にはフォーカスモータ
(3)の回転に応じて出力されるFGパルス(例えば1回
転に100個発生する)をカウントするUP/DOWNカウンタで
あり、レンズを近点側から遠点側に移動させる方向にフ
ォーカスモータ(3)が回転する場合には、FGパルスを
加算し、逆方向に回転する場合にはFGパルスを減算す
る。従って、このカウンタのカウント値自体がモータ位
置となり、モータ位置信号として出力される。
Reference numeral (30) is a motor position detection circuit for detecting the motor position of the focus motor (3), and specifically, an FG pulse output according to the rotation of the focus motor (3) (for example, 100 pulses are generated in one rotation). Is an UP / DOWN counter that counts, when the focus motor (3) rotates in the direction to move the lens from the near point side to the far point side, the FG pulse is added, and when the focus motor (3) rotates in the opposite direction. Subtract the FG pulse. Therefore, the count value of this counter itself becomes the motor position and is output as a motor position signal.

(13)はフォーカスレンズ(1)を支持するフォーカス
リング(2)を回転駆動するフォーカスモータ(3)の
回転位置を指示するモータ位置信号を受けて、モータ位
置を記憶するモータ位置メモリであり、最大値メモリ
(6)と同様に第1比較器(8)出力に基づいて最大評
価値となった場合のモータ位置を常時保持するように更
新される。尚、フォーカスリング(2)は受光レンズ
(1)を支持し、リング自体の回転により受光レンズ
(1)を光軸支方向に進退させることになり、従って、
前述のモータ位置は受光レンズ(1)の光軸方向につい
てのレンズ位置に略対応することになる。
(13) is a motor position memory that stores a motor position by receiving a motor position signal that indicates a rotational position of a focus motor (3) that rotationally drives a focus ring (2) that supports the focus lens (1), Similar to the maximum value memory (6), it is updated based on the output of the first comparator (8) so as to always hold the motor position when the maximum evaluation value is reached. The focus ring (2) supports the light receiving lens (1), and the rotation of the ring itself causes the light receiving lens (1) to move back and forth in the optical axis support direction.
The above-mentioned motor position substantially corresponds to the lens position in the optical axis direction of the light receiving lens (1).

フォーカスモータ制御回路(10)は、第2比較器(9)
出力に基づいて決定された方向にフォーカスモータ
(3)を回転させながら、第1比較器(8)出力を監視
し、焦点評価値が最大評価値に比べて予め設定された第
1闘値(R1)より小さいという第2モードが指示される
と同時にフォーカスモータ(3)を逆転させる。
The focus motor control circuit (10) includes a second comparator (9)
While rotating the focus motor (3) in the direction determined based on the output, the output of the first comparator (8) is monitored, and the focus evaluation value is compared with the maximum evaluation value. The focus motor (3) is rotated in reverse at the same time when the second mode of being smaller than R1) is instructed.

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

この逆転後、モータ位置メモリ(13)の内容と、現在の
モータ位置信号とが第3比較器(14)にて比較され、一
致したとき、即ちフォーカスリング(2)が焦点評価値
が最大となる位置に戻ったときに、フォーカスモータ
(3)を停止させるようにフォーカスモータ制御回路
(10)は機能する。同時にフォーカスモータ制御回路
(10)はレンズ停止信号(LS)を出力する。尚、第4図
は上述の合焦動作に伴うレンズ位置と焦点評価値との関
係を示す図であり、点(P)はレンズ(1)の初期位置
を示す。
After this reverse rotation, the contents of the motor position memory (13) and the current motor position signal are compared by the third comparator (14) and when they match, that is, the focus ring (2) has the maximum focus evaluation value. The focus motor control circuit (10) functions to stop the focus motor (3) when returning to the position. At the same time, the focus motor control circuit (10) outputs a lens stop signal (LS). Incidentally, FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the lens position and the focus evaluation value associated with the above-described focusing operation, and the point (P) shows the initial position of the lens (1).

(11)はフォーカスモータ制御回路(10)による合焦動
作が終了して、レンズ停止信号(LS)が発せられると同
時に、その時点での焦点評価値が保持される第4メモリ
であり、後段の第4比較器(12)でこの第4メモリ(1
1)の保持内容は現在の焦点評価値と比較され、現在の
焦点評価値が第4メモリ(11)の内容に比べ、予め設定
された第3闘値以上に小さくなったときに、被写体が変
化したと判断され、被写体変化信号が出力される。フォ
ーカスモータ制御回路(10)はこの信号を受け取ると、
再び合焦動作をやり直して被写体の変化に追随する。
(11) is a fourth memory for holding the focus evaluation value at that time at the same time as the lens stop signal (LS) is issued after the focusing operation by the focus motor control circuit (10) is finished. This fourth memory (1
The content held in 1) is compared with the current focus evaluation value, and when the current focus evaluation value becomes smaller than the preset third threshold value compared with the content of the fourth memory (11), the subject is It is determined that the subject has changed, and the subject change signal is output. When the focus motor control circuit (10) receives this signal,
The focusing operation is performed again to follow the change of the subject.

(ハ)発明が解決しようとする課題 前記従来技術におけるオートフォーカス装置は、合焦精
度及び広範囲な被写体への対応性に優れているが、次に
示す欠点を有している。
(C) Problem to be Solved by the Invention The autofocus device in the above-mentioned conventional technique is excellent in focusing accuracy and adaptability to a wide range of subjects, but has the following drawbacks.

即ち、レンズ移動中に第5図に示す様に画面の高域成分
が少なく焦点評価値が低い画面に、パンニングや被写体
の動きにより、例えば、黒と白のストライプが交互に混
じった大きな高域成分を持つ被写体がサンプリングエリ
ア内に進入してくると、レンズが合焦点から遠ざかって
いくにも拘らず焦点評価値が増加していく場合が生じ
る。逆にサンプリングエリアから前述の如き大きな高域
成分を有する被写体が出ていく場合には、レンズが合焦
点に近づけているにも拘らず焦点評価値が減少していく
場合が生じる。この様な事態が生じた時に、レンズは誤
った方向に大きく移動することになり、見苦しい画面と
なる。
That is, during movement of the lens, as shown in FIG. 5, a large high range in which, for example, black and white stripes are alternately mixed due to panning and movement of the subject on a screen with a low high range component of the screen and a low focus evaluation value. When a subject having a component enters the sampling area, the focus evaluation value may increase despite the lens moving away from the in-focus point. Conversely, when a subject having a large high-frequency component as described above emerges from the sampling area, the focus evaluation value may decrease despite the lens approaching the in-focus point. When such a situation occurs, the lens largely moves in the wrong direction, resulting in an unsightly screen.

(ニ)課題を解決するための手段 本発明は、撮像映像信号の高域成分レベルとして出力さ
れる焦点評価値が、最大値となる位置にてフォーカスレ
ンズを停止させることによりオートフォーカス動作を行
わせるに当たり、焦点評価値がレンズ位置に対して急峻
な変化を示す第1焦点検出手段と、レンズ位置に対して
緩やかな変化を示す第2焦点検出手段の2種類の焦点評
価値検出手段と、第1焦点評価値を第2焦点評価値で除
することによって、第3焦点評価値を出力する第3焦点
評価値検出手段を有し、レンズ移動手段は、エンズ移動
中に前記第3焦点評価値が減少した場合、レンズの移動
方向を反転させる機能、及び同評価値が増加した場合、
レンズの反転を規則する機能を持つことを特徴とする。
(D) Means for Solving the Problem The present invention performs an autofocus operation by stopping the focus lens at a position where the focus evaluation value output as the high frequency component level of the captured video signal becomes the maximum value. In doing so, two types of focus evaluation value detection means, that is, a first focus detection means that shows a sharp change in the focus evaluation value with respect to the lens position and a second focus detection means that shows a gentle change with respect to the lens position, It has a third focus evaluation value detecting means for outputting a third focus evaluation value by dividing the first focus evaluation value by the second focus evaluation value, and the lens moving means has the third focus evaluation during the lens movement. When the value decreases, the function to reverse the moving direction of the lens, and when the evaluation value increases,
It is characterized by having the function of regulating the reversal of the lens.

(ホ)作用 本発明は、前述の如く構成したので、フォーカスエリア
内に被写体が出入りしたために焦点評価値が変動した場
合にも、レンズが合焦方向に向かっているか否かが正し
く判断でき、誤ったレンズ動作が防止される。
(E) Operation Since the present invention is configured as described above, it is possible to correctly determine whether or not the lens is moving in the focusing direction even when the focus evaluation value changes due to a subject moving in and out of the focus area. Incorrect lens movement is prevented.

(ヘ)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。
尚、図面において第2図及び第3図と同一部分には同一
符号を付して説明を省略する。
(F) Embodiment One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
In the drawings, the same parts as those in FIGS. 2 and 3 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

第1図は本実施例におけるオートフォーカス回路の回路
ブロック図である。レンズ(1)によって結像された画
像は、撮像素子を含む撮像回路(4)により撮像映像信
号となり、この中の輝度信号がゲート回路(5c)及び同
期分離回路(5a)に入力される。ゲート回路(5c)によ
って画面中央に設定されたサンプリングエリア内の輝度
信号のみが後段の第1及び第2フィルタ回路(15)(1
6)に入力される。両フィルタ回路(15)(16)はいず
れも輝度信号の高周波成分のみを抜き出すハイパスフィ
ルタ(HPF)であるが、第1フィルタ回路(15)は第2
フィルタ回路(16)に比してより高いカットオフ周波数
を有している。具体的には第1フィルタ回路(15)のカ
ットオフ周波数は500KHz、第2フィルタ回路(16)のそ
れは100KHzに設定されている。フィルタ回路(15)及び
(16)の出力はフォーカスモータ制御回路(100)によ
って制御されるスイチ回路(17)に入力されて、交互に
積算回路(18)に入力される。積算回路(18)は従来例
の第3図で示した検波回路(5e)、A/D変換回路(5
f)、積算回路(5g)を一括して示したもの(直列接続
したもの)である。
FIG. 1 is a circuit block diagram of the autofocus circuit in this embodiment. The image formed by the lens (1) becomes an image pickup video signal by the image pickup circuit (4) including an image pickup element, and the luminance signal therein is input to the gate circuit (5c) and the sync separation circuit (5a). Only the luminance signal in the sampling area set at the center of the screen by the gate circuit (5c) is the first and second filter circuits (15) (1) in the subsequent stage.
Entered in 6). Both the filter circuits (15) and (16) are high-pass filters (HPF) that extract only high-frequency components of the luminance signal, but the first filter circuit (15) is the second
It has a higher cutoff frequency than the filter circuit (16). Specifically, the cutoff frequency of the first filter circuit (15) is set to 500 KHz, and that of the second filter circuit (16) is set to 100 KHz. The outputs of the filter circuits (15) and (16) are input to the switch circuit (17) controlled by the focus motor control circuit (100) and are alternately input to the integrating circuit (18). The integrating circuit (18) is the detection circuit (5e) shown in FIG. 3 of the conventional example, the A / D conversion circuit (5
f), the integrated circuit (5g) is shown together (connected in series).

又フィルタ回路(15)、(16)は第3図のHPF(5d)に
対応している。この結果第1フィルタ回路(15)、スイ
ッチ回路(17)、積算回路(18)で第1焦点評価値検出
手段が構成され、第2フィルタ回路(16)、スイッチ回
路(17)、積算回路(18)で第2焦点評価値検出手段が
構成される。
The filter circuits (15) and (16) correspond to the HPF (5d) shown in FIG. As a result, the first filter circuit (15), the switch circuit (17) and the integrating circuit (18) constitute a first focus evaluation value detecting means, and the second filter circuit (16), the switch circuit (17) and the integrating circuit ( The second focus evaluation value detecting means is constituted by 18).

第1の焦点評価値発生手段は、カットオフ周波数が第2
の焦点評価値発生手段に比して高いので、その出力であ
る第1焦点評価値(A)は、第2の焦点評価値発生手段
からの第2焦点評価値(B)に比べて、第6図の様に山
の形が急峻になっている。
The first focus evaluation value generating means has a cutoff frequency of the second
The first focus evaluation value (A), which is the output thereof, is higher than the second focus evaluation value (B) from the second focus evaluation value generating means. The shape of the mountain is steep as shown in Fig. 6.

積算回路(18)の出力はスイッチ回路(19)に入力され
る。スイッチ回路(19)はスイッチ回路(17)と同様に
フォーカスモータ制御回路(10)によって、第1及び第
2の焦点評価値を切り換える。このうち第1焦点評価値
(A)は、合焦検出回路(20)に入力される。
The output of the integrating circuit (18) is input to the switch circuit (19). The switch circuit (19) switches the first and second focus evaluation values by the focus motor control circuit (10) like the switch circuit (17). Of these, the first focus evaluation value (A) is input to the focus detection circuit (20).

合焦検出回路(20)は、従来例の第2図で示した最大値
メモンリ(6)、初期値メモリ(7)、第1比較器
(8)、第2比較器(9)、モータ位置メモリ(13)、
第3比較器(14)を一括して示したものであり、第8図
の如き構成となっている。
The focus detection circuit (20) includes the maximum value memory (6), the initial value memory (7), the first comparator (8), the second comparator (9), and the motor position shown in FIG. 2 of the conventional example. Memory (13),
The third comparator (14) is shown collectively and has a structure as shown in FIG.

合焦検出回路(20)及びフォーカスモータ制御回路(10
0)は、各比較器の出力と各メモリへの制御信号でやり
とりを行い、従来例で示したフォーカスモータ制御回路
(10)と略同様の動作を行ってフォーカスレンズ(1)
を合焦位置に導く。
Focus detection circuit (20) and focus motor control circuit (10
0) communicates with the output of each comparator and the control signal to each memory, and performs the same operation as the focus motor control circuit (10) shown in the conventional example to perform the focus lens (1).
To the in-focus position.

ところでスイッチ回路(17)(19)の切換は、フォーカ
スモータ制御回路(100)からの切換信号(q)により
実行され、共に同期し、且つスイッチ回路(17)が固定
接点(17a)側に切換わっている場合には、スイッチ回
路(19)が固定接点(19a)側に切換わり、逆にスイッ
チ回路(17)が固定接点(17b)側に切換わっている場
合には、スイッチ回路(19)は固定接点(19b)側に切
換わる。また、切換信号(q)は1フィールド毎に発せ
られることにより、スイッチ回路(17)(19)は1フィ
ールド毎に交互に切換わることになる。このため、固定
接点(19a)に生じる第1焦点評価値(A)及び固定接
点(19b)に生じる第2焦点評価値(B)は2フィール
ド毎即ち1フレーム毎に更新されることになる。
By the way, the switching of the switch circuits (17) and (19) is executed by the switching signal (q) from the focus motor control circuit (100), both are synchronized, and the switch circuit (17) is switched to the fixed contact (17a) side. If the switch circuit (19) is switched to the fixed contact (19a) side, and if the switch circuit (17) is switched to the fixed contact (17b) side, the switch circuit (19) is switched. ) Switches to the fixed contact (19b) side. Further, since the switching signal (q) is issued for each field, the switch circuits (17) and (19) are alternately switched for each field. Therefore, the first focus evaluation value (A) generated on the fixed contact (19a) and the second focus evaluation value (B) generated on the fixed contact (19b) are updated every two fields, that is, every one frame.

合焦検出回路(20)は固定接点(19a)に生じる第1焦
点評価値(A)に基いて従来例と同様の合焦動作を実行
する。但し、この第1焦点評価値は前述の様に1フレー
ム毎に更新されるため、合焦検出回路(20)を構成する
各比較器の比較動作は1フレーム毎に実行される。この
合焦検出回路(20)からの出力に基いてフォーカスモー
タ制御回路(100)がフォーカスモータ(3)の駆動を
制御することにより、第4図の如く合焦点への山登り制
御が実現される。
The focus detection circuit (20) executes the same focus operation as in the conventional example based on the first focus evaluation value (A) generated at the fixed contact (19a). However, since the first focus evaluation value is updated for each frame as described above, the comparison operation of each comparator forming the focus detection circuit (20) is executed for each frame. The focus motor control circuit (100) controls the drive of the focus motor (3) based on the output from the focus detection circuit (20), thereby realizing the hill climbing control to the focus point as shown in FIG. .

一方、合焦検出回路(20)における前述の合焦動作中に
スイッチ回路(19)から出力される2種の焦点評価値は
演算回路(第3焦点評価値検出手段)(21)に入力さ
れ、第1焦点評価値(A)を第2焦点評価値(B)で除
して、両者の相対比である第3焦点評価値C(=A/B)
を得、これが第5比較器(22)に送られる。尚、この第
3焦点評価値(C)は、第1または第2焦点評価値のい
ずれかが更新される毎に夫々最新の両評価値を用いて算
出される。
On the other hand, the two types of focus evaluation values output from the switch circuit (19) during the above-described focus operation in the focus detection circuit (20) are input to the arithmetic circuit (third focus evaluation value detection means) (21). , The first focus evaluation value (A) is divided by the second focus evaluation value (B), and the third focus evaluation value C (= A / B), which is the relative ratio of the two.
Which is sent to the fifth comparator (22). The third focus evaluation value (C) is calculated by using the latest two evaluation values each time either the first focus evaluation value or the second focus evaluation value is updated.

この第3焦点評価値(C)と被写体のボケ度合(合焦時
のレンズ位置よりの移動量あるいはズレ量)との関係を
グラフに示すと、第7図に示すような単調減少特性曲線
となる。
The relationship between the third focus evaluation value (C) and the degree of blurring of the subject (movement amount or shift amount from the lens position at the time of focusing) is shown in a graph, and a monotonous decrease characteristic curve as shown in FIG. 7 is obtained. Become.

これは、第1及び第2焦点評価値の相対比である第3焦
点評価値(C)は、第1及び第2焦点評価値と同様に被
写体の合焦状態(ボケ度合)を表現できる関数値であ
り、比率で表現されているため一種の正規化された状態
量であり、被写体の種類、環境による影響を受けにくい
ものである。このように、この第3焦点評価値(C)
は、ボケ度合のパラメータとして使用が可能である。
This is because the third focus evaluation value (C), which is the relative ratio of the first and second focus evaluation values, is a function that can express the in-focus state (degree of blurring) of the subject, like the first and second focus evaluation values. Since it is a value and is expressed as a ratio, it is a kind of normalized state quantity and is not easily affected by the type of subject and the environment. Thus, this third focus evaluation value (C)
Can be used as a parameter of the blur degree.

第5比較器(22)では、この値を第5メモリ(23)に格
納された前回の結果即ち1フィールド前の第3焦点評価
値と比較し、今回の値が小となるとき即ちボケてきたと
思われるとき、減少検知パルス(TD)を発してカウンタ
(増減判別手段)(24)をインクリメントし、大なると
き増加検知パルス(TU)を発してカウンタ(24)をリセ
ットする。カウンタ(24)のカウント値は第6比較器
(増減判別手段)(25)にて予め闘値メモリ(26)に記
憶されている所定の値(N)と比較され、カウント値が
Nに達した時、即ち所定のNフィールド連続して第3焦
点評価値(C)が減少したとき、レンズが合焦点から遠
ざかっていると判断して、フォーカスモータ制御回路
(100)に対してモータ(3)を反転させるよう反転指
示信号(MR)を出力する。尚、この回数(N)は、実験
によって求められる適切な値に設定される。又、演算回
路(21)の結果は、第5比較器(22)での比較終了後第
5メモリ(23)に格納される。
The fifth comparator (22) compares this value with the previous result stored in the fifth memory (23), that is, the third focus evaluation value one field before, and when the current value becomes small, that is, the blurring occurs. If so, a decrease detection pulse (TD) is issued to increment a counter (increase / decrease determination means) (24), and when larger, an increase detection pulse (TU) is issued to reset the counter (24). The count value of the counter (24) is compared with a predetermined value (N) stored in advance in the threshold value memory (26) by the sixth comparator (increase / decrease determination means) (25), and the count value reaches N. When the third focus evaluation value (C) decreases for a predetermined N fields continuously, it is determined that the lens is moving away from the in-focus point, and the focus motor control circuit (100) causes the motor (3 ) Is output, and an inversion instruction signal (MR) is output. The number of times (N) is set to an appropriate value obtained by experiment. The result of the arithmetic circuit (21) is stored in the fifth memory (23) after the comparison by the fifth comparator (22) is completed.

フォーカスモータ制御回路(10)ではカウンタ(24)か
ら反転指示信号(MR)を受け取ると直ちにフォーカスモ
ータ(3)の回転方向を反転し、再び合焦動作を最初か
らやり直す。
When the focus motor control circuit (10) receives the reversal instruction signal (MR) from the counter (24), it immediately reverses the rotation direction of the focus motor (3) and restarts the focusing operation from the beginning.

従って、実際には合焦点から遠ざかっているのに第2焦
点評価値(B)が増加する場合に、第3焦点評価値
(C)の増減からこれを検知し、誤った方向へのレンズ
の移動を阻止することができる。
Therefore, when the second focus evaluation value (B) increases even when the lens is actually moving away from the in-focus point, this is detected from the increase and decrease of the third focus evaluation value (C), and the lens in the wrong direction is detected. Movement can be blocked.

ところで、本実施例では、第3焦点評価値(C)が減少
傾向にある場合のみに注目したが、増加傾向にある場合
にフォーカスモータ(3)の反転を制限する様に構成す
ることも可能である。例えば、第9図に示す様に第5比
較器(22)からの減少検知パルス(TD)にてカウントダ
ウンし、増加検知パルス(TU)にてカウントアップする
UP/DOWNカウンタ(124)を前記カウンタ(24)に代用
し、カウンタ(124)のカウント値を第7比較器(増減
判別手段)(41)にて闘値メモリ(42)に予め設定され
ている闘値と比較し、この比較の結果、カウント値が+
N以上となった時に反転制限指令信号(MG)を、−N以
下となった時に反転指令信号(MR)をフォーカスモータ
制御回路(100)に入力する様に構成し、レンズ位置が
合焦点に近づき、第1焦点評価値(A)が最大値より第
1闘値(R1)だけ落ち込んだ時に、合焦検出回路(20)
からの出力に基いてフォーカスモータ制御回路(100)
はモータ(3)を反転させようとするが、この時第3焦
点評価値(C)が増加傾向にあると反転制限指令信号
(MG)が入力されてこのモータ(3)の反転が阻止され
て再び合焦動作がやり直される。従って、実際には合焦
点に近づいているのに第1焦点評価値(A)が減少する
場合に、第3焦点評価値(C)の増減からこれを検知
し、誤った方向へのレンズの移動を阻止することができ
る。尚、カウンタ(24)(124)は共に合焦動作のやり
直し時点で一旦リセットされる。
By the way, in the present embodiment, attention is paid only when the third focus evaluation value (C) tends to decrease, but it is also possible to limit the reversal of the focus motor (3) when the third focus evaluation value (C) tends to increase. Is. For example, as shown in FIG. 9, countdown is performed by the decrease detection pulse (TD) from the fifth comparator (22) and countup is performed by the increase detection pulse (TU).
The UP / DOWN counter (124) is substituted for the counter (24), and the count value of the counter (124) is preset in the threshold value memory (42) by the seventh comparator (increase / decrease determination means) (41). Compared with the threshold value, the result of this comparison is that the count value is +
The reversal limit command signal (MG) is input to the focus motor control circuit (100) when it becomes N or more, and the reversal command signal (MR) is input to when it becomes -N or less, so that the lens position is in focus. When approaching and the first focus evaluation value (A) falls below the maximum value by the first fighting value (R1), the focus detection circuit (20)
Focus motor control circuit (100) based on the output from
Tries to reverse the motor (3), but at this time, if the third focus evaluation value (C) tends to increase, the reverse limit command signal (MG) is input to prevent the reverse rotation of the motor (3). Then, the focusing operation is performed again. Therefore, when the first focus evaluation value (A) decreases even though the focus is actually approached, this is detected from the increase and decrease of the third focus evaluation value (C), and the lens in the wrong direction is detected. Movement can be blocked. Both the counters (24) and (124) are once reset when the focusing operation is restarted.

前述の実施例では、第3焦点評価値(C)の変動の検出
に、同一方向への連続した変化の回数を用いたが、これ
に代わってモータ(3)が現在と同一方向に回転を開始
した時点での第3焦点評価値(C)を基準として、この
基準値からの差の大きさをとる方法も考えられる。
In the above-described embodiment, the number of consecutive changes in the same direction is used to detect the change in the third focus evaluation value (C), but instead, the motor (3) rotates in the same direction as the present. A method of taking the magnitude of the difference from the reference value with the third focus evaluation value (C) at the start point as a reference is also conceivable.

尚、前述の実施例では、合焦検出回路(20)における合
焦動作には第1焦点評価値(A)を用いたが、これに代
えて第2焦点評価値(B)を用いることも可能であり、
また評価値の変化が顕著な合焦点近傍では第1焦点評価
値(A)を用い、合焦点より離間した位置では第2焦点
評価値(B)または第1及び第2焦点評価値の和を用い
ることも可能である。
Although the first focus evaluation value (A) is used for the focusing operation in the focus detection circuit (20) in the above embodiment, the second focus evaluation value (B) may be used instead. Is possible,
Further, the first focus evaluation value (A) is used in the vicinity of the in-focus point where the change of the evaluation value is remarkable, and the second focus evaluation value (B) or the sum of the first and second focus evaluation values is used at the position apart from the in-focus point. It is also possible to use.

更に第1図の回路動作をマイクロコンピュータを用いて
ソフトウェア的に処理可能であることは言うまでもな
い。この時のフローチャートを第10図に示す。
Further, it goes without saying that the circuit operation of FIG. 1 can be processed by software using a microcomputer. The flowchart at this time is shown in FIG.

(ト)発明の効果 上述のごとく本発明によれば、被写体のボケ度合が正規
化された状態で相対比として検出されるので、新たな被
写体の進入等の被写体の変化により焦点評価値に変動が
生じた場合でも、レンズの撮像素子に対する相対的な位
置の変化方向が合焦方向に向かっているか否かが正しく
判断でき、焦点評価値の変動に連動したピンボケ方向へ
の移動が阻止され、不安定な合焦動作が防止される。
(G) Effect of the Invention As described above, according to the present invention, since the degree of blurring of a subject is detected as a relative ratio in a normalized state, the focus evaluation value changes due to a change in the subject such as a new subject entering. Even if occurs, it is possible to correctly determine whether or not the direction of change in the relative position of the lens with respect to the image pickup element is in the in-focus direction, and the movement in the out-of-focus direction linked to the fluctuation of the focus evaluation value is blocked. Unstable focusing operation is prevented.

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

第1図、第6図乃至第8図、第10図は本発明の一実施例
に係り、第1図は回路ブロック図、第8図は要部回路ブ
ロック図、第6図、第7図はレンズ位置及びボケ度合と
第3焦点評価値との関係を示す図、第10図フローチャー
トである。第9図は他の実施例の要部回路ブロック図で
ある。 第2図、第3図は従来例の回路ブロック図、第4図は合
焦動作時のレンズ移動に伴う焦点評価値の変化を示す
図、第5図は高域成分を多く含む被写体がサンプリング
エリアに進入する時の図である。 (A)……第1焦点評価値、(B)……第2焦点評価
値、(C)……第3焦点評価値、(1)……レンズ、
(3)……フォーカスモータ(レンズ位置変更手段)、
(21)……演算回路(第3焦点評価値検出手段)、(2
4)(124)……カウンタ(増減判別手段)、(25)……
第6比較器(増減判別手段)、(41)……第7比較器
(増減判別手段)。
1, FIG. 6 to FIG. 8 and FIG. 10 relate to an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a circuit block diagram, FIG. 8 is a main circuit block diagram, FIG. 6 and FIG. FIG. 11 is a diagram showing a relationship between a lens position and a degree of blurring and a third focus evaluation value, and a flowchart of FIG. FIG. 9 is a circuit block diagram of the essential parts of another embodiment. 2 and 3 are circuit block diagrams of a conventional example, FIG. 4 is a diagram showing a change in focus evaluation value due to lens movement during focusing operation, and FIG. 5 is a subject sample containing a lot of high frequency components. It is a figure when entering an area. (A) ... First focus evaluation value, (B) ... Second focus evaluation value, (C) ... Third focus evaluation value, (1) ... Lens,
(3) ... Focus motor (lens position changing means),
(21) ... Calculation circuit (third focus evaluation value detection means), (2
4) (124) …… Counter (increase / decrease determination means), (25) ……
Sixth comparator (increase / decrease determination means), (41) ... Seventh comparator (increase / decrease determination means).

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】撮像素子を有する撮像手段から得られる映
像信号の第1の高域成分レベルを第1焦点評価値として
出力する第1焦点評価値検出手段と、 前記映像信号の該第1の高域成分レベルよりも低域の成
分をも含む第2の高域成分レベルを第2焦点評価値とし
て出力する第2焦点評価値検出手段と、 前記第1または第2焦点評価値が増加する方向にレンズ
の前記撮像素子に対する相対的な位置を変化させ、前記
第1または第2焦点評価値が最大値となる合焦位置に到
らしめる位置変更手段と、 前記第1焦点評価値の前記第2焦点評価値に対する比を
相対比として出力する相対比検出手段と、 前記相対的な位置の変化に伴い前記相対比が増加するか
減少するかを判別する増減判別手段とを備え、 前記相対的な位置の近点方向または無限遠点方向への変
化に対して前記相対比が増加する時には、前記第1また
は第2焦点評価値の変化に関係なく、前記位置変更手段
による前記相対的な位置の変化方向の反転を阻止するこ
とを特徴とするオートフォーカスビデオカメラ。
1. A first focus evaluation value detection means for outputting a first high-frequency component level of a video signal obtained from an imaging means having an image sensor as a first focus evaluation value, and the first focus evaluation value of the video signal. Second focus evaluation value detection means for outputting as a second focus evaluation value a second high frequency component level that also includes components in the low frequency region higher than the high frequency component level; and the first or second focus evaluation value increases. Position changing means for changing the relative position of the lens with respect to the image pickup element in the direction to reach the in-focus position where the first or second focus evaluation value becomes the maximum value, and the first focus evaluation value. Relative ratio detection means for outputting a ratio to the second focus evaluation value as a relative ratio, and increase / decrease determination means for determining whether the relative ratio increases or decreases with a change in the relative position, are provided. Near infinity or infinity When the relative ratio increases with respect to the change in the direction, it is possible to prevent reversal of the relative position changing direction by the position changing unit regardless of the change of the first or second focus evaluation value. A featured autofocus video camera.
【請求項2】撮像素子を有する撮像手段から得られる映
像信号の第1の高域成分レベルを第1焦点評価値として
出力する第1焦点評価値検出手段と、 前記映像信号の該第1の高域成分レベルよりも低域の成
分をも含む第2の高域成分レベルを第2焦点評価値とし
て出力する第2焦点評価値検出手段と、 前記第1または第2焦点評価値が増加する方向にレンズ
の前記撮像素子に対する相対的な位置を変化させ、前記
第1または第2焦点評価値が最大値となる合焦位置に到
らしめる位置変更手段と、 前記第1焦点評価値の前記第2焦点評価値に対する比を
相対比として出力する相対比検出手段と、 前記相対的な位置の変化に伴い前記相対比が増加するか
減少するかを判別する増減判別手段とを備え、 前記相対的な位置の近点方向または無限遠点方向への変
化に対して前記相対比が減少する時には、前記第1また
は第2焦点評価値の変化に関係なく、前記位置変更手段
により前記相対的な位置の変化方向を反転させることを
特徴とするオートフォーカスビデオカメラ。
2. A first focus evaluation value detecting means for outputting a first high frequency component level of a video signal obtained from an imaging means having an image sensor as a first focus evaluation value, and the first focus evaluation value of the video signal. Second focus evaluation value detection means for outputting as a second focus evaluation value a second high frequency component level that also includes components in the low frequency region higher than the high frequency component level; and the first or second focus evaluation value increases. Position changing means for changing the relative position of the lens with respect to the image pickup element in the direction to reach the in-focus position where the first or second focus evaluation value becomes the maximum value, and the first focus evaluation value. Relative ratio detection means for outputting a ratio to the second focus evaluation value as a relative ratio, and increase / decrease determination means for determining whether the relative ratio increases or decreases with a change in the relative position, are provided. Near infinity or infinity When the relative ratio decreases with respect to the change in the direction, the position changing means reverses the relative direction change direction regardless of the change in the first or second focus evaluation value. Autofocus video camera to.
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