JPH08289193A - Auto-focusing video camera - Google Patents
Auto-focusing video cameraInfo
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Landscapes
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
- Processing Of Color Television Signals (AREA)
- Focusing (AREA)
- Lens Barrels (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、撮像映像信号を用いて
自動的に焦点整合を行うオートフォーカス装置を有する
ビデオカメラに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a video camera having an autofocus device for automatically focusing using a picked-up image signal.
【0002】[0002]
【従来の技術】ビデオカメラのオートフォーカス装置に
おいて、撮像素子から得られた撮像映像信号を焦点制御
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
しても精度良く焦点を合わせられる等優れた点が多い。
しかも、オートフォーカス用の特別なセンサーも不要で
機構的にも極めて簡単である。2. Description of the Related Art In an autofocus device for a video camera, a method of using a picked-up image signal obtained from an image pickup element for evaluation of a focus control state has essentially no parallax and has a shallow depth of field. There are many advantages such as accurate focusing even in case or a distant subject.
Moreover, no special sensor for autofocus is required, and the mechanism is extremely simple.
【0003】ところで、通常のビデオカメラでは、オー
トフォーカス機能に加えて撮像素子への入射光量を適当
な量に調整して著しく暗い画面や明るい画面の映出を防
止するオートアイリス機能や、光源の色温度に応じてR
(赤)及びB(青)信号のゲインを調節する白バランス
調整機能が配備され、これらの両機能についてもオート
フォーカス機能と同様に撮像映像信号を評価する方法が
賞用されている。By the way, in a normal video camera, in addition to the autofocus function, the amount of light incident on the image pickup device is adjusted to an appropriate amount to prevent an extremely dark screen or a bright screen from being projected, and the color of the light source. R depending on temperature
A white balance adjustment function for adjusting the gains of the (red) and B (blue) signals is provided, and a method of evaluating the picked-up video signal is applied to both of these functions in the same manner as the autofocus function.
【0004】図1はこれらの3機能を有するビデオカメ
ラの要部ブロック図である。この従来技術について説明
する。撮影レンズ1を通過した入射光は、光学絞り機構
2を経て固体撮像素子(CCD)3上に結像し、光電変
換されて撮像信号としてAGC回路4に入力され、この
AGC回路4の出力は、映像信号処理回路5に入力され
る。FIG. 1 is a block diagram of the essential parts of a video camera having these three functions. This conventional technique will be described. The incident light that has passed through the taking lens 1 forms an image on the solid-state image sensor (CCD) 3 through the optical diaphragm mechanism 2, is photoelectrically converted, and is input to the AGC circuit 4 as an image pickup signal. The output of the AGC circuit 4 is , To the video signal processing circuit 5.
【0005】映像信号処理回路5は、図2に示すように
撮像信号をR、G、Bの3原色信号に加工する色分離回
路5aと、色分離回路5aからのR信号をRゲイン補正
信号により設定される利得により増幅するR増幅器5b
と、同様にB信号をBゲイン補正信号により設定される
利得により増幅するB増幅器5cと、G信号及び、R及
びB増幅器5b、5cを経たR及びB信号を入力として
輝度信号Y及び色差信号R−Y、B−Yを作成するカメ
ラプロセス&マトリックス回路5dから構成される。As shown in FIG. 2, the video signal processing circuit 5 includes a color separation circuit 5a for processing an image pickup signal into three primary color signals of R, G and B, and an R gain correction signal for the R signal from the color separation circuit 5a. R amplifier 5b that amplifies by the gain set by
Similarly, a B amplifier 5c that amplifies the B signal with a gain set by the B gain correction signal, and a luminance signal Y and a color difference signal using the G signal and the R and B signals that have passed through the R and B amplifiers 5b and 5c as inputs. It is composed of a camera process & matrix circuit 5d for creating RY and BY.
【0006】ここで、CCD3からの撮像信号は通常そ
のレベルが輝度に比例する信号であり、撮像信号はロー
パスフィルタ(LPF)12に入力されてオートアイリ
ス用の露出状態の評価に用いられる。The image pickup signal from the CCD 3 is usually a signal whose level is proportional to the brightness, and the image pickup signal is input to the low pass filter (LPF) 12 and used for evaluating the exposure state for the auto iris.
【0007】また、撮像信号は、高周波成分を取り出す
カットオフ周波数が200KHzのBPF10と、カッ
トオフ周波数がBPF10より高い600KHzに設定
されたBPF11に入力され、これらの両BPF出力が
オートフォーカス用の合焦状態の評価に用いられる。The image pickup signal is input to a BPF 10 having a cutoff frequency of 200 KHz for extracting a high frequency component and a BPF 11 having a cutoff frequency of 600 KHz higher than the BPF 10, and both BPF outputs are combined for autofocus. It is used to evaluate the focus state.
【0008】また、映像信号処理回路5から出力される
色差信号R−Y及びB−Yは夫々LPF8、9に入力さ
れて、そのレベルが検出される。Further, the color difference signals RY and BY output from the video signal processing circuit 5 are input to LPFs 8 and 9, respectively, and their levels are detected.
【0009】LPF8、9、12、BPF10、11の
5個の出力は夫々スイッチ13の固定接点13a、13
b、13c、13d、13eに入力され、このスイッチ
13は後述のマイクロコンピュータ(マイコン)7から
の切換制御信号により、所定のルールに沿って切り換え
動作が実行される。The five outputs of the LPFs 8, 9, 12 and the BPFs 10, 11 are fixed contacts 13a, 13 of the switch 13, respectively.
b, 13c, 13d, 13e, and the switch 13 is switched according to a predetermined rule by a switching control signal from a microcomputer 7 described later.
【0010】スイッチ13出力はA/D変換器14にて
ディジタル値に変換され、ディジタル積分器15にて1
フィールド期間の総和、即ちディジタル積分されて、各
評価値としてマイコン7に入力される。The output of the switch 13 is converted into a digital value by the A / D converter 14 and set to 1 by the digital integrator 15.
The sum of the field periods, that is, digital integration, is input to the microcomputer 7 as each evaluation value.
【0011】ここで、スイッチ13が固定接点13aに
切り換わり、LPF8出力が選択されていると、1フィ
ールド期間の積算の完了後に、ディジタル積分器15か
らは色差信号R−Yの1フィールド分のディジタル積分
値がR−Y色評価値として、同様にスイッチ13が固定
接点13bに切り換わり、LPF9出力が選択されてい
ると、ディジタル積分器15からは色差信号B−Yの1
フィールド分のディジタル積分値がB−Y色評価値とし
て出力される。If the switch 13 is switched to the fixed contact 13a and the LPF8 output is selected, the digital integrator 15 outputs one field of the color difference signal R-Y after the completion of integration for one field period. Similarly, when the switch 13 is switched to the fixed contact 13b and the LPF 9 output is selected with the digital integrated value as the RY color evaluation value, the digital integrator 15 outputs 1 of the color difference signal BY.
The digital integrated value for the field is output as the BY color evaluation value.
【0012】更に、スイッチ13が固定接点13cに切
り換わり、BPF10出力が選択されていると、ディジ
タル積分器15からは撮像信号の200KHz以上の高
周波成分の1フィールド期間のディジタル積分値が第1
焦点評価値として、同様にスイッチ13が固定接点13
dに切り換わり、BPF11出力が選択されていると、
ディジタル積分器15からは撮像信号の600KHz以
上の高周波成分の1フィールド期間のディジタル積分値
が第2焦点評価値として出力される。Further, when the switch 13 is switched to the fixed contact 13c and the output of the BPF 10 is selected, the digital integrator 15 outputs the first digital integrated value of the high frequency component of 200 KHz or more of the image pickup signal during one field period.
Similarly, as the focus evaluation value, the switch 13 is the fixed contact 13
When switching to d and BPF11 output is selected,
The digital integrator 15 outputs the digital integrated value of the high frequency component of 600 KHz or more of the image pickup signal for one field period as the second focus evaluation value.
【0013】また、スイッチ13が固定接点13eに切
り換わり、LPF12出力が選択されていると、ディジ
タル積分器15からは撮像信号の1フィールド期間のデ
ィジタル積分値が露出評価値として出力される。When the switch 13 is switched to the fixed contact 13e and the LPF 12 output is selected, the digital integrator 15 outputs the digital integrated value of the image pickup signal for one field period as the exposure evaluation value.
【0014】尚、通常、スイッチ13、A/D変換器1
4、及びディジタル積分器15は単一のスタンダードセ
ル16にてIC化されている。Incidentally, normally, the switch 13 and the A / D converter 1
4 and the digital integrator 15 are integrated in a single standard cell 16.
【0015】また、図1の16はレンズ1を光軸方向に
進退させるフォーカスモータであり、マイコン7からの
速度及び方向を指示する指令を受けて駆動速度及び回転
方向が制御され、駆動速度の変化によりレンズの移動速
度が変化し、回転方向の変化によりレンズの移動方向が
変化する。また、モータ16からマイコン7には現行の
レンズ位置を示す情報が入力される。この位置情報は、
フォーカスモータ16の初期位置からの一方向への回転
量を基に算出される。即ち、レンズが初期位置から合焦
動作を開始した場合に、モータ16が正方向に回転して
レンズが無限遠点方向に回転する場合には、初期位置に
該当する初期値にモータ16の回転量を加算し、逆転し
てレンズが近点方向に回転する場合には、モータ16の
回転量を減算される。Reference numeral 16 in FIG. 1 is a focus motor for moving the lens 1 back and forth in the optical axis direction. The drive speed and the rotation direction are controlled in response to a command from the microcomputer 7 instructing the speed and direction, and the drive speed is changed. The change changes the moving speed of the lens, and the change of the rotation direction changes the moving direction of the lens. In addition, information indicating the current lens position is input from the motor 16 to the microcomputer 7. This location information is
It is calculated based on the rotation amount of the focus motor 16 in one direction from the initial position. That is, when the lens starts the focusing operation from the initial position and the motor 16 rotates in the positive direction and the lens rotates in the infinity point direction, the rotation of the motor 16 reaches the initial value corresponding to the initial position. When the amount is added and the lens is rotated in the reverse direction to rotate in the near point direction, the rotation amount of the motor 16 is subtracted.
【0016】上述のように、マイコン7は白バランス調
整動作、露出調整動作、及び合焦動作の独立した異なる
3種類の動作を時分割的に実行するが、それらの基にな
る各評価値はスイッチ13からディジタル積分器15ま
での一連の回路を時分割に使用することで算出してい
る。即ち、図3(a)のように、スイッチはBPF10
→BPF11→LPF8→BPF10→BPF11→L
PF9→BPF10→BPF11→LPF3のように3
フィールド周期でBPF10、BPF11が選択された
後に3種類のLPFのいずれかが順次選択されることに
なる。言い換えると、山登り合焦動作の基になる第1焦
点評価値を作成するBPF10は3フィールドに1回、
第1焦点評価値と共に相対比Rを算出するBPF11も
BPF10に続いて3フィールドに1回、R−Y色差信
号の白バランス調整用のLPF8は9フィールドに1
回、B−Y色差信号の白バランス調整用のLPF9も9
フィールドに1回、更に露出調整用のLPF12も9フ
ィールドに1回選択されることになる。As described above, the microcomputer 7 executes three different types of operations, which are the white balance adjusting operation, the exposure adjusting operation, and the focusing operation, which are independent of each other, in a time-division manner. The calculation is performed by using a series of circuits from the switch 13 to the digital integrator 15 in time division. That is, as shown in FIG. 3A, the switch is the BPF 10
→ BPF11 → LPF8 → BPF10 → BPF11 → L
3 like PF9 → BPF10 → BPF11 → LPF3
After the BPF 10 and the BPF 11 are selected in the field cycle, one of the three types of LPFs is sequentially selected. In other words, the BPF 10 that creates the first focus evaluation value that is the basis of the hill-climbing focus operation is performed once every three fields.
The BPF 11 that calculates the relative ratio R together with the first focus evaluation value is also once in 3 fields following the BPF 10, and the LPF 8 for white balance adjustment of the RY color difference signal is 1 in 9 fields.
9 times, LPF9 for white balance adjustment of BY color difference signal
Once in the field, the LPF 12 for exposure adjustment is also selected once in 9 fields.
【0017】また、スイッチ13での1フィールド期間
での選択により、各フィルタ出力はこの1フィールド期
間にわたってディジタル積分されて評価値に加工され、
実際にマイコン7に読み込まれて各処理が実行されるの
は、次フィールドとなる。即ち、図3(b)に示すよう
に、あるフィールド(nを整数として、nフィールド目
とする)でBPF10が選択されていると、第1焦点評
価値のマイコン7での読み込みはn+1フィ−ルド目と
なり、n+1フィールド目でのBPF11の選択による
第2焦点評価値の読み込み及び山登り合焦動作はn+2
フィールド目で実行され、n+2フィールド目でLPF
8の選択によるR−Y色評価値の読み込みはn+3フィ
ールド目で実行され、n+3フィールド目でのBPF1
0が選択により得られる第1焦点評価値のマイコン7で
の読み込みはn+4フィ−ルド目となり、n+4フィー
ルド目でのBPF11の選択による第2焦点評価値の読
み込み及び山登り合焦動作はn+5フィールド目で実行
され、n+5フィールド目でLPF9の選択によるB−
Y色評価値の読み込み及び最新のR−Y色評価値と同時
にR及びB利得調整信号の作成動作である白バランス調
整動作はn+6フィールド目で実行され、n+6フィー
ルド目でのBPF10の選択により得られる第1焦点評
価値の読み込みはn+7フィ−ルド目となり、n+7フ
ィールド目でのBPF11の選択による第2焦点評価値
の読み込み及び山登り合焦動作はn+8フィールド目で
実行され、n+8フィールド目でLPF12の選択によ
る露出評価値の読み込み及びこれに基づく露出調整動作
はn+9フィールド目に実行され、以降この切換及び読
み込み動作が繰り返される。Further, by selection by the switch 13 in one field period, each filter output is digitally integrated over this one field period and processed into an evaluation value,
It is in the next field that each process is actually read by the microcomputer 7 and executed. That is, as shown in FIG. 3B, when the BPF 10 is selected in a certain field (n is an integer and n is the nth field), the reading of the first focus evaluation value by the microcomputer 7 is n + 1. The second focus evaluation value is read by selecting the BPF 11 in the (n + 1) th field and the hill climbing focus operation is n + 2.
Executed in the field, LPF in the n + 2 field
The reading of the RY color evaluation value by the selection of 8 is executed in the (n + 3) th field, and the BPF1 in the (n + 3) th field.
The reading of the first focus evaluation value obtained by selecting 0 by the microcomputer 7 is the n + 4 field, and the reading of the second focus evaluation value by the selection of the BPF 11 in the n + 4 field and the hill climbing focus operation are the n + 5 field. And the B + by the LPF9 selection at the (n + 5) th field.
The white balance adjustment operation, which is the operation of creating the R and B gain adjustment signals at the same time as reading the Y color evaluation value and the latest RY color evaluation value, is executed in the n + 6 field, and is obtained by selecting the BPF 10 in the n + 6 field. The reading of the first focus evaluation value to be performed becomes the (n + 7) th field, and the reading of the second focus evaluation value and the hill-climbing focusing operation by the selection of the BPF 11 at the (n + 7) th field are executed at the (n + 8) th field and the LPF12 at the (n + 8) th field. The reading of the exposure evaluation value and the exposure adjusting operation based on the reading are executed in the (n + 9) th field, and the switching and reading operations are repeated thereafter.
【0018】次にマイコン7での処理を更に詳述する
と、マイコン7は1フィールド毎に図4のカメラ処理ル
ーチンを実行する。このカメラ処理ルーチンは合焦動作
のためのAF処理と、露出調整動作のためのAE処理
と、白バランス調整動作のためのAWB処理を択一的に
実行するもので、具体的には、まずステップS1にてス
イッチ13の切り換えを前述のルールに従って1フィー
ルド毎に実行し、ステップS2にて1フィールド前にス
イッチ13にて選択されていたフィルタ出力のディジタ
ル積分値を評価値としてディジタル積分器15から読み
出し、スイッチ13がBPF10またはBPF11を選
択したフィールドの次のフィールドであれば、ステップ
S3にてこのフィールドをAF処理のフィールドと認識
して、ステップS4のAF処理ルーチンに移行する。Next, the processing by the microcomputer 7 will be described in more detail. The microcomputer 7 executes the camera processing routine of FIG. 4 for each field. This camera processing routine selectively executes AF processing for focusing operation, AE processing for exposure adjustment operation, and AWB processing for white balance adjustment operation. Specifically, first, In step S1, switching of the switch 13 is executed for each field according to the above-mentioned rule, and in step S2, the digital integrator 15 which is the filter output digital integration value selected by the switch 13 one field before is used as an evaluation value. If the switch 13 is a field next to the field for which the BPF 10 or the BPF 11 is selected, the field is recognized as the AF processing field in step S3, and the AF processing routine of step S4 is performed.
【0019】また、スイッチ13がLPF12を選択し
たフィールドの次のフィールドであれば、ステップS4
を飛び越えてステップS5からステップS6のAE処理
ルーチンに移行する。If the switch 13 is the next field after the field in which the LPF 12 is selected, step S4
And jumps to step S5 to the AE processing routine of step S6.
【0020】更に、スイッチ13がLPF8またはLP
F9を選択したフィールドの次のフィールドであれば、
ステップS6を飛び越えてステップS7からステップS
8のAWB処理ルーチンに移行する。Further, the switch 13 is the LPF 8 or the LP.
If it is the next field of the field that selected F9,
Jump from step S6 to step S7 to step S
The process proceeds to the AWB processing routine of No. 8.
【0021】ここで、更にステップS4のAF処理ルー
チンについて説明する。AF処理ルーチンは、図5に示
すようなフローチャートで構成される。このフローチャ
ートを詳述すると、スイッチ13がBPF10を選択し
ていたフィールドの次のフィールドであるとステップS
10に認識されると、ステップS11にて入力された評
価値が第1焦点評価値V1であるとしてメモリM1に記
憶し、AF処理ルーチンを完了する。Here, the AF processing routine of step S4 will be further described. The AF processing routine is composed of the flowchart shown in FIG. To explain this flowchart in detail, it is determined that the switch 13 is the field next to the field in which the BPF 10 is selected in step S.
When recognized by 10, the evaluation value input in step S11 is stored in the memory M1 as the first focus evaluation value V1, and the AF processing routine is completed.
【0022】また、スイッチ13がBPF11を選択し
ていたフィールドの次のフィールドであるとステップS
10にて認識されると、入力された評価値が第2焦点評
価値V2であるとして、ステップS12に移行する。ス
テップS12では山登り制御が完了してレンズが合焦位
置にて停止した時にのみセット状態となるAF完了フラ
グのセット状態を確認するステップであり、合焦動作中
にはクリア状態であるため、ステップS13に移行す
る。If the switch 13 is the field next to the field in which the BPF 11 is selected, step S is executed.
When it is recognized in 10, it is determined that the input evaluation value is the second focus evaluation value V2, and the process proceeds to step S12. Step S12 is a step of confirming the set state of the AF completion flag which is set only when the lens is stopped at the in-focus position after the hill climbing control is completed. The process moves to S13.
【0023】ここで、第1焦点評価値V1と第2焦点評
価値V2はBPF10のカットオフ周波数がBPF11
のカットオフ周波数よりも低く設定されているので、B
PF10出力はBPF11出力よりも比較的低い周波数
成分も含まれることになり、図7に図示するように、第
1焦点評価値V1は合焦位置にて最大値となりレンズ位
置の変化に対して緩やかな山型となり、一方、第2焦点
評価値V2は合焦位置にて最大値となりレンズ位置の変
化に対して急峻な山型となる。Here, the first focus evaluation value V1 and the second focus evaluation value V2 have a cutoff frequency of BPF10 of BPF11.
Since it is set lower than the cutoff frequency of
The PF10 output also includes a relatively lower frequency component than the BPF11 output, and as shown in FIG. 7, the first focus evaluation value V1 has the maximum value at the focus position and is gentle with respect to changes in the lens position. On the other hand, the second focus evaluation value V2 has the maximum value at the in-focus position and is steep with respect to the change of the lens position.
【0024】CLフラグはレンズが合焦位置を行き過ぎ
たと認識された時点でクリア状態となるフラグであり、
通常の山登り合焦動作中はセット状態であるため、ステ
ップS14に移行する。The CL flag is a flag which becomes a clear state when it is recognized that the lens has moved beyond the in-focus position.
Since the set state is set during the normal hill climbing focus operation, the process proceeds to step S14.
【0025】ステップS14は、入力された第2焦点評
価値V2がこれまでの最大評価値MAXと比較され、最
新の評価値の方が大きいと判断された場合には、ステッ
プS15にてレンズは山登り中であるとして最新の評価
値にて最大評価値MAXの値を更新される。更にステッ
プS16にて最新の評価値が入力された時点の現行のレ
ンズ位置をレンズ位置メモリMLに記憶する。In step S14, the input second focus evaluation value V2 is compared with the maximum evaluation value MAX so far, and if it is determined that the latest evaluation value is larger, the lens is released in step S15. The value of the maximum evaluation value MAX is updated with the latest evaluation value, assuming that the mountain is being climbed. Further, the current lens position at the time when the latest evaluation value is input in step S16 is stored in the lens position memory ML.
【0026】次いで、現在の移動方向に合焦位置が存在
するとして、ステップ17にてレンズ移動方向を現状の
ままに維持させ、依然として山登り制御は継続されるべ
きであるとしてステップS18にてCLフラグをセット
し、ステップS19にてメモリM1に保管されている最
新の第1焦点評価値V1を読みだし、相対比R(=V2
/V1)を算出する。Next, assuming that the in-focus position exists in the current movement direction, the lens movement direction is maintained as it is in step 17, and it is determined that the hill climbing control should be continued, and the CL flag is set in step S18. Is set, the latest first focus evaluation value V1 stored in the memory M1 is read out in step S19, and the relative ratio R (= V2
/ V1) is calculated.
【0027】次いで、相対比Rが第1閾値RTHを上回
るか否かの判断をステップS20にて実行し、相対比R
が閾値RTHを上回る場合には、ステップS21にて現
在のレンズ位置が合焦位置に接近してきているとしてレ
ンズ移動を低速とするためにフォーカスモータ16を低
速駆動させ、逆に相対比Rが閾値RTHを下回る場合に
は、ステップS22にて現在のレンズ位置が合焦位置か
らかなり離間しているとして、レンズ移動を高速とする
ためにフォーカスモータ16を高速駆動させる。Then, it is determined in step S20 whether the relative ratio R exceeds the first threshold value RTH, and the relative ratio R
Is above the threshold RTH, the focus motor 16 is driven at a low speed in order to slow down the lens movement in step S21 because the current lens position is approaching the in-focus position, and conversely the relative ratio R is equal to the threshold value. If it is less than RTH, it is determined in step S22 that the current lens position is considerably separated from the in-focus position, and the focus motor 16 is driven at high speed in order to move the lens at high speed.
【0028】ここで、相対比Rによるレンズ移動速度の
制御について更に詳述すると、相対比Rなる状態量は、
焦点評価値と同様に被写体の合焦状態(ボケ度合い)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、被写体の置かれている
環境の影響をあまり受けにくい性質を有している。例え
ば、被写体の照度が変化した場合に、焦点評価値の絶対
値は変化するが、相対比としては大きな変化がない。通
常、上記の性質は被写体の種類を問わぬものである故
に、この相対比をボケ度合いのパラメータとして使用す
ることが可能になる。このボケ度合いと相対比Rの関係
を図示すると図8の単調減少特性曲線となり、更に第2
焦点評価値V2及び相対比Rとレンズ位置との関係を図
示すると図9の様になり、この図8から明らかなように
相対比Rは合焦位置を頂点として、近点及び∞点側に略
直線状に変化する特性が得られる。従って、第1閾値R
THと相対比Rを比較した結果、第1閾値RTHを上回
る時には焦点評価値の変化状態が急峻な合焦位置近傍で
あり、下回るときには、変化状態が緩やかな合焦位置か
ら離れた位置にレンズ位置があることになる。一方、レ
ンズ移動はできるだけ高速で行うほうが迅速な合焦動作
が可能になるが、レンズが合焦位置に接近している場合
には、余りに高速過ぎると合焦位置を行き過ぎる際の行
き過ぎ量が大きくなり、不安定な合焦動作が実行されて
しまう。Now, the control of the lens moving speed by the relative ratio R will be described in more detail.
It is a function value that can express the in-focus state (degree of blurring) of the subject as well as the focus evaluation value. It is a kind of normalized state quantity because it is expressed as a ratio, and the effect of the environment in which the subject is placed. It has the property of being less susceptible to For example, when the illuminance of the subject changes, the absolute value of the focus evaluation value changes, but the relative ratio does not change significantly. Usually, since the above-mentioned property is independent of the type of subject, it is possible to use this relative ratio as a parameter of the degree of blur. The relationship between the degree of blurring and the relative ratio R is illustrated in the monotonically decreasing characteristic curve of FIG.
The relationship between the focus evaluation value V2 and the relative ratio R and the lens position is illustrated in FIG. 9, and as is clear from FIG. 8, the relative ratio R has the in-focus position as the apex and is closer to the near point and the ∞ point side. A characteristic that changes substantially linearly is obtained. Therefore, the first threshold R
As a result of comparison between TH and the relative ratio R, when the first threshold RTH is exceeded, the focus evaluation value changes in the vicinity of the steep focus position, and when it falls below the first threshold RTH, the lens moves to a position away from the focus position where the change is gentle. There will be a position. On the other hand, if the lens is moved as fast as possible, a quick focusing operation is possible, but if the lens is too close to the focus position, too much speed will cause a large amount of overshoot when moving past the focus position. As a result, an unstable focusing operation is executed.
【0029】そこで、この対策として、前述のように相
対比Rを第1閾値RTHと比較することでレンズが合焦
位置に接近しているか否かを判断して、合焦位置に接近
している場合にのみレンズの移動速度を低速にしてい
る。Therefore, as a countermeasure against this, by comparing the relative ratio R with the first threshold value RTH as described above, it is determined whether or not the lens is approaching the in-focus position, and the in-focus position is approached. The moving speed of the lens is slowed only when there is.
【0030】以上の一連の山登り合焦動作により、図6
の矢印Y1のようにレンズは第2焦点評価値が大きくな
る方向に移動しながら徐々に合焦位置Pに接近すること
になる。By the series of hill climbing focusing operations described above, FIG.
As indicated by the arrow Y1, the lens gradually approaches the in-focus position P while moving in the direction in which the second focus evaluation value increases.
【0031】一方、ステップS14にて最新の焦点評価
値が最大評価値MAXを下回ると判断されるときには、
合焦位置を確実に行き過ぎたことを確認できる閾値幅a
以上に第2焦点評価値V2が落ち込んだか否かをステッ
プ23にて判断し、閾値幅a内の僅かな落ち込みではノ
イズ等の影響による恐れもあるので山登り動作を継続
し、閾値幅a以上の落ち込みが確認できた場合に、Q点
に達したとして、ステップ24に移行してレンズ移動方
向を逆転するようにモータ16の回転方向を逆転させ、
ステップS25にてレンズを高速移動させ、ステップS
26にて合焦位置を行き過ぎたことを示すためにフラグ
CLをクリアし、レンズは図6の矢印Y2方向に移行す
ることになる。On the other hand, when it is determined in step S14 that the latest focus evaluation value is below the maximum evaluation value MAX,
Threshold width a that can be used to confirm that the focus position has been exceeded too much
As described above, it is determined in step 23 whether or not the second focus evaluation value V2 has dropped, and even a slight drop within the threshold width a may continue due to the influence of noise or the like, so the hill climbing operation is continued and the threshold width a or above is exceeded. If the drop is confirmed, it is determined that the point Q has been reached, and the process proceeds to step 24 to reverse the rotation direction of the motor 16 so as to reverse the lens movement direction,
In step S25, the lens is moved at high speed, and step S
At 26, the flag CL is cleared to indicate that the focus position has been exceeded, and the lens moves in the direction of arrow Y2 in FIG.
【0032】従って、この以後のAF処理では、ステッ
プS13からステップS27に移行して、現行のレンズ
位置とレンズ位置メモリMLに記憶されている最大評価
値をとるレンズ位置とを比較し、第2焦点評価値V2が
最大評価値MAXとなる位置までレンズが戻ってきたか
否かを判断し、復帰していないのであれば、矢印方向の
レンズ移動を継続し、復帰しているのであればステップ
S28にてフォーカスモータ16の駆動を停止させてレ
ンズ1を停止させ、ステップS29にてAF完了フラグ
をセットする。これによりレンズは合焦位置にて停止
し、合焦動作が完了したことになり、これ以後のAF処
理では、ステップS12から一連の山登り合焦動作が実
行されることはない。Therefore, in the AF process thereafter, the process proceeds from step S13 to step S27, the current lens position is compared with the lens position having the maximum evaluation value stored in the lens position memory ML, and the second It is judged whether or not the lens has returned to the position where the focus evaluation value V2 becomes the maximum evaluation value MAX. If not returned, the lens movement in the arrow direction is continued, and if it is returned, step S28. The driving of the focus motor 16 is stopped to stop the lens 1, and the AF completion flag is set in step S29. As a result, the lens stops at the in-focus position and the in-focus operation is completed. In the AF processing thereafter, a series of hill-climbing in-focus operations is not executed from step S12.
【0033】また、LPF12を選択して得られた評価
値を露出評価値が読み込まれた場合に実行されるAE処
理では、この画面全体の輝度レベルを示す露出評価値が
最適露出状態を実現できる基準値に一致させるように絞
り補正信号を出力し、これに応じて、光学絞り機構2で
の絞り量を調整する。尚、入射光量が著しく多く絞り機
構2が全開状態になっても、まだ基準値に一致させられ
ない場合には、AGC補正信号をAGC回路4に入力し
て撮像信号のレベルをAGC回路4にて電気的に調整す
る。In the AE process executed when the exposure evaluation value is read from the evaluation value obtained by selecting the LPF 12, the exposure evaluation value indicating the brightness level of the entire screen can realize the optimum exposure state. An aperture correction signal is output so as to match the reference value, and the aperture amount of the optical aperture mechanism 2 is adjusted accordingly. Even if the amount of incident light is extremely large and the diaphragm mechanism 2 is in the fully open state, if the reference value still cannot be obtained, the AGC correction signal is input to the AGC circuit 4 and the level of the image pickup signal is input to the AGC circuit 4. Adjust electrically.
【0034】また、AWB処理ルーチンではLPF8を
選択することにより得られる評価値がマイコン7に取り
込まれてきた場合には、メモリにこの評価値をR−Y評
価値として保管する作業のみを実行し、3フィールド後
にLPF9を選択することにより得られる評価値がマイ
コン7に取り込まれてきた場合には、この評価値をB−
Y評価値として認識すると共にメモリから最新のR−Y
評価値を読み出し、R−Y評価値が予め設定された基準
値になるようにRゲイン補正信号をR増幅器5bに出力
して、R信号のゲインを補正する。また、同時にB−Y
評価値が予め設定された基準値になるようにBゲイン補
正信号をB増幅器5cに出力して、B信号のゲインを補
正する。Further, in the AWB processing routine, when the evaluation value obtained by selecting the LPF 8 is loaded into the microcomputer 7, only the work of storing the evaluation value in the memory as the RY evaluation value is executed. When the evaluation value obtained by selecting the LPF 9 after three fields is taken into the microcomputer 7, this evaluation value is B-
Recognized as Y evaluation value and the latest RY from memory
The evaluation value is read out, and the R gain correction signal is output to the R amplifier 5b so that the RY evaluation value becomes a preset reference value, and the gain of the R signal is corrected. At the same time, BY
The B gain correction signal is output to the B amplifier 5c so that the evaluation value becomes a preset reference value, and the gain of the B signal is corrected.
【0035】[0035]
【発明が解決しようとする課題】通常、白バランス調整
及び露出調整は比較的長い時間をかけて緩やかに調整し
ても特に問題はないが、合焦動作の場合、レンズが合焦
位置を大きく過ぎる等の問題を考慮して、焦点評価値の
算出から、それに基づく具体的な制御までを短時間に処
理しなければならない。即ち、前記従来技術では、3フ
ィールドに1回ずつ第1及び第2焦点評価値を得て、こ
れらを基に3フィールドに1回合焦動作を実行すること
になるため、第2焦点評価値が最大値となる合焦位置を
行き過ぎて落ち込み始めたことを認識できるのは、合焦
位置から3フィールド行き過ぎた位置となる。Normally, white balance adjustment and exposure adjustment can be performed gently over a relatively long time without any particular problem. However, in the case of focusing operation, the lens has a large focusing position. In consideration of problems such as overshooting, it is necessary to process from the calculation of the focus evaluation value to the specific control based on it in a short time. That is, in the above-mentioned conventional technique, the first and second focus evaluation values are obtained once every three fields, and the focusing operation is performed once in three fields based on these values. It can be recognized that the focus position has reached the maximum value and has begun to fall, at a position three fields away from the focus position.
【0036】また、実際には、図10に示すように、C
CD3にて蓄積された電荷を基に作成された撮像信号
は、次フィールドで所定のフィルタを介してディジタル
積分され、更に次のフィールドでマイコン7内に読み込
まれるため、マイコンに読み込まれた焦点評価値は1.
5フィールド前に撮影された画面を評価して得られたデ
ータとなる。従って、レンズが合焦位置に達して、その
後に評価値の落ち込みを検出して合焦位置を達していた
ことを認識できるまでには、実際の合焦位置での撮影か
ら、合計で4.5フィールドも要することになり、この
4.5フィールドの間にレンズは合焦位置を行き過ぎて
許容幅aを大きく越えて合焦位置から離れる方向に移動
することになり、一旦合焦状態に達していたものが再び
大きくピンボケとなることになる。Further, in practice, as shown in FIG.
The image pickup signal created based on the electric charges accumulated in the CD3 is digitally integrated through a predetermined filter in the next field and read into the microcomputer 7 in the next field. Therefore, the focus evaluation read by the microcomputer is performed. The value is 1.
The data is obtained by evaluating the screen shot 5 fields before. Therefore, until the lens reaches the in-focus position and then the drop in the evaluation value is detected and it is possible to recognize that the in-focus position has been reached, a total of 4. Five fields are also required, and during this 4.5 fields, the lens moves beyond the in-focus position, greatly exceeds the allowable width a, and moves away from the in-focus position. What was there will be out of focus again.
【0037】この様な問題点を解決するためのには、B
PF10、11用にA/D変換器及びディジタル積分器
15を夫々用意し、更にLPF8、9、12用にA/D
変換器及びディジタル積分器を1個用意する、即ちA/
D変換器及びディジタル積分器を3チャンネル分用意
し、毎フィールド焦点評価値を算出して1フィールド後
にマイコンに読み取れば、撮像から必然的に必要な1.
5フィールドの遅れを加味しても2.5フィールドの遅
れとなり、2フィールド間にレンズが行き過ぎる量を削
除することが可能になるが、このような対応では、A/
D変換器及びディジタル積分器15を有するスタンダ−
ドセルのゲート数が大幅に増加し、コストアップを免れ
得ない。In order to solve such a problem, B
An A / D converter and a digital integrator 15 are prepared for the PFs 10 and 11, respectively, and further, an A / D is used for the LPFs 8, 9 and 12.
Prepare one converter and one digital integrator, that is, A /
If D converters and digital integrators for 3 channels are prepared, and the focus evaluation value for each field is calculated and read by the microcomputer one field later, 1.
Even if the delay of 5 fields is taken into account, it becomes a delay of 2.5 fields, and it becomes possible to eliminate the amount of lens overshooting between 2 fields.
Standard having D converter and digital integrator 15
The number of gates of the dosels will increase drastically and the cost will inevitably increase.
【0038】[0038]
【課題を解決するための手段】本発明は、レンズを経て
入射される入射光を撮像素子にて光電変換して得られる
撮像信号の第1の高周波成分を取り出す第1BPFと、
第1BPFよりもカットオフ周波数が高く、撮像信号の
第2の高周波成分を取り出す第2BPFと、撮像信号の
レベルを検出するLPFと、第1BPF、第2BPF及
びLPFの出力を択一的に選択するスイッチ手段と、ス
イッチ手段出力をディジタル積分し、スイッチ手段にて
第1BPFが選択されている場合に積分値を第1焦点評
価値として出力し、第2BPFが選択されている場合に
積分値を第2焦点評価値として出力し、LPFが選択さ
れている場合に積分値を露出評価値として出力する積分
手段と、第1焦点評価値または第2焦点評価値のいずれ
かの焦点評価値が最大値となるように撮像素子とレンズ
間の距離を制御するフォーカス制御手段と、第1焦点評
価値に対する第2焦点評価値の比を相対比として算出す
る相対比算出手段と、露出評価値が所定の基準値になる
ように露出を調整する露出制御手段とを備え、相対比が
閾値を上回るときにスイッチ手段を第1BPFあるいは
第2BPFの一方に固定することを特徴とする。According to the present invention, there is provided a first BPF for extracting a first high frequency component of an image pickup signal obtained by photoelectrically converting incident light entering through a lens by an image pickup device,
The second BPF having a higher cutoff frequency than the first BPF and extracting the second high frequency component of the image pickup signal, the LPF detecting the level of the image pickup signal, and the outputs of the first BPF, the second BPF and the LPF are selectively selected. The switch means and the output of the switch means are digitally integrated, the integrated value is output as the first focus evaluation value when the first BPF is selected by the switch means, and the integrated value is output when the second BPF is selected. An integrating unit that outputs the two focus evaluation values and outputs the integrated value as the exposure evaluation value when the LPF is selected, and the focus evaluation value of either the first focus evaluation value or the second focus evaluation value is the maximum value. A focus control means for controlling the distance between the image pickup element and the lens so as to obtain a relative ratio calculation means for calculating a ratio of the second focus evaluation value to the first focus evaluation value as a relative ratio. And exposure control means for adjusting the exposure so that the exposure evaluation value becomes a predetermined reference value, and when the relative ratio exceeds a threshold value, the switch means is fixed to one of the first BPF or the second BPF. .
【0039】更に別の手段として、レンズを経て入射さ
れる入射光を撮像素子にて光電変換して得られる撮像信
号の第1の高周波成分を取り出す第1BPFと、第1B
PFよりもカットオフ周波数が高く、撮像信号の第2の
高周波成分を取り出す第2BPFと、撮像信号中の色差
信号R−Yのレベルを検出する第1LPFと、撮像信号
中の色差信号B−Yのレベルを検出する第2LPFと、
撮像信号中のR信号の利得を調整するR信号増幅器と、
撮像信号中のB信号の利得を調整するB信号増幅器と、
第1BPF、第2BPF、第1LPF及び第2LPFの
出力を択一的に選択するスイッチ手段と、スイッチ手段
出力をディジタル積分し、スイッチ手段にて第1BPF
が選択されている場合に積分値を第1焦点評価値として
出力し、第2BPFが選択されている場合に積分値を第
2焦点評価値として出力し、第1LPFが選択されてい
る場合に積分値をR−Y色評価値として出力し、第2L
PFが選択されている場合に積分値をB−Y色評価値と
して出力する積分手段と、第1焦点評価値または第2焦
点評価値のいずれかの焦点評価値が最大値となるように
撮像素子とレンズ間の距離を制御するフォーカス制御手
段と、第1焦点評価値に対する第2焦点評価値の比を相
対比として算出する相対比算出手段と、R−Y色評価値
及びB−Y色評価値が所定の基準値になるようにR信号
増幅器の利得及びB信号増幅器の利得を決定する利得制
御手段を備え、相対比が閾値を上回るときにスイッチ手
段を第1BPFあるいは第2BPFの一方に固定するこ
とを特徴とする。As still another means, a first BPF for extracting a first high frequency component of an image pickup signal obtained by photoelectrically converting incident light entering through a lens by an image pickup element, and a first BPF.
A second BPF that has a higher cutoff frequency than the PF and that extracts a second high-frequency component of the image pickup signal, a first LPF that detects the level of the color difference signal RY in the image pickup signal, and a color difference signal BY in the image pickup signal. A second LPF for detecting the level of
An R signal amplifier that adjusts the gain of the R signal in the imaging signal;
A B signal amplifier for adjusting the gain of the B signal in the image pickup signal,
The switch means for selectively selecting the outputs of the first BPF, the second BPF, the first LPF and the second LPF, and the output of the switch means are digitally integrated, and the switch means outputs the first BPF.
Is output as the first focus evaluation value when is selected, the integration value is output as the second focus evaluation value when the second BPF is selected, and the integration is output when the first LPF is selected. The value is output as the RY color evaluation value and the second L
Integrating means for outputting the integrated value as a BY color evaluation value when PF is selected, and imaging so that the focus evaluation value of either the first focus evaluation value or the second focus evaluation value becomes the maximum value. Focus control means for controlling the distance between the element and the lens, relative ratio calculation means for calculating the ratio of the second focus evaluation value to the first focus evaluation value as a relative ratio, RY color evaluation value and BY color. Gain control means for determining the gain of the R signal amplifier and the gain of the B signal amplifier so that the evaluation value becomes a predetermined reference value is provided, and when the relative ratio exceeds the threshold value, the switch means is set to one of the first BPF and the second BPF. It is characterized by fixing.
【0040】[0040]
【作用】本発明は上述のように構成したので、相対比が
閾値を上回って合焦状態に近付いた後は、1フィールド
毎にフォーカス制御の基礎になる第1または第2焦点評
価値のいずれかが常時検出されることになり、レンズの
相対位置が合焦位置を行き過ぎた際の行き過ぎ量を最小
限に抑えることが可能になる。Since the present invention is configured as described above, after the relative ratio exceeds the threshold value and approaches the in-focus state, either the first or second focus evaluation value which becomes the basis of the focus control for each field. Is always detected, and it becomes possible to minimize the amount of overshoot when the relative position of the lens overshoots the in-focus position.
【0041】[0041]
【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、全体のブロック図は従来技術で説明した
図1と同様であり、相違するのはマイコン7での動作の
みである。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. The overall block diagram is the same as that shown in FIG. 1 described in the prior art, and the only difference is the operation of the microcomputer 7.
【0042】マイコン7では、相対比Rが第2閾値Bを
下回る間には、従来例と同様に白バランス調整動作、露
出調整動作、及び合焦動作を実行する。また、この時、
スイッチ13での切換パターンは図3と同一となる。While the relative ratio R is below the second threshold value B, the microcomputer 7 executes the white balance adjusting operation, the exposure adjusting operation and the focusing operation as in the conventional example. Also at this time,
The switching pattern of the switch 13 is the same as in FIG.
【0043】本実施例でのAF処理では、図4の一連の
処理の後段に図12のステップS30のようにスイッチ
13の切換及びマイコンでのAE、AWBの処理に影響
を与えるフラグBSの状態制御ルーチンが付加されてい
る点が従来例と異なる。In the AF processing of this embodiment, the state of the flag BS that affects the switching of the switch 13 and the processing of AE and AWB by the microcomputer as in step S30 of FIG. 12 is performed after the series of processing of FIG. It is different from the conventional example in that a control routine is added.
【0044】このフラグBSの状態制御ルーチンは、図
13のようなフローチャートにより構成されている。即
ち、山登り合焦動作のための一連のステップの後に、ス
テップS31にて山登り中であるか否かをフラグCLの
状態を基に判断し、フラグCLがセット状態にある場合
に、ステップS32にてステップS19にて算出された
相対比Rが第2閾値RAを上回るか否かを判断し、R<
RAであればレンズは合焦位置からかなり離れた位置に
あり急にこの合焦位置を行き過ぎることはないと判断し
てステップS33にてフラグBSをクリアし、逆にR≧
RAを満足する場合には、レンズは合焦位置にかなり近
付いており、レンズは合焦位置を大きく行き過ぎる恐れ
があるとしてステップS34にてフラグBSをセット状
態とする。The state control routine of the flag BS is composed of the flow chart shown in FIG. That is, after a series of steps for the mountain climbing focus operation, it is determined in step S31 whether or not the mountain is being climbed, based on the state of the flag CL. If the flag CL is in the set state, the process proceeds to step S32. Then, it is determined whether the relative ratio R calculated in step S19 exceeds the second threshold value RA, and R <
If RA, the lens is located far away from the in-focus position and it is judged that the in-focus position will not be suddenly overshot, and the flag BS is cleared in step S33, and conversely R ≧.
If RA is satisfied, the lens is extremely close to the in-focus position, and the lens may go too far in the in-focus position, and the flag BS is set in step S34.
【0045】また、ステップ31にて山登り中ではない
と判断された場合には、もはや第2焦点評価値のみを1
フィールド毎に取り出して合焦動作を実行する必要はな
いとして、ステップS35にてフラグBSをクリアす
る。If it is determined in step 31 that the mountain is not being climbed, only the second focus evaluation value is set to 1 anymore.
The flag BS is cleared in step S35 on the assumption that it is not necessary to take out the focusing operation for each field.
【0046】一方、カメラ処理では、図11に示すよう
に、図5のフローチャートにステップ80乃至85が追
加されている。ここで、ステップS80、S82、S8
4及び85はいずれもフラグBSがセット状態にあるか
否かを判断するステップであり、言い換えると山登り中
で合焦位置にレンズが十分に接近しているかもしくは山
登り動作を既に終了しているか否かを判断するステップ
であり、フラグBSがセット状態にない、即ち合焦位置
からレンズがかなり離れているかあるいは合焦位置の検
出は既に完了した場合には、従来例と全く同様に図4の
順序に沿ってマイコン7はAF処理、AE処理、AWB
処理を順次実行する。On the other hand, in the camera processing, as shown in FIG. 11, steps 80 to 85 are added to the flowchart of FIG. Here, steps S80, S82, S8
4 and 85 are both steps for judging whether or not the flag BS is in the set state. In other words, whether or not the lens is sufficiently close to the in-focus position during mountain climbing or the mountain climbing operation has already been completed. If the flag BS is not in the set state, that is, if the lens is far from the in-focus position or if the in-focus position has already been detected, the same as in the conventional example shown in FIG. In order, the microcomputer 7 performs AF processing, AE processing, AWB
The processing is sequentially executed.
【0047】一方、フラグBSがセット状態にあれば、
ステップS81にてスイッチ13が固定接点13dに固
定され、これによりステップS2にてディジタル積分器
からマイコン7に入力される評価値は常にBPF11出
力の積分値となる。On the other hand, if the flag BS is in the set state,
In step S81, the switch 13 is fixed to the fixed contact 13d, so that the evaluation value input from the digital integrator to the microcomputer 7 in step S2 is always the integrated value of the BPF 11 output.
【0048】次いで、ステップS82から無条件にステ
ップS4に移行してAF処理が実行され、次いで、ステ
ップS84からステップS5及びステップS6を飛び越
えてAE処理が実行されず、同様にステップS85から
ステップS7及びステップS8を飛び越えてAWB処理
が実行されないことになる。こうしてフラグBSがセッ
ト状態を継続する間は、BPF11出力から1フィール
ド毎に得られる第2焦点評価値のみに基づいてキメ細か
い合焦動作が実行されて、合焦位置を大きく行き過ぎる
恐れが回避される。Then, step S82 unconditionally moves to step S4 to execute the AF process, and then skips steps S84 to S5 and step S6 to not execute the AE process. Similarly, steps S85 to S7. Also, the AWB process is not executed beyond step S8. In this way, while the flag BS continues to be in the set state, a fine focusing operation is executed based on only the second focus evaluation value obtained for each field from the output of the BPF 11, and the fear of overshooting the in-focus position is avoided. .
【0049】また、この間は露出調整動作及び白バラン
ス調整動作は禁止されるが、これらの2調整動作は合焦
走査に比べて高いレスポンスを要求されるものではない
ので、かなり合焦位置に接近しているレンズが合焦位置
を行き過ぎて閾値幅aを越える程度の落ち込みが生じる
迄の時間、実行しなくとも大きな不都合はない。Also, during this period, the exposure adjusting operation and the white balance adjusting operation are prohibited, but these two adjusting operations do not require a high response as compared with the in-focus scanning, so that they are very close to the in-focus position. There is no great inconvenience even if it is not executed for a period of time until the lens being moved passes the in-focus position and falls to such an extent that it exceeds the threshold width a.
【0050】更に、上述のようにスイッチ13が固定接
点13dに固定されている間には、第2焦点評価値V2
のみが1フィールドごとに更新されて、相対比R算出に
必要な第1焦点評価値V1の更新は為されず、ステップ
S19での相対比Rの算出に際しては、必ずしも正確な
値ではなくなるが、図7からも明らかなように第1焦点
評価値V1は、山、即ち合焦位置近傍では平坦な形状と
なり、相対比Rは第2焦点評価値に依存して変化するこ
とになり、第1焦点評価値が更新されなくとも問題には
ならない。Further, while the switch 13 is fixed to the fixed contact 13d as described above, the second focus evaluation value V2
However, the first focus evaluation value V1 necessary for calculating the relative ratio R is not updated and only an accurate value is not calculated when calculating the relative ratio R in step S19. As is clear from FIG. 7, the first focus evaluation value V1 has a flat shape near the peak, that is, the focus position, and the relative ratio R changes depending on the second focus evaluation value. It does not matter if the focus evaluation value is not updated.
【0051】尚、前記実施例では、山登り合焦動作を実
行する際の基礎として第2焦点評価値V2を用いたが、
これに代えて第1焦点評価値V1を用いてもよく、この
場合、フラグBSがセット状態にあればスイッチ13は
常時、固定接点13dに固定されるように設定されなけ
ればならない。また、レンズを高速移動させるか否かの
判断基準となる第1閾値RTHと、AF処理のみを実行
するか否かの判断基準となる第2閾値RAは共に予め実
験等により最適値に設定されているが、特に同一値であ
っても特に問題はない。In the above embodiment, the second focus evaluation value V2 is used as the basis for executing the hill climbing focusing operation.
Alternatively, the first focus evaluation value V1 may be used. In this case, if the flag BS is in the set state, the switch 13 must be set so as to be fixed to the fixed contact 13d at all times. Further, both the first threshold value RTH, which is a criterion for determining whether to move the lens at a high speed, and the second threshold value RA, which is a criterion for determining whether to execute only the AF process, are set to optimum values in advance by experiments or the like. However, there is no particular problem even if the values are the same.
【0052】また、前記実施例ではレンズ1をフォーカ
スモータ16の駆動力により光軸方向に進退させたが、
これに代えてレンズ1を固定し、CCD3をフォーカス
モータにより光軸方向に進退させることも可能であり、
更にフォーカスモータに代えて圧電素子により実現する
こともできる。In the above embodiment, the lens 1 is moved back and forth in the optical axis direction by the driving force of the focus motor 16.
Alternatively, the lens 1 may be fixed and the CCD 3 may be moved back and forth in the optical axis direction by a focus motor.
Further, it can be realized by a piezoelectric element instead of the focus motor.
【0053】更に、前記実施例では、CCD3から得ら
れる撮像信号を焦点評価値または露出評価値の作成に利
用しているが、映像信号処理回路5からの輝度信号を利
用することも可能であることはいうまでもない。Further, in the above-mentioned embodiment, the image pickup signal obtained from the CCD 3 is used for creating the focus evaluation value or the exposure evaluation value, but it is also possible to use the luminance signal from the video signal processing circuit 5. Needless to say.
【0054】[0054]
【発明の効果】上述の如く本発明によれば、相対比が閾
値を上回って合焦状態に近付いた後は、1フィールド毎
にフォーカス制御の基礎になる焦点評価値のいずれかが
常時検出されることになり、レンズの相対位置が合焦位
置を行き過ぎた際の行き過ぎ量を最小限に抑えることが
可能になり、ディジタル積分器等の増加に伴うコストア
ップを必要としないでスムーズな焦点自動調整を実現す
ることができる。As described above, according to the present invention, after the relative ratio exceeds the threshold and approaches the in-focus state, any one of the focus evaluation values which is the basis of the focus control is always detected for each field. As a result, it is possible to minimize the amount of overshoot when the relative position of the lens goes beyond the in-focus position, and it is possible to achieve a smooth focus automatic operation without the cost increase associated with the increase of digital integrators. Adjustments can be realized.
【図1】本発明の一実施例の全体のブロック図である。FIG. 1 is an overall block diagram of an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の一実施例の要部ブロック図である。FIG. 2 is a block diagram of an essential part of an embodiment of the present invention.
【図3】本発明の一実施例のスイッチ13の切り換えル
ール及びマイコンでの処理タイミングを説明する図であ
る。FIG. 3 is a diagram illustrating a switching rule of a switch 13 and a processing timing in a microcomputer according to an embodiment of the present invention.
【図4】本発明の従来例のカメラ処理ルーチンのフロー
チャートである。FIG. 4 is a flowchart of a camera processing routine of a conventional example of the present invention.
【図5】本発明の従来例のAF処理ルーチンのフローチ
ャートである。FIG. 5 is a flowchart of an AF processing routine of a conventional example of the present invention.
【図6】本発明の山登り合焦動作でのレンズ位置と第2
焦点評価値との関係を説明する図である。FIG. 6 shows a lens position and a second position in the hill climbing focusing operation of the present invention.
It is a figure explaining the relationship with a focus evaluation value.
【図7】本発明の第1及び第2焦点評価値とレンズ位置
の関係を説明する図である。FIG. 7 is a diagram illustrating the relationship between the first and second focus evaluation values and the lens position according to the present invention.
【図8】本発明のボケ度合いと相対比の関係を説明する
図である。FIG. 8 is a diagram illustrating a relationship between a blur degree and a relative ratio according to the present invention.
【図9】本発明の第2焦点評価値及び相対比とレンズ位
置の関係を説明する図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a relationship between a second focus evaluation value and a relative ratio and a lens position of the present invention.
【図10】本発明の従来例のタイミング説明図である。FIG. 10 is a timing explanatory diagram of a conventional example of the present invention.
【図11】本発明の一実施例でのカメラ処理ルーチンの
フローチャートである。FIG. 11 is a flowchart of a camera processing routine according to an embodiment of the present invention.
【図12】本発明の一実施例でのAF処理ルーチンのフ
ローチャートである。FIG. 12 is a flowchart of an AF processing routine according to an embodiment of the present invention.
【図13】本発明の一実施例でのフラグBS状態制御処
理ルーチンのフローチャートである。FIG. 13 is a flowchart of a flag BS state control processing routine in one embodiment of the present invention.
1 レンズ 2 絞り機構 3 CCD 8 LPF 9 LPF 10 BPF 11 BPF 12 LPF 13 スイッチ 15 ディジタル積分器 7 マイクロコンピュータ 16 フォーカスモータ 5b R増幅器 5c B増幅器 1 Lens 2 Aperture Mechanism 3 CCD 8 LPF 9 LPF 10 BPF 11 BPF 12 LPF 13 Switch 15 Digital Integrator 7 Microcomputer 16 Focus Motor 5b R Amplifier 5c B Amplifier
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04N 5/238 G02B 7/11 K 9/73 N G03B 3/00 A ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location H04N 5/238 G02B 7/11 K 9/73 NG03B 3/00 A
Claims (2)
子にて光電変換して得られる撮像信号の第1の高周波成
分を取り出す第1BPFと、 該第1BPFよりもカットオフ周波数が高く、該撮像信
号の第2の高周波成分を取り出す第2BPFと、 該撮像信号のレベルを検出するLPFと、 前記第1BPF、第2BPF及びLPFの出力を択一的
に選択するスイッチ手段と、 該スイッチ手段出力をディジタル積分し、前記スイッチ
手段にて前記第1BPFが選択されている場合に積分値
を第1焦点評価値として出力し、前記第2BPFが選択
されている場合に積分値を第2焦点評価値として出力
し、前記LPFが選択されている場合に積分値を露出評
価値として出力する積分手段と、 前記第1焦点評価値または前記第2焦点評価値のいずれ
かの焦点評価値が最大値となるように前記撮像素子と前
記レンズ間の距離を制御するフォーカス制御手段と、 前記第1焦点評価値に対する前記第2焦点評価値の比を
相対比として算出する相対比算出手段と、 前記露出評価値が所定の基準値になるように露出を調整
する露出制御手段とを備え、 前記相対比が閾値を上回るときに前記スイッチ手段を前
記第1BPFあるいは第2BPFの一方に固定すること
を特徴とするオートフォーカスビデオカメラ。1. A first BPF for extracting a first high-frequency component of an image pickup signal obtained by photoelectrically converting incident light entering through a lens by an image pickup element, and a cutoff frequency higher than that of the first BPF. A second BPF for extracting the second high frequency component of the image pickup signal, an LPF for detecting the level of the image pickup signal, a switch means for selectively selecting the output of the first BPF, the second BPF and the LPF, and an output of the switch means Is digitally integrated, the integrated value is output as a first focus evaluation value when the first BPF is selected by the switch means, and the integrated value is output as a second focus evaluation value when the second BPF is selected. And an integration unit that outputs an integrated value as an exposure evaluation value when the LPF is selected, and either the first focus evaluation value or the second focus evaluation value. A focus control unit that controls a distance between the image sensor and the lens so that a focus evaluation value becomes a maximum value, and a relative ratio that calculates a ratio of the second focus evaluation value to the first focus evaluation value as a relative ratio. A calculation unit and an exposure control unit that adjusts the exposure so that the exposure evaluation value becomes a predetermined reference value, and when the relative ratio exceeds a threshold value, the switch unit is set to one of the first BPF and the second BPF. An autofocus video camera that is fixed.
子にて光電変換して得られる撮像信号の第1の高周波成
分を取り出す第1BPFと、 該第1BPFよりもカットオフ周波数が高く、該撮像信
号の第2の高周波成分を取り出す第2BPFと、 前記撮像信号中の色差信号R−Yのレベルを検出する第
1LPFと、 前記撮像信号中の色差信号B−Yのレベルを検出する第
2LPFと、 前記撮像信号中のR信号の利得を調整するR信号増幅器
と、 前記撮像信号中のB信号の利得を調整するB信号増幅器
と、 前記第1BPF、第2BPF、第1LPF及び第2LP
Fの出力を択一的に選択するスイッチ手段と、 該スイッチ手段出力をディジタル積分し、前記スイッチ
手段にて前記第1BPFが選択されている場合に積分値
を第1焦点評価値として出力し、前記第2BPFが選択
されている場合に積分値を第2焦点評価値として出力
し、前記第1LPFが選択されている場合に積分値をR
−Y色評価値として出力し、前記第2LPFが選択され
ている場合に積分値をB−Y色評価値として出力する積
分手段と、 前記第1焦点評価値または前記第2焦点評価値のいずれ
かの焦点評価値が最大値となるように前記撮像素子と前
記レンズ間の距離を制御するフォーカス制御手段と、 前記第1焦点評価値に対する前記第2焦点評価値の比を
相対比として算出する相対比算出手段と、 前記R−Y色評価値及び前記B−Y色評価値が所定の基
準値になるようにR信号増幅器の利得及びB信号増幅器
の利得を決定する利得制御手段を備え、 前記相対比が閾値を上回るときに前記スイッチ手段を前
記第1BPFあるいは第2BPFの一方に固定すること
を特徴とするオートフォーカスビデオカメラ。2. A first BPF for extracting a first high frequency component of an image pickup signal obtained by photoelectrically converting incident light entering through a lens by an image pickup element, and a cutoff frequency higher than that of the first BPF. A second BPF for extracting the second high-frequency component of the image pickup signal, a first LPF for detecting the level of the color difference signal RY in the image pickup signal, and a second LPF for detecting the level of the color difference signal BY in the image pickup signal. An R signal amplifier that adjusts the gain of the R signal in the image pickup signal, a B signal amplifier that adjusts the gain of the B signal in the image pickup signal, the first BPF, the second BPF, the first LPF, and the second LP
Switch means for selectively selecting the output of F, and digital integration of the output of the switch means, and when the first BPF is selected by the switch means, the integrated value is output as a first focus evaluation value, The integrated value is output as a second focus evaluation value when the second BPF is selected, and the integrated value is R when the first LPF is selected.
Any of the first focus evaluation value or the second focus evaluation value, which outputs as a Y color evaluation value and outputs an integrated value as a BY color evaluation value when the second LPF is selected. And a focus control unit that controls the distance between the image sensor and the lens so that the focus evaluation value becomes maximum, and a ratio of the second focus evaluation value to the first focus evaluation value is calculated as a relative ratio. Relative ratio calculation means, and gain control means for determining the gain of the R signal amplifier and the gain of the B signal amplifier so that the RY color evaluation value and the BY color evaluation value become predetermined reference values, An autofocus video camera, wherein the switch means is fixed to one of the first BPF and the second BPF when the relative ratio exceeds a threshold value.
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JP08819095A JP3301883B2 (en) | 1995-04-13 | 1995-04-13 | Auto focus video camera |
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JPH08289193A true JPH08289193A (en) | 1996-11-01 |
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