JPS62208013A - Automatic focusing device - Google Patents

Automatic focusing device

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JPS62208013A
JPS62208013A JP61051835A JP5183586A JPS62208013A JP S62208013 A JPS62208013 A JP S62208013A JP 61051835 A JP61051835 A JP 61051835A JP 5183586 A JP5183586 A JP 5183586A JP S62208013 A JPS62208013 A JP S62208013A
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浩史 須田
Naoya Kaneda
直也 金田
Susumu Kozuki
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Abstract

PURPOSE:To eliminate minced vibrations of a lens in the vicinity of a focusing position by making a focus adjustment on the basis of the prediction result of a predicting means when the output difference between signals corresponding to the output extents of focusing is larger than a specific value. CONSTITUTION:An output means (a) outputs signals corresponding to the extents of focusing to the predicting means (b) at a specific period in order. The means (b) uses >=3 output signals from the means (a) to predict a focusing point. A control means (c) makes a focus adjustment on the basis of the prediction result of the means (b) when the output difference between two signals outputted by the means (a) is larger than the specific value, i.e. the difference between two signals outputted before said two signals are outputted. Consequently, the constitution is simplified and minced vibrations of the lens in the vicinity of the focusing point are eliminated.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、自動合焦装置に関し、特にビデオカメラから
出力されるビデオ信号(撮影映像信号)を利用して自動
焦点検出を行うオートフォーカス(以下、八Fと称する
)方式の装置に好適なものである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to an automatic focusing device, and particularly to an automatic focusing device that performs automatic focus detection using a video signal (photographed video signal) output from a video camera. This is suitable for a device of the 8F type (hereinafter referred to as 8F).

[従来の技術] 近年、ビデオカメラの特徴を生かした^F方式として、
ビデオ信号中の高域成分によって画面の精細度を検出し
、その精細度が最大となるようにフォーカシングレンズ
を駆動させ、自動的にテレビカメラの光学焦点調整を行
う、いわゆる出登りサーボ方式のものが注目されている
。この従来の山登り方式(以下、山登り方式と称する)
については、例えばNHK技術研究 昭和40年第17
巻第1号通巻86号第21頁〜第37頁に詳細に記述さ
れているが、第4図の従来の山登り方式による自動合焦
装置の構成図、およびその動作特性を示す第5図の特性
図とを参照して、その内容を簡潔に説明する。
[Conventional technology] In recent years, the ^F method, which takes advantage of the characteristics of video cameras, has been
The so-called rising servo method detects the definition of the screen based on the high-frequency components of the video signal, drives the focusing lens to maximize the definition, and automatically adjusts the optical focus of the TV camera. is attracting attention. This conventional mountain climbing method (hereinafter referred to as the mountain climbing method)
For example, see NHK Technical Research No. 17, 1965.
Although it is described in detail in Volume 1, Issue 86, Pages 21 to 37, Fig. 4 shows the configuration of a conventional mountain-climbing automatic focusing device, and Fig. 5 shows its operating characteristics. The contents will be briefly explained with reference to the characteristic diagram.

ます、フォーカシングレンズ2を通って入射される被写
体lからの光は、光電変換手段3上に結像し、電気信号
として出力される。光電変換手段3から出た映像信号と
しての出力信号は、増幅器4を経てビデオカメラ用のプ
ロセス回路5に人力されるが、同時にAF検出用として
その増幅器4の後段に別に並設したバンドパスフィルタ
(BPF)  8により映像信号中の高域成分のみが抽
出され、次段のゲート回路7に人力される。
First, the light from the subject 1 that is incident through the focusing lens 2 forms an image on the photoelectric conversion means 3 and is output as an electrical signal. The output signal as a video signal from the photoelectric conversion means 3 is inputted to the process circuit 5 for the video camera via the amplifier 4, but at the same time, a bandpass filter is separately installed in parallel after the amplifier 4 for AF detection. (BPF) 8 extracts only high-frequency components from the video signal and inputs them to the gate circuit 7 at the next stage.

また、上述のカメラ用プロセス回路5により分離された
水平同期信号110および垂直同期信号VDとから、ウ
ィンドウパルス形成回路(WINDOW)  8によっ
て、一画面のあらかじめ設定された領域、例えば画面の
中央部のみの同期パルス、いわゆるウィンドウパルスを
形成し、このウィンドウパルスを上述のゲート回路7に
入力して、このパルス発生区間のみ上述の高域成分の信
号を抽出出力する。ゲート回路7から出た高域成分の信
号は更に検波器(DEF)9と積分器10により処理さ
れる。
Further, from the horizontal synchronizing signal 110 and the vertical synchronizing signal VD separated by the above-mentioned camera process circuit 5, a window pulse forming circuit (WINDOW) 8 generates a preset area of one screen, for example, only the center of the screen. A synchronizing pulse, a so-called window pulse, is formed, and this window pulse is input to the above-mentioned gate circuit 7, and the above-mentioned high frequency component signal is extracted and output only during this pulse generation period. The high frequency component signal output from the gate circuit 7 is further processed by a detector (DEF) 9 and an integrator 10.

この積分器lOの出力に対応する電圧(以下、焦点電圧
と称する)とレンズ2の焦点距離との関係を第5図に示
す。この焦点電圧は、撮映像の精細度に対応しているの
で、フォーカシングレンズ2の位置を移動調整する距離
環(焦点リング)の位置がレンズ2と被写体1間の実際
の距離に正確に合致していれば、すなわちジャストピン
ト点(合焦点位置)であれば、焦点電圧は最大となり、
この最大となる位置Cからずれるに従い、低下する。
FIG. 5 shows the relationship between the voltage corresponding to the output of the integrator IO (hereinafter referred to as focal voltage) and the focal length of the lens 2. This focal voltage corresponds to the definition of the captured image, so the position of the distance ring (focusing ring) that moves and adjusts the position of the focusing lens 2 accurately matches the actual distance between the lens 2 and the subject 1. If it is, that is, just the focus point (focus point position), the focus voltage will be maximum,
As it deviates from this maximum position C, it decreases.

従って、第5図から分かるように、何らかの制御手段に
より、焦点電圧の山を登るようにレンズ距離環の位置を
制御し、焦点電圧が最大となる山の頂上にレンズ距離環
を導けば、自動焦点合せができることとなる。この制御
手段としては、ビデオ信号のフィールド毎に積分器lO
の出力をホールドし、前回ホールドした値と今回ホール
ドした値とをフィールド毎に比較して、大となる方向へ
レンズ距離環を駆動することにより、目的を達成するも
のが知られている。即ち、第4図の破線で囲まれた山登
り回路16に示すように、上述のカメラプロセス回路5
で分離した垂直同期信号VDからモノマルチバイブレー
タ(MM)12およびサンプルパルス形成回路(S、P
)13とにより一定のタイミングで発生するサンプルパ
ルスを形成し、このサンプルパルスによりサンプルホー
ルド回路(S/H)11に入力する積分器出力を1フイ
ールド毎にサンプルホールドする。更に、サンプルホー
ルド回路11の出力は2つに分岐して、一方はそのまま
、他方は1フイールド遅延回路(1フイールドDela
y) 14により1フイ一ルド分遅延させて順次比較器
15に入力し、その両者の差、すなわち前回ホールドの
積分器出力と今回ホールドの積分器出力との差を比較器
15により求める。
Therefore, as can be seen from Fig. 5, if the position of the lens distance ring is controlled by some control means so that it climbs the mountain of focal voltage, and the lens distance ring is guided to the top of the mountain where the focal voltage is maximum, it is possible to automatically This makes it possible to focus. This control means includes an integrator lO for each field of the video signal.
It is known that the objective is achieved by holding the output of , comparing the previously held value with the currently held value for each field, and driving the lens distance ring in the direction of increasing the value. That is, as shown in the mountain climbing circuit 16 surrounded by the broken line in FIG.
A mono multivibrator (MM) 12 and a sample pulse forming circuit (S, P
) 13 to form a sample pulse that is generated at a constant timing, and the integrator output input to the sample and hold circuit (S/H) 11 is sampled and held for each field using this sample pulse. Furthermore, the output of the sample-and-hold circuit 11 is branched into two parts, one of which is output as is, and the other is a 1-field delay circuit (1-field delay circuit).
y) 14, the signal is delayed by one field and input to the comparator 15 sequentially, and the difference between the two, that is, the difference between the integrator output of the previous hold and the integrator output of the current hold, is determined by the comparator 15.

今、積分器lOの出力の焦点電圧が第5図に示すように
、前回のフィールドでAのレベルにあり、次のフィール
ドでBのレベルにあれば、その焦点電圧A、BはBAA
であるので、比較器15からは例えばハイレベルの制御
信号がモータ駆動制御回路(DRIVER) 17へ出
力し、モータ(Mo) taを今まテノ駆動方向のまま
方向を維持して駆動させる。このモータ18の駆動によ
り、レンズ2が合焦点の方向に移動する。次のフィール
ドで焦点電圧を検出すると、第5図のCのレベルである
とすると、C〉Bであるので、比較器15からの信号レ
ベルは変らず、モータ18はいぜん同一方向に移動する
こととなる。
Now, as shown in Fig. 5, if the focal voltage of the output of the integrator IO is at the level A in the previous field and at the level B in the next field, then the focal voltages A and B are BAA
Therefore, the comparator 15 outputs, for example, a high-level control signal to the motor drive control circuit (DRIVER) 17, and drives the motor (Mo) ta while maintaining the teno drive direction. By driving this motor 18, the lens 2 moves in the direction of the in-focus point. When the focal voltage is detected in the next field, assuming that it is at the level C in Fig. 5, C>B, so the signal level from the comparator 15 does not change, and the motor 18 always moves in the same direction. Become.

このとき、第5図に示すように、焦点電圧の最大点はC
のレベルであるとすれば、モータ18によりレンズ距離
環をそのまま同一方向に移動させれば、当然Cの合焦状
態から逆に離れて行く方向に進み、焦点電圧は低下する
傾向になる。その結果、次のフィールドではDレベルの
焦点電圧を出力し、D<Cであるので、比較器15はロ
ーレベル信号を制御回路17へ出力する。このローレベ
ル信号により制御回路17はモータ18を逆転する制御
信号を出力し、レンズ距離環は再び合焦方向に向って逆
送される。
At this time, as shown in FIG. 5, the maximum point of the focal voltage is C
If the lens distance ring is moved in the same direction by the motor 18, it will naturally move away from the in-focus state of C, and the focal voltage will tend to decrease. As a result, in the next field, a D level focal voltage is output, and since D<C, the comparator 15 outputs a low level signal to the control circuit 17. In response to this low level signal, the control circuit 17 outputs a control signal for reversing the motor 18, and the lens distance ring is moved back toward the focusing direction again.

このように、第4図および第5図に示す従来の山登り方
式では、比較器15等により構成される山登り回路16
の出力が正(ハイレベル)の時、即ち焦点電圧が時間経
過に対して増加方向にあれば、モータ18の回転方向を
そのまま保って山登りを続け、山登り回路16の出力が
負(ローレベル)の時、即ち焦点電圧が時間経過に対し
て減少方向にあれば、モータ18の回転方向を逆転させ
て山を登る方向へと戻す。従って、焦点電圧により作ら
れる第5図に示すような山を積分回路10の出力電圧を
参照しながら登って行き、ついにはその山の頂上で小き
ざみに振動しながら、定常状態に達することにより、自
動焦点検出を行うこととなる。
As described above, in the conventional mountain climbing method shown in FIGS.
When the output of the circuit 16 is positive (high level), that is, if the focal voltage is increasing over time, the rotation direction of the motor 18 is maintained as it is and the mountain climbing continues, and the output of the mountain climbing circuit 16 is negative (low level). At that time, that is, if the focal voltage is decreasing over time, the direction of rotation of the motor 18 is reversed to return it to the direction of climbing the mountain. Therefore, by climbing the mountain created by the focal voltage as shown in FIG. 5 while referring to the output voltage of the integrating circuit 10, and finally reaching a steady state at the top of the mountain while vibrating in small increments, , automatic focus detection will be performed.

このように、山登り方式では撮像手段からの出力信号そ
のものを用いて自動焦点検出を行うので、自動焦点検出
用の構成要素を別にわざわざ設ける必要がなく、比較的
庶価に、かつ正確に焦点検出ができる°という利点があ
る。
In this way, in the hill-climbing method, automatic focus detection is performed using the output signal itself from the imaging means, so there is no need to separately provide components for automatic focus detection, and focus detection can be performed relatively inexpensively and accurately. It has the advantage of being able to

〔発明が解決しようとする問題点] しかしながら、上述した従来の出登り方式では、合焦状
態の焦点電圧の山の頂上(最大値)か否かを判定するの
に、その山を一度降りなければ、そこが山の頂上だった
か否かが判定できないので、山の頂上付近で小きざみに
振動しつつ定常状態に達するという欠点がある。すなわ
ち、合焦状態ではモータが正逆回転を繰り返し、山の頂
上近辺を登り降りしており、常に小きざみに振動してい
る状態となっている。この振動は画質劣化の原因となる
ので除去する必要がある。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in the conventional climbing method described above, in order to determine whether or not the peak of the focal voltage in the in-focus state is at the top (maximum value), it is necessary to climb down the peak once. For example, since it is not possible to determine whether or not the location is the top of a mountain, there is a drawback that a steady state is reached while vibrating in small increments near the top of the mountain. That is, in the focused state, the motor repeats forward and reverse rotation, climbs up and down near the top of the mountain, and is constantly vibrating in small increments. This vibration causes image quality deterioration and must be removed.

本発明は上述の欠点を除去し、合焦点の山の頂上でレン
ズが小きざみに振動する状態を解消して焦点調整を行う
自動合焦装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks and to provide an automatic focusing device that performs focus adjustment by eliminating the state in which the lens vibrates in small increments at the top of the peak of the in-focus point.

[問題点を解決するための一手段] 本目的を達成するため、本発明は、焦点合焦度に対応し
た信号を所定の周期で順次出力する出力手段と、出力手
段により出力された3個以上の信号を用いて合焦点を予
測する予測手段と、出力手段により出力された2個の信
号の出力の差が所定値以上である際に予測手段の予測結
果に基づいて焦点調整を行う制御手段とを具備すること
を特徴とする。
[One Means for Solving the Problems] In order to achieve the present object, the present invention provides an output means for sequentially outputting signals corresponding to the degree of focus at a predetermined period, and three signals outputted by the output means. Prediction means for predicting the in-focus point using the above signals, and control for adjusting the focus based on the prediction result of the prediction means when the difference between the outputs of the two signals outputted by the output means is greater than or equal to a predetermined value. It is characterized by comprising means.

[作用] 本発明では、出力手段から焦点合焦度に対応した信号を
所定の周期で順次出力し、この出力された3個以上の信
号を用いて予測手段により合焦点を予測し、出力手段に
よ5り出力された2個の信号の出力差が所定値以上であ
る際には、制御手段により予測手段の予測結果に基づい
て焦点調整を行う。よって、本発明によれば合焦点近辺
において撮像手段のレンズが振動するということは解消
され、すみやかに合焦点で停止させることができる。
[Operation] In the present invention, the output means sequentially outputs signals corresponding to the degree of focus at a predetermined period, the prediction means predicts the focused point using three or more output signals, and the output means When the output difference between the two signals outputted by 5 is equal to or greater than a predetermined value, the control means performs focus adjustment based on the prediction result of the prediction means. Therefore, according to the present invention, the vibration of the lens of the imaging means near the focal point is eliminated, and the lens can be quickly stopped at the focal point.

[実施例] 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
[Example] Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

A、基本構成 第1図は本発明実施例の基本構成を示す。本図において
、aは焦点合焦度に対応した信号を所定の周期で順次出
力する出力手段、bはその出力手段aにより出力された
3個以上の信号を用いて合焦点を予測する予測手段であ
る。Cは制御手段であり、出力手段aにより出力された
2個の信号の出力差が所定値以上である際に予測手段す
の予測結果に基づいて焦点調整を行う。
A. Basic configuration FIG. 1 shows the basic configuration of an embodiment of the present invention. In this figure, a is an output means that sequentially outputs signals corresponding to the degree of focus at a predetermined period, and b is a prediction means that predicts the in-focus point using three or more signals output by the output means a. It is. Control means C performs focus adjustment based on the prediction result of the prediction means A when the output difference between the two signals output by the output means a is equal to or greater than a predetermined value.

B0回路構成 第2図は本発明実施例の回路構成を示す。本図において
、19は出力手段としての1フイールド遅延回路であり
、前段の1フイールド遅延回路14で1フイールド遅延
された前フィールドでの焦点電圧Bを入力し、更に1フ
イールド遅延させた前々フィールドの焦点電圧Aを出力
する。20は予測手段としての頂上予測回路であり、入
力した現フィールドの焦点電圧C1前フィールドの焦点
電圧B1および 前々フィールドの焦点電圧Aとからこ
れらA、B、Cをパラメータとして所定の公知の演算式
、例えば2次関数の予測式に基づきあと何フィールド目
に合焦点状態に対応する頂上の焦点電圧P(第3図参照
)となるかを予測し、予測したNフィールド後のタイン
ミング信号をゲート信号として出力し、また予測した頂
上の焦点電圧Pを比較信号として出力する。
B0 Circuit Configuration FIG. 2 shows the circuit configuration of an embodiment of the present invention. In this figure, reference numeral 19 denotes a 1-field delay circuit as an output means, which inputs the focal voltage B in the previous field delayed by 1 field in the 1-field delay circuit 14 at the previous stage, and further delays the previous field by 1 field. outputs focal voltage A of . Reference numeral 20 denotes a top prediction circuit as a prediction means, which calculates a predetermined known calculation using A, B, and C as parameters from the input focus voltage C1 of the current field, the focus voltage B1 of the previous field, and the focus voltage A of the field before the previous field. For example, based on a prediction formula of a quadratic function, predict how many fields the top focal voltage P (see Figure 3) corresponding to the in-focus state will be, and then gate the timing signal after the predicted N fields. The predicted peak focal voltage P is output as a comparison signal.

ここで、第3図に示すように現フィールド(i)  に
おける焦点電圧をC5前フィールド(1−1)における
焦点電圧をB、前々フィールド(i−2)における焦点
電圧をAとする。21は第1の減算回路であり、上述の
焦点電圧Cから焦点電圧Bを減算し、C−8に対応する
信号を出力する。
Here, as shown in FIG. 3, it is assumed that the focal voltage in the current field (i) is C5, the focal voltage in the previous field (1-1) is B, and the focal voltage in the previous field (i-2) is A. A first subtraction circuit 21 subtracts the focal voltage B from the focal voltage C mentioned above and outputs a signal corresponding to C-8.

22は第2の減算回路であり、上述の焦点電圧Bから焦
点電圧Aを減算し、B−Aに対応する信号を出力する。
A second subtraction circuit 22 subtracts the focal voltage A from the aforementioned focal voltage B and outputs a signal corresponding to B-A.

24は第1の比較器であり、反転入力端子に入力する第
1の減算回路21の出力(C−8)と非反転入力端子に
設定した所定の閾値Vreflとを比較してC−B <
V、=r+か否かを判定し、肯定判定のときにはハイレ
ベルの信号を出力する。25は第2の比較器であり、反
転入力端子に入力する第1の減算回路21の出力(C−
8)  と非反転入力端子に入力する第2の減算回路2
2の出力(B−A) とを比較してC−B<B−八か否
かを判定し、肯定判定のときにはハイレベルの信号を出
力する。
24 is a first comparator, which compares the output (C-8) of the first subtraction circuit 21 inputted to its inverting input terminal with a predetermined threshold value Vrefl set to its non-inverting input terminal, and calculates that C-B <
It is determined whether or not V,=r+, and when the determination is affirmative, a high level signal is output. 25 is a second comparator, and the output (C-
8) The second subtraction circuit 2 inputs to the non-inverting input terminal.
It is determined whether C-B<B-8 by comparing the output (B-A) of No. 2 and outputs a high-level signal when the determination is affirmative.

2Bはアンド回路(AND)であり、上述の2つの比較
器24および25の出力の論理積演算を行い、全てのそ
の出力がハイレベルのときにゲートを開き、ハイレベル
の信号を出力する。このアンド回路26の出力信号は頂
上予測回路20の制御用信号として供給される。27は
第3の比較器であり、非反転入力端子に人力する頂上予
測回路20からの予測最大焦点電圧Pと反転入力端子に
入力するサンプルホールド回路11からの現フイールド
中の現焦点電圧Cとを比較してP≧Cか否かを判定し、
肯定判定でかつ頂上予測回路20からのゲートパルス(
タイミング信号)がONのときにモータストップ信号を
出力する。この比較器27自体は多少比較判定に幅のあ
るように構成してもよい。
2B is an AND circuit (AND) which performs an AND operation of the outputs of the two comparators 24 and 25, opens the gate when all the outputs are at high level, and outputs a high level signal. The output signal of the AND circuit 26 is supplied as a control signal to the summit prediction circuit 20. 27 is a third comparator, which compares the predicted maximum focus voltage P from the peak prediction circuit 20 inputted to the non-inverting input terminal with the current focus voltage C in the current field from the sample-hold circuit 11 inputted to the inversion input terminal. Compare and determine whether P≧C,
If the judgment is affirmative and the gate pulse from the summit prediction circuit 20 (
outputs a motor stop signal when the timing signal) is ON. The comparator 27 itself may be configured so that there is a certain degree of range in comparison/judgment.

28はフォーカシングレンズ2の距離環を移動するため
のレンズ移動用モータ18を駆動制御する制御手段とし
てのモータ制御回路(M・制御)であり、第1減算回路
21の出力(C−B)の極性(プラス、マイナス)を判
定して、その極性がプラスのときはモータ18を正転さ
、マイナスのときはモータ18を逆転させる。また、モ
ータ制御回路28は減算回路の出力(C−B)のレベル
が小さいときにはモータ18を低速にし、そのレベルが
大きいときにはモータを高速にする。このように、モー
タ制御回路28は減算回路21の出力の極性に応じてモ
ータ18の回転方向の切換えを行い、またその出力のレ
ベルの大きさに応じてモータ18の速度を可変制御して
いる。さらに、モータ制御回路28は第3の比較器27
から供給されるモータストップ信号に応じてモータ18
を停止させる。
28 is a motor control circuit (M/control) as a control means for driving and controlling the lens moving motor 18 for moving the distance ring of the focusing lens 2; The polarity (plus, minus) is determined, and when the polarity is positive, the motor 18 is rotated in the forward direction, and when the polarity is negative, the motor 18 is rotated in the reverse direction. Further, the motor control circuit 28 makes the motor 18 run at low speed when the level of the output (C-B) of the subtraction circuit is low, and makes the motor high speed when the level is high. In this way, the motor control circuit 28 switches the rotational direction of the motor 18 according to the polarity of the output of the subtraction circuit 21, and also variably controls the speed of the motor 18 according to the level of the output. . Furthermore, the motor control circuit 28 includes a third comparator 27
motor 18 in response to a motor stop signal supplied from
to stop.

その他のサンプルホールド11前段の構成部分は第4図
の従来例と同様なのでその詳細な説明は省略する。
The other components of the stage before the sample hold 11 are the same as those in the conventional example shown in FIG. 4, so detailed explanation thereof will be omitted.

C1実施例の動作 次に第3図を参照して、第2図の本発明実施例の動作を
説明する。
Operation of the C1 Embodiment Next, referring to FIG. 3, the operation of the embodiment of the present invention shown in FIG. 2 will be described.

レンズ2により被写体1の光が光電変換手段4に結像さ
れ、電気信号に変換されたビデオ信号は、第4図により
上述した従来例と同様に、BPF6、ゲート回路7、検
波器9、積分器10を経てサンプルホールド回路(S/
H)11に入力し、フィールド毎にホールドされる。サ
ンプルホールド回路11の出力は後段の第1フィールド
遅延回路14、第1減算回路21、第3比較器27およ
び頂上予測回路20にそれぞれ入力する。
The light of the subject 1 is imaged by the lens 2 on the photoelectric conversion means 4, and the video signal converted into an electric signal is processed by a BPF 6, a gate circuit 7, a detector 9, and an integrator, as in the conventional example described above with reference to FIG. sample hold circuit (S/
H) 11 and held for each field. The output of the sample and hold circuit 11 is input to the first field delay circuit 14, first subtraction circuit 21, third comparator 27, and top prediction circuit 20 at the subsequent stage, respectively.

第1フィールド遅延回路14により1フイ一ルド分遅延
された前フィールドの焦点電圧Bは2つの減算回路21
.22と頂上予測回路20に供給されるとともに、第2
フィールド遅延回路19にも供給される。第2フィール
ド遅延回路19によりさらに1フイ一ルド分遅延された
前々フィールドの焦点電圧Aは第2減算回路22と頂上
予測回路20に供給される。
The focal voltage B of the previous field delayed by one field by the first field delay circuit 14 is transferred to the two subtraction circuits 21.
.. 22 and the summit prediction circuit 20, and the second
It is also supplied to the field delay circuit 19. The focal voltage A of the previous field, which has been further delayed by one field by the second field delay circuit 19, is supplied to the second subtraction circuit 22 and the top prediction circuit 20.

第1減算回路21の減算出力(C−B)は第1比較器2
4の反転入力端子と第2比較器25の反転入力端子に供
給され、第2減算回路22の出力は第2比較器25の非
反転入力端子に供給される。第1減算回路21の出力(
C−B)は第1比較器24において所定の閾値Vrsf
l と比較され、CB<Vrar+のときに比較器24
からハイレベル信号がアンド回路26に出力される。さ
らに、第1減算回路21の出力(C−B)と第2減算回
路22の出力(B−A)とは第2比較器25において比
較され、C−B<B−Aのときに比較器25からハイレ
ベル信号がアンド回路26に出力される。
The subtraction output (C-B) of the first subtraction circuit 21 is output from the first comparator 2.
4 and the inverting input terminal of the second comparator 25, and the output of the second subtraction circuit 22 is supplied to the non-inverting input terminal of the second comparator 25. The output of the first subtraction circuit 21 (
C-B) is a predetermined threshold value Vrsf in the first comparator 24.
l, and when CB<Vrar+, the comparator 24
A high level signal is output from the AND circuit 26. Furthermore, the output (C-B) of the first subtraction circuit 21 and the output (B-A) of the second subtraction circuit 22 are compared in the second comparator 25, and when C-B<B-A, the comparator 25 outputs a high level signal to an AND circuit 26.

上述の比較器24および25の判定出力がすべてハイレ
ベルとなるとき、すなわち最大焦点電圧Pに充分近くに
近づきつつあることを示す次式の条件式が全て成立する
とき、アンド回路26はハイレベルとなり、頂上予測回
路20を作動させる。
When the judgment outputs of the comparators 24 and 25 described above are all at a high level, that is, when the following conditional expressions indicating that the maximum focus voltage P is approaching sufficiently are satisfied, the AND circuit 26 is at a high level. Therefore, the summit prediction circuit 20 is activated.

C−B <Vrer+ C−B<B−A 換言すると、第3図に示すように、前フィールドの焦点
電圧Bから現フィールドの焦点電圧Bの差が所定レベル
以下(C−B <Vr−r+ ) 、すなわち、山の傾
きがそれほど急峻でなく、頂上Pに充分近くなっている
ときで、さらに前回の山の傾きよりも今回のフィールド
で判定した山の傾きの方が小さくなっているとぎは(C
−B<B−A)、山の頂上に近づきつつあって山の頂上
に十分に近いときであるから、頂上予測回路26を作動
してその山の頂上の焦点電圧(予測焦点電圧)Pとあと
何フィールド経過すれば、その頂上を予測できるかが簡
単な2次関数等により容易に予測できる。
C-B <Vrer+ C-B<B-A In other words, as shown in FIG. ), that is, when the slope of the mountain is not so steep and is sufficiently close to the summit P, and the slope of the mountain judged in this field is smaller than the slope of the mountain last time. (C
-B<B-A), since it is approaching the top of the mountain and is sufficiently close to the top of the mountain, the summit prediction circuit 26 is activated to calculate the focal voltage (predicted focal voltage) P at the top of the mountain. Using a simple quadratic function or the like, it is easy to predict how many fields it will take to reach the top.

上述のアンド回路26の出力に応じて頂上予測回路20
は作動し、人力する焦点電圧A、BおよびCから、これ
らのA、B、Cをパラメータとした2次関数に基づき、
合焦状態に対応する頂上の最大焦点電圧Pと、あと何フ
ィールドでその最大焦点電圧Pになるかを予測し、また
それらの予測値を制御回路30から供給されるレンズ情
報によって補正する。例えば、ズームレンズが移動して
いるときは、焦点距離等が刻々と変化するので、数フイ
ールド後の前期予測値Pは一致せず上下する可能性があ
るので、この予測値をレンズ情報に基づき頂上予測回路
20において補正する。
The top prediction circuit 20 responds to the output of the AND circuit 26 described above.
is activated, and from the human-powered focal voltages A, B, and C, based on a quadratic function with these A, B, and C as parameters,
The maximum focal voltage P at the peak corresponding to the in-focus state and the number of remaining fields in which the maximum focal voltage P will be reached are predicted, and these predicted values are corrected using lens information supplied from the control circuit 30. For example, when the zoom lens is moving, the focal length etc. change moment by moment, so the previous predicted value P after several fields may not match and may go up or down, so this predicted value is based on the lens information. The peak prediction circuit 20 performs the correction.

頂上予測回路20はあとNフィールドで頂上に達すると
予測したNフィールド後のタイミング信号をゲート信号
として第3比較器27に出力するとともに、予測最大焦
点電圧Pをその比較器27の非反転入力端子に出力する
。第3比較器27はそのゲート信号でゲートを開き、P
2Oの条件でモータストップ用制御信号をモータ制御回
路28に出力する。
The peak prediction circuit 20 outputs the timing signal after N fields predicted to reach the peak in N fields to the third comparator 27 as a gate signal, and also outputs the predicted maximum focal voltage P to the non-inverting input terminal of the comparator 27. Output to. The third comparator 27 opens its gate with the gate signal, and P
A motor stop control signal is output to the motor control circuit 28 under the condition of 2O.

モータ制御回路28は減算回路21の出力の極性に応じ
て、その極性がプラス、すなわち今回の現フイールド焦
点電圧Cと前フイールド焦点電圧Bとが、第3図に示す
ように、C>Bのときにモータ18を正転させ、その極
性がマイナス、すなわちC〈Bのときにモータ18を逆
転させる。また、モータ制御回路28はモータ18を正
方向または逆方向に回転するとともに、減算回路21の
出力(C−B)のレベルが所定レベル以上であればモー
タ18を高速回転させ、減算回路21の出力(C−B)
のレベルが所定レベル以下であればモータ18の回転を
低速回転に切換える。従って、モータ制御回路28は合
焦位置から遠いときにはモータ18を高速回転させて合
焦位置に近づけさせ、合焦状態に近づけば、モータ18
を低速回転に切り換えて、合焦位置に達した時に比較回
路27から出力させるモータストップ用制御信号に応じ
てモータ18を停止させる。よって、本実施例によれば
、合焦位置の付近で振動することはなく、合焦位置です
みやかにレンズ2を停止させられる。
The motor control circuit 28 has a positive polarity depending on the polarity of the output of the subtraction circuit 21, that is, the current field focal voltage C and the previous field focal voltage B are such that C>B as shown in FIG. When the polarity is negative, that is, C<B, the motor 18 is rotated in the reverse direction. Further, the motor control circuit 28 rotates the motor 18 in the forward or reverse direction, and also rotates the motor 18 at high speed if the level of the output (C-B) of the subtraction circuit 21 is equal to or higher than a predetermined level. Output (C-B)
If the level is below a predetermined level, the rotation of the motor 18 is switched to low speed rotation. Therefore, the motor control circuit 28 rotates the motor 18 at high speed when it is far from the in-focus position to bring it closer to the in-focus position, and when it approaches the in-focus state, the motor 18
The motor 18 is switched to low speed rotation, and the motor 18 is stopped in response to a motor stop control signal output from the comparator circuit 27 when the in-focus position is reached. Therefore, according to this embodiment, the lens 2 does not vibrate near the in-focus position, and the lens 2 can be quickly stopped at the in-focus position.

なお、本発明は本実施例のように、撮像手段の出力から
焦点合焦度に対応した信号を出力するものに限るもので
はなく、例えば撮像手段とは別に焦点合焦度を示すライ
ンセンサを用いた場合にも適用できる。
Note that the present invention is not limited to outputting a signal corresponding to the degree of focus from the output of the imaging means as in the present embodiment, and for example, a line sensor that indicates the degree of focus may be provided separately from the image pickup means. It is also applicable when using

[発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば、焦点合焦度に対
応した信号を所定の周期で順次出力する出力手段から出
力された3個以上の信号を用いて合焦点を予測し、出力
手段から出力された2個の信号の出力の差が所定値以上
である際に、上述の予測の結果に基づいて焦点調整を行
うようにしたので、構成も簡潔となり、合焦点位置(山
の頂上)近辺での小きざみな振動が解消される効果が得
られる。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, the in-focus point is determined using three or more signals output from the output means that sequentially outputs signals corresponding to the in-focus degree at a predetermined period. When the difference between the outputs of the two predicted signals output from the output means is equal to or greater than a predetermined value, focus adjustment is performed based on the result of the above prediction, so the configuration is simple and the in-focus point is adjusted. This has the effect of eliminating small vibrations near the location (the top of the mountain).

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

第1図は本発明実施例の基本構成を示すブロック図、 第2図は本発明実施例の回路構成を示す回路図、 第3図は本発明実施例の作用を説明するための焦点距離
と焦点電圧との関係を示す特性図、第4図は従来例の回
路構成を示すブロック図、 第5図は従来例の作用を示す特性図である。 3・・・光電変換手段、 6・・・バンドパスフィルタ、 7・・・ゲート回路、 8・・・ウィンドウパルス形成回路、 9・・・検波器、 10・・・積分器、 II・・・サンプルホールド、 14.19・・・1フイールド遅延回路、20・・・頂
上予測回路、 21.22・・・減算回路、 24.25.27・・・比較器、 26・・・アンド回路、 28・・・モータ制御回路。 t゛+■ 実施例のイ答用をIL町する図 第3図
Fig. 1 is a block diagram showing the basic configuration of the embodiment of the present invention, Fig. 2 is a circuit diagram showing the circuit structure of the embodiment of the present invention, and Fig. 3 shows the focal length and FIG. 4 is a block diagram showing the circuit configuration of the conventional example, and FIG. 5 is a characteristic diagram showing the operation of the conventional example. 3... Photoelectric conversion means, 6... Band pass filter, 7... Gate circuit, 8... Window pulse forming circuit, 9... Detector, 10... Integrator, II... Sample hold, 14.19...1 field delay circuit, 20...Top prediction circuit, 21.22...Subtraction circuit, 24.25.27...Comparator, 26...AND circuit, 28 ...Motor control circuit. t゛+■ Figure 3 showing the answer to the example

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)a)焦点合焦度に対応した信号を所定の周期で順次
出力する出力手段と、 b)該出力手段により出力された3個以上の信号を用い
て合焦点を予測する予測手段と、 c)前記出力手段により出力された2個の信号の出力の
差が所定値以上である際に前記予測手段の予測結果に基
づいて焦点調整を行う制御手段とを具備することを特徴
とする自動合焦装置。 2)前記所定値は前記2個の信号が出力される前に出力
された2個の信号の差に基づいた値であることを特徴と
する特許請求の範囲第1項記載の自動合焦装置。
[Claims] 1) a) Output means for sequentially outputting signals corresponding to the degree of focus at a predetermined period, and b) A point of focus is determined using three or more signals outputted by the output means. and c) control means for adjusting focus based on the prediction result of the prediction means when the difference between the outputs of the two signals output by the output means is equal to or greater than a predetermined value. An automatic focusing device characterized by: 2) The automatic focusing device according to claim 1, wherein the predetermined value is a value based on a difference between two signals output before the two signals are output. .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62269919A (en) * 1987-04-28 1987-11-24 Minolta Camera Co Ltd Automatic focusing device

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JPS59226307A (en) * 1983-05-18 1984-12-19 ハネウエル・インコ−ポレ−テツド Decision for focus position of automatic focusing apparatus
JPS6145213A (en) * 1984-10-04 1986-03-05 Minolta Camera Co Ltd Automatic focus adjusting device of camera

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