JPS63177105A - Automatic focusing device - Google Patents

Automatic focusing device

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JPS63177105A
JPS63177105A JP62009531A JP953187A JPS63177105A JP S63177105 A JPS63177105 A JP S63177105A JP 62009531 A JP62009531 A JP 62009531A JP 953187 A JP953187 A JP 953187A JP S63177105 A JPS63177105 A JP S63177105A
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浩史 須田
Masamichi Toyama
当山 正道
Akihiro Fujiwara
昭広 藤原
Koichi Ueda
浩市 上田
Kunihiko Yamada
邦彦 山田
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Abstract

PURPOSE:To increase the response speed of focusing operation and to reduce oscillating operation almost at a focusing point by controlling an optical system to the focusing point with a past focus signal, a current focus signal, and a predicted focus signal. CONSTITUTION:A mountain-climbing circuit predicts a future focus voltage from plural focus voltages of previous fields and the focus voltage of the current field and generates a driving signal for driving the driving motor 18 of a focusing lens 2 according to the predicted value. A monostable multivibrator (MM) 12 and a sample pulse generating circuit 13 receive a vertical synchronizing signal from a camera circuit 5 and generate sampling pulses at specific timing. Namely, the value of the focus voltage D of a future field (i+1) and/or the value of the focus voltage E of the field (i+2) right before it is predicted from a specific arithmetic expression (e.g. quadratic function for prediction) by using the focus voltage (focus signal) C of the current field (i) and the focus voltages of at least two precedent fields, and this predicted value is used to control the motor 18. Consequently, vibrations of the lens at the peak of a mountain are reduced or eliminated.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、自動合焦装置に関する。[Detailed description of the invention] [Industrial application field] The present invention relates to an automatic focusing device.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

近年ビデオ・カメラでは、ビデオ信号の高周波成分によ
り画面の精細度を検出し、その精細度(即ち高周波成分
)が最大になるようにフォーかレンズ・レンズ位置を自
動調節する所謂山登りサーボ方式(例えば、NHK技術
研究昭和40年第17巻第1号通巻86号第21〜37
頁参照)による自動合焦装置が知られている。具体的に
は、この山登り方式では、合焦度を示す焦点信号が増加
する方向にフォーカシング・レンズ駆動モータを回転さ
せ、そして焦点信号が減少に転するまで、山を登るが如
く当該モータを同方向に回転させる。
In recent years, video cameras have been using the so-called mountain-climbing servo method (e.g. , NHK Technical Research, 1965, Vol. 17, No. 1, Volume 86, No. 21-37
An automatic focusing device is known. Specifically, in this mountain climbing method, the focusing lens drive motor is rotated in the direction in which the focus signal indicating the degree of focus increases, and then the motor is rotated in the same direction as if climbing a mountain until the focus signal begins to decrease. direction.

焦点信号が減少に転じたら、当該モータを逆転させる。When the focus signal starts to decrease, reverse the motor.

これを繰り返すことにより、フォーカシング・レンズは
合焦点に達することになる。
By repeating this, the focusing lens will reach the in-focus point.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

このような従来の出登り方式による自動合焦装置では、
現フィールドと直前フィールドの焦点信号を比較し、焦
点信号がより大きくなる方向にフォーカシング・レンズ
を制御する構成を採用するので、合焦点を知るためには
焦点信号のピークを一度越えなければならず、従って少
なからずオーバーラン状態になるので、合焦点からの少
しのズレ又は合焦点の前後での振動は避けがたい。また
、時間的に直前の1つの焦点信号によりモータの速度を
制御するのでモータ速度制御のタイミングが1テンポ遅
れる傾向を持ち、これが合焦点前後での振動を大きくす
る原因にもなっている。
With conventional automatic focusing devices like this,
The focus signal of the current field and the previous field are compared, and the focusing lens is controlled in the direction where the focus signal becomes larger. Therefore, in order to know the in-focus point, the peak of the focus signal must be crossed once. Therefore, there is a considerable overrun state, and a slight deviation from the focused point or vibrations before and after the focused point are unavoidable. Furthermore, since the speed of the motor is controlled by one temporally immediately preceding focus signal, the timing of motor speed control tends to be delayed by one tempo, which is also a cause of large vibrations before and after the in-focus point.

かかる問題点に鑑みて、過去の複数の焦点信号からピー
ク値に達するまでのレンズ駆動量を計算し、その駆動量
に応じてレンズの速度制御を行う方法も考えられている
が、かかる方法では、ピークが遠い場合、計算された駆
動量が必ずしも正確なものとはならず、かえって合焦点
を誤ってしまうことが生じ、信頼性に欠ける。
In view of this problem, a method has been considered in which the amount of lens drive until reaching the peak value is calculated from a plurality of past focus signals, and the speed of the lens is controlled according to the amount of drive. If the peak is far away, the calculated drive amount is not necessarily accurate, and the focus may be incorrect, resulting in a lack of reliability.

そこで本発明は、これらの欠点を除去し、山の頂上での
レンズの振動を減少又は解消する自動合焦装置を提示す
ることを目的とする。
The present invention therefore aims to eliminate these drawbacks and to present an automatic focusing device that reduces or eliminates lens vibrations on mountain tops.

c問題点を解決するための手段〕 本発明に係る自動合焦装置は、合焦点で極値をとる焦点
信号により光学系を合焦点に自動制御する自動合焦装置
であって、過去の焦点信号値を保持する保持手段と、 
゛         現在の焦点信号及び当該保持手段
からの過去の焦点信号から所定予測式に従い将来の1つ
以上の焦点信号を予測する予測手段と、過去の焦点信号
、現在の焦点信号及び予測焦点信号により光学系を合焦
点に制御する制御手段とからなる。
Means for Solving Problem c] The automatic focusing device according to the present invention is an automatic focusing device that automatically controls an optical system to a focused point using a focus signal that takes an extreme value at a focused point, and holding means for holding the signal value;
゛ Prediction means for predicting one or more future focus signals according to a predetermined prediction formula from the current focus signal and the past focus signal from the holding means; and control means for controlling the system to a focused point.

〔作用〕[Effect]

予測手段により光学系の調節による結果を予測している
ので、焦点信号の極値を過ぎなくても極値、即ち合焦点
に対応した制御を光学系駆動手段に与えうる。この結果
、合焦動作の応答速度が高まるし、合焦点近傍での振動
動作も緩和され、また無(なる。
Since the prediction means predicts the result of adjusting the optical system, control corresponding to the extreme value, that is, the focused focus, can be given to the optical system driving means even if the focus signal does not exceed the extreme value. As a result, the response speed of the focusing operation is increased, and the vibration operation near the in-focus point is alleviated or eliminated.

〔実施例〕〔Example〕

以下、図面を参照して、本発明の一実施例を説明する。 Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

第6図は、本発明を適用する山登り方式の自動合焦装置
の概略構成ブロック図であり、第1図は、本発明の合焦
判定・制御部分の要部である第6図の出登り回路16の
実施例のブロック図を示し、第2図は連続するフィール
ドでの焦点電圧値を例示する説明図である。
FIG. 6 is a schematic block diagram of a hill-climbing automatic focusing device to which the present invention is applied, and FIG. A block diagram of an embodiment of the circuit 16 is shown, and FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating focal voltage values in successive fields.

第6図において、被写体1からの光は、フォーカシング
・レンズ2を通って光電変換手段(例えばCCD撮像素
子)3上に結像し、電気信号に変換される。光電変換手
段3から出力された映像信号としての出力信号は、アン
プ4を介してビデオ・カメラの処理回路(以下カメラ回
路という)5に印加されると共に、合焦検出のためにバ
ンドパスフィルタ(BPF)6にも印加される。BPF
6は映像信号中の高□周波成分を抽出し、ゲート回路7
に送る。
In FIG. 6, light from a subject 1 passes through a focusing lens 2, forms an image on a photoelectric conversion means (for example, a CCD image sensor) 3, and is converted into an electrical signal. The output signal as a video signal outputted from the photoelectric conversion means 3 is applied to a processing circuit (hereinafter referred to as a camera circuit) 5 of a video camera via an amplifier 4, and is also applied to a bandpass filter (hereinafter referred to as a camera circuit) 5 for focus detection. BPF)6 is also applied. BPF
6 extracts high □ frequency components from the video signal, and gate circuit 7
send to

ウィンドウ・パルス形成回路8は、映像信号から分離さ
れた水平同期信号HD及び垂直同期信号VDをカメラ回
路5から受け、1画面中の予め設定された領域(例えば
、画面の中央部)を切り出すウィンドウ信号を形成する
。ゲート回路7は、このウィンドウ信号により指示され
た画面領域の人力信号のみを通過させる。ゲート回路7
の出力は検波回路(DET)9で検波され、その検波出
力は積分回路10で積分される。この積分回路10の出
力電圧が画面内の指定領域の高周波成分の振幅値を表し
、以下これを焦点電圧と呼ぶ。この焦点電圧は、盪影映
像の精細度、即ちコントラストを示しており、前述した
ように合焦点で最大ピーク値を取り、その前後では小さ
くなる。
The window pulse forming circuit 8 receives the horizontal synchronizing signal HD and vertical synchronizing signal VD separated from the video signal from the camera circuit 5, and generates a window that cuts out a preset area (for example, the center of the screen) in one screen. form a signal. The gate circuit 7 allows only the human signal in the screen area designated by this window signal to pass through. Gate circuit 7
The output of is detected by a detection circuit (DET) 9, and the detection output is integrated by an integration circuit 10. The output voltage of the integrating circuit 10 represents the amplitude value of a high frequency component in a designated area within the screen, and is hereinafter referred to as a focal voltage. This focal voltage indicates the definition, that is, the contrast, of the shadow image, and as described above, takes the maximum peak value at the focal point and decreases before and after that.

出登り回路16は、前フィールドの複数の焦点電圧と現
フィールドの焦点電圧とから先の焦点電圧を予測し、そ
の予測値に従い、フォーカシング・レンズ2の駆動モー
タ18を駆動する駆動信号を形成する。モノマルチバイ
ブレータ(MM)12及びサンプル・パルス形成回路1
3が、カメラ回路5からの垂直同期信号VDを受け、所
定タイミングでサンプリング・パルスを形成する。
The rising circuit 16 predicts the future focus voltage from the plurality of focus voltages of the previous field and the focus voltage of the current field, and forms a drive signal for driving the drive motor 18 of the focusing lens 2 according to the predicted value. . Mono multivibrator (MM) 12 and sample pulse forming circuit 1
3 receives the vertical synchronization signal VD from the camera circuit 5 and forms a sampling pulse at a predetermined timing.

本実施例では、現フィールドiの焦点電圧(焦点信号)
Cと、その少な(とも2つ前のフィールドの焦点電圧B
(フィールド1−1)、A(フィールド1−2)とから
、所定演算式(例えば二次関数の予測式)に従い将来の
フィールドi+1の焦点電圧りの値及び/又はその先の
フィールドi+2の焦点電圧Eの値を予測し、この予測
値によリモータ18を制御する。
In this embodiment, the focus voltage (focus signal) of the current field i
C and its smaller value (both are the focal voltage B of the two previous fields)
(Field 1-1) and A (Field 1-2), the value of the future focus voltage of field i+1 and/or the focus of the future field i+2 according to a predetermined calculation formula (for example, a prediction formula of a quadratic function). The value of voltage E is predicted and the remoter 18 is controlled based on this predicted value.

第1図において、サンプル・ホールド回路11は、サン
プル・パルス形成回路13からのサンプリング・パルス
により積分回路10の出力を1フイールド毎にサンプル
・ホールドする。19は、前記サンプル・ホールド回路
11からの焦点電圧サンプル値C°のノイズ成分を補正
する回路である。補正回路19はフィールドi−3,i
−’l。
In FIG. 1, a sample and hold circuit 11 samples and holds the output of an integrating circuit 10 for each field using a sampling pulse from a sample pulse forming circuit 13. Reference numeral 19 denotes a circuit for correcting noise components of the focal voltage sample value C° from the sample-and-hold circuit 11. The correction circuit 19
-'l.

i−1の焦点電圧から予測されたフィールドiの予測焦
点電圧D゛を受は焦点電圧C(=(αC。
Given the predicted focal voltage D' of field i predicted from the focal voltage of i-1, the focal voltage C(=(αC.

+βD’ ”)/2)を出力する。但し、α+β=1で
ある。補正回路19の出力側に1フイールドの遅延回路
20と同21をカスケード接続してあり、遅延回路20
が前フィールドt−1の焦点電圧Bを出力し、遅延回路
21の出力が前々フィールドi−’lの焦点電圧Aを出
力する。予測回路22は、焦点電圧A、焦点電圧B及び
焦点電圧Cを受け、公知の演算式、例えば二次関数の予
測式に基づき次のフィールドi+1の焦点電圧り及び次
々フィールドi+2の焦点電圧Eを形成する。
+βD' ”)/2). However, α+β=1. On the output side of the correction circuit 19, a delay circuit 20 and a delay circuit 21 for one field are connected in cascade, and the delay circuit 20
outputs the focus voltage B of the previous field t-1, and the output of the delay circuit 21 outputs the focus voltage A of the field i-'l before the previous field. The prediction circuit 22 receives the focal voltage A, the focal voltage B, and the focal voltage C, and calculates the focal voltage E of the next field i+1 and the focal voltage E of the next field i+2 based on a known calculation formula, for example, a prediction formula of a quadratic function. Form.

予測回路22のこの機能は、市販のマイクロプロセッサ
により容易に実現出来る。
This function of the prediction circuit 22 can be easily implemented using a commercially available microprocessor.

予測回路22の予測焦点電圧りは、1フイ一ルド分の遅
延回路27を介して補正回路19に印加され、補正回路
19による補正に利用される。遅延回路27により、補
正回路19の2つの入力電圧は、同−又は近位した値と
なるはずである。
The predicted focus voltage of the prediction circuit 22 is applied to the correction circuit 19 via the delay circuit 27 for one field, and is used for correction by the correction circuit 19. Due to the delay circuit 27, the two input voltages of the correction circuit 19 should have the same or close values.

頂上判定回路23は、現フィールドiの焦点電圧Cと予
測焦点電圧り、Eとから、次フィールドi+lが合焦状
態になるのか否かを判定し、合焦状態になると判定すれ
ばモータ停止信号をモータ駆動回路26に送る。予測焦
点電圧りが現焦点電圧Cより大きく且つ予測焦点電圧E
よりも大きい場合、次フィールドi+lが合焦状態であ
り、既にフィールドi+lの状態に向けてモータ18が
回転しているので、この時点でモータ停止信号を出す。
The top determination circuit 23 determines whether or not the next field i+l will be in focus based on the focus voltage C of the current field i and the predicted focus voltage E, and if it is determined that the next field will be in focus, it will issue a motor stop signal. is sent to the motor drive circuit 26. The predicted focus voltage is greater than the current focus voltage C and the predicted focus voltage E
If it is larger than , the next field i+l is in focus, and the motor 18 is already rotating toward the state of field i+l, so a motor stop signal is issued at this point.

この頂上判定回路23の具体的回路例を第3図に示す、
比較回路27が予測焦点電圧Eと予測焦点電圧りとを比
較し、比較回路2日が予測焦点電圧りと現焦点電圧Cと
を比較する。そしてAND回路29が、DがCよりも太
き(且つEよりも大きい時にモータ停止信号を出力する
A specific circuit example of this summit determination circuit 23 is shown in FIG.
A comparator circuit 27 compares the predicted focus voltage E and the predicted focus voltage, and a comparison circuit 2 compares the predicted focus voltage and the current focus voltage C. Then, the AND circuit 29 outputs a motor stop signal when D is thicker than C (and larger than E).

モータ方向判定回路24は、前フィールドi −1の焦
点電圧B、現フィールドiの焦点電圧C及び次フィール
ドi+lの予測焦点電圧りを受け、モータ18を回転さ
せるべき方向を判定する。即ち、焦点電圧B; C,D
について、B<C<Dのときには、例えばモータ18を
正転させ、B>C〉Dのときには、モータ18を逆転さ
せる。モータ方向判定回路24の具体的回路例を第4図
に示す、第4図において、比較回路30はB>Cのとき
にH信号を出力し、比較回路31はC>DのときにH信
号を出力し、従ってAND回路34はB>CODのとき
にH信号を出力する。また、比較回路32はB<Cのと
きにH信号を出力し、比較回路33はC<DのときにH
信号を出力し、従っ−てAND回路35はB<C<Dの
ときにH信号を出力する。NAND回路36及び同37
はフリップフロップを構成する。AND回路34と同3
5の出力が同時にHになることは無いので、NAND回
路36は、AND回路35の出力がHのときに出力がH
となり、AND回路34の出力がHのときに出力がLに
なる。NAND回路36のこの出力がモータ方向信号に
なる。
The motor direction determination circuit 24 receives the focus voltage B of the previous field i-1, the focus voltage C of the current field i, and the predicted focus voltage of the next field i+l, and determines the direction in which the motor 18 should be rotated. That is, focal voltage B; C, D
For example, when B<C<D, the motor 18 is rotated in the normal direction, and when B>C>D, the motor 18 is rotated in the reverse direction. A specific circuit example of the motor direction determination circuit 24 is shown in FIG. 4. In FIG. 4, the comparison circuit 30 outputs an H signal when B>C, and the comparison circuit 31 outputs an H signal when C>D. Therefore, the AND circuit 34 outputs an H signal when B>COD. Further, the comparison circuit 32 outputs an H signal when B<C, and the comparison circuit 33 outputs an H signal when C<D.
Therefore, the AND circuit 35 outputs an H signal when B<C<D. NAND circuit 36 and 37
constitutes a flip-flop. AND circuit 34 and same 3
Since the outputs of 5 do not become H at the same time, the NAND circuit 36 outputs H when the output of the AND circuit 35 is H.
Therefore, when the output of the AND circuit 34 is H, the output becomes L. This output of the NAND circuit 36 becomes the motor direction signal.

モータ速度判定回路25は、前フィールドi−1の焦点
電圧B、現フィールドiの焦点電圧C及び次フィール、
ドi+lの焦点電圧りを受け、モータ18の回転速度を
指示する信号を形成する。即ち差D−Cが差C−Bより
大きいときには、焦点電圧曲線は下に凸であるので山の
ピークが遠いと判断でき、モータ18の回転速度を上げ
る。他方、その逆に差D−CがC−Bより小さいときに
は焦点電圧曲線は上に凸であるので、山のピークが近い
と判断でき、モータ18の回転速度を下げる。
The motor speed determination circuit 25 determines the focal voltage B of the previous field i-1, the focal voltage C of the current field i, and the next field.
A signal indicating the rotational speed of the motor 18 is generated in response to the focal voltage of i+l. That is, when the difference D-C is larger than the difference C-B, since the focal voltage curve is convex downward, it can be determined that the peak is far away, and the rotational speed of the motor 18 is increased. On the other hand, when the difference D-C is smaller than C-B, the focal voltage curve is upwardly convex, so it can be determined that the peak is near, and the rotational speed of the motor 18 is reduced.

このモータ速度判定回路25の具体例を第5図に示す、
第5図において、減算回路38はC−Bを計算し、減算
回路39はD−Cを計算し、比較回路40が減算回路3
8と減算回路39の出力を比較する。比較回路40の出
力はインバータ41により2値の一方の値にされモータ
速度信号になる。
A specific example of this motor speed determination circuit 25 is shown in FIG.
In FIG. 5, the subtraction circuit 38 calculates C-B, the subtraction circuit 39 calculates D-C, and the comparison circuit 40 calculates C-B.
8 and the output of the subtraction circuit 39 are compared. The output of the comparison circuit 40 is converted to one of two values by an inverter 41 and becomes a motor speed signal.

即ち比較回路40の出力が正又は零(D−C≧C−B)
のときインバータ41の出力はLになり、比較回路40
の出力が負(D−C<C−8)のときインバータ41の
出力はHになる。モータ駆動回路26は、このモータ速
度信号がLのときにはモータ18を高速で回転させ、H
のときには低速で回転させる。
That is, if the output of the comparison circuit 40 is positive or zero (D-C≧C-B)
When , the output of the inverter 41 becomes L, and the comparator circuit 40
When the output of inverter 41 is negative (DC<C-8), the output of inverter 41 becomes H. The motor drive circuit 26 rotates the motor 18 at high speed when this motor speed signal is L, and
Rotate at low speed when .

次に、第1図の回路の、動作を説明する。サンプル・ホ
ールド回路11は、フィールド毎の焦点電圧のホールド
値C゛を出力する。補正回路19には、このサンプル・
ホールド回路11からの焦点電圧の他に、遅延回路27
からフィールドi−3゜i−2,i−1の焦点電圧を使
って予測されたフィールドiの予測焦点電圧D゛も入力
されており、補正回路19は、適当なα、βに対し C=αC′+βD゛ 但し α+β=1 により現フィールドiの焦点電圧C゛を補正する。
Next, the operation of the circuit shown in FIG. 1 will be explained. The sample-and-hold circuit 11 outputs a hold value C' of the focal voltage for each field. The correction circuit 19 has this sample
In addition to the focal voltage from the hold circuit 11, the delay circuit 27
The predicted focal voltage D' of field i predicted using the focal voltage of fields i-3゜i-2, i-1 is also input, and the correction circuit 19 calculates C=C= for appropriate α and β. The focal voltage C' of the current field i is corrected by αC'+βD, where α+β=1.

C゛は雑音により本来の出力値とは異なる値になってい
るので、所定の重みを付けて雑音を補正するのである。
Since C' has a value different from the original output value due to noise, a predetermined weight is applied to correct the noise.

これにより、山を登る途中で雑音により合焦動作に狂い
や異常、遅延が生じることはなくなる。尚、補正回路1
9における補正演算は、上記例に限らず他の演算であっ
てもよい。
This eliminates the occurrence of errors, abnormalities, or delays in focusing operations due to noise while climbing a mountain. In addition, correction circuit 1
The correction calculation in 9 is not limited to the above example, and may be other calculations.

予測回路22は、補正回路19の出力C及び遅延回路2
0.21の出力A、Bから、二次関数に基づき次フィー
ルドi+1及び次々フィールドi+2の焦点電圧り、E
を予測する。頂上判定回路23は、現在の値C及び予測
値り、Eから前述の如く焦点電圧のピークに至るか否か
を判定し、ピークになるのであればモータ停止信号をモ
ータ駆動回路26に送る。モータ方向判定回路24はモ
ータ18の回転方向を指示する方向信号をモータ駆動回
路26に送り、モータ速度判定回路25は、モータ18
の回転速度を指示する速度信号をモータ駆動回路26に
送る。モータ駆動回路26は、これらの信号に従いモー
タ18を制御する。
The prediction circuit 22 receives the output C of the correction circuit 19 and the delay circuit 2.
From the outputs A and B of 0.21, the focal voltage of the next field i+1 and the successive field i+2 is calculated based on the quadratic function, E
Predict. The peak determination circuit 23 determines whether or not the focal voltage reaches its peak as described above from the current value C and the predicted value E, and if it reaches the peak, sends a motor stop signal to the motor drive circuit 26. The motor direction determination circuit 24 sends a direction signal indicating the rotation direction of the motor 18 to the motor drive circuit 26, and the motor speed determination circuit 25 sends a direction signal indicating the rotation direction of the motor 18.
A speed signal indicating the rotational speed of the motor is sent to the motor drive circuit 26. Motor drive circuit 26 controls motor 18 according to these signals.

図示例では、1フイールドの遅延回路20.21により
過去の焦点電圧を保持しているが、アナログ値(又はA
/D変換後のディジタル値)を保持し、サンプリング・
パルス形成回路13からのサンプリング・パルスに応答
して隣接セルに転送するBBD素子又はCCD素子を用
いてもよい。
In the illustrated example, the past focal voltage is held by the one-field delay circuit 20.21, but the analog value (or
/digital value after D conversion), and performs sampling/
BBD or CCD elements may be used that respond to sampling pulses from pulse forming circuit 13 and transfer them to adjacent cells.

また、予測回路22にモータ速度判定回路25の出力を
印加して、予測に際してモータ速度、即ち焦点信号のサ
ンプリング間隔をも考慮するようにしてもよい、予測回
路22のこの機能及び上述の機能は、マイクロプロセッ
サの数値演算により容易に達成できる。図示例では、予
測回路22には3つの焦点電圧を入力し二次式を用いて
次フィールド及びその次のフィールドの焦点電圧を予測
しているが、より多くの焦点信号を入力し、高次多項式
を使ってより精密な予測を行ってもよい。
Furthermore, the output of the motor speed determination circuit 25 may be applied to the prediction circuit 22 so that the motor speed, that is, the sampling interval of the focal signal may be taken into consideration during prediction.This function and the above-mentioned functions of the prediction circuit 22 may be , which can be easily achieved by numerical operations on a microprocessor. In the illustrated example, three focus voltages are input to the prediction circuit 22 and the focus voltages of the next field and the field after that are predicted using a quadratic equation. More precise predictions may be made using polynomials.

以上の説明では、ビデオ・カメラにおけるビデオ信号の
高周波成分を使った合焦検出を例にとったが、本発明は
、合焦点で極値をとる上に凸又は下に凸の特性を示す焦
点信号が得られる撮影装置であれば、その他の、−眼レ
フ・カメラ、電子スチル・カメラ等にも同様に利用でき
る。また、頂上判定回路の出力により合焦検出精度の高
い別の合焦検出方式に切り換えるようにしてもよい。本
実施例においてはモータの速度制御及び頂上判定の両方
を行っているが、その一方を他の方式で行ってもよいこ
とは勿論である。
In the above explanation, focus detection using high frequency components of a video signal in a video camera was taken as an example. The present invention can be similarly used for other photographic devices such as eye reflex cameras and electronic still cameras as long as they can obtain signals. Further, the output of the top determination circuit may be used to switch to another focus detection method with higher focus detection accuracy. In this embodiment, both motor speed control and summit determination are performed, but it goes without saying that one of them may be performed using another method.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

上記説明から容易に理解できるように、本発明によれば
、将来の焦点信号を予測するので、フォーカシン°グ用
駆動手段の制御にタイム・ラグがな(なり、また、山登
り制御途中での雑音による不自然な動作も解消される。
As can be easily understood from the above explanation, according to the present invention, since the future focus signal is predicted, there is no time lag in controlling the focusing drive means, and there is no time lag in the control of the focusing drive means. Unnatural movements caused by noise are also eliminated.

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

第1図は本発明にかかる自動合焦装置の主要部たる合焦
判定・制御部分の一例のブロック回路図、第2図は第1
図の回路の動作説明図、第3図、第4図及び第5図は、
第1図における部分回路の具体例を示す図、第6図は本
発明を適用する自動合焦装置の基本構成ブロック図を示
す。 1−*写体 2−・−・フォーカシング・レンズ 3−
撮像素子 4・−アンプ 5・−カメラ回路 6・−バ
ンド・パス・フィルタ 7−ゲート回路 8−・−ウイ
ントウ回路 9・−検波回路 io−積分回路11・−
・サンプル・ホールド回路 12・−・モノマルチバイ
ブレータ 13−・サンプル・パルス形成回路 16・
−山登り回路 18・−・モータ19−補正回路 20
.21・−遅延回路 22−・予測回路23−・頂上判
定回路 24・−・・−モータ方向判定回路25−モー
タ速度判定回路 26−・・モータ駆動回路 27.2
8・・−・比較回路 20.21・−遅延回路 29−
・AND回路 30.31.32.33・−・比較回路
 34.35・−・AND回路 36゜37・−N A
 N D回路 38.39・−減算回路 4〇−比較回
路 41−・インバータ 第1図 第2図 第3図 ム 第4図 第5図
FIG. 1 is a block circuit diagram of an example of the focus judgment/control part which is the main part of the automatic focusing device according to the present invention, and FIG.
The operation explanatory diagrams of the circuit shown in the figure, FIG. 3, FIG. 4, and FIG. 5 are as follows:
A diagram showing a specific example of the partial circuit in FIG. 1, and FIG. 6 shows a basic configuration block diagram of an automatic focusing device to which the present invention is applied. 1-*Subject 2--Focusing lens 3-
Image sensor 4.-Amplifier 5.-Camera circuit 6.-Band pass filter 7.-Gate circuit 8.--Window circuit 9.-Detection circuit io-Integrator circuit 11.-
・Sample/hold circuit 12・−・Mono multivibrator 13−・Sample/pulse forming circuit 16・
- Mountain climbing circuit 18 - Motor 19 - Correction circuit 20
.. 21--Delay circuit 22--Prediction circuit 23--Top determination circuit 24--Motor direction determination circuit 25-Motor speed determination circuit 26--Motor drive circuit 27.2
8... Comparison circuit 20.21... Delay circuit 29-
・AND circuit 30.31.32.33・-・Comparison circuit 34.35・−・AND circuit 36°37・−N A
ND circuit 38.39 - Subtraction circuit 40 - Comparison circuit 41 - Inverter Fig. 1 Fig. 2 Fig. 3 Fig. 4 Fig. 5

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)合焦点で極値をとる焦点信号により光学系を合焦
点に自動制御する自動合焦装置であって、過去の焦点信
号値を保持する保持手段と、 現在の焦点信号及び当該保持手段か らの過去の焦点信号から所定予測式に従い将来の1つ以
上の焦点信号を予測する予測手段と、過去の焦点信号、
現在の焦点信号及び予測焦点信号により光学系を合焦点
に制御する制御手段とからなることを特徴とする自動合
焦装置。
(1) An automatic focusing device that automatically controls an optical system to a focused point using a focus signal that takes an extreme value at the focused point, and includes a holding means for holding a past focus signal value, and a current focus signal and the holding means. prediction means for predicting one or more future focus signals according to a predetermined prediction formula from past focus signals from the past focus signals;
An automatic focusing device comprising: control means for controlling an optical system to a focused point using a current focus signal and a predicted focus signal.
(2)現在の焦点信号を予め、先に予測した対応時点の
焦点信号で補正する補正手段を具備する特許請求の範囲
第(1)項に記載の自動合焦装置。
(2) The automatic focusing device according to claim (1), further comprising a correction means for correcting a current focus signal with a previously predicted focus signal at a corresponding time point.
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