JPS63281576A - Automatic focus matching device - Google Patents
Automatic focus matching deviceInfo
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- JPS63281576A JPS63281576A JP62117786A JP11778687A JPS63281576A JP S63281576 A JPS63281576 A JP S63281576A JP 62117786 A JP62117786 A JP 62117786A JP 11778687 A JP11778687 A JP 11778687A JP S63281576 A JPS63281576 A JP S63281576A
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- Automatic Focus Adjustment (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明はテレビジョン(TV)カメラに使用して有効な
自動焦点整合装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention This invention relates to an automatic focusing device useful for use in television (TV) cameras.
従来の技術
近年、TVカメラにおいては、自動焦点機能が操作性の
向上という点で重要視されている。従来技術として、層
像素子より得た映像信号をバンドパスフィルタを通すこ
とにより高周波数成分を検出し、この検出信号のたとえ
ば1フイールドまたは1フレーム内でのピーク値が最大
になるように、レンズの焦点整合装置を駆動する方式が
ある。BACKGROUND OF THE INVENTION In recent years, an automatic focus function has become important in TV cameras in terms of improving operability. As a conventional technique, a video signal obtained from a layered image element is passed through a bandpass filter to detect high frequency components, and the lens is adjusted so that the peak value of this detected signal is maximized, for example, within one field or one frame. There is a method for driving the focusing device.
まず従来技術について、第4図を用いて説明jる。1は
焦点整合vtWl付レンズで、モータ14により駆動さ
れる。2は層像素子、3は撮像素子出力信号を増幅する
プリアンプ、4は標準TV信号に変換するプロセス回路
・、5は同期信号発生回路、6は層像素子の走査用駆動
回路、7はプリアンプ3から出力される映像信号の高周
波数成分を通過させるバンドパスフィルタ(以下BPF
と称す)、8はBPF7の出力のうち、TV受像機に表
示したときの合焦させる画面範囲(以下画角と称す)に
相当する信号のみを通過させるゲート回路、9はゲート
回路8の出力の1フイールドまたは1フレ一ム期間内の
ピーク値を検出する検波回路、10はフレーム周波数の
1/N (N : 1以上の整数)の基準周波数を発生
する基準周波数発生回路、11は検波回路9出力より前
記基準周波数成分を検出する基準周波数成分検出回路、
12は基準周波数成分検出回路11より検出された基準
周波数成分を、基準周波数発生回路10より発生する基
準周波数信号で同期検波する同期検波回路、13はモー
タ14を駆動するモータ駆動回路で、モータ14を微動
させてレンズ1のフォーカスを周期的に微変化させる(
以下ウオブリングと称す)ための基準周波数発生回路1
0の出力信号と後述のアナログスイッチ17の出力信号
が入力されている。15はADコンバータ、16はマイ
クロコンピュータなどを用いたコントローラ、17は閉
ループモードでレンズ駆動するための同期検波回路12
の出力と、サーチモードで高速にレンズを駆動するため
の正電圧+VIIN負電圧−Vn、そして停止させるた
めのグランド電圧Gの何れかに切換えるアナログスイッ
チであり、コントローラ16によりff、IJ Wされ
る。18はレンズ位置を検出するレンズ位置エンコーダ
で、レンズ位置情報をコントローラ16に送る。First, the prior art will be explained using FIG. 4. Reference numeral 1 denotes a lens with focus matching vtWl, which is driven by a motor 14. 2 is a layered image element, 3 is a preamplifier that amplifies the image sensor output signal, 4 is a process circuit that converts it into a standard TV signal, 5 is a synchronization signal generation circuit, 6 is a driving circuit for scanning the layered image element, and 7 is a preamplifier. Band pass filter (hereinafter referred to as BPF) that passes the high frequency components of the video signal output from 3.
8 is a gate circuit that passes only the signal corresponding to the screen range to be focused (hereinafter referred to as the angle of view) when displayed on a TV receiver out of the output of the BPF 7, and 9 is the output of the gate circuit 8. 10 is a reference frequency generation circuit that generates a reference frequency of 1/N (N: an integer of 1 or more) of the frame frequency; 11 is a detection circuit; a reference frequency component detection circuit that detects the reference frequency component from 9 outputs;
12 is a synchronous detection circuit that synchronously detects the reference frequency component detected by the reference frequency component detection circuit 11 with a reference frequency signal generated from the reference frequency generation circuit 10; 13 is a motor drive circuit that drives the motor 14; The focus of lens 1 is periodically slightly changed by slightly moving the
Reference frequency generation circuit 1 for (hereinafter referred to as wobbling)
An output signal of 0 and an output signal of an analog switch 17, which will be described later, are input. 15 is an AD converter, 16 is a controller using a microcomputer, etc., and 17 is a synchronous detection circuit 12 for driving the lens in closed loop mode.
This is an analog switch that switches between the output of , positive voltage +VIIN to drive the lens at high speed in search mode, negative voltage -Vn, and ground voltage G to stop the lens, and is controlled by the controller 16 as ff, IJW. . A lens position encoder 18 detects the lens position and sends lens position information to the controller 16.
次に自動的な合焦動作について簡単に説明する。Next, automatic focusing operation will be briefly explained.
第5図は距離D1の被写体に対する焦点整合装置の焦点
位置を合焦位置から近距離・遠距離側に移したときの検
波回路9の出力レベルを示す特性図である。まず、焦点
位置が01より近距離のとき、基準周波数によるウオブ
リングA1により検波出力からA2なる基準周波数成分
が検出され、これを基準周波数で同期検波すると、A3
なる正極性信号が得られる。この正極性信号により焦点
整合装置の焦点位置は矢印A4の方向に移動する。次に
01より遠距離のとき、ウオブリングB1によりA2と
逆位相の82なる基準周波数成分が検出され、同期検波
によりB3なる負極性信号が冑られる。これはA3と逆
極性であるので焦点位置は矢印B4の方向に移動する。FIG. 5 is a characteristic diagram showing the output level of the detection circuit 9 when the focal position of the focus matching device for an object at a distance D1 is moved from the in-focus position to the near-distance and far-distance sides. First, when the focus position is closer than 01, a reference frequency component A2 is detected from the detection output by wobbling A1 using the reference frequency, and when this is synchronously detected using the reference frequency, A3
A positive polarity signal is obtained. This positive polarity signal causes the focal position of the focusing device to move in the direction of arrow A4. Next, when the distance is farther than 01, a reference frequency component 82 having an opposite phase to A2 is detected by wobbling B1, and a negative polarity signal B3 is removed by synchronous detection. Since this has the opposite polarity to A3, the focal point moves in the direction of arrow B4.
つまり遠近のどちらの場合でも合焦位置の方向に移動し
、合焦点では基準周波数成分は無くなるので移動を停止
し、合焦点にて安定する。このようにレンズ系も含めた
開ループを構成し、高い合焦精度を得ている。In other words, in both the far and near directions, the object moves in the direction of the in-focus position, and since the reference frequency component disappears at the in-focus point, it stops moving and stabilizes at the in-focus point. In this way, an open loop including the lens system is constructed, achieving high focusing accuracy.
一方、合焦点から遠ざかり、検波出力のレベルが低くな
るに従い、焦点の移動距離に対するレベルの変化量が小
さくなり、閉ループ駆動による制御11感度が著しく低
くなって、ついには制御不能となるので、閉ループ駆動
モードからlp純に遠距離側または近距離側にレンズを
移動させるサーチモードに切換える必要がある。この様
子を第6図に示す。第6図は第5図と同じく被写体に対
する焦点整合装置の焦点位置を合焦位置から近距離側ま
たは遠距離側に移したときの検波回路9の出力レベルを
示す特性図である。このとき、検波レベルが規定レベル
より大きいときは閉ループ駆動モードを選択し、規定レ
ベル未満のときはサーチモードを選択するようにしてい
る。づなわち検波回路9の出力をADコンバータ15を
介してコントローラ16で常時読み込み、高域検波出力
レベルが設定されたレベルVrefJX上のときは、ア
ナログスイッチ17によって同期検波回路12の出力に
切換えて閉ループモードにし、また高域検波出力レベル
が■rof未満のときは、アナログスイッチ17によっ
て+VMか−Vnに切換え、レンズを近距離側または遠
距離側に移動させるサーチモードにする。On the other hand, as you move away from the focal point and the level of the detection output decreases, the amount of change in level with respect to the distance traveled by the focal point becomes smaller, and the sensitivity of the control 11 by closed-loop drive becomes significantly lower, and eventually control becomes impossible. It is necessary to switch from the drive mode to the search mode in which the lens is purely moved to the long distance side or the short distance side. This situation is shown in FIG. Similarly to FIG. 5, FIG. 6 is a characteristic diagram showing the output level of the detection circuit 9 when the focal position of the focus matching device relative to the object is moved from the in-focus position to the near-distance side or to the far-distance side. At this time, when the detection level is higher than the specified level, the closed loop drive mode is selected, and when it is below the specified level, the search mode is selected. That is, the output of the detection circuit 9 is constantly read by the controller 16 via the AD converter 15, and when the high frequency detection output level is above the set level VrefJX, it is switched to the output of the synchronous detection circuit 12 by the analog switch 17. When the closed-loop mode is set and the high-frequency detection output level is less than rof, the analog switch 17 is switched to +VM or -Vn, and the search mode is set to move the lens to the short distance side or the long distance side.
サーチモードではレンズ位置エンコーダ18で常時レン
ズ端を検出し、レンズ端に達した時点で移動方向を反転
させ、レンズ端をM回以上往復したときはノーコントラ
ストと見なし、アナログスイッチ17をGに切換えるこ
とによって停止させている。In search mode, the lens end is always detected by the lens position encoder 18, and when the lens end is reached, the direction of movement is reversed, and when the lens end is reciprocated M times or more, it is regarded as no contrast, and the analog switch 17 is switched to G. It is stopped by this.
発明が解決しようとする問題点
上記従来例で示したように、サーチモード時にレンズ端
をM回以上往復しても高域検波出力が規定レベル以上に
なることがない場合に、ノーコントラストと見なしてレ
ンズ移動を停止すると、実際にはTV受像機で“ぼけ“
が判別できる低コントラスト被写体や、合焦画角の外側
の領域に高コントラストを有する被写体の場合、使用者
に誤動作感を与え、また、その頻度も高い。実使用上、
パンニングすることによって、被写体がノーコントラス
トとなる場合に、被写体の距離はバンニングする直前に
合焦していた被写体の距離に等しい確率が高く、したが
って、サーチモードによってノーコントラストと見なさ
れた場合に、サーチモードに切換った時点の焦点位置に
レンズを戻すことは極めて有用であり、使用者に対して
誤動作感を軽減することに役立つ。Problems to be Solved by the Invention As shown in the conventional example above, if the high frequency detection output does not exceed the specified level even if the lens end is reciprocated M times or more in the search mode, it is considered as no contrast. When you stop the lens movement, the TV receiver actually produces a “blur” effect.
In the case of low-contrast objects that can be distinguished, or objects that have high contrast in areas outside the in-focus angle of view, the user feels a sense of malfunction, and this occurs frequently. In actual use,
When the subject becomes no contrast due to panning, there is a high probability that the distance of the subject is equal to the distance of the subject that was in focus just before panning. Returning the lens to the focal position at the time of switching to search mode is extremely useful and helps reduce the user's sense of malfunction.
このためには、閉ループモードからサーチモードに切換
った時点のレンズ位置を検出し記憶しておく手段が必要
となる。しかし、これをレンズ位置エンコーダ18で実
現フる場合高い粘度が要求されるため、規模が大きくな
るという不都合を生じる。For this purpose, a means for detecting and storing the lens position at the time of switching from closed loop mode to search mode is required. However, if this is achieved using the lens position encoder 18, a high viscosity is required, resulting in an increase in scale.
本発明はサーチモード時の不都合な上記問題点を解決す
るもので、ノーコントラストと判FJiされたときでも
、極めて高い確率で合焦が可能な自動焦点整合装置を提
供することを目的とするものである。The present invention solves the above-mentioned problems that are inconvenient in the search mode, and aims to provide an automatic focusing device that is capable of focusing with extremely high probability even when the size FJi is determined to be no contrast. It is.
問題点を解決するための手段
上記サーチモード時の問題点を解決するために本発明は
、レンズを近距離側または遠距離側に一定速度で移動せ
しめるサーチ駆動手段と、モータ駆動時間を計測するタ
イマーとを有し、サーチモード時に、約2タイマーを連
動させて、サーチ駆動始動時点からのモータ駆動時間を
計測することにより得られるレンズ移動量からサーチモ
ードに切換った時点のレンズ位置との相対距離を検出し
、これと等価な時間だけレンズを移動させることによっ
て、サーチモードに切換った時点の位置にレンズを戻す
機能を有せしめ、被写体がノーコントラストと判断され
たときに、レンズをサーチ駆動モードの始動時点の位置
へ戻し固定するようにし−たものである。Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems in the search mode, the present invention provides a search drive means for moving the lens toward the near side or the far side at a constant speed, and measures the motor drive time. When in search mode, approximately 2 timers are linked to measure the motor drive time from the start of the search drive, and the lens movement amount obtained is determined from the lens position at the time the switch to search mode is made. By detecting the relative distance and moving the lens by an equivalent amount of time, it has a function to return the lens to the position it was in when switching to search mode. It is designed to return to the position at the start of the search drive mode and fix it.
作用
上記構成により、パンニングなどによって被写体が変化
し、映像信号の高域周波数成分の検波出力レベルが規定
レベル未満になると、コントローラによって動作モード
は閏ループ駆動モードからサーチモードによって切換え
られ、レンズは一定速度で移動し始め、同時にたとえば
マツプダウンカウンタよりなるタイマーはゼロからカウ
ントのアップ・ダウンを始め、高域検波出力レベルが規
定レベルに満たないままレンズ端に到達した時点でモー
タ回転方向およびタイマーカウンタのカウントのアップ
・ダウンを反転させ、タイマーカウントはレンズが元の
位置に戻った時点でゼロとなり、さらに高域検波レベル
が規定レベルに満たないまま反対側のレンズ端に到達し
たら、ノーコントラスト被写体と判断し、再びモータ回
転方向およびタイマーカウンタのカウントのアップ・ダ
ウンを反転させ、タイマーカウンタがゼロになった時点
でモータを停止させる。このときレンズは元の位置に戻
ったことになる。したがって被写体がノーコントラスト
と判断されたときでも極めて高い確率で合焦が可能であ
る。Effect With the above configuration, when the subject changes due to panning etc. and the detection output level of the high frequency component of the video signal falls below the specified level, the controller switches the operation mode from leap loop drive mode to search mode, and the lens remains constant. At the same time, a timer consisting of, for example, a map-down counter starts counting up and down from zero, and when the high-frequency detection output level reaches the end of the lens without reaching the specified level, the motor rotation direction and the timer counter are The up/down of the count is reversed, and the timer count becomes zero when the lens returns to its original position. Furthermore, if the high frequency detection level reaches the opposite end of the lens without reaching the specified level, no-contrast subject is detected. The motor rotation direction and the up/down count of the timer counter are reversed again, and the motor is stopped when the timer counter reaches zero. At this time, the lens has returned to its original position. Therefore, even if the subject is determined to have no contrast, it is possible to focus with an extremely high probability.
実施例 以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。Example An embodiment of the present invention will be described below based on the drawings.
第1図は本発明の一実施例を示すブロック図である。第
1図において、1〜18は従来例の第4図に示した要素
と同一機能を有するので、同一番号を付している。19
はアップダウンカウンタで構成されたタイマーで、コン
トローラ16に接続されている。タイマー19がカウン
トアツプするかカウントダウンするかはレンズ1の移動
方向と対応して決められており、たとえばレンズ1が近
距離側に移動するときはカウントダウンし、遠距離側に
移動するときはカウントアツプするように設定されてい
る。FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention. In FIG. 1, elements 1 to 18 have the same functions as the elements shown in FIG. 4 of the conventional example, so they are numbered the same. 19
is a timer composed of an up/down counter, and is connected to the controller 16. Whether the timer 19 counts up or counts down is determined in accordance with the moving direction of the lens 1. For example, when the lens 1 moves toward the near distance side, it counts down, and when it moves toward the far distance side, it counts up. is set to.
次に、この動作を第2図(A)、(B)に示すフローチ
ャートおよび第3図に示す、サーチモードに切換ってか
らのレンズの動作とこれに運動するタイマー内容との関
係を示す動作説明図を用いて説明する。ここで、映像@
0中の高周波数成分の検波、タイマー19のカウントお
よびレンズ端の検出は1フレ一ム単位で行なっており、
したがって各フローチャートの動作は1フレーム毎に行
なう。また、動作モードには、基準周波数でのウオブリ
ングによフて焦点変調された映像信号の高周波数成分の
検波出力から基準周波数成分を検出し、基準周波数発生
回路10で発生した基準周波数信号で同期検波して得ら
れる(g号によってフォーカスモータを駆動し、レンズ
を合焦点に移動せしめる閉ループ駆動モードと、レンズ
を中純に近距離側または遠距離側に移171ttシめる
サーチモードとがあり、両モードの切換えは高周波数成
分の検波出力があらかじめ設定した規定レベル以上か否
かの判別で行なうことtよ、従来例において説明したの
と同性である。Next, this operation is shown in the flowcharts shown in FIGS. 2(A) and (B), and the operation shown in FIG. This will be explained using an explanatory diagram. Here, the video @
Detection of high frequency components in 0, counting of the timer 19, and detection of the lens edge are performed on a frame-by-frame basis.
Therefore, the operations in each flowchart are performed for each frame. In addition, in the operation mode, a reference frequency component is detected from the detection output of a high frequency component of a video signal focus-modulated by wobbling at the reference frequency, and synchronized with a reference frequency signal generated by the reference frequency generation circuit 10. There is a closed-loop drive mode in which the focus motor is driven by the g signal and the lens is moved to the in-focus point, and a search mode in which the lens is moved to the near or far distance side. , the switching between the two modes is performed by determining whether the detected output of the high frequency component is above a predetermined level, which is the same as described in the conventional example.
まず、被写体の合焦点に対し、レンズの焦点位置が大き
くずれている場合、高域検波レベルは規定レベルに満た
ないのでサーチモードになる。+J−ナモードにおいて
レンズが移動し合焦点に近づくと、高域検波レベルが規
定レベルを越え、閉ループ駆動モードに切換り、レンズ
は合焦点に8勅して停止する。First, if the focal point of the lens is significantly deviated from the focal point of the subject, the high frequency detection level is less than the specified level and the camera enters search mode. When the lens moves in the +J-na mode and approaches the focal point, the high frequency detection level exceeds the specified level, the mode is switched to the closed loop drive mode, and the lens stops after reaching the focal point.
次に、合焦状態からバンニングなどによりノーコントラ
ストの被写体に変わった場合、高域検波レベルは規定レ
ベル未満となり、コントローラ16によって動作モード
は閉ループ駆動モードからψ−チモードに切換わる。こ
の時点のレンズの焦点位置を第3図のAOlとする。こ
のA1でタイマーカウンタがゼロにリセット(第2図の
ステップ21)されるとともに、フォーカスレンズを移
動せしめるモータの回転方向およびタイマーカウンタの
カウントのアップまたはダウンがセット(ステップ22
)されモータ一定速度で回転し始める(ステップ23)
。モして1フレーム毎に、高域検波出力レベルの検出、
タイマーのカウント、レンズ位置エンコーダ18による
レンズ端の検出(ステップ24〜30)を行う。第3図
ではサーチモードに切換わるとレンズ1は一定速度で近
距離側に移動し始める。タイマーカウンタは閉ループモ
ードからサーチモードに切換りた時点でリセットされて
その値はゼロを示しており、その後、レンズ1が近距離
側へ移動するのと連動して、一定周期でカウントダウン
する。レンズの移動速度は一定であるから、タイマーカ
ウンタの示す値はサーチモードに切換わっだ時点のレン
ズ位置A1との相対距離を表わしている。レンズ1が近
距離端Bまで移動すると、レンズ位置エンコーダ18に
よってレンズ端が検出される。Next, when the in-focus state changes to a no-contrast subject due to vanning or the like, the high-frequency detection level becomes less than the specified level, and the controller 16 switches the operation mode from the closed-loop drive mode to the ψ-chi mode. Let the focal position of the lens at this point be AOl in FIG. At A1, the timer counter is reset to zero (step 21 in FIG. 2), and the rotational direction of the motor that moves the focus lens and the count up or down of the timer counter are set (step 22).
) and the motor starts rotating at a constant speed (step 23).
. Detecting the high frequency detection output level for each frame,
The timer counts and the lens end is detected by the lens position encoder 18 (steps 24 to 30). In FIG. 3, when switching to the search mode, the lens 1 begins to move toward the short distance side at a constant speed. The timer counter is reset to zero when the closed loop mode is switched to the search mode, and then counts down at a constant cycle in conjunction with the movement of the lens 1 toward the short distance side. Since the moving speed of the lens is constant, the value indicated by the timer counter represents the relative distance to the lens position A1 at the time of switching to the search mode. When the lens 1 moves to the short distance end B, the lens position encoder 18 detects the lens end.
高域検波出力レベルが規定レベルに満たないまま、近距
離側のレンズ端に到達した時点でモータ回転方向および
タイマーカウンタのカウントのアップ・ダウンを反転(
ステップ31)させ、同時にレンズ端検出回数Mをカウ
ントアツプ(ステップ32)シておく。さらにレンズ1
を移動させて、上記ステップを繰り返す。第3図では、
近距離端Bでコントローラ16によりレンズ移動方向が
反転し、遠距離側に向かって一定速度での移動を開始す
ると、同時にタイマーカウンタもカウントダウンからカ
ウントアツプに切換えられて一定周期でのカウントアツ
プを開始する。レンズ1が近距離端Bに到達した時点の
カウンタの内容は負の値N@で示される。レンズ1が遠
距離側に向かって移動中にカウンタが再びゼロを示す位
置AO2を通過する。レンズ1は常に一定速度で移動し
ているから、基本的に位[Ao 2は位置Aot と一
致する。レンズ1がさらに移動して遠距離端Cに到達す
るとレンズ位置エンコーダによってレンズ端が検出され
る。When the high-frequency detection output level reaches the end of the lens on the near-distance side while it is still below the specified level, the motor rotation direction and the up/down count of the timer counter are reversed (
Step 31) and at the same time count up the number of times M of lens end detection (Step 32). Furthermore, lens 1
Move and repeat the above steps. In Figure 3,
When the direction of lens movement is reversed by the controller 16 at the near distance end B and the lens starts moving at a constant speed toward the far distance side, the timer counter is also switched from countdown to countup at the same time and starts counting up at a constant cycle. do. The contents of the counter at the time when the lens 1 reaches the near end B are indicated by a negative value N@. While the lens 1 is moving toward the far side, it passes through a position AO2 where the counter again indicates zero. Since the lens 1 is always moving at a constant speed, the position [Ao 2 basically coincides with the position Aot. When the lens 1 moves further and reaches the far distance end C, the lens position encoder detects the lens end.
高域検波レベルが規定レベルに満たないまま、遠距離側
のレンズ端に到達したら(すなわち、第2図でレンズ端
検出回数M=2になったら)、ノーコントラスト被写体
と判断し、再びモータ回転方向およびタイマーカウンタ
のカウントのアップ・ダウンを反転させる。第3図では
、コントローラ16は再びレンズ1の移動方向を遠距離
側から近距離側に、またタイマーカウンタのカウントを
アップからダウンに切換える。この時点のカウンタの内
容は正の値Ncで示される。さらにコントローラ16は
レンズ1の移動Ao1→B→Cに対して高周波数成分の
検波出力レベルが規定レベル以上になることがなかった
ので、ノーコントラスト被写体と判断し、カウンタがゼ
ロを示す位!ffAo 3までレンズ1を移動させ、ゼ
ロになった時点くステップ33〜37)でモータを停止
(ステップ38)させる。位置A3は基本的に位@Ao
2と一致するので、レンズはサーチモードに切換わり
た時点の位置に戻ったことになる。If the high-frequency detection level reaches the far end of the lens without reaching the specified level (that is, when the number of lens end detections reaches M = 2 in Figure 2), it is determined that the object has no contrast, and the motor rotates again. Reverses the direction and up/down of the timer counter count. In FIG. 3, the controller 16 again switches the moving direction of the lens 1 from the long distance side to the near distance side, and changes the count of the timer counter from up to down. The contents of the counter at this point are indicated by a positive value Nc. Furthermore, since the detection output level of the high frequency component did not exceed the specified level for the movement of the lens 1 Ao1→B→C, the controller 16 determined that the subject was a no-contrast object, and the counter indicated zero! The lens 1 is moved to ffAo 3, and when it reaches zero (steps 33 to 37), the motor is stopped (step 38). Position A3 is basically position @Ao
2, the lens has returned to the position at the time of switching to the search mode.
タイマーカウンタのカウント周期はレンズ位置検出分解
能を決定し、第3図では近端から遠端までの距離の1/
l Nc −Net Iの分解能を有する。The count period of the timer counter determines the lens position detection resolution, and in Figure 3, it is 1/1 of the distance from the near end to the far end.
It has a resolution of l Nc-Net I.
また、基本的にはレンズは一定速度で移動するのでカウ
ンタの最大値N waxおよび最小値Nm1nはl N
11ax −Nmin l≧21Nc Netを満た
していれば、すべてのレンズ位置の検出が可能である。Also, since the lens basically moves at a constant speed, the maximum value Nwax and minimum value Nm1n of the counter are lN
If 11ax −Nmin l≧21Nc Net is satisfied, detection of all lens positions is possible.
この間およびモータ停止以後も1フレーム毎に高域検波
レベルを検出し、規定レベル以上になった時点(ステッ
プ39〜41)で閉ループ駆動モードに切換える。During this time and after the motor stops, the high frequency detection level is detected every frame, and when it reaches a specified level or higher (steps 39 to 41), the mode is switched to the closed loop drive mode.
本実施例では、サーチモード時のレンズ1の移動速度を
、近端と遠端の間を約2秒で移動するように設定しであ
るので、タイマー19によるレンズ位置検出分解能はレ
ンズ端間の距離の1/60であり、タイマーカウンタは
−64から63までカウントできるようにしている。In this embodiment, the moving speed of the lens 1 in the search mode is set to move between the near end and the far end in about 2 seconds, so the lens position detection resolution by the timer 19 is This is 1/60 of the distance, and the timer counter can count from -64 to 63.
一方、レンズ移動中に、たとえばフォーカスリングに外
部より力が加わるなどの外的要因で、一時的に低速移動
が妨げられてタイマーカウンタがオーバーフローまたは
アンダーフローを生じた場合、レンズ位置検出が不可能
となるだけでなく、レンズの停止する位置が不定になり
、レンズの移動も冗長になるなどの誤動作を生じる場合
がある。On the other hand, if the low-speed movement is temporarily interrupted while the lens is moving due to an external factor such as an external force being applied to the focus ring, causing the timer counter to overflow or underflow, the lens position cannot be detected. Not only this, but the position where the lens stops becomes unstable and the movement of the lens becomes redundant, which may cause malfunctions.
したがって本実施例ではタイマーカウンタのオーバーフ
ローまたはアンダー70−の有無を常時検出し、発生し
た場合には、レンズ端検出回数Mが2になった時点、す
なわちノーコントラスト被写体と判断した時点で、カウ
ンタを30または−33にプリセットし、はぼ中央の位
置にレンズを移動させて停止するようにしている。Therefore, in this embodiment, the presence or absence of overflow or under-70 of the timer counter is constantly detected, and if this occurs, the counter is activated when the number of times M of lens edge detection reaches 2, that is, when it is determined that the subject has no contrast. The lens is preset to 30 or -33, and the lens is moved to the center position and stopped.
本実施例では、タイマー19はコントローラ16の外部
に7ツプダウンカウンタを設ffiすることによって構
成しているが、マイコンなどを用いたコントローラの内
部にソフト的に実現することは容易で、実際、ハード的
に構成するより簡単でコスト的にも有利なことは言うま
でもない。また、ノーコントラスト被写体と判断された
ときのレンズ停止位置を条件によって固定位置にする方
法との並用も可能である。In this embodiment, the timer 19 is configured by installing a 7-updown counter outside the controller 16, but it can be easily implemented as software inside a controller using a microcomputer or the like. Needless to say, this is easier and more cost-effective than configuring hardware. It is also possible to use this method in combination with a method in which the lens stop position is set to a fixed position depending on conditions when the subject is determined to have no contrast.
発明の効果
以上のように本発明によれば、複雑な機構のレンズ位置
検出センサーを用いることなく、タイマーにより高い精
度でレンズの相対位置検出が可能となり、ノーコントラ
ストの被写体に対しても高い確率で合焦させることがで
き、実用的な自動焦点整合装置を具現できる。Effects of the Invention As described above, according to the present invention, it is possible to detect the relative position of the lens with high accuracy using a timer without using a lens position detection sensor with a complicated mechanism, and it is possible to detect the relative position of the lens with high accuracy even for subjects with no contrast. This enables a practical automatic focusing device to be realized.
なお、本発明はウオブリング方式だけでなく出登りサー
ボ方式のような自動焦点方式にも適用できることは言う
までもない。It goes without saying that the present invention can be applied not only to the wobbling method but also to an automatic focusing method such as a rising servo method.
第1図は本発明の一実施例の自動焦点整合装置を示すブ
ロック図、第2図(A)、(B)は同自動焦点整合装置
の動作プローチャート図、第3図は同自動焦点整合装置
の動作説明図、第4図は従来例の構成を示すブロック図
、第5図および第6図は従来例における動作説明のため
の高域検波出力特性図である。
1・・・焦点整合装置付レンズ、2・・・撮像素子、5
・・・同期信号発生回路、7・・・バンドパスフィルタ
、8・・・ゲート回路、9・・・検波回路、10・・・
基準周波数発生回路、11・・・基準周波数成分検出回
路、12・・・同期検波回路、13・・・モータ駆動回
路、14・・・モータ、15・・・ADコンバータ、1
6・・・コントローラ、17・・・アナログスイッチ、
18・・・レンズ位置エンコーダ、19・・・アップダ
ウンカウント・タイマー。
代理人 森 本 れ 弘
第3図
7x−カスレース゛め焦、!、引12
クイマー カウンタの内存
第4図FIG. 1 is a block diagram showing an automatic focusing device according to an embodiment of the present invention, FIGS. 2(A) and (B) are operation flowcharts of the automatic focusing device, and FIG. 3 is a block diagram showing an automatic focusing device according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of a conventional example, and FIGS. 5 and 6 are high frequency detection output characteristic diagrams for explaining the operation of the conventional example. 1... Lens with focusing device, 2... Image pickup element, 5
...Synchronization signal generation circuit, 7...Band pass filter, 8...Gate circuit, 9...Detection circuit, 10...
Reference frequency generation circuit, 11... Reference frequency component detection circuit, 12... Synchronous detection circuit, 13... Motor drive circuit, 14... Motor, 15... AD converter, 1
6... Controller, 17... Analog switch,
18... Lens position encoder, 19... Up/down count timer. Agent Rehiro Morimoto Figure 3 7x - Focus on Caslace! , pull 12 Fig. 4 Internal existence of Kuimer counter
Claims (1)
力を処理して得られる合焦ずれ情報に基いてフォーカス
モータを駆動する閉ループ駆動手段と、単純にレンズを
近距離側または遠距離側に一定速度で移動せしめるサー
チ駆動手段と、モータ駆動時間を計測するタイマーとを
有し、サーチ駆動モード時に、前記タイマーを連動させ
て計測したモータ駆動時間からレンズの相対位置を検出
し、レンズの遠近限移動に対して前記高周波数成分のレ
ベルが規定レベル以上になることがなかった場合にレン
ズをサーチ駆動モードの始動時点の位置へ戻し固定する
ようにした自動焦点整合装置。1. Closed-loop drive means that drives the focus motor based on defocus information obtained by processing the detection output of high-frequency components in the image sensor output video signal, and a closed-loop drive means that simply moves the lens to the near or far side. It has a search drive means that moves the lens at a constant speed, and a timer that measures the motor drive time, and when in the search drive mode, the relative position of the lens is detected from the motor drive time measured by interlocking the timer, and the relative position of the lens is detected. An automatic focusing device that returns and fixes the lens to a position at the start of a search drive mode when the level of the high frequency component does not exceed a predetermined level with respect to far and near limit movement.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62117786A JPH0628405B2 (en) | 1987-05-13 | 1987-05-13 | Automatic focusing device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62117786A JPH0628405B2 (en) | 1987-05-13 | 1987-05-13 | Automatic focusing device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63281576A true JPS63281576A (en) | 1988-11-18 |
JPH0628405B2 JPH0628405B2 (en) | 1994-04-13 |
Family
ID=14720277
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62117786A Expired - Fee Related JPH0628405B2 (en) | 1987-05-13 | 1987-05-13 | Automatic focusing device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0628405B2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03289775A (en) * | 1989-10-27 | 1991-12-19 | Mitsubishi Electric Corp | Contrast detector and auto-focusing device using same |
JP2009058932A (en) * | 2007-05-24 | 2009-03-19 | Gyrus Acmi Inc | User-aided auto-focus |
JP2010271697A (en) * | 2009-03-13 | 2010-12-02 | Panasonic Corp | Interchangeable lens, camera body, and camera system |
-
1987
- 1987-05-13 JP JP62117786A patent/JPH0628405B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03289775A (en) * | 1989-10-27 | 1991-12-19 | Mitsubishi Electric Corp | Contrast detector and auto-focusing device using same |
JP2009058932A (en) * | 2007-05-24 | 2009-03-19 | Gyrus Acmi Inc | User-aided auto-focus |
US8233075B2 (en) | 2007-05-24 | 2012-07-31 | Gyrus Acmi, Inc. | User-aided auto-focus |
JP2010271697A (en) * | 2009-03-13 | 2010-12-02 | Panasonic Corp | Interchangeable lens, camera body, and camera system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0628405B2 (en) | 1994-04-13 |
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