KR0185168B1

KR0185168B1 - Focus control apparatus and method

Info

Publication number: KR0185168B1
Application number: KR1019890002551A
Authority: KR
Inventors: 가쯔아끼 히로따; 겐이찌 하마다
Original assignee: 오오가 노리오; 소니가부시키가이샤
Priority date: 1988-08-29
Filing date: 1989-03-02
Publication date: 1999-05-01
Also published as: JP2737945B2; KR900003674A; JPH0263275A

Abstract

비디오 카메라용의 초첨 제어 장치는 제1렌즈 위치 및 제2렌즈 위치에서 샘플된 비디오 신호의 소정의 주파수 성분의 신호로부터 얻어진 제1위치 및 제2위치에 대해 비디오 신호의 소정의 주파수 성분의 값의 변화를 나타내는 제1경사를 결정하고, 제3렌즈의 위치점에서 샘플된 비디오 신호의 소정의 주파수 성분의 신호로부터 얻어진 제2렌즈 위치 및 제3렌즈 위치에 대해 비디오 신호의 소정의 주파수 성분의 값의 변화를 나타내는 제2경사를 결정하며, 렌즈의 세로방향 이동속도가 제1경사 및 제2경사의 변화에 따라서 제어됨으로써, 고속 초점 맞춤을 행하고 그와 같은 초점 맞춤 동안 렌즈의 오버런의 양을 감소시킨다.A focus control apparatus for a video camera is provided to determine the value of a predetermined frequency component of a video signal with respect to a first position and a second position obtained from a signal of a predetermined frequency component of a video signal sampled at a first lens position and a second lens position. Determine a first slope indicating the change, and the value of the predetermined frequency component of the video signal relative to the second lens position and the third lens position obtained from the signal of the predetermined frequency component of the video signal sampled at the location point of the third lens Determine a second slope indicating a change in the lens, and the longitudinal movement speed of the lens is controlled in accordance with the change of the first and second tilts to achieve high speed focusing and reduce the amount of overrun of the lens during such focusing Let's do it.

Description

Focus control circuit

제1도는 본 발명의 초점 제어 회로의 일 실시예를 도시하는 구성도.1 is a block diagram showing an embodiment of a focus control circuit of the present invention.

제2도는 제1도의 실시예를 설명하는 특성도.2 is a characteristic diagram illustrating an embodiment of FIG.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 촬상 렌즈 1a : 초점 링1: imaging lens 1a: focus ring

10 : 중앙 제어장치 11 : 모터10: central control unit 11: motor

[산업상의 이용 분야][Industrial use]

본 발명은 예를 들어 비디오 카메라의 자동 초점 시스템에 적용하기에 가장 적합한 콘트라스트(contrast) 검출 방식의 초점 제어 회로에 관한 것이다.The present invention relates to a focus control circuit of a contrast detection scheme that is most suitable for application to, for example, an auto focus system of a video camera.

[발명의 개요][Overview of invention]

본 발명은, 예를 들어 비디오 카메라의 자동 초점 시스템에 적용하기에 가장 적합한 콘트라스트 검출 방식의 초점 제어 회로에 있어서, 촬상 신호 내의 휘도 성분의 최대 값을 검출할 때, 기동 점으로부터 휘도 성분이 증대하는 방향을 판별하는 소정 시간 저속으로 초점 링을 회전 구동한 후, 휘도 성분이 소정 레벨을 초과할 때까지 초점 링을 고속으로 회전 구동하고, 소정 레벨 이상으로 재차 상기 초점 링을 저속으로 회전 구동시키므로서, 초점 링의 이동을 원활하게 함과 동시에 단시간에 정확한 초점 맞춤점에 근접하여, 정확한 초점 맞춤점의 변동에 대한 추종성이 좋아지도록 한 것이다.The present invention is, for example, in a focus control circuit of a contrast detection method that is most suitable for application to an auto focus system of a video camera, in which the luminance component increases from the starting point when detecting the maximum value of the luminance component in the image pickup signal. After rotationally driving the focus ring at a predetermined time low speed to determine the direction, the rotation of the focus ring is performed at high speed until the luminance component exceeds a predetermined level, and the rotation of the focus ring at low speed is performed again above the predetermined level. In this way, the focus ring can be smoothly moved and close to the correct focusing point in a short time, so that the followability of the correct focusing point can be improved.

[종래의 기술][Prior art]

비디오 카메라의 자동 초점 방식으로는, 정확한 초점 맞춤 방식의 원리로부터 분류하면, 거리 측정 방식과 핀트 검출 방식이 있다. 거리 측정 방식은 피사체까지의 거리를 측정하여, 이에 따라 렌즈를 위치 제어하는 것이다. 핀트 검출 방식은 촬상면에서의 핀트를 검출하여, 핀트가 맞는 위치에 렌즈를 위치 제어하는 것이다.Auto-focus methods of video cameras can be classified into a distance measuring method and a focus detection method, which are classified from the principle of an accurate focusing method. The distance measuring method measures a distance to a subject and accordingly positions the lens. The focus detection method detects the focus on the imaging surface and positions the lens at the position where the focus is matched.

핀트 검출 방식으로 분류되는 것의 하나로는 콘트라스트 검출 방식이 있다. 콘트라스트 검출 방식은 예를 들어 일본국 특개소 제 62-146628 호에 나타낸 바와 같이, 렌즈가 정확한 초점 맞춤 위치에 근접하면, 촬상 화상의 에지가 명료해져 가는 것을 이용하여 초점 제어를 행하는 것이다. 촬상 화상의 에지가 명료해져 가는 것은, 비디오 신호 내의 고역 성분이 증가하여 가는 것에 대응한다.One of the categories classified as the focus detection method is a contrast detection method. The contrast detection method is, for example, as shown in Japanese Patent Laid-Open No. 62-146628, when the lens is close to the correct focusing position, focus control is performed using the edge of the captured image being clear. The edges of the picked-up image become clearer as the high frequency components in the video signal increase.

이와 같은 콘트라스트 검출 방식에 의한 자동 초점 회로는 핀트가 맞는 위치인 정확한 초점 맞춤점의 판정을 아래에 도시하는 방법으로 행하고 있다. 즉, 예를 들어 촬상 신호 내의 휘도 신호로부터 정확한 초점 맞춤점을 검출하는 경우, 화면 중에 미리 설정된 복수 개소의 검출 점에서의 휘도 신호 레벨의 1 화면 분의 적분값은 제2도에서 특성 곡선 y로 표시하는 바와 같이, 촬상 렌즈의 핀트가 맞은 거리(초점 위치)가 정확한 초점 맞춤점(이 예에서는 2m)에 근접함에 따라서 산 형상으로 증대하여, 이 정확한 초점 맞춤점을 넘으면 또다시 감소한다. 이로 인하여, 이 휘도 신호 레벨의 적분 값이 최대 값으로 되는 2m를 검출하면 적당할 것이나, 실제로는 촬상 렌즈의 초점 링을 2m의 위치로부터 전후로 다소 회전 운동시켜서, 2m의 위치의 휘도 레벨의 적분 값 y₀이 이 전후의 위치의 휘도 레벨의 적분 값 y-, y+보다 높은 것을 검출하는 것으로, 2m의 초점 위치가 최대 값인 것을 검출한다. 그래서, 이와 같은 검출 작업으로 초점 링이 2m로 되어 정확한 초점 맞춤 상태로 되면, 주기적으로 초점 링을 전후로 다소 회전 운동시켜서, 이 전후의 초점 위치에서의 휘도 레벨의 적분 값이 최대 값 y₀를 넘지 않게 되는 것을 계속해서 검출하는 동안, 정확한 초점 맞춤 상태 인 것을 판단하여, 이 초점 위치에서 촬상을 유지시킨다.The autofocus circuit using such a contrast detection method performs the determination of the exact focus point which is a focus position by the method shown below. That is, for example, when the correct focus point is detected from the luminance signal in the image pickup signal, the integral value of one screen of the luminance signal level at a plurality of preset detection points in the screen is represented by the characteristic curve y in FIG. As indicated, as the focusing distance (focusing position) of the imaging lens approaches the correct focusing point (2 m in this example), it increases to a mountain shape and decreases again when it exceeds this correct focusing point. For this reason, it would be appropriate to detect 2m at which the integral value of the luminance signal level becomes the maximum value, but in practice, the integral ring of the luminance level at the position of 2m is caused by slightly rotating the focus ring of the imaging lens back and forth from the position of 2m. By detecting that y ₀ is higher than the integral values y- and y + of the luminance levels of the front and rear positions before and after this, it is detected that the focus position of 2 m is the maximum value. Therefore, if the focus ring becomes 2 m and the correct focusing state is achieved by such a detection operation, the focus ring is periodically rotated slightly back and forth so that the integral value of the luminance level at the focus position before and after this does not exceed the maximum value y ₀ . While continuing to detect that it is not to be determined, it is determined that it is in the correct focusing state, and the imaging is maintained at this focus position.

그리고, 예를 들면 이 정확한 초점 맞춤점인 2m에서의 휘도 레벨의 1화면분의 적분 값이 대폭적으로 변화하였을 때 또는 2m의 직전 또는 직후의 초점 위치에서의 적분 값이 2m에서의 적분 값을 초과한 것을 검출하였을 때에는, 피사체의 이동 등에 의해 정확한 초점 맞춤점의 초점 위치가 변화하였다고 판단하여, 재차 휘도 레벨의 적분 값의 최대 값의 검출 작업을 행하여, 정확한 초점 맞춤점을 수색한다.Then, for example, when the integral value of one screen of luminance level at 2 m, which is this exact focusing point, has changed drastically, or the integral value at the focal position immediately before or after 2 m exceeds the integral value at 2 m. When it detects one thing, it is judged that the focus position of the exact focus point changed by the movement of a subject, etc., and it detects the maximum value of the integral value of a brightness level again, and searches for an accurate focus point.

[발명이 해결하고자 하는 과제][Problem to Solve Invention]

그런데, 정확한 초점 맞춤점의 수색 시에 고속으로 초점 링을 회전 운동시키면, 초점 링의 회전운동 위치가 정확한 초점 맞춤점으로부터 분리되어 있을 때에도 단시간에 정확한 초점 맞춤점에 근접하나, 이 경우 단위 시간당 회전 운동량이 크므로, 최대 값인 곡선 y의 정상을 검출하기 위해 필요한 전후의 위치의 휘도 레벨의 적분 값 y+, y-의 검출 지점이 최대 값 y₀에서 분리해 버려, 정확한 초점 맞춤점 근처에서의 촬상 렌즈의 초점 위치의 변동 량이 크고 원활하게 움직이지 않는 불합리함이 있었다. 다시 고속으로의 회전운동은 기동 시에 휘도 레벨이 증대하는 방향을 판별할 때에도, 초점 링이 원활하게 움직이지 않는 불합리함이 있었다. 또한, 저속으로 초점 링을 회전 운동시키면, 초점 링의 회전운동 위치가 정확한 초점 맞춤점으로부터 분리되어 있을 때에는, 정확한 초점 맞춤점에 근접할 때까지 시간이 걸려, 자동 초점 동작의 응답성이 나빠지는 불합리함이 있었다.However, if the focus ring is rotated at high speed when the correct focus point is searched, the focus ring rotates close to the correct focus point in a short time even when the rotational position of the focus ring is separated from the correct focus point. Since the momentum is large, the detection points of the integration values y + and y- of the luminance levels at the front and back positions necessary for detecting the normality of the curve y, which is the maximum value, are separated from the maximum value y ₀ , so that imaging is performed near the correct focus point. There was a large amount of variation in the focal position of the lens was irrational and does not move smoothly. Again, the rotational movement at a high speed was unreasonable in that the focus ring did not move smoothly even when the direction in which the brightness level increased at the time of startup was determined. In addition, when the focus ring is rotated at a low speed, when the rotational position of the focus ring is separated from the correct focus point, it takes time until it approaches the correct focus point, and the responsiveness of the auto focus operation is deteriorated. There was irrationality.

본 발명은 이와 같은 점을 감안하여, 자동 초점 동작의 응답성을 빠르게 하는 것과 동시에 초점 링의 움직임이 원활한 초점 제어 회로를 제공하는 것을 목적으로 한다.In view of the above, an object of the present invention is to provide a focus control circuit which makes the response of the auto focus operation quick and at the same time the movement of the focus ring smooth.

[과제를 해결하기 위한 수단][Means for solving the problem]

본 발명의 초점 제어 회로는, 예를 들면 제1도에 도시한 바와 같이, 촬상 신호 내의 휘도 성분의 최대 값을 검출하여, 이 검출 결과에 의거하여 촬상 렌즈(1)의 초점 링(1a)의 회전운동 위치를 조정하는 초점 제어 회로에 있어서, 휘도 성분의 최대 값을 검출할 때, 기동점으로부터 휘도 성분이 증대하는 방향을 판별하는 소정 시간 저속으로 초점 링(1a)을 회전운동 구동한 후, 휘도 성분이 소정 레벨을 초과할 때까지 초점 링(1a)을 고속으로 회전운동 구동하고, 소정 레벨 이상으로 다시 초점 링(1a)을 저속으로 회전운동 구동하도록 한 것이다.For example, as shown in FIG. 1, the focus control circuit of the present invention detects the maximum value of the luminance component in the imaging signal, and based on this detection result, the focus control circuit 1a of the focus ring 1a of the imaging lens 1 is detected. In the focus control circuit for adjusting the rotational movement position, when the maximum value of the luminance component is detected, the rotation of the focus ring 1a is driven at a predetermined time low speed to determine the direction in which the luminance component increases from the starting point. The focus ring 1a is driven to rotate at high speed until the luminance component exceeds a predetermined level, and the focus ring 1a is driven to rotate at a low speed again above the predetermined level.

[작용][Action]

본 발명의 초점 제어 회로에 의하면, 회전 운동시키는 방향을 판별할 필요가 있는 기동 시로부터 소정 시간은 저속으로 초점 링(1a)을 회전 운동시키므로, 회전 운동 방향의 전환 등이 저속에 의한 적은 운동으로 원활하게 행해지고, 정확한 초점 맞춤점으로될 가능성이 낮은 저 휘도 레벨 시에는 고속으로 초점 링(1a)의 회전 운동 위치를 정확한 초점 맞춤점에 근접시키므로 단시간에 정확한 초점 맞춤점에 근접하며, 정확한 초점 맞춤점으로될 가능성이 높은 고 휘도 레벨 시에는 저속으로 초점 링(1a)을 회전 운동시켜서 정확한 초점 맞춤점 근처에서의 최고 값의 검출이 적은 운동으로 원활하게 행해진다.According to the focus control circuit of the present invention, since the focal ring 1a is rotated at a low speed for a predetermined time from the start of which it is necessary to determine the direction of the rotational movement, switching of the rotational movement direction or the like is performed with a low movement at low speed. At low luminance levels that are done smoothly and are less likely to be accurate focusing points, the position of the rotational movement of the focus ring 1a is closer to the correct focusing point at high speed, so it is closer to the correct focusing point in a short time, and accurate focusing. At a high luminance level that is likely to become a dot, the focus ring 1a is rotated at low speed so that the detection of the highest value near the correct focus point is performed smoothly with little movement.

[실시예]EXAMPLE

이하, 본 발명의 초점 제어 회로의 일 실시예를 제1도 및 제2도를 참조하여 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the focus control circuit of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

본 예는 비디오 카메라의 자동 초점 기구에 적용하는 초점 제어 회로로, 제1도는 전체 구성을 도시한다. 이 제1도에 있어서, 1은 촬상 렌즈를 도시하며, 이 촬상 렌즈(1)를 통한 상광(像光)을 CCD형의 고체 촬상체(이하 CCD라 칭함)(2)의 결상면(結像面)에 결상한다. 이 경우, 촬상 렌즈(1)의 초점 링(1a)을 후술하는 모터(1)가 회전운동 구동시키는 것으로, 초점 위치가 변화하여 CCD(2)의 결상면에 결상하는 상광의 초점 조정이 행해진다.This example is a focus control circuit applied to an auto focusing mechanism of a video camera, and FIG. 1 shows the overall configuration. In FIG. 1, 1 shows an imaging lens, and the imaging light through this imaging lens 1 is an imaging surface of the CCD-type solid-state imaging body (henceforth CCD) 2 It forms on the surface. In this case, when the motor 1, which will be described later, drives the focus ring 1a of the imaging lens 1 to rotate, the focus position is changed and focus adjustment of the image light imaged on the imaging surface of the CCD 2 is performed. .

그리고, 이 CCD(2)가 촬상에 의해 출력하는 촬상 신호를 촬상 신호 처리 회로(3)에 공급하고, 이 촬상 신호 처리 회로(3)에서 촬상 신호를 소정의 영상 신호로 변환하고, 이 영상 신호를 출력 단자(4)로 부터 출력시킨다.Then, the CCD 2 supplies the imaging signal output by imaging to the imaging signal processing circuit 3, and the imaging signal processing circuit 3 converts the imaging signal into a predetermined video signal. Output from the output terminal (4).

또한, 촬상 신호 처리 회로(3)가 촬상 신호로부터 추출한 베이스 밴드의 휘도 신호 성분을 고역 통과 필터(이하 HPF라 칭함)(5)에 공급한다. 이 HPF(5)는 100kHz 이상의 신호를 통과시키는 필터로, 이 HPF(5)의 출력 휘도 신호를, 증폭기(6)를 거쳐서 저역 통과 필터(이하 LPF라 칭함)(7)에 공급한다. 이 LPF(7)는 3MHz이하의 신호를 통과시키는 필터이다.In addition, the imaging signal processing circuit 3 supplies the luminance signal component of the baseband extracted from the imaging signal to the high pass filter (hereinafter referred to as HPF) 5. The HPF 5 is a filter for passing a signal of 100 kHz or more, and supplies the output luminance signal of the HPF 5 to the low pass filter (hereinafter referred to as LPF) 7 via the amplifier 6. This LPF 7 is a filter for passing signals below 3 MHz.

그리고, 이 LPF(7)가 출력하는 휘도 신호를, 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그 디지털 변환기(8)에 의해 디지털 신호화 한 후, 적분 회로(9)에 공급하여, 이 적분 회로(9)로 적분 처리를 행한다. 이 경우, 적분 회로(9)는 디지털 적분 회로에서, 1필드마다 1화면 분의 휘도 신호의 모든 초점 검출 점의 휘도 레벨을 적분 화하는 회로이다. 또한, 1화면 중의 초점 검출 점은 미리 화면의 중앙부의 근처에서 복수 개소 설정되어 있다. 그리고, 이 적분 회로(9)가 연산한 적분 값 데이터를 중앙 처리 장치(이하 CPU라 칭함)(10)에 공급한다.Then, the luminance signal output by the LPF 7 is digitally signaled by the analog-to-digital converter 8 that converts the analog signal into a digital signal, and then supplied to the integrating circuit 9 to supply the integrating circuit 9. Integral processing is performed. In this case, the integrating circuit 9 is a circuit for integrating the luminance levels of all the focus detection points of the luminance signal for one screen per field in the digital integration circuit. In addition, the focus detection point in one screen is previously set in multiple places near the center part of a screen. The integral value data calculated by the integrating circuit 9 is then supplied to the central processing unit (hereinafter referred to as CPU) 10.

그리고, CPU(10)가 이 적분 회로(9)로 부터의 적분 값 데이터에 의해 판단한 결과에 의거하여, 초점 링(1a)을 회전 운동시키는 모터(11)에 소정의 구동 신호를 공급하여, 초점 조정을 하도록 하고 있다.Then, based on the result judged by the integral value data from the integrating circuit 9, the CPU 10 supplies a predetermined drive signal to the motor 11 which rotates the focus ring 1a to focus. I have to make adjustments.

이 경우, CPU(10)가 행하는 조정은 모터(11)에 고속 구동 신호 또는 저속 구동 신호를 공급하여, 초점 링(1a)을 고속 또는 저속의 2단계의 속도로 회전 구동시키도록 하고 있다. 이 고속파 저속으로는, 속도에 예를 들어 1.6배의 차가 있다. 그리고, 이 속도의 전환은 정확한 초점 맞춤점의 변동을 검출하여 초점 링(1a)을 최초로 가동시킬 때는 저속으로 기동시켜, 회전운동 방향의 검출(즉, 휘도 레벨이 증대하는 방향의 검출)을 행하는데 필요한 0.5초간은 이 저속으로의 회전운동을 유지시킨다. 그리고, 이 기동 시로부터 0.5초 동안 경과하면, 휘도 레벨의 적분 값이 일정한 임계값 DSP(제2도 참조)이하일 때에는, 초점 링(1a)을 고속으로 회전 구동시킨다.In this case, the adjustment performed by the CPU 10 supplies the motor 11 with a high speed drive signal or a low speed drive signal so as to rotationally drive the focus ring 1a at two speeds of high speed or low speed. At high speed and low speed, for example, there is a 1.6 times difference in speed. This speed switching detects the change in the correct focus point and starts the focus ring 1a for the first time at low speed to detect the rotational direction (i.e., the direction in which the brightness level increases). The 0.5 seconds needed to maintain this slow rotational motion. When 0.5 second has elapsed from the start time, the focus ring 1a is rotated at high speed when the integral value of the luminance level is equal to or less than a predetermined threshold value DSP (see FIG. 2).

이 임계값 DSP은 정확한 초점 맞춤점에서의 휘도 레벨의 적분 값이 비교적 높은 값에 집중하고 있는 것을 이용하여 설정한 것으로, 임계값 DSP 이상에서 정확한 초점 맞춤점으로 될 가능성이 높고, 임계값 DSP 이하에서는 정확한 초점 맞춤점으로 될 가능성이 낮다.This threshold DSP is set by using an integral value of luminance levels at an accurate focusing point focused on a relatively high value, and is likely to become an accurate focusing point above the threshold DSP, and below the threshold DSP. Is unlikely to be an accurate focus point.

그리고, 기동 시로부터 0.5초 동안 경과한 후에, 휘도 레벨의 적분 값이 일정한 임계값 DSP를 초과하면, 초점 링(1a)을 저속으로 회전 구동시키도록 하고 있다.After the elapse of 0.5 seconds from the start, if the integral value of the luminance level exceeds a certain threshold DSP, the focus ring 1a is driven to rotate at low speed.

다음으로, 본 예의 초점 제어 회로가 행하는 초점 제어 동작을 설명한다. 먼저, CCD(2)가 출력하는 촬상 신호로부터 촬상 신호 처리 회로(3)가 추출한 베이스 밴드의 휘도 신호가, HPF(5) 및 증폭기(6)를 거쳐서 LPF(7)에 공급되도록 된다. 이 때문에, HPF(5)와 LPF(7)에서 휘도 신호로부터 100kHz 이상 3MHz 이하의 신호 성분이 추출되어, 이 100kHz 내지 3MHz의 휘도 성분이 아날로그 디지털 변환기(8)에서 디지털 신호화된 후, 적분 회로(9)에서 1화면 분의 모든 초점 검출 점의 데이터가 적분된다. 이 경우의 적분 값으로서는, 예를 들어 이 비디오 카메라의 결상면으로부터 2m의 거리에 촬상 물체가 있으며, 정확한 초점 맞춤점 까지의 거리가 2m이라면, 제2도에 도시하는 바와 같이 촬상 렌즈(1)의 초점 링(1a)이 거리 2m의 위치일 때를 정점으로 하여, 적분 값이 증대하는 곡선의 특성 y이 얻어진다. 여기에서, 이 제어 회로의 기동 시에 초점 링(1a)의 회전운동 위치가 거리 1m이라면, CPU(10)에는 적분 값 y₁이 얻어진다. 이때, 이 기동 시에는 CPU(10)가 모터(11)에 저속 구동 신호를 공급하여, 초점 링(1a)을 저속으로 조금씩 양방향으로 회전 운동시켜, 어떠한 방향으로 초점 링(1a)을 회전운동시켰을때 적분 값이 증대하는가를 CPU(10)가 판별한다. 이 판별 동작은 0.5초 이내에 종료한다.Next, the focus control operation performed by the focus control circuit of this example will be described. First, the baseband luminance signal extracted by the image pickup signal processing circuit 3 from the image pickup signal output by the CCD 2 is supplied to the LPF 7 via the HPF 5 and the amplifier 6. For this reason, signal components of 100 kHz or more and 3 MHz or less are extracted from the luminance signals in the HPF 5 and LPF 7, and the luminance components of 100 kHz to 3 MHz are digitally signaled by the analog-to-digital converter 8, and then integrated circuits are used. In (9), the data of all the focus detection points for one screen is integrated. As an integrated value in this case, for example, if there is an imaging object at a distance of 2 m from the imaging surface of this video camera, and the distance to the correct focus point is 2 m, the imaging lens 1 is shown in FIG. The characteristic y of the curve in which an integral value increases is obtained by making the peak when the focal ring 1a is the position of the distance 2m. Here, if the rotational movement position of the focus ring 1a is 1 m at the start of this control circuit, the integrated value y ₁ is obtained in the CPU 10. At this time, the CPU 10 supplies the low-speed drive signal to the motor 11 to rotate the focus ring 1a little by little in both directions at low speed, thereby rotating the focus ring 1a in any direction. At the time of integration, the CPU 10 determines whether the integral value increases. This determination operation ends within 0.5 seconds.

그리고, 이 판별 동작이 종료하면, CPU(10)의 제어에 의해 적분 값이 증대하는 방향, 즉 제2도 예의 경우에는 초점 위치의 거리를 길게 하는 방향(화살표 U방향)으로 초점 링(1a)을 회전 운동시킨다. 이때, 이 방향이 정해진 동작을 개시한 직후에 기동 시부터 0.5초를 경과하므로, 이후는 적분 값이 임계값 DSP를 초과하였는지의 여부를 판별하여 회전운동 속도를 제어한다. 예를 들어 제2도 예의 경우, 기동 시로부터 0.5초를 경과하였을 때, 적분 값이 임계값 DSP보다도 아래 값 y₂이라면, CPU(10)는 모터(11)에 고속 구동 신호를 공급하여, 초점 링(1a)을 고속으로 회전운동 시킨다.Then, when this determination operation is finished, the focus ring 1a is moved in the direction in which the integral value increases under the control of the CPU 10, that is, in the case of FIG. 2, in which the distance of the focus position is increased (arrow U direction). Rotate it. At this time, since 0.5 second has elapsed since the start of this direction immediately after the start of the prescribed operation, the rotational speed is then controlled by determining whether the integral value exceeds the threshold DSP. For example, in the case of the example of FIG. 2, when the integral value is a value y ₂ below the threshold DSP when 0.5 second has elapsed from the start time, the CPU 10 supplies the high speed drive signal to the motor 11 to focus. Rotate the ring 1a at high speed.

그리고, 이 회전운동에 의해 초점 위치가 2m 근접하여, 적분 값이 임계값 DSP의 값 y₃을 초과하면, CPU(10)는 모터(11)에 저속 구동 신호를 공급하여 초점 링(1a)을 저속으로 회전 운동시킨다. 그리고, 이 저속 회전에 의해, 적분 값이 거리 2m인 때의 최대 값 y₀으로 되는 것을 검출한다. 이때에는, 초점 링(1a)이 거리 2m를 일단 초과해서 최대 값 y₀으로부터 약간 감소한 적분 값 y+을 검출하는 것으로, 거리 2m인 때의 적분 값 y₀가 최대 값이라고 CPU(10)가 판별하여, 이 2m의 위치가 정확한 초점 맞춤점이라고 판단해서, 저속 회전운동인 채로 초점 링(1a)을 거리 2m의 위치로 되돌려서 정지시킨다.When the focal position approaches 2m by this rotational movement and the integral value exceeds the value y ₃ of the threshold DSP, the CPU 10 supplies the low speed drive signal to the motor 11 to open the focus ring 1a. Rotate at low speed. And by this low speed rotation, it is detected that the integral value becomes the maximum value y ₀ when the distance is 2m. At this time, the focus ring 1a detects the integral value y + which slightly exceeds the distance 2 m and slightly decreases from the maximum value y ₀ , and the CPU 10 determines that the integral value y ₀ at the distance 2 m is the maximum value. The position of 2m is determined to be the correct focusing point, and the focus ring 1a is returned to the position of the distance 2m and stopped while maintaining the low speed rotation.

그리고, 이 최대의 적분 값 y₀을 검출한 후에는, 정확한 초점 맞춤 상태가 계속되고 있는지의 여부를 검출한다. 즉, 일정 간격마다 초점 링(1a)을 약간 전후로 회전운동시켜서 직전 및 직후의 초점 위치에서의 휘도 성분의 적분 값이 y₀보다 감소한 적분 값 y-, y+을 검출하는 것으로, 거리 2m에서의 적분 값 y₀이 최대값으로됨을 확인하여, 정확한 초점 맞춤 상태가 계속되고 있다고 판단한다. 이 정확한 초점 맞춤 판정을 행할 때에도, 휘도 성분의 적분 값은 임계값 DSP를 초과하고 있으므로, 저속으로 초점 링(1a)을 회전운동 시킨다.After detecting the maximum integral value y ₀ , it is detected whether or not the correct focusing state is continued. In other words, by integrating the focus ring 1a back and forth slightly at regular intervals to detect integral values y- and y + where the luminance value of the luminance component at the focal point immediately before and after is reduced from y ₀ , the integral at distance 2m. Checking that the value y ₀ is the maximum value, it is determined that the correct focusing state continues. Even when this accurate focusing determination is made, since the integral value of the luminance component exceeds the threshold DSP, the focus ring 1a is rotated at low speed.

그리고, 이 정확한 초점 맞춤 판정에 의해 정확한 초점 맞춤 상태가 아님을 검출하였을 때에는, 재차 이 회로를 기동시켜서 상술한 휘도 성분의 적분 값의 최대 값을 수색하는 작업을 행한다.When it is detected that the correct focusing state is not the correct focusing state, the circuit is started again to search for the maximum value of the integrated values of the above-described luminance components.

이와 같이 본 예의 초점 제어 회로에 의하면, 초점 링(1a)의 회전운동 방향을 판별하는데 필요한 0.5초간은 저속으로 초점 링(1a)을 회전 운동시키므로, 기동 시의 회전운동 방향의 전환 등이 저속에 의해 적은 운동으로 원활하게 행해진다. 그리고, 이 0.5초가 경과하면, 정확한 초점 맞춤점으로될 가능성이 낮은 임계값 DSP 이하의 저 휘도 레벨 시에는, 고속으로 초점 링(1a)을 회전 운동시키므로, 단시간에 초점 위치가 정확한 초점 맞춤점에 근접한다. 그리고, 정확한 초점 맞춤점으로될 가능성이 높은 임계값 DSP 이상의 고 휘도 레벨 시에는, 저속으로 촛점 링(1a)을 회전 운동시키므로, 정확한 초점 맞춤점 근처에서의 최고 값의 검출이 적은 운동으로 원활하게 행해진다. 이로 인하여, 초점 링(1a)의 운동이 원활해짐과 동시에 정확한 초점 맞춤점에 단시간에 근접하여, 정확한 초점 맞춤점의 변동에 대한 추종성이 좋아지는 이익이 있다.As described above, according to the focus control circuit of the present example, the focus ring 1a is rotated at a low speed for 0.5 seconds necessary to determine the rotational movement direction of the focus ring 1a. This is done smoothly with little movement. Then, when this 0.5 second has elapsed, the focus ring 1a is rotated at high speed at a low luminance level below the threshold DSP, which is unlikely to become an accurate focus point, so that the focus position is set to the correct focus point in a short time. Close. In addition, when the luminance level is higher than the threshold DSP, which is likely to be the correct focus point, the focus ring 1a is rotated at a low speed, so that the detection of the highest value near the correct focus point is smooth and smooth. Is done. As a result, the movement of the focus ring 1a is smooth and at the same time close to the correct focus point, there is a benefit that the followability to the change of the correct focus point is improved.

또한, 상술한 실시예에 있어서는 고속과 저속을 전환하는 임계값 DSP를 절대적인 값으로 설정하였으나, 예를 들어 단위 시간당의 적분 값의 변화량에 따라서 고속과 저속의 전환을 행하도록 하여도 좋다. 즉, 제2도에 도시한 바와 같이, 특성 y는 초점 위치가 정확한 초점 맞춤점에 근접함에 따라 경사가 급해지는 성질이 있으며, 이 경사가 급해지는 것을 단위 시간당의 변화량이 증대하는 것으로 검출할 수 있다. 이 때문에, 단위 시간당의 적분 값 변화량이 일정량 이상으로 되면 정확한 초점 맞춤점에 근접하였다고 판단하여, 초점 링(1a)의 회전운동을 고속 구동에서 저속 구동으로 전환하도록 하여도 좋다. 또한, 이 변화량에 따라서 임계값 DSP를 다소 변화시키도록 하여도 좋다.In the above-described embodiment, although the threshold DSP for switching between high speed and low speed is set to an absolute value, for example, switching between high speed and low speed may be performed according to the amount of change in the integral value per unit time. That is, as shown in FIG. 2, the characteristic y has a property that the inclination increases as the focal position approaches the exact focus point, and it is possible to detect that the inclination increases as the amount of change per unit time increases. have. For this reason, when the amount of change in the integral value per unit time becomes more than a certain amount, it is determined that the correct focusing point is approached, and the rotational movement of the focus ring 1a may be switched from the high speed drive to the low speed drive. It is also possible to change the threshold DSP somewhat in accordance with this change amount.

또한, 본 발명은 상술하는 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 다른 각종의 구성이 취해지는 것은 물론이다.In addition, this invention is not limited to the Example mentioned above, Of course, other various structures which do not deviate from the summary of this invention are taken.

[발명의 효과][Effects of the Invention]

본 발명의 초점 제어 회로에 의하면, 촬상 신호 중의 휘도 성분의 적분 값의 검출 결과에 의거하여 초점 링(1a)의 회전운동 속도를 최적의 상태로 제어하므로, 초점 링의 움직임이 원활해짐과 동시에 정확한 초점 맞춤점에 단시간에 근접하여, 정확한 초점 맞춤점의 변동에 대한 추종성이 좋아지는 이익이 있다.According to the focus control circuit of the present invention, the rotational speed of the focus ring 1a is optimally controlled based on the detection result of the integral value of the luminance component in the image pickup signal, so that the movement of the focus ring becomes smooth and accurate. Close to the focusing point, there is a benefit that the followability to the change of the correct focusing point is improved.

Claims

A focus control circuit that detects a maximum value of a luminance component in an image pickup signal and adjusts the rotational movement position of the focus ring of the image pickup lens based on the detection result, wherein the image light through the lens of the video camera is received. An image pickup device for generating an image pickup signal, an image pickup signal processing circuit for receiving the image pickup signal from the image pickup device and generating a video signal including at least a luminance signal and a chromaticity signal, and receiving the luminance signal to obtain a predetermined frequency component. Band pass filter means for extracting an excitation signal, means for sampling a signal extracted at at least three sample points corresponding to three consecutive lens positions, and an extraction signal sampled at the first sample point and the second sample point. Generating a first slope indicating a change in the value, and indicating a change in the value of the extracted signal sampled at the second and third sample points. Means for generating two inclinations, means for comparing the first inclination and the second inclination and generating an output representing the comparison value, and in response to the output of the comparing means, detecting the maximum value of the luminance component. In the case of performing a rotational movement of the focus ring at a predetermined time low speed for determining the direction in which the luminance component increases at the starting point, and then driving the rotational movement at high speed until the luminance component exceeds a predetermined level. And control means for driving the focus ring to rotate at low speed again above the predetermined level.