JPH02280579A - Automatic focusing device - Google Patents
Automatic focusing deviceInfo
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Landscapes
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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］
本発明はビデオカメラ等の映像ａｇｅｓに用いて好適な
自動焦点整合装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an automatic focusing device suitable for use in video cameras such as video cameras.
［従来の技術］
従来、ビデオカメラ等において、撮像素子より得られる
映像信号より撮像画面上の被写体像の鮮鋭度を検出し、
鮮鋭度が最も高くなるように光学系を駆動することによ
り焦点合わせな行なう方式が知られている。この方式は
基本的にはバントパスフィルタ（以下ＢＰＦと略す）あ
るいは微分回路等によって抽出した映像信号の高周波成
分の強度を像の鮮鋭度の評価値とし、光学系を駆動して
得られる結像状態の異なる２つの像の鮮鋭度を比較する
ことにより光学系の駆動方向を決定し、鮮鋭度が最大と
なった位置で光学系を停止するものである。[Prior Art] Conventionally, in a video camera, etc., the sharpness of a subject image on an imaging screen is detected from a video signal obtained from an image sensor.
A method is known in which focusing is performed by driving an optical system so that the sharpness is maximized. This method basically uses the intensity of high-frequency components of a video signal extracted by a band-pass filter (hereinafter abbreviated as BPF) or a differential circuit, etc. as an evaluation value of image sharpness, and the image is formed by driving an optical system. The driving direction of the optical system is determined by comparing the sharpness of two images in different states, and the optical system is stopped at the position where the sharpness is maximum.
前記鮮鋭度の評価値は一般の被写体を撮影した場合、レ
ンズの繰出量に応じて第８図に示すような山状の変化を
呈し、この山の頂上であるＡ点が合焦点である。When a general subject is photographed, the sharpness evaluation value exhibits a mountain-like change as shown in FIG. 8 depending on the amount of lens extension, and point A, which is the top of this mountain, is the in-focus point.
この方式においてレンズの繰出状態か初めＢ点にあった
とすると、合焦動作開始とともに山を昇り始め、Ａ点を
通り過ぎ、山の頂上を通り過ぎたことを確認した後に再
びＡ点に戻るといった一連の動作を行なう、これらの動
作における光学系の駆動速度は、一般に第８図の（ハ）
の領域においては大きくボケている状態であり、速い方
が好ましい、また合焦近傍である（イ）の領域はハンチ
ングを生じることなく精度よく合焦点位置に停止させる
ために、比較的駆動速度は遅い方が好ましい、また、こ
れらの間の（ロ）の領域では合焦速度と合焦精度の両者
のかね合いから中間的な速度が好ましい。In this method, if the lens is initially at point B, it will begin to climb the mountain as soon as the focusing operation begins, pass point A, and return to point A again after confirming that it has passed the top of the mountain. The driving speed of the optical system during these operations is generally as shown in (c) in Figure 8.
In the region (a), the driving speed is largely blurred, so faster speed is preferable, and in the region (a), which is near the in-focus area, in order to accurately stop at the in-focus position without causing hunting, the drive speed is relatively low. A slower speed is preferable, and in the region (b) between these, an intermediate speed is preferable in view of the balance between focusing speed and focusing accuracy.
これらの駆動速度の判別手段としては、第５図に示すよ
うに、高周波成分の量等の合焦評価値のレベルによるも
のでは、曲線の山の形状及び山の頂上の値が輝度に応じ
て変化し、被写体によりまちまちであるため好ましくな
い。As shown in Fig. 5, these driving speeds can be determined based on the level of the focus evaluation value such as the amount of high frequency components, but the shape of the peak of the curve and the value at the top of the peak are determined depending on the brightness. This is not desirable because it varies depending on the subject.
そこで互いに帯域幅の異なる複数のＢＰＦを設け、これ
らそれぞれの出力に応じて合焦状態を判定し、その合焦
状態に応じた駆動速度を選択する方法か考えられる。す
なわち光学系により結像された被写体像が撮像面から大
きく離れていた場合は所謂大ボケ状態であり、映像信号
の周波数成分は高域が少なく、低域の成分のみか検出さ
れる。したがって通過帯域の低いＢＰＦの出力のみが大
きくなる。そして被写体像か合焦状態に近づくにつれ映
像信号に含まれる周波数成分は高域側も含まれるように
なり、中域、高域を通過帯域とするＢＰＦの出力も大き
な値となる。Therefore, a method may be considered in which a plurality of BPFs having different bandwidths are provided, the in-focus state is determined according to the output of each of these, and a driving speed is selected in accordance with the in-focus state. That is, when the subject image formed by the optical system is far away from the imaging plane, there is a so-called large blur state, and the frequency components of the video signal have few high frequency components and only low frequency components are detected. Therefore, only the output of the BPF with a low pass band becomes large. As the subject image approaches the in-focus state, the frequency components included in the video signal begin to include high-frequency components, and the output of the BPF whose passbands are middle and high frequencies also becomes large.
これにもとづいて第８図の特性曲線の山の（０，（０）
、（ハ）のどの領域に撮影レンズが位置しているかを判
別し、レンズ駆動速度を上記各領域に対応して低速、中
速、高速に切り換え制御するものである。これによって
合焦点から大きくはずれた位置ではレンズ駆動速度を速
くして合焦までの時間を短縮し、合焦点に近づくにつれ
てレンズ駆動速度を遅くし、合焦点近傍ではさらに低速
として、ハン；チングや合焦点以外の位置で停止してし
まう等の誤動作を防止することかできる。Based on this, the peak of the characteristic curve in Figure 8 (0, (0)
, (c), in which region the photographing lens is located is determined, and the lens driving speed is controlled to be switched to low speed, medium speed, and high speed in accordance with each of the above regions. As a result, the lens driving speed is increased at positions far away from the in-focus point to shorten the time to focus, the lens driving speed is decreased as the in-focus point approaches, and the lens driving speed is further reduced near the in-focus point to prevent hunting and It is possible to prevent malfunctions such as stopping at a position other than the in-focus point.
［発明が解決しようとする問題点］
しかしながら上記従来例では、いずれの場合によっても
、被写体の輝度、パターンにより。[Problems to be Solved by the Invention] However, in the above-mentioned conventional examples, the problem depends on the brightness and pattern of the subject in any case.
映像信号中に含まれる高周波成分の値を始めとして各周
波数帯域の成分が変化するため安定な検出及び速度制御
を行なうことができず、被写体によっては駆動速度制御
が不十分で合焦するまでの時間が長くなったり、あるい
は合焦精度か悪化することがある。Since the components of each frequency band, including the value of high frequency components included in the video signal, change, stable detection and speed control cannot be performed, and depending on the subject, driving speed control may be insufficient and the time required to focus The time may become longer or the focusing accuracy may deteriorate.
また、焦点距離や絞り値に応じてもレンズ駆動量と合焦
度の変化の特性が変化するため、被写体によらず常に正
確で安定な焦点調部動作を行なうことは困難であった。Furthermore, since the characteristics of the lens drive amount and the degree of focus change depending on the focal length and aperture value, it has been difficult to always perform an accurate and stable focusing operation regardless of the subject.
［問題点を解決するための手段］
本発明は上述した問題点を解決することを目的としてな
されたもので、その特徴とするところは、撮影光学系に
より結像された被写体像を映像信号に変換する撮像手段
と、前記映像信号に含まれる高周波成分を検出する第１
の検出手段と、前記映像信号より被写体像のエツジ部分
の幅に関する情報を検出する第２の検出手段と、前記第
２の検出手段の出力にもとづいて前記光学系と結像面の
相対位置を変化させる焦点調節系の駆動速度を設定する
第１の制御手段と、前記第１及び第２の検出手段の出力
を加算値の変化にもとづいて前記光学系の駆動速度を設
定する第２の制御手段と、前記第１、第２の制御手段に
よって設定された駆動速度で前記焦点調節系を駆動する
駆動手段とを備えた自動焦点整合装置にある。[Means for Solving the Problems] The present invention was made for the purpose of solving the above-mentioned problems, and is characterized by converting a subject image formed by a photographing optical system into a video signal. an imaging means for converting, and a first imaging means for detecting high frequency components included in the video signal;
a second detection means for detecting information regarding the width of the edge portion of the subject image from the video signal; and a relative position between the optical system and the imaging plane based on the output of the second detection means. a first control means for setting the driving speed of the focus adjustment system to be changed; and a second control means for setting the driving speed of the optical system based on a change in the sum of the outputs of the first and second detection means. and a drive means for driving the focus adjustment system at a drive speed set by the first and second control means.
［作用］
被写体の状況、種類によらず、一定の合焦速度と高い合
焦精度を得ることができる。特に高輝度被写体が存在す
る場合やきわめて低コントラストの場合においても合焦
精度の低下、誤動作を防止できる。[Function] A constant focusing speed and high focusing accuracy can be obtained regardless of the situation or type of subject. In particular, it is possible to prevent a decrease in focusing accuracy and malfunction even when there is a high-brightness object or when the contrast is extremely low.
［実施例］
以下本発明における自動点−点整合装置を各図を参照し
ながらその一実施例について詳述する。[Embodiment] Hereinafter, an embodiment of the automatic point-to-point matching device according to the present invention will be described in detail with reference to the respective figures.
第１図は本発明の自動焦点整合装置の構成を示すブロッ
ク図である。同図において、ｌは焦点調節用のフォーカ
シングレンズ群、２は後続の撮像素子への入射光量を制
御する絞り、３はたとえばＣＣＤ等の撮像素子、４はプ
リアンプ、５は撮像素子３より出力された撮像信号にガ
ンマ補正、ブランキング処理、同期信号の付加等の処理
を行なって規格化されたテレビジョン信号を図示しない
モニタ、電子ビューファインダ等に出力するプロセス回
路、６はプリアンプ４より出力された撮像信号中点点検
出に用いられる所定の高域の周波ａ成分を抽出するため
のバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）、７は被写体像のエツ
ジ部の幅から鮮鋭度を検出するエツジ幅検出回路である
。このエツジ部の幅は非合焦の度合を表わす所謂ボケ幅
で１合焦点に近づくほど小さい値となり、鮮鋭度は高く
なるので。FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an automatic focusing device of the present invention. In the figure, l is a focusing lens group for focus adjustment, 2 is an aperture that controls the amount of light incident on the subsequent image sensor, 3 is an image sensor such as a CCD, 4 is a preamplifier, and 5 is the output from the image sensor 3. A process circuit 6 performs processing such as gamma correction, blanking processing, and addition of a synchronization signal on the captured image signal and outputs the standardized television signal to a monitor (not shown), an electronic viewfinder, etc.; 7 is a band pass filter (BPF) for extracting a predetermined high-frequency frequency a component used for detecting the midpoint of the image signal, and 7 is an edge width detection circuit that detects the sharpness from the width of the edge portion of the subject image. . The width of this edge portion is the so-called blur width that indicates the degree of out-of-focus, and the closer it gets to one in-focus point, the smaller the value becomes, and the sharpness becomes higher.
本実施例では、エツジ幅の逆数をもって２！！ｌ鋭度と
定義するものとする。そしてこのエツジ幅による鮮鋭度
は後述するように、被写体のパターン、コントラストの
影響を受けにくい。In this embodiment, the reciprocal of the edge width is 2! ! l is defined as sharpness. As will be described later, the sharpness based on this edge width is not easily affected by the pattern and contrast of the subject.
８はバンドバスフイ、ルタ６．エツジ幅検出回路７の出
力信号をオン、オフし、撮像画面上に合焦検出を行なう
領域として設定された所謂測距枠内に相当する信号のみ
を抽出するゲート回路で、ｖｋ達するシステムｒｔＡ御
回路によって制御され、垂直、水平同期信号にもとづい
て、撮像面上の所定の位置に測距枠を設定し、その内部
の信号のみを通過させる。９はバンドパスフィルタ６よ
り出力された映像信号中の高域成分及びエツジ幅検出回
路７より出力されたエツジ幅に関する出力信号のたとえ
ばｌフィールド期間におけるピーク値あるいは積分値を
得て後述のシステム制御回路へと出力するピーク検出回
路である。8 is band bus hui, ruta 6. This is a gate circuit that turns on and off the output signal of the edge width detection circuit 7 and extracts only the signal corresponding to the so-called ranging frame, which is set as the area for focus detection on the imaging screen, and controls the system rtA to reach vk. Controlled by a circuit, a ranging frame is set at a predetermined position on the imaging surface based on vertical and horizontal synchronizing signals, and only signals within the frame are passed. 9 obtains the peak value or integral value, for example, in the l-field period of the high-frequency component in the video signal output from the bandpass filter 6 and the output signal regarding the edge width output from the edge width detection circuit 7, and performs system control to be described later. This is a peak detection circuit that outputs to the circuit.
１１はフォーカシングレンズ群ｌを駆動するモータ、１
２はシステム制御回路ｌＯの指令にもとづいてモータ１
１を駆動する駆動回路、１３は絞り２の開口量を可変す
るｔｇメータ。11 is a motor that drives the focusing lens group l;
2 is the motor 1 based on the command from the system control circuit IO.
1 is a drive circuit that drives 1, and 13 is a tg meter that changes the aperture amount of diaphragm 2.
１４はｉｇメータ１３を駆動する駆動回路、１５はプリ
アンプ４の出力信号の平均レベルを検出し、該レベルが
常に一定の値となるように駆動回路１４を制御して絞り
２の開口量を制御する絞り制御フィードバラクループな
形成するための絞り制御回路である。14 is a drive circuit that drives the ig meter 13; 15 is a drive circuit that detects the average level of the output signal of the preamplifier 4, and controls the drive circuit 14 to control the opening amount of the aperture 2 so that the level is always a constant value; This is an aperture control circuit for forming an aperture control feedbar loop.
１６はフォーカシングレンズ群！の位置を検出するフォ
ーカシングレンズエンコーダ。16 is the focusing lens group! A focusing lens encoder that detects the position of.
１７は絞り２の絞り偵を検出する絞りエンコーダである
。これらの情報は後述のシステム制御回路へと供給され
る。17 is an aperture encoder that detects the aperture correction of the aperture 2; This information is supplied to a system control circuit, which will be described later.
１０は１本装置における各ブロックをｒｖＩ御して自動
焦点整合動作の制御及び、ピーク検出回路９より出力さ
れたバントパスフィルタ６からの高周波成分のピーク値
、エツジ幅検出回路７より出力されたエツジ幅に応じた
信号のピーク値、さらにフォーカシングレンズエンコー
ダ１６、絞りエンコーダ１７の検出値をそれぞれ取り込
み、ｖｋ述のｒｔｓｌｌアルゴリズムにもとづいてフォ
ーカシングレンズ群ｌの駆動用モータ１１の駆動回路１
２を制御し１合焦点への駆動、その駆動速度、駆動方向
、停止、再起動の判定等の制御を行なうシステム制御回
路であり、たとえばマイクロコンピュータによって構成
されるものである。Reference numeral 10 indicates rvI control of each block in this device to control the automatic focusing operation, the peak value of the high frequency component from the band pass filter 6 outputted from the peak detection circuit 9, and the peak value of the high frequency component outputted from the edge width detection circuit 7. The drive circuit 1 of the driving motor 11 of the focusing lens group l takes in the peak value of the signal corresponding to the edge width and the detected values of the focusing lens encoder 16 and the aperture encoder 17, respectively, and based on the rtsll algorithm described in vk.
A system control circuit is a system control circuit that controls the drive to the focus point 1, the drive speed, drive direction, stop, restart judgment, etc., and is configured by, for example, a microcomputer.
ここで、エツジ幅検出回路７について説明する。エツジ
幅の検出出力は、被写体のコントラストや輝度、被写体
像のパターン等に依存しない、被写体像の鮮鋭度を表わ
している。このような方式の具体例はたとえば特開昭６
２−１０３６１６号にも示されている。これは被写体像
のエツジ部分の幅を検出することにより被写体のコント
ラスト等によらず、被写体像の鮮鋭度のみを正確に評価
したものである。ここでエツジ幅検出回路の構成につい
て、第６図、第７図を用いて説明する。Here, the edge width detection circuit 7 will be explained. The edge width detection output represents the sharpness of the subject image, which is independent of the contrast and brightness of the subject, the pattern of the subject image, and the like. A specific example of such a method is, for example, Japanese Patent Application Laid-open No. 6
It is also shown in No. 2-103616. This method accurately evaluates only the sharpness of the object image, regardless of the contrast of the object, by detecting the width of the edge portion of the object image. The configuration of the edge width detection circuit will now be explained with reference to FIGS. 6 and 7.
第６図（ａ）は、被写体１００を結像した撮像画面を示
すものである。この画面において。FIG. 6(a) shows an imaging screen in which the subject 100 is imaged. On this screen.
たとえば直線見上における映像信号の輝度変化を図示す
ると、第６図（ｂ）のようになる、縦軸は輝度レベル、
横軸は画面上の位置を示す。For example, if the luminance change of a video signal in a straight line is illustrated, it will be as shown in Fig. 6(b), where the vertical axis is the luminance level;
The horizontal axis indicates the position on the screen.
被写体１００に焦点が合っているものとすれば、被写体
１００の部分の映像信号中の輝度レベルは高く、背景の
部分の輝度レベルは低い。Assuming that the subject 100 is in focus, the luminance level in the video signal of the subject 100 is high, and the luminance level of the background is low.
輝度信号中の高周波成分も同様である。いま被写体像の
エツジの部分に注目し、エツジ部分の幅をΔＸ、そのエ
ツジ幅△Ｘに相当する輝度差を△■とする。The same applies to high frequency components in the luminance signal. Now, focus on the edge portion of the subject image, and let the width of the edge portion be ΔX, and the brightness difference corresponding to the edge width ΔX be Δ■.
このエツジ部分の輻ΔＸは、合焦点に近づくほど小さく
、非合焦になるほど増大し１合焦点で最小の値を取る。The convergence ΔX of this edge portion becomes smaller as it approaches the in-focus point, increases as it becomes out of focus, and takes a minimum value at one in-focus point.
モーして、このΔＸは光学系の錯乱円径、撮像素子の解
像力、画像信号処理系の帯域幅によって決定されるもの
であるが、後者の２つの光学系の合焦、ｌＩＦ合焦に無
関係であり、前者の錯乱円径は合焦、非合焦状態に応じ
て変化する。ただし被写体の状況、輝度の影響は受ない
、したがってこのエツジ幅ΔＸを検出し、これを最小錯
乱円径と比較することによって合焦、非合焦判定を正確
に行なうことができるわけである。This ΔX is determined by the diameter of the circle of confusion of the optical system, the resolution of the image sensor, and the bandwidth of the image signal processing system, but is unrelated to the focusing of the latter two optical systems and the lIF focusing. The diameter of the former circle of confusion changes depending on whether the image is in focus or out of focus. However, it is not affected by the condition or brightness of the object, so by detecting this edge width ΔX and comparing it with the diameter of the circle of least confusion, it is possible to accurately determine whether the object is in focus or out of focus.
第７図はエツジ幅検出回路７の内部の構成を示すブロッ
ク図である。FIG. 7 is a block diagram showing the internal configuration of the edge width detection circuit 7. As shown in FIG.
同図において、７１はプリアンプ３より出力された映像
信号を微分してｄｌ／ｄｘを求める微分回路、７２はそ
の絶対値Ｉｄｌ／ｄｘｌをとる絶対値回路、７３はエツ
ジ部分の輝度差ΔＩを求める回路で、ΔＩはｄｉ／ｄｘ
を微小区間においてＸ方向に積分することによって得る
ことができる。In the figure, 71 is a differentiation circuit that differentiates the video signal output from the preamplifier 3 to obtain dl/dx, 72 is an absolute value circuit that takes the absolute value Idl/dxl, and 73 is a circuit that calculates the brightness difference ΔI of the edge portion. In the circuit, ΔI is di/dx
can be obtained by integrating in the X direction in a minute interval.
７４は△Ｉを算出するための積分にもとづく遅延時間分
たけｌｄｌ／ｄｘｌを遅延させ、演算タイミングを合わ
せるための遅延回路、７５は遅延回路７４の出力ｌｄｌ
／ｄｘｌを△■演算回路７３の出力ΔＩで除して（旧／
ｄｘ ） ／△Ｉ＝ｌ／ΔＸの演算を行なうことにより
エツジ幅ΔＸを逆数の形で求める割算回路である。74 is a delay circuit for delaying ldl/dxl by the delay time based on the integration for calculating ΔI to match the calculation timing; 75 is the output ldl of the delay circuit 74;
/dxl is divided by the output ΔI of the △■ calculation circuit 73 (old /dxl).
This is a division circuit that calculates the edge width ΔX in the form of a reciprocal number by performing the calculation dx ) /ΔI=l/ΔX.
そしてエツジ幅検出回路７は、エツジ幅△Ｘを逆数の形
で出力するので、この値が増大するほど合焦点に近いこ
とになる。Since the edge width detection circuit 7 outputs the edge width ΔX in the form of a reciprocal number, the larger this value is, the closer it is to the in-focus point.
このエツジ幅にもとづく情報自体は、原理的にはコント
ラストの影響を受けにくいため、このエツジ幅検出値を
そのまま用いて、フォーカシングレンズ駆動速度を制御
することもできる。Since information based on this edge width itself is not susceptible to contrast in principle, it is also possible to use this edge width detection value as is to control the focusing lens drive speed.
この方法については１本出願人により、平成！年３月２
８日付て特許出願されたｒ自動焦点整合装ＭＪにおいて
提案されている。そしてこれにより従来のコントラスト
の影響を大きく受ける高周波成分にもとづく速度制御方
式に対し、その合焦速度０合焦績度とも大幅に向上する
ことに成功している。This method was described by the applicant in Heisei! March 2nd
This is proposed in r automatic focusing system MJ, which was filed for a patent on August 8th. As a result, we have succeeded in significantly improving both the focusing speed and the focusing performance compared to the conventional speed control method based on high frequency components that are greatly affected by contrast.
しかしながら、このエツジ幅検出ｆ−を用いる方法でも
、極端に条件が悪くなると十分な特性を得ることができ
ない場合があり、さらに改良が可ス艶であることがわか
った。以下これらのことについて第２１２１の至近端か
ら無限遠までフォーカシングレンズｌを移動したときの
エツジ幅検出値の変化を示す特性図を用いて詳細に説明
する。However, even with this method using edge width detection f-, it may not be possible to obtain sufficient characteristics under extremely poor conditions, and it has been found that further improvement is possible. These matters will be explained in detail below using a characteristic diagram showing a change in the edge width detection value when the focusing lens l is moved from the 2121st closest end to infinity.
同図の特性曲線ａが通常の影響において得られる特性で
、合焦点近傍でエツジ幅検出出力が最大となり、合焦点
から離れるにつれてエツジ幅検出出力も低下する。そこ
でフォーカシングレンズ群ｌが合焦点近傍の領域１合焦
点から大きく離間した領域、その中間の領域のいずれの
領域に位置しているかをエツジ幅検出出力から判断する
ため、エツジ幅検出出力ｌ／ΔＸにしきい値１．，１．
を設定し、エツジ幅検出出力をこれらのしきい値と比較
することによって合焦点に対する領域を判定し、フォー
カシングレンズ駆動用モータ１１の速度を（１／ΔＸ≧
１１）となる領域では低速（Ｌ）、（ｔ＋ ＞ｌ／Δｘ
＞ ｔ ｘ ）となる領域では中途（Ｍ）。Characteristic curve a in the figure is a characteristic obtained under normal influence, and the edge width detection output is maximum near the in-focus point, and the edge width detection output decreases as it moves away from the in-focus point. Therefore, in order to judge from the edge width detection output whether the focusing lens group l is located in a region 1 near the focal point, a region far away from the focal point, or a region in between, the edge width detection output l/ΔX Threshold value 1. ,1.
is set, and by comparing the edge width detection output with these thresholds, the area for the in-focus point is determined, and the speed of the focusing lens drive motor 11 is set as (1/ΔX≧
11), low speed (L), (t+ >l/Δx
> t x ) is intermediate (M).
（ｔ、＞１／ΔＸ）となる領域では高速（Ｈ）というよ
うに切り換えるよう動作する。In the region where (t, >1/ΔX), switching is performed at high speed (H).
これによって、通常の特性曲線ａについて見れば２合焦
度に応じて最適なフォーカシングレンズ駆動を行なうこ
とができる。すなわち合焦近傍で低速、大ボケ領域で高
速、その中間の領域で中速となる。As a result, when looking at the normal characteristic curve a, it is possible to drive the focusing lens optimally according to the two focusing degrees. That is, the speed is low near focus, high speed in large blur areas, and medium speed in areas in between.
しかしながら、このエツジ幅自体は、コントラストの影
響を受なくても、その信号処理系の回路の特性あるいは
状態によってエツジ幅検出値に誤差を生じる場合がある
。However, even if the edge width itself is not affected by contrast, an error may occur in the edge width detection value depending on the characteristics or state of the signal processing circuit.
すなわち、撮像画面内におけるコントラストが大幅に低
下すると、他の回路を含む回路全体Ｓ／Ｎ、リニアリテ
ィ等の問題からエツジ部分における精度、感度とも低下
する傾向があり。That is, if the contrast within the image pickup screen is significantly reduced, the accuracy and sensitivity at the edge portions tend to decrease due to problems such as the overall S/N ratio and linearity of the entire circuit including other circuits.
したがってエツジ幅検出出力も合焦点近傍で急峻な山を
呈する特性を得ることができず２曲線すで示す山の低く
小さな特性となる。Therefore, the edge width detection output cannot have the characteristic of exhibiting a steep peak near the in-focus point, but has the characteristic of having a low and small peak as shown by the two curves.
また逆に、高輝度被写体であった場合には、撮像素子に
蓄積される電荷が容量を越えて飽和して映像信号レベル
が上昇し、カメラ信号処理回路か飽和してクリップ波形
となる。したがって被写体像かボケていて山の高低差は
小さくなるものの、同図中Ｃで示すように全体的にエツ
ジ幅検出値も高いレベル出力となる。Conversely, in the case of a high-brightness object, the charge accumulated in the image sensor exceeds its capacity and becomes saturated, the video signal level rises, and the camera signal processing circuit becomes saturated, resulting in a clipped waveform. Therefore, although the subject image is blurred and the height difference of the mountain is small, the overall edge width detection value is output at a high level, as shown by C in the figure.
このように、特性曲線が変化すると１通常の特性曲線ａ
を想定して設定したレンズ駆動速度切換用のしきい値１
．，１２に対する実際の速度設定領域か変化してしまい
、正確な速度制御を行なえない危険がある。具体的に説
明すると１合焦度とエツジ幅検出出力との関係が第２図
において特性曲線すのような関係にある場合には、山の
頂点か中速モードから低速モートに切り換えるためのし
きい値ｔ、を越えず、合焦点近傍となってもフォーカシ
ングレンズ駆動速度が低下せず、合焦点を通り過ぎたり
ハンチングを生じやすい、また本来中速で駆動したい領
域であるにもかかわらず、エツジ幅検出出力のレベルの
低下により、高速モードとなってしまい、全体的に合焦
精度が低下する。In this way, when the characteristic curve changes, 1 normal characteristic curve a
Threshold value 1 for lens drive speed switching was set assuming that
．． , 12 may change, and there is a risk that accurate speed control may not be possible. To be more specific, if the relationship between the focusing degree and the edge width detection output is as shown in the characteristic curve in Figure 2, then the peak of the mountain or the time required to switch from medium speed mode to low speed mode will occur. Even if the threshold value t is not exceeded, the focusing lens driving speed does not decrease even when the focus is near the focal point, the focusing lens tends to pass past the focal point or hunting occurs, and even though it is an area where it is originally desired to drive at a medium speed, the focusing lens A decrease in the level of the width detection output results in a high-speed mode, resulting in an overall decrease in focusing accuracy.
また特性曲線Ｃのようになった場合には、全体的に高レ
ベルとなるため、しきい値１＋を越える領域が広くなり
１合焦点から離れているにもかかわらずフォーカシング
レンズ駆動速度が低速となり１合焦動作に長い時間を要
する。これらの関係を明確に表わすため、同図（ａ″）
。In addition, when characteristic curve C occurs, the overall level is high, so the region exceeding the threshold value 1+ becomes wide, and the focusing lens drive speed becomes slow even though it is far from the 1st in-focus point. One focusing operation takes a long time. In order to clearly express these relationships, the same figure (a″)
.
（ｂ” ）、（ｃ” ）にパターン化して図示した。The patterns are shown in (b") and (c").
そこで、本発明によれば、第４図に示すように、エツジ
幅検出回路７より出力されたエツジ幅検出出力（同ＩＭ
（ａ））と、バントパスフィルタ６より出力された高周
波成分（同図（ｂ））とを加算し、同図（Ｃ）の曲線Ｓ
を得る。そして、この加算値の現在のフィールドにおけ
る検出値と前回のフィールドにおける検出値とを比較し
てその差分値りを得る。この差分値の特性は１合焦点で
０となり、その前後で極性を反転する。これを用いて加
算値が最大となる合焦点を検出することができる。Therefore, according to the present invention, as shown in FIG.
(a)) and the high frequency component output from the band pass filter 6 ((b) in the same figure), the curve S in (C) in the same figure is added.
get. Then, the detected value of this added value in the current field is compared with the detected value in the previous field to obtain a difference value. The characteristic of this difference value becomes 0 at one in-focus point, and the polarity is reversed before and after that point. Using this, it is possible to detect the focal point where the added value is maximum.
すなわち、差分値はエツジ幅検出値が重速の理由で変動
しても、その特性における時間的変化のみを利用するた
めその影響を受けにくく、エツジ幅検出値をそのまま用
いる場合より、絶対的なバラツキが少ないことを利用し
たものである。In other words, even if the edge width detection value fluctuates due to slow speed, the difference value is less affected by it because it uses only the temporal change in its characteristics, and it is less affected by the difference value than when the edge width detection value is used as is. This takes advantage of the fact that there is little variation.
また、差分値を得る前にエツジ幅検出値と高周波成分を
加算しているのは、エツジ幅検出値が合焦点近傍では十
分高いレベルを呈するが。Furthermore, the reason why the edge width detection value and the high frequency component are added before obtaining the difference value is that the edge width detection value exhibits a sufficiently high level near the in-focus point.
合焦点を離れるとレベルが大きく低下し、広い領域にお
ける検出が困難であるため、大ボケ状態から合焦点まで
安定した傾斜を呈する特性を得るためである。この場合
絶対値はばらつくことが考えられるが、後述するように
１本発明の構成によれば、これがフォーカシングレンズ
駆動速度の設定に影響を与えることはない。This is to obtain a characteristic that exhibits a stable slope from a largely blurred state to a focused point, since the level drops significantly when the light leaves the focused point, making detection in a wide area difficult. In this case, the absolute value may vary, but as will be described later, according to the configuration of the present invention, this does not affect the setting of the focusing lens drive speed.
以下、この点につき第３図を用いて詳しく説明する。同
図において、ａ、ｂ、ｃはエツジ幅検出回路７より出力
されるエツジ幅検出出力であり、第２図に示した特性と
同様に、ａは通常の合焦特性、ｂは低コントラスト時、
Ｃは高輝度時において、至近端と無限遠の間でフォーカ
シングレンズを移動したときの合焦特性曲線である。This point will be explained in detail below using FIG. 3. In the same figure, a, b, and c are the edge width detection outputs output from the edge width detection circuit 7. Similar to the characteristics shown in FIG. 2, a is the normal focusing characteristic, and b is the low contrast characteristic. ,
C is a focusing characteristic curve when the focusing lens is moved between the close end and infinity at high brightness.
そしてＳａ、Ｓｂ、Ｓｃはそれぞれエツジ幅検出値の特
性曲線ａ、ｂ、ｃにバントパスフィルタ６より出力され
る高周波成分を加算した通常、低コントラスト、高輝度
状態における特性曲線、Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃは、それぞれ
特性曲線Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃそれぞれにおいて、前フィー
ルドの検出値と現フィールドの検出値とを比較して差分
をとった差分値を表わす特性曲線である。Sa, Sb, and Sc are characteristic curves in the normal, low contrast, and high brightness states obtained by adding the high frequency components output from the band pass filter 6 to the characteristic curves a, b, and c of the edge width detection values, respectively; Da, Db, Dc is a characteristic curve representing a difference value obtained by comparing the detected value of the previous field and the detected value of the current field in each of the characteristic curves Sa, Sb, and Sc.
同図において、差分値の特性曲線Ｄａ。In the figure, a characteristic curve Da of difference values.
Ｄｂ、Ｄｃは、エツジ幅検出値の特性曲線ａ。Db and Dc are characteristic curves a of edge width detection values.
ｂ、ｃあるいはこれらに高周波成分を加算した特性面１
１ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃが被写体の状態によって変化しても
、それデれの特性曲線におけるフィールドごとの検出値
の時間的変化に応じた差分なとっているので、はとんど
特性のバラツキがなく、コントラストの変化の影響を受
けず一定の特性を呈することがわかる。Characteristic surface 1 obtained by adding high frequency components to b, c or these
Even if 1sa, Sb, and Sc change depending on the condition of the subject, there is almost no variation in the characteristics because the difference is taken according to the temporal change in the detected value for each field in the characteristic curve. , it can be seen that it exhibits constant characteristics without being affected by changes in contrast.
したがって、本願では、高精度のモータ制御を要する合
焦点近傍のフォーカシングレンズ駆動用モータ！１の速
度制御すなわち中速と低速の切換判定に対しては差分値
の特性曲線Ｄａ。Therefore, in this application, a motor for driving a focusing lens near the in-focus point that requires highly accurate motor control! For the speed control No. 1, that is, the switching judgment between medium speed and low speed, the characteristic curve Da of the difference value is used.
Ｄｂ、Ｄｃを用い、差分値の特性曲線の誤差が大きくな
る合焦点より離間した領域では、エツジ幅検出値の特性
曲線ａ、ｂ、ｃを用いる。これは、差分値のみであると
、大ボケ領域において特性曲線の傾斜が不安定で正確な
情報が得られず、正しい速度設定が困難となるからであ
る。そして１本発明では、高速から中速へと落すときの
みエツジ幅検出値を用いている。しかし、このエツジ幅
検出値による速度設定しきい値ｔ４は、第２図の高速、
中速切換用しきい値ｔ２に対し、ｔ ２ ＞ ｔ ４と
なるように低めに設定されており、且つ１段階だ−け（
第２図はエツジ幅で２段階の設定を行なっている）しか
設定されていないので、第２図のものより被写体による
エツジ幅検出値の変動の影響を受けにくい
第３図を見ながら具体的に説明すると、まず合焦点から
大きく離れた大ボケ領域は、エツジ幅検出値を表わす特
性曲線ａ、ｂ、ｃに対して第２図のしきい値ｔ２より小
さいしきい値ｔ４を用い、合焦点近傍領域と中間領域の
判別にはエツジ幅と高周波成分の加算値Ｓａ、Ｓｂ。Db and Dc are used, and characteristic curves a, b, and c of edge width detection values are used in a region away from the in-focus point where the error of the characteristic curve of the difference value becomes large. This is because if only the difference value is used, the slope of the characteristic curve is unstable in large blur regions, making it difficult to obtain accurate information and making it difficult to set the correct speed. In one aspect of the present invention, the edge width detection value is used only when the speed is reduced from high speed to medium speed. However, the speed setting threshold t4 based on this edge width detection value is
The threshold value t2 for medium speed switching is set to be lower than t2>t4, and only one step (
In Figure 2, the edge width is set in two stages), so it is less susceptible to fluctuations in the edge width detection value depending on the subject than the one in Figure 2. To explain, first, large blurred areas far away from the in-focus point are focused using a threshold value t4 smaller than the threshold value t2 in Fig. 2 for the characteristic curves a, b, and c representing the detected edge width values. The edge width and the sum of the high frequency components Sa and Sb are used to distinguish between the near-focal region and the intermediate region.
Ｓｃの差分値を表わす特性曲線Ｄａ、Ｄｂ。Characteristic curves Da and Db representing the difference value of Sc.
Ｄｃとしきい値ｔ３を用いる。Dc and threshold value t3 are used.
そしてエツジ幅検出値１／Δｘ （ａ、ｂ、ｃ）がしき
い値ｔ４未満であったときは、大ボケ領域であり、フォ
ーカシングレンズ駆動モータの駆動速度を高速（Ｈ）と
する。When the edge width detection value 1/Δx (a, b, c) is less than the threshold value t4, it is a large blur area, and the driving speed of the focusing lens driving motor is set to high speed (H).
エツジ幅検出値ｌ／△Ｘかしきい値ｔ４以上で且つ差分
値（Ｄａ、Ｄｂ、Ｄａ）の値がしきい値１３以上か−ｔ
３以下、すなわち差分値の絶対値がｔ３以上のときは、
合焦点近傍領域と大ボケ領域の中間の領域であると判断
し、フォーカシングレンズ駆動モータの駆動速度を中速
（Ｍ）とする。Is the edge width detection value l/△X greater than or equal to the threshold value t4, and is the value of the difference value (Da, Db, Da) greater than or equal to the threshold value 13?-t
3 or less, that is, when the absolute value of the difference value is t3 or more,
It is determined that the area is between the area near the in-focus point and the large blur area, and the driving speed of the focusing lens drive motor is set to medium speed (M).
エツジ幅検出値ｌ／△Ｘがしきい４６ ｔ 、以上で且
つ差分値（Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ）の値がｔ１以下あるいは
−ｔ３以Ｅすなわち差分（１ｆｔの絶対値がｔ１未満で
あるときは１合焦近傍領域と判断してフォーカシングレ
ンズ駆動モータの駆動速度を低速（Ｌ）とする。When the edge width detection value l/△X is more than the threshold 46 t, and the value of the difference value (Da, Db, Dc) is less than t1 or -t3 or more E, that is, the difference (when the absolute value of 1 ft is less than t1, The driving speed of the focusing lens driving motor is set to low speed (L) by determining that the area is in the vicinity of 1 in-focus area.
したかって同図（ａ’ ）、（ｂ’ ）、（Ｃ’ ）に
示すように、通常の被写体（ａ′）に対する速度制御は
、大ボケ領域から合焦点に近づくにつれ、高速→中速→
低速と駆動速度が段階的に変化しており、理想的な特性
を呈している。Therefore, as shown in (a'), (b'), and (C') in the same figure, the normal speed control for the subject (a') changes from high speed to medium speed to
The low speed and drive speed change in stages, exhibiting ideal characteristics.
そして低コントラストの被写体（ｈ′）に対する速度制
御は、大ボケ領域、中間領域とも高速で駆動されるが１
合焦近傍領域では低速に落されて駆動されるので、第２
図に示す（ｂ”）の特性に比較してフォーカシングレン
ズの合焦点に対する停止精度は格段に向上する。The speed control for the low-contrast subject (h') is driven at high speed in both the large blur area and the intermediate area, but 1
In the area near the focus, the speed is reduced to a low speed, so the second
Compared to the characteristic (b'') shown in the figure, the accuracy of stopping the focusing lens at the in-focus point is significantly improved.
高輝度被写体（ａ′）に対する速度制御は、大ボケ領域
、中間領域とも中速で駆動され、大ボケ領域で高速とな
らないが、第２図の高輝度時（ａ′Ｍと比較すると合焦
時間は大幅に短縮され、且つ合焦点近傍では低速駆動さ
れ、確実にフォーカシングレンズを合焦点に停止させる
ことかできる。The speed control for the high-brightness subject (a') is driven at medium speed in both the large blurred area and the intermediate area, and although the speed is not high in the large blurred area, the speed control for the high-brightness subject (a'M) in Fig. The time is significantly shortened, and the focusing lens is driven at a low speed near the focal point, making it possible to reliably stop the focusing lens at the focal point.
これによって、高輝度時には、合焦点より離間した部分
で高速駆動モードにならず、中速駆動領域か長くなり、
また低コントラスト時には、中速駆動領域が小さく高速
駆動領域が長くなるが、合焦点近傍の所定領域ではいず
れの状況においても、確実にフォーカシングレンズ駆動
用モータを低速て駆動することができ２合焦点て確実に
停止させることがてき、合焦点におけるハンチングや、
合焦動作に極端に長時間を要する等の不都合を解決し、
高精度で迅速な焦点整合動作を行なうことができる。As a result, when the brightness is high, high-speed drive mode is not activated in areas far from the focal point, and the medium-speed drive region becomes longer.
In addition, when the contrast is low, the medium-speed drive region is small and the high-speed drive region is long, but in any situation, the focusing lens drive motor can be reliably driven at low speed in a predetermined region near the in-focus point, and two in-focus points can be driven. It is possible to stop the object reliably, preventing hunting at the in-focus point,
Resolves inconveniences such as the extremely long time it takes to focus,
Highly accurate and rapid focusing operation can be performed.
以上のように、フォーカシングレンズ駆動速度の設定に
、（被写体のエツジ幅検出値＋高周波成分抽出値）のフ
ィールドごとの差分値を導入することにより、どのよう
な被写体においても常に理想に近いフォーカシングレン
ズ駆動制御を行なうことができ、操作感のよい合焦動作
を実現することができる。As described above, by introducing the difference value for each field of (object edge width detection value + high frequency component extraction value) into the focusing lens drive speed setting, a focusing lens that is always close to the ideal for any subject can be created. Drive control can be performed, and focusing operation with good operational feel can be realized.
次に上述した本願の自動焦点整合装置の総合的な動作を
第５図に示すフローチャートを用いて説明する。前述し
たように、焦点整合動作の制御はすべてシステム制御回
路１０によって行なわれる。Next, the overall operation of the automatic focusing device of the present invention described above will be explained using the flowchart shown in FIG. As mentioned above, all focusing operations are controlled by the system control circuit 10.
同図において、焦点整合動作のスタート後、システムコ
ントロール回路ｌＯは、フィールド周期で、それぞれバ
ンドパスフィルタ６、エツジ幅検出回路７より出力され
た高周波成分及びエツジ幅検出値のピーク値をＡ／Ｄ変
換してフィールド周期で取り込み（Ｓｌ、Ｓ２）、高周
波成分ピーク値とエツジ幅検出値のピーク値とを加算し
、８８３図で示す特性曲線Ｓａ、Ｓｂ。In the same figure, after the start of the focusing operation, the system control circuit 1O converts the peak values of the high frequency components and edge width detection values output from the bandpass filter 6 and the edge width detection circuit 7, respectively, into an A/D converter at a field period. It is converted and taken in at the field period (Sl, S2), and the high frequency component peak value and the peak value of the edge width detection value are added to form characteristic curves Sa and Sb shown in Fig. 883.
Ｓｃを得る（Ｓ３）、続いてこの加算値のフィールドご
との検出値の差分な取り、第３図で示す差分値の特性曲
線Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃを得（Ｓ４）、モータ速度制御ルー
チンへと移る。Sc is obtained (S3), then the difference between the detected values for each field of this added value is obtained, and the characteristic curves Da, Db, and Dc of the difference values shown in FIG. 3 are obtained (S4), and the process proceeds to the motor speed control routine. Move.
ここで、第３図の特性曲線ａ、ｂ、ｃについて、エツジ
幅検出値が高速、中速を切り換えるためのしきい値ｔ４
と比較しくＳ５）、Ｌ／きい値以下であった場合には、
フォーカシングレンズ駆動用モータ１．１を高速で駆動
すべくモータ駆動回路に指令を送る（Ｓ１４）。Here, for the characteristic curves a, b, and c in FIG. 3, the edge width detection value is a threshold value t4 for switching between high speed and medium speed.
Compared to S5), if it is less than L/threshold,
A command is sent to the motor drive circuit to drive the focusing lens drive motor 1.1 at high speed (S14).
またエツジ幅検出値がしきい値ｔ４以上であった場合に
は、Ｓ４でもとめた差分値の絶対値をしきい値ｔ３と比
較しくＳｃ）、Ｌきい値ｔ１未満であったならば、第３
図中、差分値の特性向１ｉＤａ、Ｄｂ、Ｄｃで示すよう
に合焦点近傍であることを意味し、フォーカシングレン
ズ駆動用モータ１１を低速駆動する指令なモータ駆動回
路１２へと送る（ｓｉｓ） またＳｃで差分値の絶対
値がしきい値ｔ３以上である場合には、フォーカシング
レンズ駆動用モータ１１を中速駆動する指令をモータ駆
動回路１２へと送る（Ｓ？）。In addition, if the edge width detection value is greater than or equal to the threshold value t4, compare the absolute value of the difference value determined in S4 with the threshold value t3 (Sc), and if it is less than the L threshold value t1, then 3
In the figure, the characteristic direction of the difference value 1iDa, Db, and Dc indicates that the focus is near, and a command to drive the focusing lens drive motor 11 at low speed is sent to the motor drive circuit 12 (sis). If the absolute value of the difference value in Sc is equal to or greater than the threshold value t3, a command to drive the focusing lens drive motor 11 at a medium speed is sent to the motor drive circuit 12 (S?).
以上、フォーカシングレンズ駆動用モータ１１の駆動速
度が決定されると、差分値の極性から前ビン、後ピンを
判定し、フォーカシングレンズ駆動用モータすなわちフ
ォーカシングレンズ群ｌの駆動方向が決定される（Ｓ８
）。そして、これらの駆動速度、駆動方向の判定結果を
もとにフォーカシングレンズ駆動用モータ１１が合焦点
へと駆動される（Ｓ９）。As described above, when the driving speed of the focusing lens driving motor 11 is determined, the front bin and rear focusing are determined from the polarity of the difference value, and the driving direction of the focusing lens driving motor, that is, the focusing lens group l is determined (S8
). Then, the focusing lens drive motor 11 is driven to the in-focus point based on the determination results of these drive speeds and drive directions (S9).
以後、システム制御回路ｌＯは、第３図の差分４ｔｉの
特性曲線Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃにもとづいてその値が０とな
る合焦点の判定が行なわれ（ＳＩＯ）、合焦と判定され
れば、フォーカシングレンズ駆動用モータ１１が停止さ
れる（Ｓｌｌ）、またＳＩＯで合焦でないと判定された
場合には、Ｓｌへと復帰して上述の制御動作を合焦状態
となるまで繰り返す。Thereafter, the system control circuit IO determines the in-focus point whose value becomes 0 based on the characteristic curves Da, Db, and Dc of the difference 4ti in FIG. 3 (SIO), and if it is determined that the focus is in focus, The focusing lens drive motor 11 is stopped (Sll), and if it is determined by SIO that the focus is not in focus, the focus returns to S1 and the above-mentioned control operation is repeated until the focus is achieved.
また、合焦状態となってフォーカシングレンズ駆動用モ
ータ１１が停止された後も差分値の特性曲線Ｄａ、Ｄｂ
、Ｄａあるいはエツジ幅検出値ａ、ｂ、ｃ等から合焦判
定を続け、再起動させるか否かの判断を行なうための基
礎データとなる。高周波成分検出値、エツジ幅検出値を
読み込み（Ｓ １２） 、第３図に示す各特性曲線にも
とづいて再起動の要否を判定する
（Ｓ １３） 、そしてＳ１３で再起動が必要である旨
の判定結果が得られた場合には、Ｓｔへと復帰し、上述
の焦点整合動作を緩り返す、またＳ１３で再起動しない
旨の判定結果が得られた場合には、Ｓ１２へと戻って再
起動判定のための各種検出情報を取り込み、再びＳ１３
の再起動判定ルーチンへと移行する。以後この動作を繰
り返し行なう。Further, even after the focusing lens drive motor 11 is stopped in the in-focus state, the characteristic curves Da and Db of the difference values are maintained.
, Da or edge width detection values a, b, c, etc., which serve as basic data for determining whether to restart or not. The high frequency component detection value and the edge width detection value are read (S12), and the necessity of restart is determined based on each characteristic curve shown in Fig. 3 (S13).Then, in S13, it is determined that restart is necessary. If the determination result is obtained, the process returns to St and the above-described focusing operation is slowed down, and if the determination result of not restarting is obtained in S13, the process returns to S12. Import various detection information for restart determination and proceed to S13 again.
The process moves to the restart determination routine. This operation is repeated thereafter.
上述の実施例によれば、被写体像のエツジ幅検出値と映
像信号中の高周波成分検出値の加算値の差分をもとめ、
フォーカシングレンズ駆動用モータの駆動速度の設定を
行なっているか、単に単ｌのバンドパスフィルタによっ
て抽出された高周波成分に限定されるものではなく、複
数のバンドパスフィルタの出力を混合して加算した値を
用い、上述の差分値を演算してもよい。According to the above-described embodiment, the difference between the detected edge width of the subject image and the sum of the detected high-frequency components in the video signal is determined;
Is the driving speed of the focusing lens driving motor set?The value is not limited to the high frequency component extracted by a single bandpass filter, but is the value obtained by mixing and adding the outputs of multiple bandpass filters. The above-mentioned difference value may be calculated using .
また上述の実施例では、被写体のエツジ幅検出値を用い
てフォーカシングレンズ駆動用モータの駆動速度を設定
する手段（第３図特性曲線ａ、ｂ、ｃ）を用いているが
、これを第３図の加算値Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃそのものの絶
対値を用いて行なうことも可能である。Furthermore, in the above-mentioned embodiment, means (characteristic curves a, b, c in Fig. 3) for setting the driving speed of the focusing lens driving motor using the edge width detection value of the subject is used. It is also possible to use the absolute values of the added values Sa, Sb, and Sc shown in the figure.
また上述の実施例では、差分値を求めるのに前フィール
ドのエツジ幅検出値と高周波成分抽出値の加算値を比較
して行なっているが、この検出周期もｌフィールドに限
定されるものではなく１例えば数フィールドごとに行な
ってもよい６例をあげると１本発明装置では絞りエンコ
ーダ１７により絞り値を検出しているため、被写界深度
に応じたフォーカシングレンズ駆動用モータの制御が可
能である。すなわち被写界深度が深い場合には２通常と
同じレンズ移動量に対する合焦度の変化が小さくなるた
め、焦点制御の間隔を長くする等の制御が可能である。Furthermore, in the above embodiment, the difference value is calculated by comparing the edge width detection value of the previous field and the added value of the high frequency component extraction value, but this detection period is not limited to the l field. 1. For example, this may be done every few fields. 1. In the device of the present invention, the aperture value is detected by the aperture encoder 17, so it is possible to control the focusing lens drive motor according to the depth of field. be. That is, when the depth of field is deep, the change in the degree of focus for the same amount of lens movement as in the normal case is small, so control such as increasing the focus control interval is possible.
［発明の効果］
以上述べたように、本発明における自動焦点整合装置に
よれば、被写体像のエツジ幅検出値と、このエツジ幅検
出値に高周波成分を加算した値の変位にもとづいて焦点
調節系の駆動速度を制御するようにしたので、被写体の
種類や状況、たとえば、高輝度被写体や低コントラスト
の被写体に対しても、正確に焦点整合動作を行なうこと
ができる。特に合焦点近傍においては確実に駆動速度を
低速に制御することができ、ハンチング等の誤動作や合
焦時間に長時間な費することがなく、迅速且つ高精度の
自動焦点整合動作が可能となる。[Effects of the Invention] As described above, according to the automatic focusing device of the present invention, focus adjustment is performed based on the displacement of the edge width detection value of the subject image and the value obtained by adding a high frequency component to the edge width detection value. Since the driving speed of the system is controlled, it is possible to accurately perform focusing operations regardless of the type of subject or situation, such as a high-brightness subject or a low-contrast subject. In particular, the drive speed can be reliably controlled to a low speed near the in-focus point, eliminating malfunctions such as hunting and long focusing times, enabling quick and highly accurate automatic focusing operation. .
第１図は本発明における自動焦点整合装置の構成を示す
ブロック図。
第２図は本発明の１部を構成するエツジ幅検出回路の動
作を説明するためのエツジ幅検出値とフォーカシングレ
ンズ位置の関係を示す特性図。
第３図は本発明のフォーカシングレンズ駆動用モータの
制御動作を説明するための特性図。
第４図は本発明におけるフォーカシングレンズ駆動用モ
ータの制御動作を説明するための特性図、
第５図は本発明装置における焦１点整合動作を説明する
ためのフローチャート。
第６図は本発明におけるエツジ幅検出動作の原理を説明
するための図、
第７図は本発明におけるエツジ幅検出回路の構成を示す
ブロック図、
第８図は本発明以前の焦点調節速度制御動作を説明する
ための図である。
第αロ
４夕」Ｄ
しτＩＬ ｒ
第６
図
（ｂ）
Ｍ鏑←
しン°ス゛端ソ之し！
→？ａ層う向FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an automatic focusing device according to the present invention. FIG. 2 is a characteristic diagram showing the relationship between the edge width detection value and the focusing lens position for explaining the operation of the edge width detection circuit that constitutes a part of the present invention. FIG. 3 is a characteristic diagram for explaining the control operation of the focusing lens driving motor of the present invention. FIG. 4 is a characteristic diagram for explaining the control operation of the focusing lens drive motor in the present invention, and FIG. 5 is a flowchart for explaining the single focal point alignment operation in the apparatus of the present invention. FIG. 6 is a diagram for explaining the principle of edge width detection operation in the present invention, FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the edge width detection circuit in the present invention, and FIG. 8 is a focus adjustment speed control prior to the present invention. FIG. 3 is a diagram for explaining the operation. Alpha ro 4th night'D τIL r Fig. 6 (b) →? A-layer back
Claims (1)
成分を検出する第１の検出手段 と、前記映像信号より被写体像のエッジ部分の幅に関す
る情報を検出する第２の検出手段と、前記第２の検出手
段の出力にもとづいて前記光学系と結像面の相対位置を
変化させる焦点調節系の駆動速度を設定する第１の制御
手段と、前記第１及び第２の検出手段の出力の加算値の
変化にもとづいて前記光学系の駆動速度を設定する第２
の制御手段と、前記第１および第２の制御手段によって
設定された駆動速度で前記焦点調節系を駆動する駆動手
段とを備えたことを特徴とする自動焦点整合装置。[Scope of Claims] Imaging means for converting a subject image formed by a photographing optical system into a video signal; first detection means for detecting a high frequency component in the video signal; a second detection means for detecting information regarding the width of the edge portion; and a second detection means for setting a driving speed of a focus adjustment system for changing the relative position of the optical system and the imaging plane based on the output of the second detection means. a second control means for setting the driving speed of the optical system based on a change in the sum of the outputs of the first and second detection means;
An automatic focusing device comprising: a control means; and a drive means for driving the focus adjustment system at a drive speed set by the first and second control means.
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7593054B2 (en) | 2002-08-07 | 2009-09-22 | Panasonic Corporation | Focusing apparatus |
| KR101103617B1 (en) * | 2010-05-07 | 2012-01-09 | 엠텍비젼 주식회사 | Auto focus controlling method and device |
| JP2012255896A (en) * | 2011-06-08 | 2012-12-27 | Canon Inc | Imaging apparatus, focus adjustment method therefor and program |
| JP2014228592A (en) * | 2013-05-20 | 2014-12-08 | キヤノン株式会社 | Image pickup apparatus, image pickup system, image pickup apparatus controlling method, program, and storage medium |
| CN105635587A (en) * | 2016-02-19 | 2016-06-01 | 上海集光安防科技股份有限公司 | Automatic focusing method for integrated movement |
| JP2017120290A (en) * | 2015-12-28 | 2017-07-06 | キヤノン株式会社 | Lens system and imaging apparatus having the same |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6141277A (en) * | 1984-08-01 | 1986-02-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Automatic focus controller |
| JPS62103616A (en) * | 1985-10-30 | 1987-05-14 | Canon Inc | Focus detector |
-
1989
- 1989-04-21 JP JP1102344A patent/JP2832029B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6141277A (en) * | 1984-08-01 | 1986-02-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Automatic focus controller |
| JPS62103616A (en) * | 1985-10-30 | 1987-05-14 | Canon Inc | Focus detector |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7593054B2 (en) | 2002-08-07 | 2009-09-22 | Panasonic Corporation | Focusing apparatus |
| KR101103617B1 (en) * | 2010-05-07 | 2012-01-09 | 엠텍비젼 주식회사 | Auto focus controlling method and device |
| JP2012255896A (en) * | 2011-06-08 | 2012-12-27 | Canon Inc | Imaging apparatus, focus adjustment method therefor and program |
| JP2014228592A (en) * | 2013-05-20 | 2014-12-08 | キヤノン株式会社 | Image pickup apparatus, image pickup system, image pickup apparatus controlling method, program, and storage medium |
| JP2017120290A (en) * | 2015-12-28 | 2017-07-06 | キヤノン株式会社 | Lens system and imaging apparatus having the same |
| US10627596B2 (en) | 2015-12-28 | 2020-04-21 | Canon Kabushiki Kaisha | Lens apparatus and image pickup apparatus including the same |
| CN105635587A (en) * | 2016-02-19 | 2016-06-01 | 上海集光安防科技股份有限公司 | Automatic focusing method for integrated movement |
| CN105635587B (en) * | 2016-02-19 | 2019-03-12 | 上海集光安防科技股份有限公司 | A kind of auto focusing method of integration machine core |
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