JPH06303487A - Automatic focusing adjustment device and video camera - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To execute highly precise automatic focusing adjustment by obtaining the contrast information of a subject independently of a focusing state by detecting the maximum value and the minimum value of a luminance signal in respect of the automatic focusing adjustment device of a video signal system of a video camera, etc. CONSTITUTION:This automatic focusing device is constituted of a camera process circuit 4 to generate a video signal from the output of a CCD 3, a maximum value detection circuit 6 and a minimum value detection circuit 7 to detect the maximum value and the minimum value within a certain period of time of the luminance signal Y generated by the camera process circuit 4, a focus signal detecting means 5 to extract a higher frequency component than a certain value and calculate the focus signal V corresponding to the focusing state of a lens 1, a motor driving part 9 to move a focusing adjustment use lens part and execute focus adjustment, and a lens control part 8 to give an instruction for driving the focusing adjustment use lens part to the motor driving part 9 by the focal signal V, a maximum value signal H and a minimum value signal L.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は電子スチルカメラおよび
ビデオカメラの焦点調節をする際に、撮影すべき被写体
の像を最適な焦点位置に自動的にフォーカシングする自
動焦点調節装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic focus adjusting device for automatically focusing an image of a subject to be photographed at an optimum focus position when adjusting the focus of an electronic still camera and a video camera.

【０００２】[0002]

【従来の技術】自動焦点調節装置はビデオカメラ、スチ
ルカメラを含むさまざまなカメラに用いられており、赤
外線を用いた測距方式、位相差検出方式などの方式が提
案されている。ビデオカメラでは主に、輝度信号の変化
（以下コントラスト）をもちいて焦点調節を行う映像信
号方式を用いた方法が利用され、例えば「山登りサーボ
方式によるテレビカメラの自動焦点調整」（「ＮＨＫ技
術研究」第１７巻 第１号２１頁 昭和４０年発行 石
田他）の論文に詳細が発表されている。2. Description of the Related Art Automatic focus adjusting devices are used in various cameras including video cameras and still cameras, and methods such as a distance measuring method using infrared rays and a phase difference detecting method have been proposed. Video cameras mainly use a method that uses a video signal system that performs focus adjustment by using a change in luminance signal (hereinafter referred to as "contrast"). For example, "automatic focus adjustment of a television camera by a mountain climbing servo system"("NHK technology research"). The details are published in a paper by Ishida et al.), Vol. 17, No. 1, p. 21.

【０００３】[0003]

【発明が解決しようとする課題】自動焦点調節装置はそ
れぞれの方式に長所短所があるが、アクティブ方式、位
相差検出方式は焦点調節のための光学系が必要なため小
型化・低コスト化の点で不利である。Although each of the automatic focus adjusting devices has its merits and demerits, the active system and the phase difference detection system are required to have an optical system for focus adjustment. It is disadvantageous in terms.

【０００４】映像信号方式は焦点調節のための光学系が
不要で、高精度な調節を行うことができるが、以下のよ
うな問題があった。 （１）映像信号から一定値以上の周波数成分を抽出する
ことにより焦点信号を得て焦点調節を行う場合、現在得
られる焦点信号のレベルの値から合焦状態なのかピンボ
ケ状態なのかを絶対的に判断することはできないため、
焦点信号のレベルの変化から、山登り動作の完了を判断
している。しかし、手振れや被写体の擾乱やシーン変化
等の要因により偽の山登り動作完了の条件が成立するこ
とがあり、ボケた状態で停止してしまうことがあった。 （２）合焦状態からピンボケ状態にシーンが変化したと
きに焦点信号の変化量が被写体により異なるので、合焦
動作を開始すべき基準となる値を被写体に応じて設定す
るのは困難であった。The video signal system does not require an optical system for focus adjustment and can perform highly accurate adjustment, but it has the following problems. (1) When a focus signal is obtained and focus adjustment is performed by extracting frequency components of a certain value or more from the video signal, it is absolutely determined whether the focus state or the out-of-focus state is based on the level value of the focus signal currently obtained. Because it cannot be determined
Completion of the hill climbing operation is judged from the change in the level of the focus signal. However, due to factors such as camera shake, subject disturbance, scene changes, and the like, a false condition for completing the hill climbing motion may be satisfied, and the camera may stop in a blurred state. (2) When the scene changes from the in-focus state to the out-of-focus state, the amount of change in the focus signal differs depending on the subject, so it is difficult to set the reference value for starting the focusing operation according to the subject. It was

【０００５】これらはいずれも被写体のコントラスト状
況を焦点信号のみから判断していることに起因するもの
である。All of these are due to the fact that the contrast condition of the subject is judged only from the focus signal.

【０００６】本発明はかかる点に鑑み、輝度信号の最大
値、最小値を検出して、ピント状態によらずに被写体の
コントラスト情報を得て、高精度な自動焦点調節を行う
自動焦点調節装置を提供することを目的とする。In view of the above point, the present invention detects the maximum value and the minimum value of the luminance signal, obtains the contrast information of the subject regardless of the focus state, and performs automatic focus adjustment with high accuracy. The purpose is to provide.

【０００７】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達す
るため、被写体を撮影する撮影レンズと、撮影レンズを
介して得られる被写体像の光信号を光ー電気変換する撮
像素子と、その撮像素子出力に一定の信号処理を施した
映像信号を出力するカメラプロセス回路と、前記カメラ
プロセス回路にて生成される前記映像信号の内、一定期
間内の最大値信号を検出する最大値検出手段と、前記カ
メラプロセス回路にて生成される前記映像信号の内、一
定期間内の最小値信号を検出する最小値検出手段と、前
記カメラプロセス回路にて生成される前記映像信号の
内、一定値以上の周波数成分を抽出し、前記撮影レンズ
のピント状態に対応した焦点信号を演算する焦点信号検
出手段と、前記撮影レンズの一部であって、ピント調節
機能を有する焦点調節用レンズ部を前記撮影レンズの光
軸上に沿って移動させピント調整を行なうレンズ駆動手
段と、前記最大値信号と前記最小値信号と前記焦点信号
とに基づき、前記レンズ駆動手段に前記焦点調節用レン
ズ部を駆動すべき方向、駆動速度を指示するレンズ制御
部とから構成される。In order to achieve the above object, the present invention has a taking lens for taking an image of an object, an image pickup device for optoelectrically converting an optical signal of an image of the object obtained through the taking lens, and its image pickup. A camera process circuit that outputs a video signal whose element output is subjected to a certain signal processing, and a maximum value detection unit that detects a maximum value signal within a certain period of the video signals generated by the camera process circuit. A minimum value detecting means for detecting a minimum value signal within a certain period of the video signal generated by the camera process circuit, and a predetermined value or more among the video signals generated by the camera process circuit A focus signal detecting means for extracting a frequency component of the photographing lens and calculating a focus signal corresponding to the focus state of the photographing lens; The lens drive means for moving the lens section for use along the optical axis of the taking lens to adjust the focus, and the lens drive means for adjusting the focus based on the maximum value signal, the minimum value signal and the focus signal. And a lens control unit for instructing a driving speed and a driving speed.

【０００８】[0008]

【作用】本発明は上記した構成によって、前記最大値信
号と前記最小値信号とからコントラスト情報を抽出し、
前記焦点信号の変化の様子を予測して前記焦点調節用レ
ンズ部の駆動を実行させることにより、偽合焦や不安定
な動作をすることの無い高品位な自動焦点調節を実施す
るようにしたものである。According to the present invention, with the above configuration, the contrast information is extracted from the maximum value signal and the minimum value signal,
By predicting the state of change of the focus signal and driving the focus adjustment lens unit, high-quality automatic focus adjustment without false focusing or unstable operation is performed. It is a thing.

【０００９】[0009]

【実施例】以下、本発明の自動焦点調節装置の実施例に
ついて図面を参照しながら説明する。図１に本発明の第
１の実施例の構成を示す。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the automatic focus adjusting device of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows the configuration of the first embodiment of the present invention.

【００１０】図１において、１はズームレンズであり、
２個のレンズ群により構成されている（各レンズ群は便
宜上各々１枚の凹レンズあるいは凸レンズにて示すが、
実際は複数枚の凹レンズ、あるいは凸レンズより構成さ
れる。図１において、各々１ａ、１ｂにて示す。）。被
写体２の像はズームレンズ１を介し、ＣＣＤ３に入力さ
れる。カメラプロセス回路４はＣＣＤ３より得られる電
気信号に各種信号処理を施し、所定の映像信号（例えば
ＮＴＳＣ信号）Ｃ0を出力する。In FIG. 1, reference numeral 1 is a zoom lens,
It is composed of two lens groups (each lens group is shown as one concave lens or one convex lens for convenience,
Actually, it is composed of a plurality of concave lenses or convex lenses. In FIG. 1, they are indicated by 1a and 1b, respectively. ). The image of the subject 2 is input to the CCD 3 via the zoom lens 1. The camera process circuit 4 performs various signal processing on the electric signal obtained from the CCD 3 and outputs a predetermined video signal (for example, NTSC signal) C0.

【００１１】焦点信号検出手段５は、カメラプロセス回
路４より出力される輝度信号Ｙの内、一定値以上の周波
数成分を抽出し、撮影レンズ１のピント状態に対応した
焦点信号Ｖをフィールド周期で演算する。焦点信号検出
手段５の内部を図２に示す。図２に示すように、帯域フ
ィルタ１１により一定の範囲の周波数成分を抽出し、絶
対値回路１２により絶対値を取り、ピーク検波回路１３
でピークを検出して焦点信号Ｖを出力する。The focus signal detecting means 5 extracts a frequency component of a certain value or more from the luminance signal Y output from the camera process circuit 4, and outputs a focus signal V corresponding to the focus state of the taking lens 1 in a field cycle. Calculate The inside of the focus signal detection means 5 is shown in FIG. As shown in FIG. 2, a bandpass filter 11 extracts frequency components in a certain range, an absolute value circuit 12 takes an absolute value, and a peak detection circuit 13
The peak is detected at and the focus signal V is output.

【００１２】最大値検出回路６は輝度信号Ｙの最大値を
検出するもので、その内部を図３に示す。図３に示すよ
うに、比較器１４で入力とＤ−ＦＦ１６の出力を比較
し、その判断結果によってマルチプレクサ１５を切り換
え、入力とＤ−ＦＦ１６の出力の内の大きい方を出力す
る。これがＤ−ＦＦ１６の入力となり次のクロックでＤ
−ＦＦ１６の出力が最大値に更新される。この最大値の
検出はＤ−ＦＦ１６のリセットがかかってから次のリセ
ットまでの期間にわたって行われることになる。ここで
は垂直同期信号でリセットをかけるので、１フィールド
毎に最大値が得られることになる。The maximum value detection circuit 6 detects the maximum value of the luminance signal Y, and the inside thereof is shown in FIG. As shown in FIG. 3, the comparator 14 compares the input with the output of the D-FF 16, switches the multiplexer 15 according to the determination result, and outputs the larger one of the input and the output of the D-FF 16. This becomes the input of D-FF16 and D is input at the next clock.
-The output of FF16 is updated to the maximum value. The detection of this maximum value is performed during the period from when the D-FF 16 is reset to the next reset. Here, since the reset is applied by the vertical synchronizing signal, the maximum value can be obtained for each field.

【００１３】最小値検出回路７は輝度信号Ｙの最小値を
検出するもので、その内部を図４に示す。図４に示すよ
うに、比較器１７で入力とＤ−ＦＦ１９の出力を比較
し、その判断結果によってマルチプレクサ１８を切り換
え、入力とＤ−ＦＦ１９の出力の内の小さい方を出力す
る。これがＤ−ＦＦ１９の入力となり次のクロックでＤ
−ＦＦ１９の出力が最小値に更新される。この最小値の
検出はＤ−ＦＦ１９のセットがかかってから次のセット
までの期間にわたって行われることになる。ここでは垂
直同期信号でセットをかけるので、１フィールド毎に最
小値が得られることになる。The minimum value detection circuit 7 detects the minimum value of the luminance signal Y, and the inside thereof is shown in FIG. As shown in FIG. 4, the comparator 17 compares the input with the output of the D-FF 19, the multiplexer 18 is switched according to the determination result, and the smaller one of the input and the output of the D-FF 19 is output. This becomes the input of D-FF19 and D is input at the next clock.
-The output of FF19 is updated to the minimum value. This detection of the minimum value will be performed over the period from when the D-FF 19 is set to the next set. Since the vertical synchronizing signal is set here, the minimum value is obtained for each field.

【００１４】最大値検出回路６の最大値信号Ｈと最小値
検出回路７の最小値信号Ｌはレンズ制御部８へ送られ
る。レンズ制御部８は、２フィールド分の焦点信号Ｖか
ら、その両者の差klＶを演算し、klＶの絶対値と符号、
及びＶの絶対値により撮影レンズの合焦状態を判断し、
モータ駆動部９にモータの駆動速度、方向を規定するた
めの信号を出力する。モータ駆動部９はレンズ制御部８
により指示された駆動速度、方向に従って、モータ１０
を駆動するための信号を出力し、所定の位置までレンズ
を駆動することにより自動焦点調節が行なわれる。The maximum value signal H of the maximum value detection circuit 6 and the minimum value signal L of the minimum value detection circuit 7 are sent to the lens controller 8. The lens controller 8 calculates the difference klV between the focus signals V for two fields and calculates the absolute value and sign of klV,
And the absolute value of V is used to determine the focus state of the taking lens,
A signal for defining the driving speed and direction of the motor is output to the motor driving unit 9. The motor drive unit 9 is the lens control unit 8
According to the drive speed and direction instructed by the motor 10
The automatic focus adjustment is performed by outputting a signal for driving the lens and driving the lens to a predetermined position.

【００１５】モータ１０の駆動方法としては、焦点調節
用レンズ１ａを合焦点へ駆動する山登り制御と、焦点調
節用レンズ１ａを一定周波数で光軸に沿って振動させ、
得られた変調成分により焦点調節用レンズ１ａを合焦点
へ駆動する補助振動制御とがある。山登り制御は高速動
作が可能であるが、誤動作したときは復帰に時間がかか
る。補助振動制御は山登り制御より低速になるが、変調
成分をフィードバックするため高精度な合焦が可能であ
る。As a driving method of the motor 10, hill-climbing control for driving the focus adjusting lens 1a to a focal point and vibrating the focus adjusting lens 1a at a constant frequency along the optical axis,
There is auxiliary vibration control for driving the focus adjustment lens 1a to the in-focus point by the obtained modulation component. Although the mountain climbing control can operate at high speed, it takes time to recover when it malfunctions. Although the auxiliary vibration control is slower than the hill climbing control, the modulation component is fed back, so that highly accurate focusing is possible.

【００１６】図５、図６に被写体、および焦点検出手段
の各部の信号の様子を示す。図５はコントラストが高い
被写体のピンボケ時、図６はコントラストの低い被写体
の合焦時である。図５(a)の状態では合焦動作を開始、
または動作中であれば継続する必要があり、図６(a)の
状態では合焦動作を停止させる必要がある。図５(b)に
図５(a)の被写体の輝度信号とその最大値２０、最小値
２１及び差２２を示す。図６(b)に図６(a)の被写体の輝
度信号とその最大値２４、最小値２５及び差２６を示
す。図５(c)には図５(b)の輝度信号の高周波成分の波形
とそのピーク値２３を示す。図６(c)には図６(b)の輝度
信号の高周波成分の波形とそのピーク値２７を示す。FIGS. 5 and 6 show signals of the subject and each part of the focus detection means. FIG. 5 shows an out-of-focus object having a high contrast, and FIG. 6 shows an in-focus object having a low contrast. Focusing operation starts in the state of FIG.
Alternatively, it is necessary to continue if it is in operation, and it is necessary to stop the focusing operation in the state of FIG. FIG. 5B shows the luminance signal of the subject of FIG. 5A and the maximum value 20, the minimum value 21 and the difference 22 thereof. FIG. 6B shows the luminance signal of the subject of FIG. 6A, the maximum value 24, the minimum value 25, and the difference 26 thereof. FIG. 5 (c) shows the waveform of the high frequency component of the luminance signal of FIG. 5 (b) and its peak value 23. FIG. 6C shows the waveform of the high frequency component of the luminance signal of FIG. 6B and its peak value 27.

【００１７】焦点検出手段はこのピーク値を焦点信号Ｖ
としてレンズ制御部８へ出力し、その値を基にレンズ制
御部８はレンズ１ａを移動させるための指令をモータ駆
動部９に送る。しかし、図５(c)のように、ピンボケ状
態のピーク値２３が図６(c)の合焦状態のピーク値２７
とほぼ同じ値を持つ場合もある。従って、あるシーンを
撮影している状態から、klＶが検出できないくらいゆっ
くりとしたシーン変化により図５(a)、または図６(a)の
被写体を撮影した場合に、焦点信号Ｖのみから図５(a)
の状態に変化したか、図６(a)の状態に変化したかを判
断したり、山登り制御で、図５(a)のコントラストの高
い被写体に対する合焦動作中に被写体の擾乱や手振れな
どで合焦と判断して停止してしまった場合と、図６(a)
のコントラストの低い被写体に対する合焦動作を正しく
完了した場合とを、焦点信号Ｖのみから判別するのは困
難である。The focus detecting means uses this peak value as the focus signal V.
Is output to the lens control unit 8, and based on the value, the lens control unit 8 sends a command to move the lens 1a to the motor drive unit 9. However, as shown in FIG. 5C, the peak value 23 in the out-of-focus state is the peak value 27 in the focused state in FIG. 6C.
May have almost the same value as. Therefore, when a certain scene is photographed and the subject of FIG. 5 (a) or 6 (a) is photographed due to a scene change that is so slow that klV cannot be detected, only the focus signal V of FIG. (a)
6A or the state shown in FIG. 6A, or by hill climbing control, due to disturbance or camera shake of the subject during the focusing operation for the high contrast subject of FIG. 5A. When it is judged to be in focus and it has stopped, Fig. 6 (a)
It is difficult to determine from the focus signal V only when the focusing operation for a subject having low contrast is correctly completed.

【００１８】そこで、最大値信号Ｈと最小値信号Ｌを用
いれば、図５(a)の被写体では最大値２０と最小値２１
の差２２は大きな値となり、図６(a)の被写体では最大
値２４と最小値２５の差２６は小さな値となるので、同
じ焦点信号Ｖに対してもその焦点信号が合焦状態かピン
ボケ状態かが判断できる。明かなピンボケ状態と判断さ
れれば、山登り制御により高速に合焦させ、やや判断が
困難な場合は補助振動制御により高精度に合焦させると
いった処理が可能である。Therefore, if the maximum value signal H and the minimum value signal L are used, the maximum value 20 and the minimum value 21 in the subject of FIG.
6 has a large value, and the difference 26 between the maximum value 24 and the minimum value 25 in the subject of FIG. 6 (a) is a small value. You can judge whether it is in a state. If it is determined that there is a clear out-of-focus state, it is possible to perform high-speed focusing by hill climbing control, and if it is somewhat difficult to determine, high-precision focusing by auxiliary vibration control.

【００１９】図７に本発明の第２の実施例の構成を示
す。図７において、２８はズームレンズであり、２個の
レンズ群により構成されている（各レンズ群は便宜上各
々１枚の凹レンズあるいは凸レンズにて示すが、実際は
複数枚の凹レンズ、あるいは凸レンズより構成される。
図７において各々２８ａ、２８ｂにて示す。）。被写体
２９の像はズームレンズ２８を介し、ＣＣＤ３０に入力
される。カメラプロセス回路３１はＣＣＤ３０より得ら
れる電気信号に各種信号処理を施し、所定の映像信号
（例えばＮＴＳＣ信号）Ｃ0を出力する。FIG. 7 shows the configuration of the second embodiment of the present invention. In FIG. 7, 28 is a zoom lens, which is composed of two lens groups (each lens group is shown as one concave lens or convex lens for convenience, but actually it is composed of a plurality of concave lenses or convex lenses). It
In FIG. 7, they are indicated by 28a and 28b, respectively. ). The image of the subject 29 is input to the CCD 30 via the zoom lens 28. The camera process circuit 31 performs various signal processing on the electric signal obtained from the CCD 30 and outputs a predetermined video signal (for example, NTSC signal) C0.

【００２０】焦点信号検出手段３２は、カメラプロセス
回路３１より出力される輝度信号Ｙの内、一定値以上の
周波数成分を抽出し、撮影レンズ２８のピント状態に対
応した焦点信号Ｖをフィールド周期で演算する。焦点信
号検出手段３２の内部を図８に示す。図８に示すよう
に、帯域フィルタ３８により一定の範囲の周波数成分を
抽出し、絶対値回路３９により絶対値を取り、ピーク検
波回路４０でピークを検出して焦点信号Ｖを出力する。The focus signal detecting means 32 extracts a frequency component of a certain value or more from the luminance signal Y output from the camera process circuit 31, and outputs the focus signal V corresponding to the focus state of the taking lens 28 in the field cycle. Calculate The inside of the focus signal detection means 32 is shown in FIG. As shown in FIG. 8, the band-pass filter 38 extracts frequency components in a certain range, the absolute value circuit 39 takes an absolute value, the peak detection circuit 40 detects a peak, and outputs the focus signal V.

【００２１】最大値検出回路３３は輝度信号Ｙの最大値
を検出するもので、その内部を図９に示す。図９に示す
ように、比較器４１で入力とＤ−ＦＦ４４の出力を比較
し、その判断結果によってマルチプレクサ４２を切り換
え、入力とＤ−ＦＦ４４の出力のうちの大きい方を出力
する。これがＬＰＦ４３の入力となり低周波成分が抽出
される。ＬＰＦ４３の出力はＤ−ＦＦ４４の入力となり
次のクロックでＤ−ＦＦ４４の出力が最大値に更新され
る。この最大値の検出はＤ−ＦＦ４４のリセットがかか
ってから次のリセットまでの期間にわたって行われるこ
とになる。ここでは垂直同期信号でリセットをかけるの
で、１フィールド毎に最大値が得られることになる。The maximum value detection circuit 33 detects the maximum value of the luminance signal Y, and the inside thereof is shown in FIG. As shown in FIG. 9, the comparator 41 compares the input with the output of the D-FF 44, switches the multiplexer 42 according to the determination result, and outputs the larger one of the input and the output of the D-FF 44. This becomes the input of the LPF 43 and the low frequency component is extracted. The output of the LPF 43 becomes the input of the D-FF 44, and the output of the D-FF 44 is updated to the maximum value at the next clock. The detection of the maximum value is performed during the period from the reset of the D-FF 44 to the next reset. Here, since the reset is applied by the vertical synchronizing signal, the maximum value can be obtained for each field.

【００２２】最小値検出回路３４は輝度信号Ｙの最小値
を検出するもので、その内部を図１０に示す。図１０に
示すように、比較器４５で入力とＤ−ＦＦ４８の出力を
比較し、その判断結果によってマルチプレクサ４６を切
り換え、入力とＤ−ＦＦ４８の出力のうちの小さい方を
出力する。これがＬＰＦ４７の入力となり低周波成分が
抽出される。ＬＰＦ４７の出力はＤ−ＦＦ４８の入力と
なり次のクロックでＤ−ＦＦ４８の出力が最小値に更新
される。この最大値の検出はＤ−ＦＦ４８のセットがか
かってから次のセットまでの期間にわたって行われるこ
とになる。ここでは垂直同期信号でセットをかけるの
で、１フィールド毎に最小値が得られることになる。The minimum value detection circuit 34 detects the minimum value of the luminance signal Y, and the inside thereof is shown in FIG. As shown in FIG. 10, the comparator 45 compares the input with the output of the D-FF 48, the multiplexer 46 is switched according to the determination result, and the smaller of the input and the output of the D-FF 48 is output. This becomes the input of the LPF 47 and the low frequency component is extracted. The output of the LPF 47 becomes the input of the D-FF 48, and the output of the D-FF 48 is updated to the minimum value at the next clock. The detection of this maximum value will be performed over the period from when the D-FF 48 is set to the next set. Since the vertical synchronizing signal is set here, the minimum value is obtained for each field.

【００２３】最大値検出回路３３の最大値信号Ｈと最小
値検出回路３４の最小値信号Ｌはレンズ制御部３５へ送
られる。レンズ制御部３５は、２フィールド分の焦点信
号Ｖから、その両者の差klＶを演算し、klＶの絶対値と
符号、及びＶの絶対値により撮影レンズの合焦状態を判
断し、モータ駆動部３６にモータの駆動速度、方向を規
定するための信号を出力する。モータ駆動部３６はレン
ズ制御部３５により指示された駆動速度、方向に従っ
て、モータ３７を駆動するための信号を出力し、所定の
位置までレンズを駆動することにより自動焦点調節が行
なわれる。The maximum value signal H of the maximum value detection circuit 33 and the minimum value signal L of the minimum value detection circuit 34 are sent to the lens controller 35. The lens control unit 35 calculates the difference klV between the focus signals V for two fields and determines the focusing state of the taking lens based on the absolute value and sign of klV and the absolute value of V, and the motor drive unit. A signal for defining the driving speed and direction of the motor is output to 36. The motor drive unit 36 outputs a signal for driving the motor 37 according to the drive speed and direction instructed by the lens control unit 35, and drives the lens to a predetermined position to perform automatic focus adjustment.

【００２４】ＣＣＤ３０に白傷があり、ある画素からは
常に飽和レベルの信号がでる場合、最大値は常にその飽
和レベルになってしまい、正しい画像情報の最大値が検
出できなくなるが、最大値検出回路３３ではＬＰＦ４３
を通しているので急峻な信号変化に引きずられることも
なく、信号レベルの高い画素がある程度まとまった部分
で最大値を検出できるので白傷の影響を防ぐことができ
る。When the CCD 30 has a white flaw and a signal of a saturation level is always output from a certain pixel, the maximum value is always at the saturation level, and the maximum value of correct image information cannot be detected, but the maximum value is detected. LPF 43 in circuit 33
Since it passes through, the maximum value can be detected in a portion where pixels with a high signal level are gathered to some extent without being dragged by a sharp signal change, so that the influence of white defects can be prevented.

【００２５】ＣＣＤ３０に黒傷があり、ある画素から常
に０レベルの信号がでる場合も最小値は常に０となる
が、最小値検出回路３４ではＬＰＦ４７を通しているの
で、白傷の場合と同様で信号レベルの低い画素がある程
度まとまった部分で最小値を検出できるので黒傷の影響
を防ぐことができる。Even when the CCD 30 has a black defect and a signal of 0 level always appears from a certain pixel, the minimum value is always 0. However, since the minimum value detection circuit 34 passes through the LPF 47, the signal is the same as the case of the white defect. Since the minimum value can be detected in a portion where low level pixels are collected to some extent, the influence of black scratches can be prevented.

【００２６】[0026]

【発明の効果】以上述べたように本発明は、最大値信号
と最小値信号から、ある焦点信号の値が、合焦状態かピ
ンボケ状態かを判断し、焦点調節用レンズの駆動を実行
させることにより、誤動作の少ない安定で応答性の良好
な焦点調節を可能とし、自動焦点調節装置に極めて優れ
た効果を有するものである。As described above, according to the present invention, it is determined from the maximum value signal and the minimum value signal whether the value of a certain focus signal is in focus or out of focus, and the focus adjusting lens is driven. This enables stable and responsive focus adjustment with few malfunctions, and has an extremely excellent effect on the automatic focus adjustment device.

【００２７】また最大値、最小値の検出にＬＰＦを組み
合わせると、ＣＣＤに傷がない場合は回路規模の増大や
映像としの微小な輝点に反応しない、といった不利な点
もあるが、ＣＣＤに傷がある場合はその影響を受けにく
い最大値、最小値の検出が可能となる。これはＣＣＤの
傷の有無によりＬＰＦとの組み合わせを選択できる。さ
らに上記した自動焦点調節装置をビデオカメラに適用す
れば高品位な映像を得られるものが実現できる。Further, if the LPF is combined with the detection of the maximum value and the minimum value, there are disadvantages that the circuit scale is increased and it does not react to a minute bright spot as an image when the CCD is not damaged. If there is a scratch, it is possible to detect the maximum and minimum values that are not easily affected by it. This can be selected as a combination with the LPF depending on the presence or absence of scratches on the CCD. Further, by applying the above-mentioned automatic focus adjusting device to a video camera, it is possible to obtain a high quality image.

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

【図１】本発明の第１の実施例の自動焦点調節装置のブ
ロック図FIG. 1 is a block diagram of an automatic focusing device according to a first embodiment of the present invention.

【図２】本発明の第１の実施例の焦点検出手段のブロッ
ク図FIG. 2 is a block diagram of focus detecting means according to the first embodiment of the present invention.

【図３】本発明の第１の実施例の最大値検出回路のブロ
ック図FIG. 3 is a block diagram of a maximum value detection circuit according to the first embodiment of the present invention.

【図４】本発明の第１の実施例の最小値検出回路のブロ
ック図FIG. 4 is a block diagram of a minimum value detection circuit according to the first embodiment of the present invention.

【図５】第１の実施例によってコントラスト情報を検出
する被写体の例を示す図FIG. 5 is a diagram showing an example of a subject whose contrast information is detected according to the first embodiment.

【図６】第１の実施例によってコントラスト情報を検出
する被写体の他の例を示す図FIG. 6 is a diagram showing another example of a subject whose contrast information is detected according to the first embodiment.

【図７】本発明の第２の実施例の自動焦点調節装置のブ
ロック図FIG. 7 is a block diagram of an automatic focusing device according to a second embodiment of the present invention.

【図８】本発明の第２の実施例の焦点検出手段のブロッ
ク図FIG. 8 is a block diagram of focus detection means according to a second embodiment of the present invention.

【図９】本発明の第２の実施例の最大値検出回路のブロ
ック図FIG. 9 is a block diagram of a maximum value detection circuit according to a second embodiment of the present invention.

【図１０】本発明の第２の実施例の最小値検出回路のブ
ロック図FIG. 10 is a block diagram of a minimum value detection circuit according to a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ ズームレンズ ２ 被写体 ３ ＣＣＤ ４ カメラプロセス回路 ５ 焦点信号検出手段 ６ 最大値検出回路 ７ 最小値検出回路 ８ レンズ制御部 ９ モータ駆動部 １０ モータ １１ 帯域フィルタ １２ 絶対値回路 １３ ピーク検波回路 １４ 比較器 １５ マルチプレクサ １６ Ｄ−ＦＦ １７ 比較器 １８ マルチプレクサ １９ Ｄ−ＦＦ ２８ ズームレンズ ２９ 被写体 ３０ ＣＣＤ ３１ カメラプロセス回路 ３２ 焦点信号検出手段 ３３ 最大値検出回路 ３４ 最小値検出回路 ３５ レンズ制御部 ３６ モータ駆動部 ３７ モータ ３８ 帯域フィルタ ３９ 絶対値回路 ４０ ピーク検波回路 ４１ 比較器 ４２ マルチプレクサ ４３ ＬＰＦ ４４ Ｄ−ＦＦ ４５ 比較器 ４６ マルチプレクサ ４７ ＬＰＦ ４８ Ｄ−ＦＦ 1 Zoom Lens 2 Subject 3 CCD 4 Camera Process Circuit 5 Focus Signal Detection Unit 6 Maximum Value Detection Circuit 7 Minimum Value Detection Circuit 8 Lens Control Section 9 Motor Drive Section 10 Motor 11 Bandpass Filter 12 Absolute Value Circuit 13 Peak Detection Circuit 14 Comparator 15 multiplexer 16 D-FF 17 comparator 18 multiplexer 19 D-FF 28 zoom lens 29 subject 30 CCD 31 camera process circuit 32 focus signal detection means 33 maximum value detection circuit 34 minimum value detection circuit 35 lens control section 36 motor drive section 37 Motor 38 Band filter 39 Absolute value circuit 40 Peak detection circuit 41 Comparator 42 Multiplexer 43 LPF 44 D-FF 45 Comparator 46 Multiplexer 47 LPF 48 D-FF

─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成６年４月１９日[Submission date] April 19, 1994

【手続補正１】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図４[Name of item to be corrected] Figure 4

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図４】 [Figure 4]

【手続補正２】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図５[Name of item to be corrected] Figure 5

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図５】 [Figure 5]

【手続補正３】[Procedure 3]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図６[Name of item to be corrected] Figure 6

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図６】 [Figure 6]

【手続補正４】[Procedure amendment 4]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図１０[Name of item to be corrected] Fig. 10

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図１０】 [Figure 10]

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】被写体を撮影する撮影レンズと、前記撮影
レンズを介して得られる被写体像の光信号を光ー電気変
換する撮像素子と、その撮像素子出力に一定の信号処理
を施した映像信号を出力するカメラプロセス回路と、前
記カメラプロセス回路にて生成される前記映像信号の
内、一定期間内の最大値を検出する最大値検出手段と、
前記カメラプロセス回路にて生成される前記映像信号の
内、一定期間内の最小値を検出する最小値検出手段と、
前記カメラプロセス回路にて生成される前記映像信号の
内、一定値以上の周波数成分を抽出し、前記撮影レンズ
のピント状態に対応した焦点信号を演算する焦点信号検
出手段と、前記撮影レンズの一部であって、ピント調節
機能を有する焦点調節用レンズ部を前記撮影レンズの光
軸上に沿って移動させピント調整を行なうレンズ駆動手
段と、前記レンズ駆動手段に前記焦点調節用レンズ部を
駆動すべき方向、駆動速度を指示するレンズ制御部とを
備え、前記レンズ制御部は、前記最大値検出手段が出力
する最大値信号と、前記最小値検出手段が出力する最小
値信号とから前記被写体のコントラスト情報を抽出し、
前記焦点検出手段が出力する前記焦点信号と、前記コン
トラスト情報とに基づき、前記焦点調節用レンズ部を駆
動または停止させることを特徴とする自動焦点調節装
置。1. A photographing lens for photographing a subject, an image pickup device for photoelectrically converting an optical signal of a subject image obtained through the photographing lens, and a video signal obtained by subjecting the output of the image pickup device to a certain signal processing. A camera process circuit for outputting, and a maximum value detecting means for detecting a maximum value within a certain period of the video signal generated by the camera process circuit,
Among the video signals generated by the camera process circuit, a minimum value detecting means for detecting a minimum value within a certain period,
A focus signal detecting unit that extracts a frequency component of a certain value or more from the video signal generated by the camera process circuit and calculates a focus signal corresponding to the focus state of the photographing lens; And a lens driving means for performing focus adjustment by moving a focus adjusting lens portion having a focus adjusting function along the optical axis of the photographing lens, and driving the focus adjusting lens portion by the lens driving means. And a lens control unit for instructing a driving direction and a driving speed. The contrast information of
An automatic focus adjustment device, characterized in that the focus adjustment lens unit is driven or stopped based on the focus signal output from the focus detection unit and the contrast information. 【請求項２】レンズ制御部は、焦点信号とコントラスト
情報に基づいて焦点調節用レンズ部を合焦点へ駆動する
山登り制御機能と、前記焦点調節用レンズ部を一定周波
数で光軸に沿って振動させ、得られた変調成分により前
記焦点調節用レンズ部を合焦点へ駆動する補助振動制御
機能を有することを特徴とする請求項１記載の自動焦点
調節装置。2. The lens control section has a hill-climbing control function for driving the focus adjustment lens section to a focal point based on the focus signal and contrast information, and vibrates the focus adjustment lens section at a constant frequency along the optical axis. The automatic focus adjusting device according to claim 1, further comprising an auxiliary vibration control function for driving the focus adjusting lens unit to a focal point by the obtained modulation component. 【請求項３】最大値検出回路は、入力信号の低周波成分
の最大値を検出する機能を有することを特徴とする請求
項１記載の自動焦点調節装置。3. The automatic focus adjustment device according to claim 1, wherein the maximum value detection circuit has a function of detecting the maximum value of the low frequency component of the input signal. 【請求項４】最小値検出回路は、入力信号の低周波成分
の最小値を検出する機能を有することを特徴とする請求
項１記載の自動焦点調節装置。4. The automatic focusing apparatus according to claim 1, wherein the minimum value detection circuit has a function of detecting the minimum value of the low frequency component of the input signal. 【請求項５】請求項１から４のいずれかに記載の自動焦
点調節装置を備えていることを特徴とするビデオカメ
ラ。5. A video camera comprising the automatic focusing device according to any one of claims 1 to 4.