JPH0954244A - Automatic focusing device - Google Patents
Automatic focusing deviceInfo
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- JPH0954244A JPH0954244A JP8147641A JP14764196A JPH0954244A JP H0954244 A JPH0954244 A JP H0954244A JP 8147641 A JP8147641 A JP 8147641A JP 14764196 A JP14764196 A JP 14764196A JP H0954244 A JPH0954244 A JP H0954244A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はテレビカメラ等の撮
像装置に使用される電気的手段による撮像装置のオート
フォーカス装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an autofocus device for an image pickup device using electrical means used in an image pickup device such as a television camera.
【０００２】[0002]
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来の
テレビカメラに代表される電気的手段による撮像装置の
オートフォーカス装置について図５〜図８を参照して説
明する。2. Description of the Related Art A conventional autofocus device for an image pickup apparatus using electric means represented by a television camera will be described with reference to FIGS.
【０００３】従来から、テレビカメラで得られた画像信
号を数値化し計数処理をした後、撮像レンズのフォーカ
ス装置にフィードバックしてフォーカスを合わせる、図
５に示すような回路構成のオートフォーカス装置があっ
た。Conventionally, there is an autofocus device having a circuit structure as shown in FIG. 5, which performs numerical processing on an image signal obtained by a television camera, counts it, and feeds it back to a focusing device of an image pickup lens for focusing. It was
【０００４】図５に示す従来例について説明すると、輝
度信号ＹはＡ／Ｄコンバータ７０でサンプリングパルス
発生回路７７よりのサンプリングパルスに同期してデジ
タルデータに変換され、図７に示すデジタルハイパスフ
ィルター７１で高周波成分を取り出し、絶対値処理回路
７２において絶対値を求め、その出力を図６に示す画面
７８の評価枠７９内の全域にわたって積分し、オートフ
ォーカスのための水平方向の評価値を算出している。Explaining the conventional example shown in FIG. 5, the luminance signal Y is converted into digital data by the A / D converter 70 in synchronization with the sampling pulse from the sampling pulse generating circuit 77, and the digital high pass filter 71 shown in FIG. The high-frequency component is taken out with, the absolute value is obtained in the absolute value processing circuit 72, the output is integrated over the entire area within the evaluation frame 79 of the screen 78 shown in FIG. 6, and the horizontal evaluation value for autofocus is calculated. ing.
【０００５】即ち、この積分は水平枠制御信号発生回路
７４Ｈよりの水平方向の枠制御信号により設定された範
囲の水平ライン内の全データを加算回路７３Ｈに供給し
て加算し、その後、垂直枠制御信号発生回路７４Ｖより
の垂直方向の枠制御信号により設定された範囲におい
て、水平同期信号発生回路７６よりの水平同期信号で同
期を取りながら垂直方向に積分回路７３Ｖで積分して水
平方向の評価値を得、これを基準にしてフォーカス制御
をするものである。That is, in this integration, all the data in the horizontal lines in the range set by the horizontal frame control signal from the horizontal frame control signal generating circuit 74H are supplied to the adding circuit 73H for addition, and then the vertical frame is added. In the range set by the vertical frame control signal from the control signal generation circuit 74V, horizontal integration is performed by the integration circuit 73V in the vertical direction while synchronizing with the horizontal synchronization signal from the horizontal synchronization signal generation circuit 76. A value is obtained, and focus control is performed based on this value.
【０００６】しかしながら、従来より上述した評価値の
算出に関しては次のような問題があった。即ち、図６に
示す評価枠７９の内部に焦点をあてる対象物があったと
しても、評価枠７９の周辺に輝度差の大きな画像の縁周
部があると、算出する評価値に影響を与えることにな
る。この場合、この縁周部とこの対象物とがテレビカメ
ラから等距離にあれば特に問題は生じないが、距離が異
なる場合はこの評価枠７９の内部にある対象物にフォー
カスしないばかりか、前述した評価枠７９の周辺にある
縁周部にフォーカスしてしまうことがあった。However, there have been the following problems in the conventional calculation of the evaluation value. That is, even if there is an object to be focused inside the evaluation frame 79 shown in FIG. 6, if the peripheral portion of the image with a large brightness difference around the evaluation frame 79 has an influence on the calculated evaluation value. It will be. In this case, if the peripheral portion and the object are equidistant from the television camera, no particular problem occurs. However, if the distances are different, the object inside the evaluation frame 79 is not focused, and The focus may be focused on the peripheral portion around the evaluation frame 79.
【０００７】この対策として評価枠７９を小さくするこ
とが考えられるが、小さくなればそれに応じてこの対象
物の横方向の動きに対して評価値の変動が大きくなり、
フォーカスが外れていないのにフォーカスを動かすとい
う誤動作が起き易くなるものであった。As a countermeasure against this, it is conceivable to make the evaluation frame 79 small. However, if the evaluation frame 79 is made smaller, the evaluation value will vary greatly with respect to the lateral movement of the object.
Even if the focus is not out of focus, the malfunction of moving the focus is likely to occur.
【０００８】また、従来より図８に示すように複数の大
きさの異なった評価枠を用いたオートフォーカスの方法
があったが、これはボケの大きな状態での評価値の算出
および概略の位置制御には極めて大きな評価枠８０を用
い、更に焦点位置に追い込むときには小さな評価枠８１
を用いるという目的のものであって、それら評価枠の大
きさは極めて大きく異なっていた。Conventionally, there is an autofocus method using a plurality of evaluation frames of different sizes as shown in FIG. 8, but this is the calculation of the evaluation value in the state of large blur and the approximate position. An extremely large evaluation frame 80 is used for control, and a smaller evaluation frame 81 is used when the focus position is further driven.
The size of these evaluation frames was very different.
【０００９】そこで、フォーカス対象物の横方向の動き
に対して評価値変動の少ない評価枠の大きさを確保した
まま上記問題を解決する方法が望まれていた。Therefore, there has been a demand for a method of solving the above problem while ensuring the size of the evaluation frame in which the fluctuation of the evaluation value is small with respect to the lateral movement of the focus object.
【００１０】本発明は、テレビカメラ等の、電気的手段
による撮像装置のオートフォーカス装置であって、評価
枠周辺部にある輝度差が高い画像縁周部のオートフォー
カス動作に対する影響を排除しようとするものである。The present invention is an autofocus device for an image pickup device using electrical means, such as a television camera, in an attempt to eliminate the influence on the autofocus operation of the peripheral portion of the image having a high brightness difference in the peripheral portion of the evaluation frame. To do.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明はテレビカメラ等
の撮像装置からの画像信号の特定画像領域における水平
方向の周波数成分を抽出する評価値算出部と、この評価
値算出部による評価値に応じてこの撮像装置の撮像レン
ズ駆動部を制御する制御値を算出する信号処理部と、こ
の制御値をこの撮像レンズ駆動部に送出する出力部とを
少なくとも具備する撮像装置のオートフォーカス装置に
おいて、この評価値算出部を第１の評価値算出部と第２
の評価値算出部とで構成する。According to the present invention, there is provided an evaluation value calculating section for extracting a frequency component in the horizontal direction in a specific image area of an image signal from an image pickup device such as a television camera, and an evaluation value by the evaluation value calculating section. In the autofocus device of the image pickup apparatus, which comprises at least a signal processing section which calculates a control value for controlling the image pickup lens drive section of the image pickup apparatus according to the above, and an output section which sends this control value to the image pickup lens drive section, This evaluation value calculation unit is divided into a first evaluation value calculation unit and a second evaluation value calculation unit.
And an evaluation value calculation unit of.
【００１２】斯る本発明によれば、焦点を合わせる第１
の評価枠内の対象物以外の画像によるフォーカス制御動
作における影響を排除することができる。また、２つの
評価枠を自由に設定することができ、縁周部の影響排除
をより一層効果的に行うことができる。According to the present invention, the first focusing is performed.
It is possible to eliminate the influence in the focus control operation by the image other than the target object within the evaluation frame. Further, the two evaluation frames can be freely set, and the influence of the peripheral portion can be eliminated more effectively.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について図
１〜図４を参照して説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS.
【００１４】本実施例の構成は図１のブロック図に示す
ように、テレビカメラ等の撮像装置の光学部は撮像レン
ズ３０と、ＣＣＤ等で構成される撮像素子３１および撮
像レンズ３０を光軸方向に移動するモータ３９を含んで
構成されていて、前記撮像素子３１からの画像信号は増
幅回路３２で増幅、波形整形等がなされた後、次段に続
く信号処理回路３３で加工されて映像信号として出力さ
れる。As shown in the block diagram of FIG. 1, the optical part of the image pickup apparatus such as a television camera has an image pickup lens 30, an image pickup element 31 including a CCD and the like, and an image pickup lens 30 as an optical axis. The image signal from the image pickup device 31 is amplified and waveform-shaped by the amplification circuit 32, and then processed by the signal processing circuit 33 following the next stage. It is output as a signal.
【００１５】一方、前記信号処理回路３３において画像
信号から分離された輝度信号Ｙは第１の評価値算出部３
４１および第２の評価値算出部３４２とでオートフォー
カスの基準となる信号を算出し、ＣＰＵ３５で、この信
号をもとにオートフォーカスの制御信号を生成する。前
記制御信号は前記ＣＰＵ３５からモータ駆動回路３８を
介して前記モータ３９に印加され、撮像レンズ３０の位
置を移動する。On the other hand, the luminance signal Y separated from the image signal in the signal processing circuit 33 is the first evaluation value calculation unit 3
41 and the second evaluation value calculation unit 342 calculate a signal serving as a reference for autofocus, and the CPU 35 generates an autofocus control signal based on this signal. The control signal is applied from the CPU 35 to the motor 39 via the motor drive circuit 38 to move the position of the imaging lens 30.
【００１６】また、前記ＣＰＵ３５はオートフォーカス
の動作全般を制御するものであって、例えば第１の評価
値算出部３４１の評価値算出枠を決める第１の枠信号３
４３および第２の評価値算出部３４２の評価値算出枠を
決める第２の枠信号３４４を枠信号発生回路３６に働き
かけて発生させ、評価値と撮像レンズ３０の焦点との位
置関係を記憶し、評価値の変化からフォーカス状態を判
断し、モータ駆動回路３８に制御信号を入力してモータ
３９の動作を制御するなどの働きをするものである。The CPU 35 controls the overall autofocus operation, and for example, the first frame signal 3 for determining the evaluation value calculation frame of the first evaluation value calculation unit 341.
43 and the second frame signal 344 that determines the evaluation value calculation frame of the second evaluation value calculation unit 342 is generated by operating the frame signal generation circuit 36, and the positional relationship between the evaluation value and the focus of the imaging lens 30 is stored. The focus state is determined from the change in the evaluation value, and a control signal is input to the motor drive circuit 38 to control the operation of the motor 39.
【００１７】尚、前述した第１の評価値算出部３４１お
よび第２の評価値算出部３４２の構成および評価値の算
出方法は図５を参照して説明した従来例と同一であり、
ここでの説明は省略する。また、撮像レンズ３０の位置
の検出は、図示はしていないが位置センサーを設けても
よく、或いはモータ３９がステッピングモータであれ
ば、そのステップ数を計数して位置を決定してもよい。The configurations of the first evaluation value calculation unit 341 and the second evaluation value calculation unit 342 and the evaluation value calculation method described above are the same as those of the conventional example described with reference to FIG.
The description here is omitted. The position of the imaging lens 30 may be detected by providing a position sensor (not shown), or if the motor 39 is a stepping motor, the number of steps may be counted to determine the position.
【００１８】つぎに、図２〜図４を参照して本発明の特
徴である評価枠の働きについて説明する。まず、図２は
第１の評価枠２１１に関して焦点を合わせるべき対象物
２２と、輝度差の大きな画像縁周部２３との位置関係を
示している。同図では第１の評価枠２１１内の垂直部近
辺に輝度差の大きな画像縁周部２３があるため、この輝
度差が評価値に大きく影響し、従ってフォーカス制御に
悪い影響を与える状態になっている。Next, the function of the evaluation frame which is a feature of the present invention will be described with reference to FIGS. First, FIG. 2 shows the positional relationship between the object 22 to be focused on the first evaluation frame 211 and the image edge portion 23 having a large luminance difference. In the same figure, since there is an image edge portion 23 having a large luminance difference near the vertical portion in the first evaluation frame 211, this luminance difference has a great influence on the evaluation value, and thus has a bad influence on the focus control. ing.
【００１９】図３は上述した悪影響を除去するために第
２の評価枠２１２を設けたものであって、前記第１の評
価枠２１１の両側をある任意の幅で除いたものである。
従って、図３の画像縁周部２３は前記第２の評価枠２１
２からは除外された状態になっている。この２つの評価
枠を用いたフォーカス制御の方法について述べると、ま
ず第１の評価枠２１１の評価値を基準として撮像レンズ
３０の焦点を合焦点位置に追い込む。またこの動作と同
時に第２の評価枠２１２での評価値の算出を行い、第１
の評価枠２１１での評価値との比較を行う。In FIG. 3, a second evaluation frame 212 is provided in order to eliminate the above-mentioned adverse effects, and both sides of the first evaluation frame 211 are removed with an arbitrary width.
Therefore, the image edge portion 23 of FIG.
It is in a state of being excluded from 2. The focus control method using these two evaluation frames will be described. First, the focus of the imaging lens 30 is driven to the in-focus position with the evaluation value of the first evaluation frame 211 as a reference. At the same time as this operation, the evaluation value in the second evaluation frame 212 is calculated, and the first evaluation value is calculated.
The evaluation value is compared with the evaluation value in the evaluation frame 211.
【００２０】これら２つの評価値に差がない場合は、輝
度差の大きな画像縁周部２３は存在しないとして、第１
の評価枠２１１の評価値をそのままフォーカス制御に用
いる。この場合は評価枠が小さくならないので対象物２
２の横方向への移動に対して評価値の変動を少ない状態
に保つことができる。If there is no difference between these two evaluation values, it is assumed that there is no image peripheral portion 23 having a large difference in luminance, and the first
The evaluation value of the evaluation frame 211 is used for focus control as it is. In this case, the evaluation frame does not become small, so the target 2
It is possible to keep the fluctuation of the evaluation value small with respect to the movement of 2 in the lateral direction.
【００２１】逆に第１の評価枠２１１の評価値と第２の
評価枠２１２での評価値との比が大きい場合は、第１の
評価枠２１１の周辺部に輝度差の大きな画像縁周部２３
が存在していると判断し、周辺部を除去した第２の評価
枠２１２での評価値をフォーカス制御に用いる。従って
この場合は、対象物２２の横方向への移動の影響は増加
するが、輝度差の大きな画像縁周部２３の影響をフォー
カス制御から除去できることになる。On the other hand, when the ratio between the evaluation value of the first evaluation frame 211 and the evaluation value of the second evaluation frame 212 is large, the peripheral portion of the first evaluation frame 211 has a large image difference in the peripheral edge of the image. Part 23
Is present, and the evaluation value in the second evaluation frame 212 from which the peripheral portion is removed is used for focus control. Therefore, in this case, although the influence of the lateral movement of the object 22 increases, the influence of the image edge portion 23 having a large luminance difference can be removed from the focus control.
【００２２】尚、図３では評価枠を左右から縮小した例
を示しているが、これは評価値を水平方向の高周波成分
のみを抽出して作成しているからである。図４に示すよ
うな評価枠の上方（または下方）の周辺部にある画像縁
周部２３は、水平方向の評価値を算出する上においては
その影響は少ないからである。Note that FIG. 3 shows an example in which the evaluation frame is reduced from the left and right, but this is because the evaluation value is created by extracting only the high frequency components in the horizontal direction. This is because the image edge peripheral portion 23 in the peripheral portion above (or below) the evaluation frame as shown in FIG. 4 has little influence in calculating the evaluation value in the horizontal direction.
【００２３】しかしながら、垂直方向の評価値をも用い
てフォーカス制御を行う場合は、上述した水平方向と同
様に、垂直方向について考慮した評価枠を設定する必要
があることは論を待たない。この評価枠は上下左右を共
に縮小したものであってもよいし、また、各々個別に縮
小した評価枠を複数枚用意してもよい。However, when the focus control is performed also by using the evaluation value in the vertical direction, it is needless to say that it is necessary to set the evaluation frame considering the vertical direction as in the horizontal direction described above. This evaluation frame may be a vertically and horizontally reduced one, or a plurality of individually reduced evaluation frames may be prepared.
【００２４】本例によれば評価枠内の周辺部に輝度差の
大きな画像縁周部が存在した場合、その部分を除外した
評価枠で評価値を作成するので、前記画像縁周部による
オートフォーカス動作が妨害されることはない。According to this example, when an image edge peripheral portion having a large luminance difference exists in the peripheral portion within the evaluation frame, the evaluation value is created by the evaluation frame excluding the portion, so that the image edge peripheral portion Focusing is not disturbed.
【００２５】また、本例によれば評価枠の周辺に輝度差
の大きな画像縁周部が存在しない場合は前記評価枠の大
きさを小さくしないので、フォーカス対象物の横方向の
動きに対しての評価値の変動は増大することがなく、従
ってフォーカス制御の誤動作を抑制することができる。Further, according to the present example, when there is no image edge peripheral portion having a large luminance difference around the evaluation frame, the size of the evaluation frame is not reduced, and therefore the movement of the focus object in the lateral direction is prevented. The fluctuation of the evaluation value of 1 does not increase, so that malfunction of focus control can be suppressed.
【００２６】尚本発明は、上述実施例に限ることなく本
発明の要旨を逸脱することなく、その他種々の構成が採
り得ることは勿論である。The present invention is not limited to the above-described embodiments, and it goes without saying that various other configurations can be adopted without departing from the gist of the present invention.
【００２７】[0027]
【発明の効果】本発明によれば評価枠内の周辺部に輝度
差の大きな画像縁周部が存在した場合、その部分を除外
した評価枠で評価値を作成するので、この画像縁周部に
よるオートフォーカス動作が妨害されることはない。ま
た、本発明によれば評価枠の周辺に輝度差の大きな画像
縁周部が存在しない場合はこの評価枠の大きさを小さく
しないので、フォーカス対象物の横方向の動きに対して
の評価値の変動は増大することがなく、従ってフォーカ
ス制御の誤動作を抑制することができる。According to the present invention, when an image edge peripheral portion having a large brightness difference exists in the peripheral portion within the evaluation frame, the evaluation value is created by the evaluation frame excluding the portion, so that this image edge peripheral portion is created. Does not interfere with the autofocus operation. Further, according to the present invention, when there is no image edge peripheral portion having a large brightness difference around the evaluation frame, the size of the evaluation frame is not reduced, and therefore the evaluation value for the lateral movement of the focus object is set. Does not increase, and therefore malfunction of focus control can be suppressed.
【図１】本発明によるオートフォーカス装置の実施例を
示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of an autofocus device according to the present invention.
【図２】評価枠周辺部の輝度差の大きな画像縁周部を説
明するための線図である。FIG. 2 is a diagram for explaining an image edge peripheral portion having a large luminance difference in the peripheral portion of the evaluation frame.
【図３】本発明による評価枠とその働きの説明に供する
線図である。FIG. 3 is a diagram for explaining an evaluation frame and its function according to the present invention.
【図４】評価枠上方に存在する画像縁周部の説明に供す
る線図である。FIG. 4 is a diagram used for explaining an image peripheral portion existing above an evaluation frame.
【図５】従来のオートフォーカスのための水平方向の評
価値を得る構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram for obtaining a horizontal evaluation value for conventional autofocus.
【図６】従来の水平方向の評価値を得る画像領域を示す
線図である。FIG. 6 is a diagram showing a conventional image area for obtaining an evaluation value in the horizontal direction.
【図７】デジタルハイパスフィルターの例を示す構成図
である。FIG. 7 is a configuration diagram showing an example of a digital high-pass filter.
【図８】従来の複数の評価枠を用いたオートフォーカス
の説明に供する線図である。FIG. 8 is a diagram used to explain conventional autofocus using a plurality of evaluation frames.
２０ 画面、２１ 評価枠、２１１ 第１の評価枠、２
１２ 第２の評価枠、２２ 対象物、２３ 画像縁周
部、３０ 撮像レンズ、３１ 撮像素子、３２増幅回
路、３３ 信号処理回路、３４１ 第１の評価値算出
部、３４２ 第２の評価値算出部、３４３ 第１の枠信
号、３４４ 第２の枠信号、３５ ＣＰＵ、３６ 枠信
号発生回路、７０ Ａ／Ｄコンバータ、７１ デジタル
ハイパスフィルター、７２ 絶対値処理回路、７４Ｈ
水平枠制御信号発生回路、７４Ｖ 垂直枠制御信号発生
回路、７６ 水平同期信号発生回路20 screens, 21 evaluation frames, 211 first evaluation frames, 2
12 Second Evaluation Frame, 22 Object, 23 Image Edge Perimeter, 30 Imaging Lens, 31 Imaging Device, 32 Amplifying Circuit, 33 Signal Processing Circuit, 341 First Evaluation Value Calculation Unit, 342 Second Evaluation Value Calculation Section, 343 first frame signal, 344 second frame signal, 35 CPU, 36 frame signal generation circuit, 70 A / D converter, 71 digital high-pass filter, 72 absolute value processing circuit, 74H
Horizontal frame control signal generation circuit, 74V Vertical frame control signal generation circuit, 76 Horizontal synchronization signal generation circuit
Claims (3)
における周波数成分を抽出する評価値算出部と、 前記評価値算出部による評価値に応じて前記撮像装置の
撮像レンズ駆動部を制御する制御値を算出する信号処理
部と、 前記制御値を前記撮像レンズ駆動部に送出する出力部
と、 を具備する撮像装置のオートフォーカス装置において、 前記評価値算出部を第１の評価値算出部と第２の評価値
算出部とで構成したことを特徴とするオートフォーカス
装置。1. An evaluation value calculation unit for extracting a frequency component in a specific image region of an image signal from an image pickup apparatus, and a control for controlling an image pickup lens drive unit of the image pickup apparatus according to an evaluation value by the evaluation value calculation unit. A signal processing unit that calculates a value, and an output unit that outputs the control value to the imaging lens driving unit, wherein the evaluation value calculation unit is a first evaluation value calculation unit. An autofocus device comprising a second evaluation value calculation unit.
おいて、 前記第１の評価値算出部は評価値算出領域内の評価値を
算出すると共に、前記第２の評価値算出部は前記評価値
算出部領域内の周辺部分の少なくとも一部分を除いた領
域の評価値を算出する構成としたことを特徴とするオー
トフォーカス装置。2. The autofocus device according to claim 1, wherein the first evaluation value calculation unit calculates an evaluation value within an evaluation value calculation area, and the second evaluation value calculation unit calculates the evaluation value. An autofocus device having a configuration for calculating an evaluation value of an area excluding at least a part of a peripheral portion in a partial area.
おいて、 前記第１の評価値算出部が算出する評価値算出領域と、
前記第２の評価値算出領域とを可変とする構成にしたこ
とを特徴とするオートフォーカス装置。3. The autofocus device according to claim 1, wherein an evaluation value calculation area calculated by the first evaluation value calculation unit,
An autofocus device characterized in that the second evaluation value calculation region is made variable.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8147641A JPH0954244A (en) | 1995-06-08 | 1996-06-10 | Automatic focusing device |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7-141569 | 1995-06-08 | ||
| JP14156995 | 1995-06-08 | ||
| JP8147641A JPH0954244A (en) | 1995-06-08 | 1996-06-10 | Automatic focusing device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0954244A true JPH0954244A (en) | 1997-02-25 |
Family
ID=26473787
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8147641A Pending JPH0954244A (en) | 1995-06-08 | 1996-06-10 | Automatic focusing device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0954244A (en) |
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