JPS63203068A - Automatic focusing video camera - Google Patents
Automatic focusing video cameraInfo
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- JPS63203068A JPS63203068A JP62034766A JP3476687A JPS63203068A JP S63203068 A JPS63203068 A JP S63203068A JP 62034766 A JP62034766 A JP 62034766A JP 3476687 A JP3476687 A JP 3476687A JP S63203068 A JPS63203068 A JP S63203068A
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/60—Control of cameras or camera modules
- H04N23/67—Focus control based on electronic image sensor signals
- H04N23/673—Focus control based on electronic image sensor signals based on contrast or high frequency components of image signals, e.g. hill climbing method
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
くイ）産業上の利用分野
本発明は、撮像素子から得られる映像信号を基に、焦点
の自動調整を行うビデオカメラのオートフォーカス回路
に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION B) Field of Industrial Application The present invention relates to an autofocus circuit for a video camera that automatically adjusts focus based on a video signal obtained from an image sensor.
（ロ） 従来の技術
ビデオカメラのオートフォーカス装置において撮像素子
からの映像信号自体を焦点制御状態の評価に用いる方法
は、本質的にバララックスが存在せず、また被写界深度
が浅い場合や遠方の被写体に対しても、精度よく焦点を
合わせられる等優れた点が多い。しかも、オートフォー
カス用の特別なセンサも不必要で機構的にも極めて簡単
である。(b) Conventional technology In the autofocus device of a video camera, the method of using the video signal itself from the image sensor to evaluate the focus control state is essentially free of variation and is difficult to use when the depth of field is shallow or It has many advantages such as being able to focus accurately even on distant subjects. Moreover, there is no need for a special sensor for autofocus, and the mechanism is extremely simple.
従来、このオートフォーカスの方法の一例が、“ＮＨＫ
技術報告゛Ｓ４０、第１７巻、第１号、通巻８６号２１
ページに石田他著１山登りサーボ方式によるテレビカメ
ラの自動焦点調節」として述べられている、いわゆる山
登りサーボ制御が知られている。この山登りサーボ制御
について第３図を参考に説明する。Conventionally, an example of this autofocus method is “NHK
Technical Report S40, Volume 17, No. 1, Volume 86 No. 21
The so-called mountain-climbing servo control described in ``Automatic focus adjustment of television cameras using a mountain-climbing servo system'' by Ishida et al., page 1, is known. This mountain climbing servo control will be explained with reference to FIG. 3.
フォーカスモータを一方向に回転せしめて、レンズ（１
）によって結像した画像は、撮像回路（４）によって映
像信号となり、焦点評価値発生回路（５）に入力される
。焦点評価値発生回路（５）の構成は１例えは第４図に
示す様に構成される。映像信号より同期分離回路（５８
〉によって分離きれた垂直同期信号（ＶＤ）、水平同期
信号（ＨＤ）はサンプリングエリアを設定するためにゲ
ート制御回路（５ｂ）に入力される。ゲート制御回路（
５ｂ）では、垂直同期信号（ＶＤ）、水平同期信号（Ｈ
Ｄ）及び固定の発振器出力に基づいて、画面中央部分に
長方形のサンプリングエリアを設定し、このサンプリン
グエリアの範囲のみの輝度信号の通過を許容するゲート
開閉信号をゲート回路（５ｃ）に供給する。Rotate the focus motor in one direction and move the lens (1
) is converted into a video signal by the imaging circuit (4) and input to the focus evaluation value generation circuit (5). An example of the configuration of the focus evaluation value generation circuit (5) is as shown in FIG. Synchronization separation circuit (58
The vertical synchronization signal (VD) and horizontal synchronization signal (HD) separated by > are input to the gate control circuit (5b) in order to set a sampling area. Gate control circuit (
5b), vertical synchronization signal (VD), horizontal synchronization signal (H
D) and a fixed oscillator output, a rectangular sampling area is set in the center of the screen, and a gate opening/closing signal is supplied to the gate circuit (5c) that allows passage of the luminance signal only within this sampling area.
ゲート回路（５ｃ）によってサンプリングエリアの範囲
内に対応する輝度信号のみが、高域通過フィルター（Ｈ
，Ｐ、 Ｆ）（５ｄ）を通過して高域成分のみが分離き
れ、次段の検波回路（５ｅ）で振幅検波される。Only the luminance signal corresponding to the range of the sampling area is filtered by the gate circuit (5c) through the high-pass filter (H
, P, F) (5d), only the high frequency components are separated, and the amplitude is detected in the next stage detection circuit (5e).
この検波出力は積分回路（５ｆ）でフィールド毎に積分
されて、Ａ／Ｄ変換回路（５ｇ）にてディジタル値に変
換されて現フィールドの焦点評価値が得られる。重連の
ように構成された焦点評価値発生回路（５）から出力さ
れる焦点評価値はまず第１メモリ（６）に蓄えられ、次
の焦点評価値が入力されると第２メモリ（７〉に転送さ
れる。即ち、第１メモリ（６）には最新の焦点評価値が
、第２メモリ（７）には１フイールド前の焦点評価値が
常に更新きれて蓄えられる。これら２つのメモリの内容
は比較器（８）にて比較され、この比較出力はフォーカ
スモータ制御回路（９〉に入力される。This detection output is integrated for each field by an integrating circuit (5f), and converted into a digital value by an A/D converting circuit (5g) to obtain a focus evaluation value for the current field. The focus evaluation value output from the focus evaluation value generation circuit (5) configured like a series is first stored in the first memory (6), and when the next focus evaluation value is input, it is stored in the second memory (7). In other words, the latest focus evaluation value is stored in the first memory (6), and the focus evaluation value one field before is always updated and stored in the second memory (7). The contents of are compared by a comparator (8), and the comparison output is input to the focus motor control circuit (9>).
フォーカスモータ制御回路〈９）では比較器（８）出力
によって、第１メモリの評価値〉第２メモリの評価値の
場合には、フォーカスモータ（３）の現在の回転方向を
維持し、第１メモリの評価値く第２メモリの評価値の場
合には、評価値は減少方向にあるから、フォーカスモー
タ（３）を逆転せしめる。このフォーカスモータ（３）
の動きによりレンズ（１）を支持するフォーカスリング
（２）は常に焦点評価値を大きくする方向に動き続けて
合焦し、合焦した後は、評価値の極大点付近で振動する
。In the focus motor control circuit (9), based on the output of the comparator (8), if the evaluation value of the first memory is greater than the evaluation value of the second memory, the current rotation direction of the focus motor (3) is maintained, and the current rotation direction of the focus motor (3) is maintained. If the evaluation value of the memory is less than the evaluation value of the second memory, the evaluation value is in a decreasing direction, so the focus motor (3) is reversed. This focus motor (3)
Due to this movement, the focus ring (2) that supports the lens (1) always moves in the direction of increasing the focus evaluation value and focuses, and after focusing, it vibrates near the maximum point of the evaluation value.
この方式では、焦点評価値高傾斜がある限り、被写体が
変わっても常に焦点評価値を大きくする方向にレンズ（
１）を動かすために、ピントがボケだままで停止するよ
うなことも無く追従できる。In this method, as long as there is a high slope of the focus evaluation value, the lens (
1) It is possible to follow the movement without having to stop and be out of focus.
焦点評価値は一般に第５図に示すような山形をしている
が、それを作る回路の定数、例えば高周波成分を取り出
すためのバイパスフィルター（Ｈ。The focus evaluation value generally has a chevron shape as shown in Figure 5, but the constants of the circuit that creates it, such as the bypass filter (H) for extracting high frequency components, are important.
Ｐ、Ｆ）のカットオフ周波数を変える事によって急峻に
も緩やかにも出来る。この焦点評価値の山の形状はオー
トフォーカス動作に直接大きな影響を与える。即ち、
１〉山の形状が緩やかな場合には、かなりピントがボケ
ている様な場合でも第５図（ａ）に示す様にある程度の
大きさの焦点評価値が得られるので、確実な山登りサー
ボを行なう事が出来て合焦に達する。その反面、第６図
（ａ）示す様にある被写体に合焦している時に被写体距
離が変化しても、焦点評価値の減少が少ないために、被
写体が等距離で動いたり、第７図（ａ）に示す様に明る
さが変化した時の、焦点評価値の変化との区別が出来ず
、連続的なオートフォーカス動作に問題を生しる。つま
り、前者の場合にはオートフォーカス動作の再起動が必
要であり、後者の場合には不必要であるが、焦点評価値
では区別がつかないため前者を優先すれば、後者の状態
が生じた場合に、再起動の必要が無いにも拘わらず再起
動が行なわれるため、画面のフラツキが生じてしまう。By changing the cutoff frequency of P and F), it can be made steep or gentle. The shape of this peak of focus evaluation values has a direct and significant effect on autofocus operation. In other words, 1) If the shape of the mountain is gentle, you can obtain a focus evaluation value of a certain size as shown in Figure 5 (a) even if the focus is quite out of focus, so you can reliably climb the mountain. I can perform servo and reach focus. On the other hand, as shown in Figure 6(a), even if the subject distance changes when the subject is in focus, the focus evaluation value does not decrease much, so the subject may move at the same distance or As shown in (a), when the brightness changes, it cannot be distinguished from the change in the focus evaluation value, which causes a problem in continuous autofocus operation. In other words, in the former case, it is necessary to restart the autofocus operation, and in the latter case, it is unnecessary, but since the focus evaluation value is indistinguishable, if the former is prioritized, the latter situation will occur. In some cases, a restart is performed even though there is no need to restart, resulting in screen flickering.
後者を榎失すれば再起動が必要な場合でも、合焦動作が
再開きれず画面がボク・たまま停止してしまう。If you forget the latter, even if you need to restart, the focusing operation will not be able to resume and the screen will freeze.
２）第５図（ｂ）に示す様に山の形が急峻である場合に
は、被写体距離が変化した時の焦点評価値の変化は、被
写体が等距離で動いた時［第６図（ｂ）参照コの評価値
の変化は明るさが変わった時［第７図（ｂ）］の変化に
比べて充分大きいので、上述の様な誤動作は発生しない
が、山の裾では傾斜が非常に小さいためにピンボケの状
態の時には、レンズの動くべき方向の判定が出来ず、逆
方向に動き続けたり、正しい方向に動いていても雑音や
被写体の僅かな動きによって、裾の傾斜の方向が変化し
てしまうため反対方向に動き出すという、動作の不安定
さが発生ずる。2) When the shape of the mountain is steep as shown in Figure 5 (b), the change in the focus evaluation value when the subject distance changes is the same as when the subject moves at the same distance [Figure 6 ( b) The change in the evaluation value of the reference is sufficiently large compared to the change in the brightness [Fig. 7 (b)], so the above-mentioned malfunction does not occur, but the slope at the foot of the mountain is very large. Because the lens is so small that it is out of focus, it is not possible to determine the direction in which the lens should move, and it may continue to move in the opposite direction, or even if it is moving in the correct direction, the direction of the slope of the hem may be changed due to noise or slight movement of the subject. Because of this change, the movement becomes unstable as it starts to move in the opposite direction.
通常の山登りサーボ方式によるオートフォーカスカメラ
ではこれらの問題点が目立たない様に、中間的な山の形
状が使われている。しかし、被写体やその明るさ、レン
ズの焦点距離によって山の形は変化するので、状況によ
って上記２つの問題点の内一つが顕在化し、誤動作の発
生ずる場合がある。Autofocus cameras using the normal mountain climbing servo system use intermediate mountain shapes to make these problems less noticeable. However, since the shape of the mountain changes depending on the subject, its brightness, and the focal length of the lens, one of the above two problems may become apparent depending on the situation, resulting in malfunction.
この問題を解決する手段として、焦点評価値がレンズ位
置に対して急峻に変化する第１の焦点評価値検出手段と
、焦点評価値がレンズ位置に対して緩やかに変化する第
２の焦点評価値検出手段とを有し、評価値の値が予め設
定されたレベル以下の場合には第２の焦点評価値検出手
段により合焦を行なわせ、評価値の値が予め設定きれた
レベルを越えた場合は第１の焦点評価値検出手段の手段
により合焦を行なわせる方法が考えられる。As a means to solve this problem, a first focus evaluation value detection means whose focus evaluation value changes sharply with respect to the lens position, and a second focus evaluation value whose focus evaluation value changes gradually with respect to the lens position are provided. and a detection means, and when the evaluation value is below a preset level, focusing is performed by the second focus evaluation value detection means, and when the evaluation value exceeds the preset level. In this case, a method may be considered in which focusing is performed by means of the first focus evaluation value detection means.
この方法は通常の撮影条件においては極めて有効なもの
であるが、特別な場合には以下にのべる理由により万全
とは言えない。Although this method is extremely effective under normal photographing conditions, it cannot be said to be perfect in special cases for the following reasons.
ビデオカメラの映像信づの出力レベルは、被写体照度が
下がれば小さくなり、ある程度以上暗い被写体では撮影
が不可能となる。これに対処するため、通常ビデオカメ
ラでは映像信号出力のレベルが成る程度以下になると、
自動利得調整回路（Ａ Ｇ Ｃ’Ｉにより、出力レベル
を一定に保持する様にしている。The output level of the video camera's video signal decreases as the illuminance of the subject decreases, and it becomes impossible to photograph subjects that are dark beyond a certain level. To deal with this, video cameras usually
An automatic gain adjustment circuit (AGC'I) keeps the output level constant.
暗所での撮影、即ち被写体照度の低い状態で撮影を行な
うと、信号レベルの低下とノイズレベルの増加が生じる
。ＡＧＣ回路では信号レベルもノイズレベルも同等に増
幅するため、第１の焦点評価値検出手段の出力はこの大
きなノイズレベルの存在により、極めて不安定なものと
なると共にその山の形も急峻さを失ってくる。When photographing is performed in a dark place, that is, when photographing is performed with low subject illumination, the signal level decreases and the noise level increases. Since the AGC circuit amplifies both the signal level and the noise level equally, the output of the first focus evaluation value detection means becomes extremely unstable due to the presence of this large noise level, and the shape of the peak also becomes steep. I'm going to lose it.
第８図はこの状態を説明したもので（ａ）図はＡＧＣ回
路を動作さぜない場合のレンズに対する第１の焦点評価
値検出手段の出力■及び第２の焦点評価値検出手段の出
力■の変化を示したものである。出力■は急峻ではある
が極めて小さい。これに対して（ｂ）図はＡＧＣが働い
た時の出力変化を示したもので、出力■の値も大きくな
ってくるが、出力■の値は非常に大きくなり、山の形も
若干緩やかになってくる。Figure 8 explains this state, and (a) shows the output of the first focus evaluation value detection means and the output of the second focus evaluation value detection means for the lens when the AGC circuit is not operated. This shows the changes in Output ■ is steep but extremely small. On the other hand, figure (b) shows the output change when AGC works, and the value of output ■ also increases, but the value of output ■ becomes very large, and the shape of the peak is slightly gentle. It becomes.
これを解決する１つの手段として、映像出力信号を一定
の直流バイアス分だけ除去した後に、検波、積分する方
法が考えられる。この方法はノイズ成分が大幅に除去さ
れると共に、焦点評価値の山の形も急峻になって来る利
点がある。One possible solution to this problem is to remove a certain amount of DC bias from the video output signal and then perform detection and integration. This method has the advantage that noise components are largely removed and the shape of the peak of the focus evaluation value becomes steeper.
しかし、被写体照度が極端に小きくなってくると、信号
レベルがノイズレベルに対して一同等或いはそれ以下に
なってくる。この様な場合のノイズ成分は高周波成分が
多く含まれるために、第１の焦点評価値検出手段の出力
は、第８図（ｂ）に示した様に充分大きなものであるに
もかかわらずノイズのために極めて不安定なものとなっ
てしまう。However, when the subject illuminance becomes extremely low, the signal level becomes equal to or lower than the noise level. Since the noise component in such a case contains many high frequency components, the output of the first focus evaluation value detection means is noisy even though it is sufficiently large as shown in FIG. 8(b). This makes it extremely unstable.
このため、上記の直流バイアスカットによる対策では充
分に対応出来なくなる。その結果、予め設定したレベル
以上の焦点評価値出力が有ることによって第１の焦点評
価値検出手段により、合焦動作を行なわせると、却って
誤動作を発生させる結果となる。For this reason, the above-mentioned countermeasure using DC bias cut cannot be used to sufficiently cope with the problem. As a result, if the first focus evaluation value detecting means performs a focusing operation due to the presence of a focus evaluation value output that is higher than a preset level, a malfunction will occur instead.
（ハ）発明が解決しようとする問題点
従来技術によれは、極めて被写体照度の低い物体を撮影
する場合には、大きなノイズレベルの存在のために、第
１の焦点評価値検出手段の出力は充分に大きなものであ
るが、極めて不安定で常時用の形が変化するため、被写
体が変化していないにも拘らず、合焦のための再起動が
という誤動作が生じた。(c) Problems to be Solved by the Invention According to the prior art, when photographing an object with extremely low subject illumination, the output of the first focus evaluation value detection means is Although it is large enough, it is extremely unstable and constantly changes shape, resulting in malfunctions that require restarting for focusing even though the subject has not changed.
（ニ）問題点を解決するための手段
本発明はフォーカスモーフ制御回路によってフォーカス
モータを駆動しレンズの焦点位置を変化させて、合焦動
作を行なわせるに当り、撮影条件が明所撮影であるか、
暗所撮影であるかの検出手段を具備せしめ、明所撮影で
あるという判定が行なわれた場合には、焦点評価値がレ
ンズ位置に対して急峻な変化を示す第１の評価値検出手
段からの焦点評価値と、緩やかな変化を示す第２の評価
値検出手段からの焦点評価値を、予め設定した基準レベ
ルと比較する事により第１の評価値検出手段もしくは第
２の評価値検出手段により合焦動作を行なわせるが、暗
所撮影であるとの判定が行なわれた場合には第２の評価
値検出手段からの出力のみで合焦動作を行なわせる事を
特徴とする。(d) Means for Solving the Problems The present invention uses a focus morph control circuit to drive a focus motor to change the focal position of the lens to perform a focusing operation, and the shooting condition is bright photography. mosquito,
If it is determined that the photograph is taken in a dark place, the focus evaluation value is determined from the first evaluation value detection means in which the focus evaluation value shows a steep change with respect to the lens position. The focus evaluation value from the first evaluation value detection means or the second evaluation value detection means is determined by comparing the focus evaluation value from the second evaluation value detection means that shows a gradual change with a preset reference level. However, if it is determined that the shooting is in a dark place, the focusing operation is performed using only the output from the second evaluation value detection means.
（ホ）作用
本発明は上記の如く構成したので、暗所撮影では、自動
的にノイズの影響を受けにくい第２の評価値検出手段の
出力により合焦動作が行なわれるので、暗所撮影におい
ても、誤動作が少なく、合焦精度の高い自動焦点ビデオ
カメラが実現出来る。(E) Function Since the present invention is constructed as described above, when photographing in a dark place, the focusing operation is automatically performed by the output of the second evaluation value detection means that is less susceptible to the influence of noise. Also, an autofocus video camera with less malfunction and high focusing accuracy can be realized.
（へ）実施例 以下、図面に従い本発明の一実施例について説明する。(f) Example An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
尚、従来例（第３図〜第５図）と同一の部分については
同一の符号を付して、説明を割愛する。Note that the same parts as in the conventional example (FIGS. 3 to 5) are designated by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
第１図は本実施例による自動焦点方式の回路ブロック図
である。レンズ（１）によって結像された画像は、撮像
素子を有する撮像回路（４）によって輝度信号となり、
第１及び第２フィルター回路（１０）、（１１）に入力
される。両フィルター回路（１０）、（１１）はどちら
も輝度信号の高周波成分のみを抜き出すバイパスフィル
ター（Ｈ，Ｐ、 Ｆ）であるが、第１フィルター回路（
１０）は第２フィルター回路（１１）に比してより高い
カットオフ周波数を有し、具体的には第１フィルター回
路（１０）のカットオフ周波数は５００ ｋＨｚ、第２
フィルター回路〈１１〉のそれは１００ ｋＨｚに設定
されている。両フィルター回路（１０）、〈１１）の出
力はフォーカスモーフ制御回路〈９）によって制御され
るスイッチ回路（１２）に入力されて、交互に積算回路
（１３）に入力される。積算回路（１３）は従来例の第
４図で示した検波回路（５ｅ）、積分回路（５ｆ）、Ａ
／Ｄ変換回路（５ｇ）を一括して示したものである。ま
た、両フィルター回路（１０）、（１１）は第４図のＨ
Ｐ Ｆ （５ｄ）に、スイッチ回路（１２）はゲート回
路（５ｃ）に、フォーカスモーフ制御回路（９）からの
制御信号線はゲート制御回路（５ｂ）に対応している。FIG. 1 is a circuit block diagram of an automatic focusing system according to this embodiment. The image formed by the lens (1) is converted into a luminance signal by an imaging circuit (4) having an imaging element,
It is input to the first and second filter circuits (10) and (11). Both filter circuits (10) and (11) are bypass filters (H, P, F) that extract only the high frequency components of the luminance signal, but the first filter circuit (
10) has a higher cutoff frequency than the second filter circuit (11), specifically, the cutoff frequency of the first filter circuit (10) is 500 kHz, and the cutoff frequency of the second filter circuit (10) is 500 kHz.
That of filter circuit <11> is set to 100 kHz. The outputs of both filter circuits (10) and (11) are input to a switch circuit (12) controlled by a focus morph control circuit (9), and alternately input to an integration circuit (13). The integration circuit (13) is the detection circuit (5e), integration circuit (5f), and A shown in FIG. 4 of the conventional example.
/D conversion circuit (5g) is collectively shown. Also, both filter circuits (10) and (11) are
P F (5d), the switch circuit (12) corresponds to the gate circuit (5c), and the control signal line from the focus morph control circuit (9) corresponds to the gate control circuit (5b).
この結果、第１フィルター回路（１０）、スイッチ回路
（１２）、積算回路（１３）で第１の焦点評価値発生回
路が構成きれ、第２フィルター回路（１１）、スイッチ
回路（１２）、積算回路（１３）で゛第２の焦点評価値
発生回路が構成される。As a result, the first focus evaluation value generation circuit is completely configured with the first filter circuit (10), the switch circuit (12), and the integration circuit (13), and the second filter circuit (11), the switch circuit (12), and the integration circuit (13) are completely configured. The circuit (13) constitutes a second focus evaluation value generation circuit.
第１の焦点評価値発生回路は、カットオフ周波数が第２
の焦点評価値発生回路に比して高いのでその出力である
焦点評価値は第２の焦点評価値発生回路からの焦点評価
値に比べて山の形が急峻になっている。The first focus evaluation value generation circuit has a cutoff frequency that is
Since the focus evaluation value is higher than that of the second focus evaluation value generation circuit, the focus evaluation value output from the second focus evaluation value generation circuit has a steeper peak shape than the focus evaluation value from the second focus evaluation value generation circuit.
積算回路（１３）の出力はスイッチ回路（１４）に入力
される。スイッチ回路（１４）はスイッチ回路（１２）
と同様にフォーカスモーフ制御回路（９）によって切換
えられ、第１焦点評価値発生回路の出力は第１合焦検出
回路（１５）に、第２焦点評価値発生回路の出力は第２
合焦検出回路（１６）に各々入力される。The output of the integration circuit (13) is input to the switch circuit (14). The switch circuit (14) is the switch circuit (12)
Similarly, the focus morph control circuit (9) switches the output of the first focus evaluation value generation circuit to the first focus detection circuit (15), and the output of the second focus evaluation value generation circuit to the second focus evaluation value generation circuit.
Each is input to a focus detection circuit (16).
両合焦検出回路（１５）、（１６）は具体的には第９図
に示した構成を有するものであり、その詳細は例えば特
願昭６１−２７３２１２号に記載されているので、ここ
ではその大略を述へるに留める。The dual focus detection circuits (15) and (16) specifically have the configuration shown in FIG. 9, and the details are described in, for example, Japanese Patent Application No. 61-273212, so they will not be described here. I will only give a general outline.
合焦動作開始直後に得られた最初の焦点評価値が最大値
メモリ（１５ａ）と初期値メモリ（１５ｂ）に保持きれ
る。その後、フォーカスモーフ制御回路（９）がフォー
カスモーフ（３）を予め決められた方向に回転して、第
２比較器（１５ｄ）出力を監視する。第２比較器（１５
ｄ）はフォーカスモーフ駆動後の焦点評価値と初期値メ
モリ（１５ｂ）に保持されている初期評価値を比較し、
その大小を出力する。The first focus evaluation value obtained immediately after the start of the focusing operation can be held in the maximum value memory (15a) and the initial value memory (15b). Thereafter, the focus morph control circuit (9) rotates the focus morph (3) in a predetermined direction and monitors the output of the second comparator (15d). Second comparator (15
d) compares the focus evaluation value after driving the focus morph with the initial evaluation value held in the initial value memory (15b),
Output the size.
フォーカスモーフ制御回路（９）は第２比較器（１５ｄ
）が大または小という出力を発するまで最初の方向にフ
ォーカスモーフ（３）を回転せしめ、現在の焦点評価値
が初期の評価値よりも犬であるという出力がなされた場
合には、そのままの回転方向を保持し、現在の評価値が
初期評価値より小である場合にはフォーカスモーフ（３
）の回転方向を逆にして、第１比較器（１５ｃ）の出力
を監視する。The focus morph control circuit (9) includes a second comparator (15d
) rotates the focus morph (3) in the initial direction until it outputs an output of large or small, and if the output that the current focus evaluation value is more dog than the initial evaluation value is output, then the rotation continues as it is. If the current evaluation value is smaller than the initial evaluation value, focus morph (3
) and monitor the output of the first comparator (15c).
第１比較器（１５ｃ）は最大値メモリ（１５ａ）に保持
されている今までの最大の焦点評価値と現在の評価値を
比較し、現在の焦点評価値が最大値メモリ（１５ａ）の
内容に比べて大きい、充分小さいの２通りの比較信号を
出力＜５１＞（５２）として出力する。ここで最大値メ
モリ（１５ａ）は、第１比較器（１５ｃ）の出力に基づ
いて、現在の評価値が最大値メモリ（１５ａ）の内容よ
りも大きい場合にはその値が更新され常に現在までの評
価値の最大値が保持される。The first comparator (15c) compares the maximum focus evaluation value held in the maximum value memory (15a) with the current evaluation value, and the current focus evaluation value is the content of the maximum value memory (15a). Two types of comparison signals, one which is larger than the other, and one which is sufficiently smaller than the , are outputted as the output <51> (52). Here, the maximum value memory (15a) is updated based on the output of the first comparator (15c) if the current evaluation value is larger than the content of the maximum value memory (15a), and is always updated to the current value. The maximum evaluation value of is held.
（１５ｅ）はレンズ（１）を支持するフォーカスリング
（２〉の位置を指示するフォーカスリング位置信号を受
けて、フォーカスリング位置を記憶するモータ位置メモ
リであり、最大値メモリ（１５ａ）と同様に第１比較器
（１５ｃ）の出力（Ｓｌ）に基いて、最大評価値となっ
た場合のフォーカスリング位置を常時保持する様に更新
される。(15e) is a motor position memory that receives a focus ring position signal indicating the position of the focus ring (2> that supports the lens (1)) and stores the focus ring position, and is similar to the maximum value memory (15a). Based on the output (Sl) of the first comparator (15c), the focus ring position is updated so as to always maintain the focus ring position when the maximum evaluation value is reached.
フォーカスモータ制御回路（９）は、第２比較器（１５
ｄ）出力に基いて決定された方向にフォーカスモーフ（
３）を回転させながら、第１比較器（１５ｃ）出力を監
視し、評価値の雑音による誤動作を防止するために、第
１比較器（１５ｃ）出力（Ｓ２〉にて現在の評価値が最
大評価値より充分に小さいと指示きれると同時にフォー
カスモーフ（３）は逆転される。The focus motor control circuit (9) includes a second comparator (15).
d) Focus morph (
3) while rotating, monitor the output of the first comparator (15c), and in order to prevent malfunctions due to noise in the evaluation value, the output of the first comparator (15c) (S2) indicates the maximum current evaluation value. When the evaluation value is sufficiently smaller than the evaluation value, the focus morph (3) is reversed at the same time.
この逆転後、モータ位置メモリ（１５ａ）の内容と、現
在のフォーカスリング位置信号とが第３比較器（１５ｆ
）にて比較きれ、一致したとき、即ちフォーカスリング
（２）が焦点評価値が最大となる位置に戻ったときにフ
ォーカスモーフ（３）を停止させるようにフォーカスモ
ータ制御回路（９〉は機能する。同時に、フォーカスモ
ータ制御回路（９）はレンズ停止信号（ＬＳ）を出力す
る。After this reversal, the contents of the motor position memory (15a) and the current focus ring position signal are transferred to the third comparator (15f).
), the focus motor control circuit (9) functions so as to stop the focus morph (3) when they match, that is, when the focus ring (2) returns to the position where the focus evaluation value is maximum. At the same time, the focus motor control circuit (9) outputs a lens stop signal (LS).
合焦検出回路（１６）も合焦検出回路＜１５）と全く同
じ構成を有しているが、入力される焦点評価値の大きさ
が両者で全く異なるために、これらを共通化することは
できない。The focus detection circuit (16) has exactly the same configuration as the focus detection circuit <15), but since the magnitude of the input focus evaluation value is completely different between the two, it is impossible to make them common. Can not.
（２０）はフォーカスモータ制御回路（９）によるオー
トフォーカス動作が終了して、レンズ停止信号（ＬＳ）
が発せられると同時にその時点での焦点評価値が保持さ
れる第４メモリであり、後段の第４比較器（２１）でこ
の第４メモリ（２０）の保持内容は現在の焦点評価値と
比較され、その差が閾値より大きくなった場合には、被
写体が変化したとしてフオ＝１５−
一カスモーク制御回路（９）に被写体変化信号が出力さ
れる。フォーカスモータ制御回路（９）はこの信号を受
けると再びオートフォーカス動作をやり直して被写体の
変化に追随する。(20) is a lens stop signal (LS) after the autofocus operation by the focus motor control circuit (9) is completed.
This is the fourth memory that holds the focus evaluation value at the same time as the is issued, and the content held in this fourth memory (20) is compared with the current focus evaluation value in the fourth comparator (21) at the subsequent stage. If the difference becomes larger than the threshold value, it is determined that the subject has changed, and a subject change signal is output to the smoke control circuit (9). When the focus motor control circuit (9) receives this signal, it restarts the autofocus operation to follow changes in the subject.
この結果、第１合焦検出回路（１５）及び第２合焦検出
回路（１６）は独立に合焦検出動作を行なう事が出来る
。As a result, the first focus detection circuit (15) and the second focus detection circuit (16) can perform focus detection operations independently.
一方、スイッチ回路〈１４）からの第１焦点評価値発生
回路からの出力は第５比較器（１８）に入力きれて、第
１の基準電圧発生回路（１７）の電圧と比較され例えば
第１ｓ点評価値発生回路の出力く第１基準電圧の場合に
はＬ（レベル）の信号をフォーカスモータ制御回路（９
〉に入力する。また第１焦点評価値発生回路の出力〉第
１基準電圧の場合にはＨの信号をフォーカスモータ制御
回路（９）に入力する。On the other hand, the output from the first focus evaluation value generation circuit from the switch circuit (14) is input to the fifth comparator (18), and is compared with the voltage of the first reference voltage generation circuit (17). In the case of the first reference voltage output from the point evaluation value generation circuit, the L (level) signal is sent to the focus motor control circuit (9).
〉. If the output of the first focus evaluation value generation circuit is the first reference voltage, an H signal is input to the focus motor control circuit (9).
フォーカスモータ制御回路（９）はＬの信号を受けた時
には、スイッチ回路（１２）及び（１４）を１フイール
ド毎に切り換えながら、第２合焦検出回路（１６〉の出
力によってのみ合焦動作を行なわせる。When the focus motor control circuit (9) receives the L signal, it switches the switch circuits (12) and (14) for each field and performs the focusing operation only by the output of the second focus detection circuit (16). Let them do it.
フォーカスモータ制御回路（９〉への入力がＨである場
合には、スイッチ回路（１２）及び（１４）は第１焦点
評価値検出回路の出力のみを通過させ、第１合焦検出回
路（１５）によってのみ合焦動作が行なわれる。When the input to the focus motor control circuit (9>) is H, the switch circuits (12) and (14) pass only the output of the first focus evaluation value detection circuit, and the input to the first focus detection circuit (15) ), the focusing operation is performed only by
通常の撮影条件では、上記の方法によって極めて精度の
高い合焦動作が確保出来る。次に暗所での撮影について
説明する。Under normal photographing conditions, extremely high precision focusing operation can be ensured by the above method. Next, shooting in a dark place will be explained.
撮像回路（４）の一部から取り出された映像信号が平滑
化され、暗所撮影判別信号（Ｑ）として、第６比較器（
２３）に入力され、第２の基準電圧発生回路（２２）の
出力電圧である第２基準電圧と比較される。第６比較器
（２３）は、Ｑく第２基準電圧の場合には、例えばＬの
信号をフォーカス、モータ制御回路（９）に入力し、Ｑ
〉第２基準電圧の場合にはＨの信号を入力する。The video signal taken out from a part of the imaging circuit (4) is smoothed and output to the sixth comparator (
23) and is compared with a second reference voltage which is the output voltage of the second reference voltage generation circuit (22). When the second reference voltage is Q, the sixth comparator (23) inputs, for example, an L signal to the focus and motor control circuit (9), and
>In the case of the second reference voltage, input an H signal.
暗所撮影判別信号（Ｑ）を作る映像信号の取り出しは、
撮像回路（４）の中の適当な所でよいが、具体的には、
ＡＧＣ回路への入力ビデオ信号を用いるのが妥当である
。第２図は暗所撮影判別信号（Ｑ）を作る１例を示して
いる。To extract the video signal that creates the dark shooting discrimination signal (Q),
It may be placed at an appropriate location in the imaging circuit (4), but specifically,
It is reasonable to use the input video signal to the AGC circuit. FIG. 2 shows an example of generating the dark photography discrimination signal (Q).
この第２図において、撮像回路（４）は撮像素子（４ａ
〉、撮像素子出力処理回路〈４ｂ）、ＡＧＣアンプ（４
Ｃ）、を有しており、撮像素子（４ａ）出力は撮像素子
出力処理回路（４ｂ〉にて映像信号に変換きれた後、Ａ
ＧＣアンプ（４ｃ）に入力される。このＡＧＣアンプ（
４ｃ〉はその出力が予め設定された一定のレベルになる
様に、検波回路（４ｄ）によってフィードバックがかけ
られ、この出力を後段の第１・第２フイルター（ｔｏ＞
（１１）に供給する。また、撮像素子出力処理回路＋、
４ｄ）出力は、抵抗（Ｒ）コンデンサ（Ｃ）から成る平
滑回路を通して、暗所撮像判別信号（Ｑ）が作られ、第
６比較器（２３）に入力される。In this FIG. 2, the imaging circuit (4) is an imaging element (4a
〉, image sensor output processing circuit 〈4b), AGC amplifier (4b)
C), and after the image sensor (4a) output is converted into a video signal by the image sensor output processing circuit (4b),
It is input to the GC amplifier (4c). This AGC amplifier (
4c> is fed back by a detection circuit (4d) so that its output is at a preset constant level, and this output is passed to the first and second filters (to>
(11). In addition, the image sensor output processing circuit +,
4d) The output passes through a smoothing circuit consisting of a resistor (R) and a capacitor (C) to produce a dark-place imaging discrimination signal (Q), which is input to the sixth comparator (23).
第２基準電圧発生回路（２２）の基準電圧レベルは、映
像信号のノイズレベルとのかねあいで適当に設定すべき
ものであるが、具体的には、ビデオカメラで一般的に光
量不足信号（ローライト信号）の発生レベル程度に設定
する。The reference voltage level of the second reference voltage generation circuit (22) should be set appropriately in consideration of the noise level of the video signal. (signal) generation level.
フォーカスモーフ制御回路（９）はＬの信号を受けてい
る間は、従来通りの動作を行なうが、Ｈの信号を受ける
と、第１焦点評価値検出回路の出力に関係なく、第２フ
イルタ（１１）及び第２合焦検出回路（１６）の信号の
みを通過させるべく、スイッチ回路〈１２〉及び（１４
）を切り換え、新たにしの信号を受けるまで、この状態
を保持する。While the focus morph control circuit (9) receives the L signal, it operates as before, but when it receives the H signal, the second filter (9) operates regardless of the output of the first focus evaluation value detection circuit. 11) and the second focus detection circuit (16), the switch circuits <12> and (14)
) and maintain this state until a new signal is received.
上述の様な構成の結果、暗所撮影であることの判別が自
動的に行なわれ、かつ、暗所撮影の場合には、ノイズの
影響を受けにくい第２焦点評価値発生回路の出力によっ
てのみ、合焦動作が行なわれるので、従来暗所撮影の場
合に見られた様な、大きなノイズによる誤動作の発生が
無く、極めて安定な合焦動作を行なう自動焦点カメラを
実現する事が出来る。尚、暗所撮影である事の判別信号
は、独立したセンサを用いて行なっても良い事は当然の
事である。As a result of the above-mentioned configuration, it is possible to automatically determine whether the photograph is being taken in a dark place, and in the case of dark place photography, it can be determined only by the output of the second focus evaluation value generation circuit, which is less susceptible to noise. Since the focusing operation is performed, it is possible to realize an autofocus camera that performs an extremely stable focusing operation without the occurrence of malfunctions due to large noise, which is conventionally seen in the case of dark place photography. Incidentally, it is a matter of course that an independent sensor may be used to generate a signal for determining whether photography is being performed in a dark place.
（ト）発明の効果
上記の如く本発明においては、暗所撮影である事の判別
信号から、自動的に合焦動作をノイズの影響を受けにく
い、出力波形が緩やかな変化をする、焦点評価値発生回
路に切り換えるので、暗所においても安定した合焦動作
を行なう自動焦点ビデオカメラが実現出来る。(g) Effects of the Invention As described above, in the present invention, the focus operation is automatically performed based on the signal for determining whether the photograph is taken in a dark place, and the output waveform changes gradually, making the focusing operation less susceptible to noise. By switching to a value generating circuit, an autofocus video camera that performs stable focusing operations even in a dark place can be realized.
第１図、第２図、第９図は本発明の一実施例に係り、第
１図は回路ブロック図、第２図は第１図の要部回路ブロ
ック図、第９図は合焦検出回路の要部回路ブロック図で
ある。第３図、第４図は従来例の回路グロ・ンク図であ
る。また、第５図、第６図、第７図、第８図は２つの焦
点評価値発生回路の出力の撮影条件による変動の説明図
である。
（１）・・・レンズ、 （１０）・・・第１フイルター
、＜１１）・・・第２フイルター、（１３）・・・積算
回路、（１５）・・・第１合焦検出回路、（１６）・・
・第２合焦検出回路、（２２）・・・第２基準電圧発生
回路、〈２３）・・・第６比較器。1, 2, and 9 relate to an embodiment of the present invention, in which FIG. 1 is a circuit block diagram, FIG. 2 is a main circuit block diagram of FIG. 1, and FIG. 9 is a focus detection FIG. 2 is a circuit block diagram of the main parts of the circuit. 3 and 4 are circuit diagrams of the conventional example. Further, FIGS. 5, 6, 7, and 8 are explanatory diagrams of fluctuations in the outputs of the two focus evaluation value generation circuits depending on photographing conditions. (1)...Lens, (10)...First filter, <11)...Second filter, (13)...Integrator circuit, (15)...First focus detection circuit, (16)...
- Second focus detection circuit, (22)...second reference voltage generation circuit, <23)...sixth comparator.
Claims (2)
を焦点評価値として出力する焦点評価値検出手段により
、焦点評価値が最大評価値となる位置にレンズを駆動す
る自動焦点ビデオカメラにおいて、 焦点評価値がレンズ位置に対して急峻な変化を示す第１
の焦点評価値検出手段と、 焦点評価値がレンズ位置に対して緩やかな変化を示す第
２の焦点評価値検出手段と、 現在の撮影が暗所で行なっているか、明所で行なってい
るかを判別する明暗検出手段とを有し、暗所での撮影に
おいては、第１及び第２の焦点評価値検出手段の出力の
如何を問わず、第２の焦点評価値検出手段の出力によっ
てのみ、合焦動作を行なわせる事を特徴とする自動焦点
ビデオカメラ。(1) In an autofocus video camera in which the lens is driven to a position where the focus evaluation value is the maximum evaluation value by a focus evaluation value detection means that outputs the high frequency component level of the video signal obtained from the image sensor as the focus evaluation value, The first case where the focus evaluation value shows a steep change with respect to the lens position.
a second focus evaluation value detection means in which the focus evaluation value shows a gradual change with respect to the lens position; When photographing in a dark place, regardless of the outputs of the first and second focus evaluation value detection means, only the output of the second focus evaluation value detection means is used. An autofocus video camera characterized by a focusing operation.
像回路の映像信号レベルをもって判定する事を特徴とす
る特許請求の範囲第１項に記載の自動焦点ビデオカメラ
。(2) The autofocus video camera according to claim 1, wherein the detection of whether the shooting is in a dark place or in a bright place is determined based on a video signal level of an imaging circuit.
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62034766A JPS63203068A (en) | 1987-02-18 | 1987-02-18 | Automatic focusing video camera |
| KR1019880001568A KR940011885B1 (en) | 1987-02-18 | 1988-02-15 | Automatic focusing circuit for automatically matching focus in response to video signal |
| US07/155,900 US4853788A (en) | 1987-02-18 | 1988-02-16 | Automatic focusing circuit selectively using multiple focus evaluating curves having differing characteristics |
| CA000559104A CA1293790C (en) | 1987-02-18 | 1988-02-17 | Automatic focusing circuit for automatically matching focus in response to video signal |
| AU11915/88A AU600797C (en) | 1987-02-18 | 1988-02-17 | Automatic focusing circuit for automatically matching focus in response to video signal |
| EP88102291A EP0279423B1 (en) | 1987-02-18 | 1988-02-17 | Automatic focusing circuit for automatically matching focus in response to video signal |
| DE8888102291T DE3877780T2 (en) | 1987-02-18 | 1988-02-17 | AUTOMATIC FOCUSING CIRCUIT FOR AUTOMATIC FOCUS ADJUSTMENT DEPENDING ON VIDEO SIGNALS. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62034766A JPS63203068A (en) | 1987-02-18 | 1987-02-18 | Automatic focusing video camera |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63203068A true JPS63203068A (en) | 1988-08-22 |
Family
ID=12423428
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62034766A Pending JPS63203068A (en) | 1987-02-18 | 1987-02-18 | Automatic focusing video camera |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63203068A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002196220A (en) * | 2000-12-22 | 2002-07-12 | Fuji Photo Film Co Ltd | Electronic camera and automatic focusing control method |
| JP2017187743A (en) * | 2016-04-05 | 2017-10-12 | キヤノン株式会社 | Imaging apparatus |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60143068A (en) * | 1983-12-29 | 1985-07-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Automatic focus matching device |
-
1987
- 1987-02-18 JP JP62034766A patent/JPS63203068A/en active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60143068A (en) * | 1983-12-29 | 1985-07-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Automatic focus matching device |
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