JPH041886B2 - - Google Patents
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- JPH041886B2 JPH041886B2 JP58081901A JP8190183A JPH041886B2 JP H041886 B2 JPH041886 B2 JP H041886B2 JP 58081901 A JP58081901 A JP 58081901A JP 8190183 A JP8190183 A JP 8190183A JP H041886 B2 JPH041886 B2 JP H041886B2
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B3/00—Focusing arrangements of general interest for cameras, projectors or printers
- G03B3/10—Power-operated focusing
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
- G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
- G02B7/04—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
- G02B7/10—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification by relative axial movement of several lenses, e.g. of varifocal objective lens
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Focusing (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は自動焦点制御装置に関するもので、特
に、ビデオカメラの自動焦点制御装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an automatic focus control device, and more particularly to an automatic focus control device for a video camera.
写真カメラやビデオカメラなどの光学的撮像機
器においては、被写体と撮影レンズとの間の距離
に応じて、撮影レンズと結像面(すなわち、写真
カメラの場合は写真フイルム、ビデオカメラの場
合は撮像管や固体撮像素子の表面)との相対距離
を調整し、結像面上に焦点の合つた像を結ばせる
必要がある。この焦点調整操作(いわゆるピント
合わせ)を自動的に行なう手段として、輪郭検出
方式と呼ばれる自動焦点制御装置が存在する。以
下、従来の輪郭検出方式による自動焦点制御装置
について説明する。 In optical imaging devices such as photo cameras and video cameras, depending on the distance between the subject and the phototaking lens, the distance between the phototaking lens and the imaging plane (i.e., the photo film for photo cameras, the imaging plane for video cameras) It is necessary to adjust the relative distance to the surface of the tube or solid-state image sensor) to form a focused image on the imaging plane. As a means for automatically performing this focus adjustment operation (so-called focusing), there is an automatic focus control device called a contour detection method. An automatic focus control device using a conventional contour detection method will be described below.
第1図は従来の輪郭検出方式によるビデオカメ
ラの自動焦点制御装置の構成の概略を示すブロツ
ク図である。第1図において、この装置は撮影用
のレンズ1によつて集光された、被写体(図示せ
ず)からの光を、電気信号に変換する撮像素子2
を備え、撮像素子2の出力は信号処理回路3を通
つて映像信号4に変換される。映像信号4の一部
は、高域フイルタ5、積分器6、焦点電圧検波回
路7、A/D変換器9をこの順に通つて、頂上検
知手段55および変動検知手段57に入力され
る。一方、レンズ1と撮像素子2の撮像表面との
間の相対距離を検出するレンズ位置検出回路10
によつて、この相対距離に比例した出力信号を発
生させ、A/D変換器11を通してデジタル信号
とし、頂上引込手段55に入力させる。頂上引込
手段55の出力は駆動信号発生手段58に入力さ
れ、変動検知手段57の出力は頂上引込手段55
に入力される。また、レンズ1はその光軸方向に
移動自在となつており、駆動信号発生手段58の
出力に応答して駆動手段54にたとえばモータ1
3によつて移動させる。 FIG. 1 is a block diagram schematically showing the configuration of an automatic focus control device for a video camera using a conventional contour detection method. In FIG. 1, this device includes an image sensor 2 that converts light from a subject (not shown) focused by a photographic lens 1 into an electrical signal.
The output of the image sensor 2 is converted into a video signal 4 through a signal processing circuit 3. A portion of the video signal 4 passes through the high-pass filter 5, the integrator 6, the focal voltage detection circuit 7, and the A/D converter 9 in this order, and is input to the top detection means 55 and the fluctuation detection means 57. On the other hand, a lens position detection circuit 10 that detects the relative distance between the lens 1 and the imaging surface of the imaging element 2
As a result, an output signal proportional to this relative distance is generated, converted into a digital signal through the A/D converter 11, and input to the top drawing means 55. The output of the top pulling means 55 is input to the drive signal generating means 58, and the output of the fluctuation detecting means 57 is input to the top pulling means 55.
is input. Further, the lens 1 is movable in the direction of its optical axis, and in response to the output of the drive signal generation means 58, the drive means 54 is driven, for example, by a motor 1.
Move by 3.
これらのうち、頂上引込手段55、変動検知手
段57および駆動信号発生手段58は、マイクロ
コンピユータを用いて構成できる。 Among these, the top pulling means 55, the fluctuation detecting means 57, and the drive signal generating means 58 can be configured using a microcomputer.
次に第1図の装置の動作を説明する。撮像素子
2の出力を、信号処理回路3で処理することによ
つて得られた映像信号4は、撮像素子2の撮像表
面に形成された光学像を走査して得られた信号で
あるから、撮像表面の濃淡変化を反映している。
一般にビデオカメラが被写体に焦点が合つている
状態では、撮像表面に形成された像の輪郭は、精
密な濃淡変化を持つのに対し、焦点が合つていな
い状態では、濃淡変化の不明瞭な、いわゆるぼや
けた像となる。このため、撮像表面を走査して得
られる映像信号4は、焦点が合つている場合に
は、高周波成分を多く含み、焦点が合つていない
場合には、高周波成分が低下する。すなわち、映
像信号4の高周波成分の量は、合焦点状態にどれ
だけ近い状態にあるか(以下「合焦度」という)
という判断の指標となつている。したがつて、映
像信号4の一部を、高域フイルタ5および積分器
6に順次通すことによつて、映像信号4の高周波
部分を1フイルードの期間積分し、焦点電圧検波
回路7によつて1フイールドごとに出力すれば、
その出力(以下、焦点電圧8という)は、合焦度
に対応した信号となつている。レンズ1の位置と
この焦点電圧8との関係を第2図に示す。この関
係は、合焦点Fを極大とし、その両側でなだらか
に減少する焦点電圧8である。この出力は、A/
D変換器9によつてデジタル信号となる。一方、
レンズ位置検出回路10は、レンズ1と撮像素子
2の表面との相対距離に応じた信号を出力し、こ
の出力はA/D変換器11でデジタル信号に変換
される。この2つの回路はレンズ位置検出手段5
3を構成する。したがつて、2個のA/D変換器
9,11の出力は、それぞれ合焦度およびレンズ
位置の情報を含むものである。この2つの信号情
報に基づいて、レンズ1を移動させるモータ3
に、制御出力をマイクロコンピユータによつて与
える過程は、第3図のフローチヤートを参照して
説明する。まず、ビデオカメラの使用者が、起動
スイツチSをONにすると、頂上引込手段55は
これを検知して、レンズ1を被写体に近づける方
向または被写体から遠ざける方向のいずれかの方
向に移動させる出力を、駆動信号発生手段58に
発生させ、モータ13に与える(「起動」14)。
この方向をいずれにするかは任意であり、予めど
ちらかに定めておけばよい。この移動によつて、
焦点電圧8が増大すれば、そのままその方向へ駆
動し続け、逆に焦点電圧8が減少する場合は、レ
ンズ1の移動方向を反転させる(「サーチ」1
5)。この動作は高域積分手段52の出力に基づ
いて頂上引込手段55が行なう。これによつて、
レンズ1は合焦点状態に近づいていく。レンズ1
が合焦点状態を通過すると、焦点電圧8は増加か
ら減少へと転ずる。この増加から減少に転じた点
が合焦点状態であるから、この位置を、レンズ位
置検出手段53からの入力に基づいて頂上検知手
段55が記憶する(「頂上検出」16)。その後、
レンズ1を、記憶した合焦点の位置まで逆戻りさ
せ停止させる(「停止」17)。またこの停止を行
なつた後にも被写体の動きを焦点電圧8の変動に
基づいて、変動検知手段57によつて監視し、焦
点電圧8が一定値以上変動した場合など、必要に
応じて「起動」14へ戻す(「待機」18)。この
間の焦点電圧の動きは、第2図に示され、一旦焦
点電圧の極大の山を越した後、改めて逆戻りして
合焦点Fへ達している。 Next, the operation of the apparatus shown in FIG. 1 will be explained. The video signal 4 obtained by processing the output of the image sensor 2 with the signal processing circuit 3 is a signal obtained by scanning the optical image formed on the imaging surface of the image sensor 2. Reflects changes in shading on the imaging surface.
Generally, when a video camera is focused on the subject, the outline of the image formed on the imaging surface has precise changes in shading, whereas when the video camera is out of focus, the outline of the image formed on the imaging surface has unclear changes in shading. , resulting in a so-called blurred image. Therefore, the video signal 4 obtained by scanning the imaging surface contains a large amount of high frequency components when the image is in focus, and the high frequency component is reduced when it is out of focus. In other words, how close is the amount of high-frequency components of the video signal 4 to the in-focus state (hereinafter referred to as "focus degree")?
It is used as an indicator for judgment. Therefore, by sequentially passing a part of the video signal 4 through the high-pass filter 5 and the integrator 6, the high frequency part of the video signal 4 is integrated for one field period, and then the focal voltage detection circuit 7 integrates the high frequency part of the video signal 4 for one field period. If you output each field,
The output (hereinafter referred to as focus voltage 8) is a signal corresponding to the degree of focus. The relationship between the position of the lens 1 and this focal voltage 8 is shown in FIG. This relationship is such that the focal point F is the maximum and the focal voltage 8 decreases gently on both sides thereof. This output is A/
The D converter 9 converts the signal into a digital signal. on the other hand,
The lens position detection circuit 10 outputs a signal corresponding to the relative distance between the lens 1 and the surface of the image sensor 2, and this output is converted into a digital signal by the A/D converter 11. These two circuits are connected to the lens position detection means 5.
3. Therefore, the outputs of the two A/D converters 9 and 11 each include information on the degree of focus and the lens position. A motor 3 that moves the lens 1 based on these two signal information
Next, the process of providing the control output by the microcomputer will be explained with reference to the flowchart of FIG. First, when the user of the video camera turns on the start switch S, the top retracting means 55 detects this and outputs an output to move the lens 1 either toward the subject or away from the subject. , is generated by the drive signal generating means 58 and applied to the motor 13 ("Start" 14).
This direction is arbitrary and may be determined in advance. With this movement,
If the focal voltage 8 increases, the lens 1 continues to be driven in that direction, and if the focal voltage 8 decreases, the moving direction of the lens 1 is reversed ("Search" 1).
5). This operation is performed by the top pulling means 55 based on the output of the high frequency integrating means 52. By this,
The lens 1 approaches a focused state. lens 1
When passes through the focused state, the focus voltage 8 changes from increasing to decreasing. Since the point at which this increase changes to a decrease is the in-focus state, this position is stored by the top detection means 55 based on the input from the lens position detection means 53 ("top detection" 16). after that,
The lens 1 is returned to the memorized focal point position and stopped ("stop" 17). Even after this stop, the movement of the subject is monitored by the fluctuation detection means 57 based on the fluctuation of the focal voltage 8, and if necessary, such as when the focal voltage 8 fluctuates by more than a certain value, ” 14 (“Wait” 18). The movement of the focal voltage during this period is shown in FIG. 2, where once the focal voltage exceeds the maximum peak, it returns again and reaches the focal point F.
従来の輪郭検出方式の自動焦点制御装置は、以
上のように構成されているため、撮影範囲(「画
角」)中に、ビデオカメラのレンズ1との距離の
異なる複数の物体が存在するとき、その中のどの
物体に焦点が合うかは、「起動」14におけるレ
ンズ位置で決まつてしまう。したがつて、ビデオ
カメラの使用者の意思に反した物体に焦点が合つ
てしまい、使用者の望む構図をとり得ない場合が
生ずるという欠点があつた。 Since the conventional automatic focus control device using the contour detection method is configured as described above, when there are multiple objects at different distances from the lens 1 of the video camera within the shooting range ("angle of view"), , which object among them is in focus is determined by the lens position at the "activation" step 14. Therefore, there is a drawback that an object that is contrary to the user's intention of the video camera is brought into focus, and the composition desired by the user may not be obtained.
本発明は、上記のような従来の装置の欠点を除
去するためになされたもので、画角中にレンズ1
からの距離の異なる複数の物体が存在している場
合(以下「複数被写体状態」という)にもビデオ
カメラ使用者の選択により、任意の物体に焦点を
合わせることのできる自動焦点制御装置を提供す
ることを目的としている。 The present invention was made in order to eliminate the drawbacks of the conventional device as described above.
To provide an automatic focus control device that can focus on an arbitrary object according to the selection of a video camera user even when there are a plurality of objects at different distances from the video camera (hereinafter referred to as "multi-subject state"). The purpose is to
本発明は、要約すれば、複数被写体状態にある
場合には、焦点電圧8の、レンズ1と撮像素子2
との間の距離に対する依存性が、複数の極大部を
持つことに対応して、そのうちの1つの極大部に
移動したレンズ1を、他の所望の極大部付近に強
制的に移動させるための手段を設け、ビデオカメ
ラ使用者のスイツチ選択に基づいて、この強制的
な移動を行ない、その後その所望の極大点へ自動
的に引込む自動焦点制御装置を与えるものであ
る。 To summarize, in the present invention, when in a multi-subject state, the lens 1 and the image sensor 2 have a focal voltage of 8.
In response to the fact that the dependence on the distance between Means is provided to provide an automatic focus control system that performs this forced movement and then automatically retracts to its desired maximum point based on a switch selection by the video camera user.
以下、図面に基づいて、本発明の実施例の構成
と動作を説明し、本発明の詳細を明確にする。第
4図は、本発明の実施例の構成の概略を示すブロ
ツク図である。第1図の従来の自動焦点制御装置
と同様に、被写体(図示せず)からの光は、撮影
用のレンズ1によつて集光され、撮像素子2の表
面に光学像を形成する。この撮像素子は、撮像
管、固体撮像素子などである。この撮像素子2の
出力は、信号処理回路3によつて映像信号4とさ
れる。撮像素子2と信号処理回路3は、光信号か
ら映像信号4を得るための撮像手段51を構成す
る。この映像信号4の一部は、高域フイルタ5、
積分器6、焦点検波回路7を順次通つて、焦点電
圧8となり、A/D変換器9によつてデジタル信
号とされる。この高域フイルタ5、積分器6およ
び焦点検波回路7は、高域積分手段52を形成す
る。一方、レンズ1の位置を検出し、その位置に
応じた出力信号を発生するレンズ位置検出手段5
3として、レンズ位置検出回路10が設けられ
る。レンズ1を光軸方向に移動させる駆動手段5
4にたとえばモータ13も、従来と同様に設けら
れる。スイツチとしては、焦点制御起動スイツチ
Sのほかに、2個の切換スイツチ19A,19B
を設ける。以下、便宜上、切換スイツチ19Aを
「前」スイツチ19A、切換スイツチ19Bを
「後」スイツチ19Bとそれぞれ呼ぶことにする。
この2個の切換スイツチ19A,19Bは、スイ
ツチング手段62を構成する。高域積分手段52
の出力は、A/D変換器9を通つた後、頂上引込
手段55、極小通過手段56および変動検知手段
57に入力される。レンズ位置検出手段53の出
力は、A/D変換器11を通つた後、頂上引込手
段55に入力される。焦点制御起動スイツチSは
頂上引込手段55に、スイツチング手段62はス
イツチング変化検出手段60を通して極小通過手
段56に、それぞれ接続される。変動検知手段5
7の出力は頂上引込手段55に入力され、頂上引
込手段55および極小通過手段56の出力は駆動
信号発生手段58にそれぞれ入力される。また、
極小通過手段56は頂上引込手段55とも連結さ
れる。駆動信号発生手段58の出力は駆動手段5
4に入力される。このうち、頂上引込手段55、
極小通過手段56、変動検知手段57、駆動信号
発生手段58およびスイツチング変化検出手段6
0は、マイクロコンピータによつて構成できる。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the structure and operation|movement of the Example of this invention are demonstrated based on drawing, and the details of this invention are clarified. FIG. 4 is a block diagram schematically showing the configuration of an embodiment of the present invention. Similar to the conventional automatic focus control device shown in FIG. 1, light from a subject (not shown) is focused by a photographing lens 1 to form an optical image on the surface of an image sensor 2. This image pickup device is an image pickup tube, a solid-state image pickup device, or the like. The output of the image sensor 2 is converted into a video signal 4 by a signal processing circuit 3. The imaging device 2 and the signal processing circuit 3 constitute an imaging means 51 for obtaining the video signal 4 from the optical signal. A part of this video signal 4 is passed through a high-pass filter 5,
The voltage passes sequentially through an integrator 6 and a focus detection circuit 7 to become a focus voltage 8, which is converted into a digital signal by an A/D converter 9. The high-pass filter 5, the integrator 6 and the focus detection circuit 7 form a high-pass integrating means 52. On the other hand, lens position detection means 5 detects the position of the lens 1 and generates an output signal according to the position.
3, a lens position detection circuit 10 is provided. Driving means 5 for moving the lens 1 in the optical axis direction
4, for example, a motor 13 is also provided in the same manner as in the prior art. In addition to the focus control start switch S, the switches include two changeover switches 19A and 19B.
will be established. Hereinafter, for convenience, the changeover switch 19A will be referred to as the "front" switch 19A, and the changeover switch 19B will be referred to as the "rear" switch 19B.
These two changeover switches 19A and 19B constitute a switching means 62. High frequency integration means 52
After passing through the A/D converter 9, the output is input to the top drawing means 55, the minimum passing means 56, and the fluctuation detecting means 57. The output of the lens position detection means 53 is input to the top pulling means 55 after passing through the A/D converter 11 . The focus control activation switch S is connected to the top pull-in means 55, and the switching means 62 is connected to the minimum passage means 56 through the switching change detection means 60, respectively. Fluctuation detection means 5
7 is input to the top pull-in means 55, and the outputs of the top pull-in means 55 and the minimum passage means 56 are input to the drive signal generation means 58, respectively. Also,
The minimum passage means 56 is also connected to the top retraction means 55. The output of the drive signal generating means 58 is the output of the drive means 5.
4 is input. Among these, the top retraction means 55,
Minimum passage means 56, fluctuation detection means 57, drive signal generation means 58, and switching change detection means 6
0 can be configured by a microcomputer.
なお、頂上引込手段55は、第1および第2の
頂上引込手段として働く。第1の頂上引込手段
は、高域積分手段52の出力とレンズ位置検出手
段53の出力とに応答して、レンズ1を積分値が
増加する方向に移動させてその積分値が極大とな
る位置までそのレンズ1を引込む信号を出力す
る。第2の頂上引込手段は、積分値が極小となる
位置をレンズ1が通過したことを極小通過手段5
6が検知した後、レンズ1をさらに前記予め定め
られた方向に移動させ積分値が極大となる位置ま
でそのレンズ1を引込む信号を出力する。 Note that the top pulling means 55 works as first and second top pulling means. The first top pulling means moves the lens 1 in a direction in which the integral value increases in response to the output of the high frequency integrating means 52 and the output of the lens position detecting means 53, and moves the lens 1 to a position where the integral value becomes maximum. A signal is output to retract the lens 1 up to the point. The second top drawing means detects that the lens 1 has passed through the position where the integral value is the minimum.
6, it outputs a signal to further move the lens 1 in the predetermined direction and retract the lens 1 to the position where the integral value is maximum.
次に、本実施例の動作を説明する。被写体(図
示せず)からの光がレンズ1によつて撮像素子2
の表面上に集光され、撮像素子2と信号処理回路
3とによつて映像信号4とされ、高域フイルタ
5、積分器6および焦点電圧検波回路7によつて
焦点電圧8とされる。この動作は第1図の装置と
同様である。ここで、焦点電圧8の、レンズ1と
被写体との距離に対する依存性は、画角中の被写
体が単一である場合などは第2図に示したように
単一の極大値を持つ曲線となるが、本発明の目的
との関係上、画角中に複数の被写体たとえば物体
Aおよび物体Bが存在し、かつ、それらとレンズ
1との間の距離がそれぞれ異なる場合(第5図
a)を考える。このときには、焦点電圧8の、レ
ンズ1の位置に対する依存性は、第5図bのよう
に、2つの極大を有する曲線となる。第5図aに
おいて、xA,xBはそれぞれ物体A、物体Bとレ
ンズ1との間の距離である。また、第5図bにお
いて、PA,PBはそれぞれ物体A、物体Bに焦点
が合つたレンズの位置、PCは、この曲線の極小
値を与えるレンズの位置である。このような特性
を持つ焦点電圧8は、A/D変換器9を通してデ
ジタル信号とされている。また、レンズ位置検出
回路が、レンズの位置を検出し、それらに比例し
た電圧を発生して、A/D変換器11でデジタル
信号とされている。この動作も、従来の装置と同
様である。この装置によつて自動焦点行なう動作
は、本実施例のフローチヤートである第6図を参
照して説明する。まず、焦点制御起動スイツチS
をONにする。すると、頂上引込手段55がこれ
を検知し、駆動信号発生手段58に、レンズ1を
一定の方向に駆動させる信号を発生させ、モータ
13に出力させる(起動」14)。この方向をい
ずれにするかは、第1図の従来の装置に関連して
述べたように任意である。その後、頂上検知手段
55が、この駆動によつて生じた焦点電圧8の変
化を検出し、焦点電圧8が増大する方向にレンズ
1の移動を行なわしめ(「サーチ」15)、極大の
位置を検出、記憶して(「頂上検出」16)、この
極大点までレンズ1を逆戻りさせ、停止させる
(「停止」17)ことも、従来の装置と同様であ
る。レンズ1の最初の位置を、第5図でP0とす
れば、この動作により、PAまでレンズ位置が移
動する。ところで、こうして移動した極大点PA
は、物体Aに焦点が合つている状態であり、それ
は、P0がたまたま第5図bのOとPCの間に存在
したために、PAに向かう方向が焦点電圧8の増
大する方向になつたにすぎない。P0がPCと∞と
の間にあれば、レンズ1はPBに引込まれる。焦
点が合うように引込まれた被写体が物質Aであ
り、使用者が焦点を合わせたい被写体が、物体B
であるときには、使用者は「前」スイツチ19A
をONにする。このスイツチ変化は、スイツチン
グ変化検出手段60によつて検出される。この検
出出力に基づいて、極小通過手段56は、レンズ
1を、第5図bの∞の方向へ移動させる信号を駆
動信号発生手段58に出力させ(「起動A」29
A)、モータ13が駆動される。これによつて、
レンズ1は、∞へ向かう方向へ、極小点PCを通
過するまで移動する(「サーチ」30A)。極小点
PCを通過すると、これを極小検知手段56が検
知し、この駆動から、頂上検知手段55による駆
動・頂上検出へと切換える(「頂上検出」16)。
その後、極大点PBまでレンズ1を引込む動作
(「停止」17)は、前述した動作と同様である。
最初の引込で、物体Bに焦点が合つた場合におい
て、使用者が物体Aに焦点を合わせることを望む
ときは、「後」スイツチ13BをONにする。す
ると、前述した動作とは全く対称的な動作で、レ
ンズ1は第5図bのOの方向に移動させられ、物
体Aに焦点が合う位置PAまで引込まれる。こう
して、使用者の望む被写体に焦点が合つた後は、
変動検知手段57が、焦点電圧8の変動を監視し
(「待機」18′)、一定値以上の変動が生じたとき
は、再び「起動」14の動作に戻り、焦点の引込
みを行なう。焦点電圧8の変動がないときには、
「前」スイツチ19Aおよび「後」スイツチ19
Bのスイツチングの監視へ戻る。 Next, the operation of this embodiment will be explained. Light from a subject (not shown) is transmitted through a lens 1 to an image sensor 2.
The image sensor 2 and signal processing circuit 3 convert the light into a video signal 4, and the high-pass filter 5, integrator 6, and focal voltage detection circuit 7 convert it into a focal voltage 8. This operation is similar to the device shown in FIG. Here, the dependence of the focal voltage 8 on the distance between the lens 1 and the subject is a curve with a single maximum value, as shown in Figure 2, when there is only one subject within the angle of view. However, in relation to the purpose of the present invention, when a plurality of objects, such as object A and object B, exist within the angle of view and the distances between them and the lens 1 are different (FIG. 5a) think of. At this time, the dependence of the focal voltage 8 on the position of the lens 1 becomes a curve with two maxima, as shown in FIG. 5b. In FIG. 5a, x A and x B are the distances between object A and object B and the lens 1, respectively. In FIG. 5b, P A and P B are the positions of the lenses that focus on object A and object B, respectively, and P C is the position of the lens that gives the minimum value of this curve. The focal voltage 8 having such characteristics is converted into a digital signal through an A/D converter 9. Further, a lens position detection circuit detects the position of the lens and generates a voltage proportional to the position of the lens, which is converted into a digital signal by the A/D converter 11. This operation is also similar to the conventional device. The automatic focusing operation performed by this device will be explained with reference to FIG. 6, which is a flowchart of this embodiment. First, focus control start switch S
Turn on. Then, the top retracting means 55 detects this, and causes the drive signal generating means 58 to generate a signal for driving the lens 1 in a certain direction, and outputting it to the motor 13 (Start 14). This direction is arbitrary, as described in connection with the conventional device of FIG. Thereafter, the top detection means 55 detects the change in the focal voltage 8 caused by this drive, moves the lens 1 in the direction in which the focal voltage 8 increases ("search" 15), and locates the maximum position. Detection and storage ("top detection" 16), returning the lens 1 to this maximum point, and stopping ("stop" 17) are also similar to conventional devices. If the initial position of the lens 1 is P 0 in FIG. 5, this operation moves the lens position to P A. By the way, the maximum point P A that has moved in this way
is a state in which object A is in focus, and because P 0 happens to exist between O and P C in Figure 5b, the direction toward P A is in the direction of increasing focal voltage 8. It's just a summer. If P 0 is between P C and ∞, lens 1 will be drawn into P B. The object drawn into focus is substance A, and the object the user wants to focus on is object B.
, the user presses the "previous" switch 19A.
Turn on. This switching change is detected by the switching change detection means 60. Based on this detection output, the minimum passing means 56 causes the drive signal generating means 58 to output a signal for moving the lens 1 in the direction of ∞ in FIG.
A), the motor 13 is driven. By this,
The lens 1 moves in the direction toward ∞ until it passes the minimum point P C ("Search" 30A). minimum point
When the vehicle passes P C , the minimum detection means 56 detects this and switches from this drive to the drive/peak detection by the top detection means 55 ("Top Detection" 16).
Thereafter, the operation of retracting the lens 1 to the maximum point P B ("stop" 17) is similar to the operation described above.
If the user desires to focus on object A when object B is in focus during the first retraction, the "rear" switch 13B is turned on. Then, in a completely symmetrical operation to the above-mentioned operation, the lens 1 is moved in the direction O in FIG. In this way, after the user's desired subject is in focus,
The fluctuation detecting means 57 monitors the fluctuation of the focus voltage 8 ("standby"18'), and when a fluctuation of more than a certain value occurs, the operation returns to "start" 14 again and the focus is pulled in. When there is no variation in focal voltage 8,
"Front" switch 19A and "rear" switch 19
Return to B's monitoring of switching.
第6図のフローチヤートでは、「前」スイツチ
19Aの変化を先に検出し、その後、「後」スイ
ツチ19Bの変化を検出したが、この順序が逆に
なつても構わないことはもちろんであり、また、
「前」スイツチ19Aと「後」スイツチ19Bが
同時にONにならないという条件の下では同時に
変化を検出するように構成することも可能であ
る。さらに、本構成では、焦点を合わせるべき被
写体が、前後2個である場合に限らず、多数存在
する場合にも利用できる。すなわち、第5図bの
焦点電圧8の特性曲線が3以上の極大を持つ場合
においては、「前」スイツチ19Aまたは「後」
スイツチ19Bを、所要の回数だけONにするこ
とにより、その都度、レンズ1は隣接する極大点
の間を移動し、希望する極大点まで移動させるこ
とができる。なお、本実施例では、ビデオカメラ
を対象としたが、写真カメラに用いる場合には、
レンズ1によつて集光された光をたとえばハーフ
ミラーによつて分離し、一方フイルム上に結像さ
せ、他方は撮像素子2に導けばよい。さらに、画
像・映像信号に対する輪郭検出方式に限らず、入
力信号の高周波成分の量に基づいて、部材の位置
制御を行なう一般の場合にも、レンズ1と撮像手
段51をそれぞれ他の部材、入力手段に交換した
構成で適用可能である。 In the flowchart of FIG. 6, a change in the "front" switch 19A is detected first, and then a change in the "rear" switch 19B is detected, but it goes without saying that this order may be reversed. ,Also,
It is also possible to configure the system to detect changes at the same time under the condition that the "front" switch 19A and the "rear" switch 19B are not turned on at the same time. Furthermore, this configuration can be used not only when there are two subjects to be focused on, but also when there are a large number of subjects. That is, when the characteristic curve of the focal voltage 8 in FIG. 5b has three or more maximums, the "front" switch 19A or the "rear"
By turning on the switch 19B a required number of times, the lens 1 can be moved between adjacent maximum points each time to a desired maximum point. In this example, the target was a video camera, but when used in a photo camera,
The light condensed by the lens 1 may be separated by, for example, a half mirror, one of which may be imaged on a film, and the other light may be guided to the image pickup device 2. Furthermore, not only the contour detection method for image/video signals, but also the general case where the position of a member is controlled based on the amount of high frequency components of the input signal, the lens 1 and the imaging means 51 can be connected to other members, input It is applicable in a configuration in which the means are replaced.
以上のように、本発明によれば、複数被写体状
態にある場合にも、カメラの使用者の簡単なスイ
ツチング操作により、任意の被写体に自動的に焦
点を合わせることができ、使用の簡便性と、高い
構図作成機能を兼ね備えた自動焦点制御装置を得
ることができる。 As described above, according to the present invention, even when a camera is in a multi-subject state, it is possible to automatically focus on any subject by a simple switching operation by the camera user, which improves ease of use and , it is possible to obtain an automatic focus control device having a high composition creation function.
第1図は、従来の自動焦点制御装置の構成の概
略を示すブロツク図である。第2図は、画角内に
1つの被写体がある場合の焦点電圧のレンズ位置
依存性を示す図である。第3図は、従来の自動焦
点制御装置におけるフローチヤートである。第4
図は、本発明の実施例の構成の概略を示すブロツ
ク図である。第5図a,bはそれぞれ、画角内に
レンズからの距離の異なる2つの物体が存在する
場合の、レンズと物体との相互関係および焦点電
圧のレンズ位置依存性を示す図である。第6図
は、本発明の実施例に対するフローチヤートであ
る。
図において、1はレンズを、2は撮像素子を、
3は信号処理回路を、4は映像信号を、5は高域
フイルタを、6は積分器を、7は焦点電圧検波回
路を、8は焦点電圧を、9および11はA/D変
換器を、10はレンズ位置検出回路を、12およ
び12′はマイクロコンピユータを、13はモー
タを、14は「起動」処理を、15は「サーチ」
処理を、16は「頂上検出」処理を、17は「停
止」処理を、18は「焦点電圧変動検知」処理
を、19A,19Bはそれぞれ、「前」スイツチ
および「後」スイツチを、21はカメラを、22
および23はそれぞれ、物体Aおよび物体Bを、
28Aおよび28Bはそれぞれ、「前」スイツチ
および「後」スイツチの変化を検出する処理を、
29Aおよび29Bはそれぞれ、「前」スイツチ
および「後」スイツチの変化に伴つた「起動」処
理を、30Aおよび30Bはそれぞれ、「前」ス
イツチおよび「後」スイツチの変化に基づいた
「サーチ」処理を、51は撮像手段を、52は高
域積分手段を、53はレンズ位置検出手段を、5
4は駆動手段を、55は頂上引込手段を、56は
極小通過手段を、57は変動検知手段を、58は
駆動信号発生手段を、60はスイツチング変化検
出手段を、62は切換スイツチング手段を、Sは
焦点制御起動スイツチを、それぞれ示す。
FIG. 1 is a block diagram schematically showing the configuration of a conventional automatic focus control device. FIG. 2 is a diagram showing the lens position dependence of the focal voltage when there is one object within the angle of view. FIG. 3 is a flowchart of a conventional automatic focus control device. Fourth
The figure is a block diagram schematically showing the configuration of an embodiment of the present invention. FIGS. 5a and 5b are diagrams showing the mutual relationship between the lens and the object and the lens position dependence of the focal voltage, respectively, when two objects at different distances from the lens exist within the angle of view. FIG. 6 is a flowchart for an embodiment of the invention. In the figure, 1 is the lens, 2 is the image sensor,
3 is a signal processing circuit, 4 is a video signal, 5 is a high-pass filter, 6 is an integrator, 7 is a focal voltage detection circuit, 8 is a focal voltage, 9 and 11 are A/D converters. , 10 is a lens position detection circuit, 12 and 12' are microcomputers, 13 is a motor, 14 is a "start" process, and 15 is a "search"
16 is the "top detection" process, 17 is the "stop" process, 18 is the "focal voltage fluctuation detection" process, 19A and 19B are the "front" switch and "back" switch, respectively. camera, 22
and 23 respectively represent object A and object B,
28A and 28B carry out processing for detecting changes in the "front" switch and "back" switch, respectively;
29A and 29B are "activation" processes based on changes in the "front" switch and "rear" switch, respectively, and 30A and 30B are "search" processes based on changes in the "front" switch and "rear" switch, respectively. , 51 is an imaging means, 52 is a high-frequency integration means, 53 is a lens position detection means, 5
4 is a driving means, 55 is a top pulling means, 56 is a minimum passing means, 57 is a fluctuation detecting means, 58 is a driving signal generating means, 60 is a switching change detecting means, 62 is a changeover switching means, S indicates a focus control activation switch, respectively.
Claims (1)
換する撮像手段、 前記撮像手段の出力信号の高域成分を積分し、
その積分値に応じた信号を出力する高域積分手
段、 前記レンズと前記撮像手段との相対位置を検出
し、その検出値に応じた信号を発生するレンズ位
置検出手段、 前記高域積分手段の出力と前記レンズ位置検出
手段の出力とに応答して、前記レンズを前記積分
値が増加する方向に移動させて、前記積分値が極
大となる位置まで前記レンズを引込む信号を、前
記移動手段に出力する第1の頂上引込手段、 焦点引込位置を選択するためのスイツチング手
段、 前記スイツチング手段のスイツチングに応答し
て、前記レンズを、前記積分値が極小となる位置
を通過するまで、予め定められた方向へ移動させ
る信号を、前記移動手段に出力する極小通過手
段、および、 前記積分値が極小となる位置を前記レンズが通
過した後、さらに前記レンズを前記予め定められ
た方向に移動させて、前記積分値が極大となる位
置まで前記レンズを引込む信号を、前記移動手段
に出力する第2の頂上引込手段を備えた、自動焦
点制御装置。[Scope of Claims] 1. A lens, a moving means for moving the lens in the optical axis direction, an imaging means for converting the light collected by the lens into an image signal, and an integrated high-frequency component of the output signal of the imaging means. death,
a high-frequency integrating means that outputs a signal according to the integral value; a lens position detecting means that detects the relative position of the lens and the imaging means and generates a signal according to the detected value; In response to the output and the output of the lens position detecting means, a signal is sent to the moving means to move the lens in a direction in which the integral value increases and to pull the lens to a position where the integral value becomes maximum. a first top pulling means for outputting an output; a switching means for selecting a focal point pulling position; in response to switching of the switching means, the lens is moved in a predetermined manner until the lens passes through a position where the integral value becomes minimum; a minimum passing means for outputting a signal for moving the lens in the predetermined direction to the moving means, and further moving the lens in the predetermined direction after the lens passes a position where the integral value is minimum. . An automatic focus control device comprising: second top retracting means for outputting a signal for retracting the lens to a position where the integral value is maximum to the moving means.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58081901A JPS59204811A (en) | 1983-05-09 | 1983-05-09 | Automatic focus control device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58081901A JPS59204811A (en) | 1983-05-09 | 1983-05-09 | Automatic focus control device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59204811A JPS59204811A (en) | 1984-11-20 |
| JPH041886B2 true JPH041886B2 (en) | 1992-01-14 |
Family
ID=13759339
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58081901A Granted JPS59204811A (en) | 1983-05-09 | 1983-05-09 | Automatic focus control device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59204811A (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6359275A (en) * | 1986-08-29 | 1988-03-15 | Victor Co Of Japan Ltd | Automatic focusing device |
| JPS63217879A (en) * | 1987-03-06 | 1988-09-09 | Konica Corp | Electronic still video camera |
| JP4591120B2 (en) * | 2005-03-07 | 2010-12-01 | カシオ計算機株式会社 | Imaging apparatus, autofocus control method, and autofocus control program |
| JP5258678B2 (en) * | 2009-06-16 | 2013-08-07 | 株式会社ミツトヨ | Hardness testing machine |
-
1983
- 1983-05-09 JP JP58081901A patent/JPS59204811A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59204811A (en) | 1984-11-20 |
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