JPS63215171A - Automatic focusing system - Google Patents
Automatic focusing systemInfo
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- JPS63215171A JPS63215171A JP62048553A JP4855387A JPS63215171A JP S63215171 A JPS63215171 A JP S63215171A JP 62048553 A JP62048553 A JP 62048553A JP 4855387 A JP4855387 A JP 4855387A JP S63215171 A JPS63215171 A JP S63215171A
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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】
（産業上の利用分野）
本発明は各種のビデオカメラ等用いられるオートフォー
カス方式に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to an autofocus system used in various video cameras and the like.
（従来の技術）
従来から、被写体を撮影することによって得られる映像
信号の所定の高域成分の電圧レベルが再生画像の精細度
に対応していることに看目し、この高域成分の電圧を焦
点電圧として離散的に取り出し、この焦点電圧が最大レ
ベルとなるようにフォーカスレンズを駆動させることに
よりこのレンズの位置をジャストピント位置に一致させ
るようなフォーカシングを行なうオートフォーカス方式
％式％
そして、このようなオートフォーカス方式を実現するオ
ートフォーカス装置は第４図に示す如く、フォーカスレ
ンズ１を介して入射される被写体の撮像光をＣＯＤ （
電荷結合素子）等のｍ機素子２にて光電変換して映像信
号Ｓ１を得て、この映像信号８１を前置増幅器３を介し
て一般的なカメラ回路４に供給するとともに、フィルタ
回路（ＨＰＦ）５に供給して複数の帯域の周波数成分を
合成して取り出すようになっている。(Prior Art) Conventionally, in view of the fact that the voltage level of a predetermined high-frequency component of a video signal obtained by photographing a subject corresponds to the definition of a reproduced image, the voltage level of this high-frequency component has been developed. An autofocus method that performs focusing in such a way that the focal voltage is discretely taken out as a focal voltage, and the focus lens is driven so that the focal voltage becomes the maximum level, thereby aligning the position of the lens with the just-focus position. As shown in FIG. 4, an autofocus device that realizes such an autofocus method converts the imaging light of the object incident through the focus lens 1 into COD (
A video signal S1 is obtained through photoelectric conversion by a photoelectric device 2 such as a charge-coupled device (charge-coupled device), and this video signal 81 is supplied to a general camera circuit 4 via a preamplifier 3, and a filter circuit (HPF ) 5 to synthesize and extract frequency components of multiple bands.
また、このフィルタ回路５の出力は検波回路（ＤＥＴ）
６にて検波されて焦点電圧とされて制御回路７に供給さ
れるようになっており、この制御回路７は上記焦点電圧
のレベルが最大となるようにモータ８を駆動させて上記
フォーカスレンズ１を所定方向に移動させる。Also, the output of this filter circuit 5 is a detection circuit (DET).
6, the voltage is detected as a focal voltage, and is supplied to a control circuit 7, which drives a motor 8 so that the level of the focal voltage becomes maximum, and controls the focus lens 1. move in a specified direction.
これにより、上記フォーカスレンズ１はジャストピント
位置に移動されるようになっている。As a result, the focus lens 1 is moved to the just-focus position.
そして、このようなフォーカシングの方式は、いわゆる
山登りサーボ方式として知られているものであり、この
方式はＮＨＫ技術研究報告昭４０゜第１７巻・第１号通
巻第８６号第２１ページ、あるいは昭和５７年１１月発
表のテレビジョン学会技術報告ＥＤ第６７５ページ等の
文献に詳細に説明されている。This focusing method is known as the so-called mountain-climbing servo method, and this method is described in the NHK Technical Research Report 1964, Volume 17, No. 1, Volume 86, Page 21, or the Showa This is explained in detail in literature such as the Technical Report of the Television Society published in November 1957, page 675.
（発明が解決すべき問題点）
ところで、第５図に示す如（ジャストピント位置を検出
するために有効な高域側の周波数成分チ１は低域側の周
波数成分チ２．チ３に比してレベルが低いためフォーカ
シング精度を向上させるための障害となる。(Problems to be Solved by the Invention) By the way, as shown in FIG. This is an obstacle to improving focusing accuracy because the level is low.
そして、特に高解像カメラにおいては、さらに高域の焦
点電圧を取り出す必要があるため問題となる。Particularly in high-resolution cameras, this becomes a problem because it is necessary to extract a focal voltage in an even higher range.
また、上記フィルタ回路５の出力を層幅して上記各周波
数成分（ｆｔ、＋２．＋３）のレベルを上げる場合には
、これら周波数成分＜ｆｔ 、 ＋２ 。Further, when increasing the level of each frequency component (ft, +2.+3) by layer width of the output of the filter circuit 5, these frequency components<ft, +2.
ｆｓ＞に重畳されたノイズ成分も増幅されてしまうため
このノイズによる悪影響が大きくなり正確なフォーカシ
ングを実現し得なくなってしまう。Since the noise component superimposed on fs> is also amplified, the adverse effect of this noise becomes large, making it impossible to achieve accurate focusing.
（問題点を解決するための手段）
本発明は、上述の如き実情に鑑みてなされたものであり
、合成焦点電圧中の特定の周波数成分を有効に用いて正
確なフォーカシングを行なうことができるオートフォー
カス方式を提供することを目的とする。(Means for Solving the Problems) The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and is an automatic focusing system capable of performing accurate focusing by effectively using a specific frequency component in a composite focal voltage. The purpose is to provide a focus method.
そして、本発明はこの目的を達成するために被写体を撮
影することにより得られる映像信号から帯域が異なる複
数の周波数成分を取り出し、これら周波数成分を合成す
ることにより得られる合成焦点電圧に基づいてフォーカ
シングを行なうオートフォーカス方式であって、上記合
成焦点電圧中の特定の周波数成分を他の周波数成分より
も多くしたことを特徴とするオートフォーカス方式を提
供するものである。In order to achieve this objective, the present invention extracts a plurality of frequency components with different bands from a video signal obtained by photographing a subject, and performs focusing based on a composite focal voltage obtained by combining these frequency components. The present invention provides an autofocus method that is characterized in that a specific frequency component in the composite focus voltage is made larger than other frequency components.
（作 用）
上述の如きオートフォーカス方式によれば、特に合成焦
点電圧における高域側の周波数成分を低域側の周波数成
分よりも多くすることよって正確なフォーカシングを実
現することができる。(Function) According to the autofocus method as described above, accurate focusing can be achieved by particularly increasing the frequency components on the high frequency side of the composite focus voltage compared to the frequency components on the low frequency side.
また、特定の周波数成分のみを多くすることにより、各
周波数成分を一率に増幅した場合に比して合成焦点電圧
中のノイズ成分を少なくすることかでき、ノイズによる
悪影響をおさえることができるためより正確なフォーカ
シングを実現することができる。Additionally, by increasing only specific frequency components, the noise component in the composite focal voltage can be reduced compared to when each frequency component is uniformly amplified, and the negative effects of noise can be suppressed. More accurate focusing can be achieved.
さらに、例えば低域側の周波数成分を多くすれば、上記
合成焦点電圧の裾野もある程度急峻にすることができる
ためフォーカスレンズがジャストピント位置から離れて
いる場合での撮影時にフォーカシング可能な範囲を拡大
することができる。Furthermore, by increasing the frequency components on the low-frequency side, for example, the base of the composite focal voltage can be made steeper to some extent, expanding the focusing range when shooting when the focus lens is far from the just focus position. can do.
（実施例）
以下、本発明に係る好適な実施例を第１図ないし第３図
を用いて詳細に説明する。(Embodiments) Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail using FIGS. 1 to 3.
第１図は本発明に係るオートフォーカス方式を実現する
ためのオートフォーカス装置を示すブロック図であり、
このオートフォーカス装置においてフォーカスレンズ１
０を介して入射される被写体からの撮像光はＣＣＤ （
Ｎ荷結合素子〉等の撮像素子１１にて映像信号Ｓ１に光
電変換され、この映像信号Ｓ！は前置増幅器１２を介し
て一般的なカメラ回路１３に供給されるようになってい
る。FIG. 1 is a block diagram showing an autofocus device for realizing an autofocus method according to the present invention,
In this autofocus device, focus lens 1
The imaging light from the subject that enters through the CCD (
It is photoelectrically converted into a video signal S1 by an image pickup device 11 such as a charge coupling element, and this video signal S! is supplied to a general camera circuit 13 via a preamplifier 12.
また、上記映像信号Ｓ１は前置増幅器１２を介して、各
々帯域が異なるフィルタ回路（ＢＰＦ）１４．１５．１
６に供給され、これらフィルタ回路１４．１５．１６に
よって上記映像信号Ｓ１から各々帯域が異なる高域側の
周波数成分チ１と中域の周波数成分子２及び低域側の周
波数成分ヂ３が取り出されるようになっている。Further, the video signal S1 is passed through a preamplifier 12 to filter circuits (BPF) 14, 15, and 14, each having a different band.
6, and these filter circuits 14, 15, and 16 extract a high frequency component 1, a middle frequency component 2, and a low frequency component 2, each having a different band from the video signal S1. It is now possible to
そして、上記各フィルタ回路１４，１５．１６から出力
される各周波数成分子ｒ、ｆ２．ｆ３は利得制御回路１
７．１８．１９に各々供給され、これら利得制御回路１
７．１８．１９は上記各周波数成分ｉｔ 、ｆ２．ｉ３
を所定の増幅率（利得）で各々増幅して出力する；
ここで、上記各利得制御回路１７，１８．１９の増幅率
は、後述する制御回路２０から各々供給される利得制御
信号８２．８！ 、８＋にて各々設定し得るようになっ
ており、これにより合成焦点電圧Ｅ中の特定の周波数成
分を他の周波数成分よりも多くすることができるように
なっている。Then, each frequency component element r, f2 . f3 is gain control circuit 1
7.18.19 respectively, these gain control circuits 1
7.18.19 is the frequency component it, f2. i3
are each amplified by a predetermined amplification factor (gain) and output; Here, the amplification factor of each of the gain control circuits 17, 18.19 is determined by a gain control signal 82.8 supplied from a control circuit 20, which will be described later. ! , 8+, respectively, so that a specific frequency component in the composite focal voltage E can be made larger than other frequency components.
また、上記各利得制御回路１７．１８．１９の出力は検
波回路（ＤＥＴ）２１．２２．２３に各々供給されて焦
点電圧ｅ１ 、ｅ２ 、ｅ３とされた後、合成回路２４
に供給される。In addition, the outputs of the gain control circuits 17, 18, and 19 are respectively supplied to detection circuits (DET) 21, 22, and 23 and converted into focal voltages e1, e2, and e3, and then outputted to a combining circuit 24.
supplied to
そして、この合成回路２４は、上記各焦点電圧ｅ１．ｅ
２．ｅ３を合成して合成焦点電圧Ｅとし、この合成焦点
電圧ＥはＡＤ（アナログ−デジタル）変換器２５にてデ
ジタル化されて制御回路２０に供給される。The combining circuit 24 then processes each of the focal voltages e1. e
2. e3 is synthesized to obtain a composite focal voltage E, and this composite focal voltage E is digitized by an AD (analog-digital) converter 25 and supplied to the control circuit 20.
この制御回路２０は上記合成焦点電圧Ｅを、例えば１フ
イールド毎に取り込んで各フィールドにおける合成焦点
電圧Ｅｎ、Ｅｎ−１を逐次減算処理を行なうことにより
差分電圧Ｄｎを生成する。This control circuit 20 takes in the composite focal voltage E for each field, for example, and generates a differential voltage Dn by sequentially subtracting the composite focal voltages En and En-1 in each field.
そして、この制御回路２０は一般的な出登りサーボ方式
に基づいて、生成された差分電圧−［）ｎのレベル及び
極性に応じたモータ駆動信号Ｓ５をモータ２６に供給し
てこれを回転駆動させる。Based on a general rising servo method, this control circuit 20 supplies a motor drive signal S5 corresponding to the level and polarity of the generated differential voltage -[)n to the motor 26 to rotate it. .
これにより、このモータ２６にて光軸方向（矢印六方向
）に移動される前記フォーカスレンズ１０はジャストピ
ント位置に位置される。As a result, the focus lens 10, which is moved by the motor 26 in the optical axis direction (in the six directions of arrows), is positioned at just the focus position.
また、本実施例に係るオートフォーカス装置は、上記利
得制御回路１７．１８．１９の増幅率を任意に設定する
ための外部スイッチ２７を備えており、この外部スイッ
チ２７を操作することにより上記増幅率を可変設定し得
るようになっている。Further, the autofocus device according to this embodiment is equipped with an external switch 27 for arbitrarily setting the amplification factor of the gain control circuit 17, 18, 19, and by operating this external switch 27, the amplification factor of the gain control circuit 17, 18, 19 is set as desired. The rate can be set variably.
上述の如きオートフォーカス装置において、第２図に示
す如く高域側の周波数成分Ｊ１の増幅率を大きくして得
られた焦点電圧８１等を合成して得られる合成焦点電圧
Ｅは、この合成焦点電圧Ｅ中の高域側のに波数成分ｉｔ
が多くなるためジャストピント位置近傍で特に急峻とな
る。In the autofocus device as described above, as shown in FIG. 2, the composite focal voltage E obtained by synthesizing the focal voltage 81 etc. obtained by increasing the amplification factor of the frequency component J1 on the high frequency side is the composite focal voltage E. Wavenumber component it on the high-frequency side of voltage E
As the number of points increases, it becomes particularly steep near the just-focus position.
これによって、上述の如き差分電圧［］ｎが大きくなる
ため、より正確なフォーカシングを行なうことができる
。As a result, the differential voltage []n as described above increases, so that more accurate focusing can be performed.
また、第３図に示す如（、低域側の周波数成分子３や中
域の周波数成分子２の増幅率を大きくして得られる焦点
電圧ｅ３．２２等を合成して得られた合成焦点電圧Ｅは
、この合成焦点電圧Ｅ中の中・低域側の周波数成分子２
．ｆａが多くなるためその裾野が広くかつ傾斜が急峻と
なる。In addition, as shown in FIG. The voltage E is the middle/low frequency component 2 of this composite focal voltage E.
．． As fa increases, the base becomes wider and the slope becomes steeper.
これにより、フォーカシング可能な範囲を拡大すること
ができる。This makes it possible to expand the focusable range.
さらに、本実施例においては、上記外部スイッチ２７の
操作により増幅率を任意に可変することができるため、
撮影の目的に応じて合成焦点電圧を得ることができる。Furthermore, in this embodiment, since the amplification factor can be arbitrarily varied by operating the external switch 27,
A composite focal voltage can be obtained depending on the purpose of photography.
また、上記各周波数成分チ１．チ２．チ３を一率に増幅
する場合に比して特定の周波数成分のみの増幅率を他の
周波数成分の増幅率よりも大きくする場合の方が上記合
成焦点電圧Ｅ中のノイズを全体として少なくすることが
でき、また特定の周波数成分の増幅率をさらに大きくす
ることができる。In addition, each of the above frequency components 1. Ch2. Compared to the case where H3 is amplified to a single factor, when the amplification factor of only a specific frequency component is made larger than the amplification factor of other frequency components, the noise in the composite focal voltage E is reduced as a whole. It is also possible to further increase the amplification factor of a specific frequency component.
これによって、ノイズによる悪影響をおさえることがで
きるためより正確なフォーカシングを行なうことができ
る。This makes it possible to suppress the adverse effects of noise, thereby enabling more accurate focusing.
なお、上述の実施例では前記利得制御回路１７゜１８．
１９による増幅率を可変したが、本発明としては前記合
成回路２４における各焦点電圧ｅｌ。In the above embodiment, the gain control circuits 17, 18.
Although the amplification factor by 19 was varied, in the present invention, each focal voltage el in the synthesis circuit 24 is changed.
ｅ２．ｅ３の合成比を可変するようにしてもよい。e2. The combination ratio of e3 may be varied.
また、上記合成回路２４は、前記ＡＤ変換器２５の後、
あるいは前記検出回路２１．２２゜２３の前に設けても
よく、さらに各焦点電圧ｅ１゜ｅ２．ｅ３の合成及び重
み付けを前記制卸回路２０にて行なってもよい。Further, the synthesis circuit 24 includes, after the AD converter 25,
Alternatively, it may be provided before the detection circuits 21, 22, 23, and each focal voltage e1, e2, . The combination and weighting of e3 may be performed by the control circuit 20.
（発明の効果）
上述の説明から明らかなように、本発明によれば特定の
周波数成分を他の周波数成分よりも多くすることにより
、合成焦点電圧中のノイズをおさえつつ撮影の目的に応
じた合成焦点電圧を生成してより正確なフォーカシング
を実現することができる。(Effects of the Invention) As is clear from the above description, according to the present invention, by increasing a specific frequency component more than other frequency components, it is possible to suppress noise in the composite focal voltage while meeting the purpose of photographing. A composite focus voltage can be generated to achieve more accurate focusing.
また、特に高域側の周波数成分を多くすることによって
より正確なフォーカシングを実現することができる。Furthermore, more accurate focusing can be achieved by increasing the number of frequency components, particularly on the high-frequency side.
第１図は本発明に係る実施例を示すブロック図、第２図
は合成焦点電圧を示すグラフ、第３図は同じく他の合成
焦点電圧を示すグラフ、第４図は従来例を示すブロック
図、第５図は周波数成分が各々異なる焦点電圧を示すグ
ラフである。
１０・・・フォーカスレンズ、
１４．１５．１６・・・フィルタ回路（ＢＰＦ）、１７
．１８．１９・・・利得制御回路、２０・・・制御回路
、２４・・・合成回路。
鯖１図
賭２図
第今図
￥！Ｊシ図Fig. 1 is a block diagram showing an embodiment according to the present invention, Fig. 2 is a graph showing a synthetic focal voltage, Fig. 3 is a graph showing another synthetic focal voltage, and Fig. 4 is a block diagram showing a conventional example. , FIG. 5 is a graph showing focal voltages having different frequency components. 10... Focus lens, 14.15.16... Filter circuit (BPF), 17
．． 18.19...gain control circuit, 20...control circuit, 24...combining circuit. Mackerel 1 figure bet 2 figure now figure ¥! J-shi diagram
Claims (2)
ら帯域が異なる複数の周波数成分を取り出し、これら周
波数成分を合成することにより得られる合成焦点電圧に
基づいてフォーカシングを行なうオートフォーカス方式
であって、 上記合成焦点電圧中の特定の周波数成分を他の周波数成
分より多くしたことを特徴とするオートフォーカス方式
。(1) An autofocus method that extracts multiple frequency components with different bands from a video signal obtained by photographing a subject and performs focusing based on a composite focal voltage obtained by combining these frequency components, An autofocus method characterized in that a specific frequency component in the composite focus voltage is made larger than other frequency components.
側の周波数成分よりも多くしたことを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載のオートフォーカス方式。(2) The autofocus method according to claim 1, wherein the frequency components on the high frequency side of the composite focal voltage are made larger than the frequency components on the low frequency side.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62048553A JPS63215171A (en) | 1987-03-03 | 1987-03-03 | Automatic focusing system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62048553A JPS63215171A (en) | 1987-03-03 | 1987-03-03 | Automatic focusing system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63215171A true JPS63215171A (en) | 1988-09-07 |
Family
ID=12806563
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62048553A Pending JPS63215171A (en) | 1987-03-03 | 1987-03-03 | Automatic focusing system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63215171A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007083633A1 (en) * | 2006-01-17 | 2007-07-26 | Sony Corporation | Focus control device and imaging device |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58188966A (en) * | 1982-04-28 | 1983-11-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Automatic focus matching device |
-
1987
- 1987-03-03 JP JP62048553A patent/JPS63215171A/en active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58188966A (en) * | 1982-04-28 | 1983-11-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Automatic focus matching device |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2007083633A1 (en) * | 2006-01-17 | 2007-07-26 | Sony Corporation | Focus control device and imaging device |
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