JP2946531B2 - Auto focus circuit - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ビデオカメラのオートフォーカス回路に
関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an autofocus circuit for a video camera.
この発明は、ビデオ信号中の中高域成分を検出し、こ
の検出されたビデオ信号の中高域成分を積分して評価値
を得、この評価値を用いてレンズの位置制御を行うよう
にしたビデオカメラのオートフォーカス回路において、
ビデオ信号中の中高域成分を検出するためのフィルタ
を、入力信号から、レンズ系を通ったときの特性と近似
した特性を有するローパスフィルタを介された入力信号
を減算する構成とすることにより、評価値特性のカーブ
の傾斜を略一定とし、広い範囲に渡って正確にフォーカ
ス制御を行なえるようにしたものである。According to the present invention, there is provided a video signal in which a mid-high frequency component in a video signal is detected, an evaluation value is obtained by integrating the detected mid-high frequency component in the video signal, and a lens position control is performed using the evaluation value. In the camera autofocus circuit,
By configuring the filter for detecting the middle and high frequency components in the video signal, from the input signal, by subtracting the input signal that has passed through the low-pass filter having characteristics similar to those obtained when the light passed through the lens system, The slope of the curve of the evaluation value characteristic is made substantially constant so that focus control can be accurately performed over a wide range.
オートフォーカス方式のひとつとして、合焦位置では
ビデオ信号の直流分を除く周波数成分が最大になること
を利用して、ビデオ信号の直流分を除く周波数成分を積
算した値を評価値データとし、この評価値データが最大
となる位置にレンズを位置制御するようにしたものがあ
る。As one of the autofocus methods, utilizing the fact that the frequency component excluding the DC component of the video signal is maximized at the in-focus position, the value obtained by integrating the frequency components excluding the DC component of the video signal is used as evaluation value data. In some cases, the position of the lens is controlled to a position where the evaluation value data is maximized.
このようなオートフォーカス方式では、評価値データ
が最大となる合焦位置にレンズを位置制御するのに、前
後の評価値データを比較していき、評価値データが増加
から減少に転じるかどうかを判断していくような制御が
なされる。このような制御は、山登り制御と呼ばれてい
る。In such an autofocus method, the position of the lens is controlled to a focus position at which the evaluation value data becomes maximum, and before and after the evaluation value data is compared, it is determined whether the evaluation value data changes from increasing to decreasing. Control is performed to make a judgment. Such control is called hill-climbing control.
第18図は、このよう方式の従来のオートフォーカス回
路の一例である。FIG. 18 shows an example of such a conventional autofocus circuit.
第18図において、レンズ201は、駆動モータ202により
移動される。レンズ201を介された像がCCD撮像素子203
で撮像される。CCD撮像素子203の出力が信号処理回路20
4に供給される。信号処理回路204から輝度信号Yが取り
出され、この輝度信号Yがビデオ信号の直流分を除く周
波数成分を取り出すフィルタ205を介して検波回路206に
供給される。検波回路206の出力がA/Dコンバータ207に
供給される。A/Dコンバータ207の出力が積算回路208に
供給される。積算回路208で所定領域内のA/Dコンバータ
207の出力が積算される。この積算回路208の出力が評価
値データとされ、この評価値データがコントローラ210
に供給される。コントローラ210から駆動モータ202の駆
動信号が出力され、この駆動信号がドライバー211を介
して駆動モータ202に供給される。In FIG. 18, a lens 201 is moved by a drive motor 202. The image passed through the lens 201 is a CCD image sensor 203
Is imaged. The output of the CCD image sensor 203 is output to the signal processing circuit 20.
Supplied to 4. A luminance signal Y is extracted from the signal processing circuit 204, and the luminance signal Y is supplied to a detection circuit 206 via a filter 205 that extracts a frequency component excluding a DC component of the video signal. The output of the detection circuit 206 is supplied to the A / D converter 207. The output of the A / D converter 207 is supplied to the integrating circuit 208. A / D converter within predetermined area by integrating circuit 208
The output of 207 is integrated. The output of the integrating circuit 208 is used as evaluation value data.
Supplied to A drive signal of the drive motor 202 is output from the controller 210, and the drive signal is supplied to the drive motor 202 via the driver 211.
コントローラ210は、積算回路208から出力される評価
値データが最大となる位置にレンズ201のレンズポジシ
ョンを制御するものである。このような制御には、山登
り制御が用いられる。The controller 210 controls the lens position of the lens 201 at a position where the evaluation value data output from the integrating circuit 208 is maximized. For such control, hill-climbing control is used.
すなわち、例えばレンズポジションと評価値データの
関係が第19図に示すようなカーブで示されるとする。こ
の場合、レンズ201を一方向に移動させながら、レンズ
ポジションlnで得られる評価値データDnと、これに連続
するレンズポジョンln+1で得られる評価値データDn+1が
比較され、レンズポジションlnで得られる評価値データ
Dnがこれに連続するレンズポジションln+1で得られる評
価値データDn+1より小さくなるまでレンズ201が移動さ
れる。That is, for example, it is assumed that the relationship between the lens position and the evaluation value data is represented by a curve as shown in FIG. In this case, while moving the lens 201 in one direction, the evaluation value data D n obtained at the lens position l n and the evaluation value data D n + 1 obtained at the subsequent lens position l n + 1 are compared. , Evaluation value data obtained at lens position l n
D n is the lens 201 is moved to smaller than the evaluation value data D n + 1 obtained by the lens position l n + 1 consecutive thereto.
第19図に示すように、レンズポジションを右方に移動
させた場合、評価値データが最大値Dmaxとなるレンズポ
ジションlfocusを通過するまでは、評価値データは増加
していく。評価値データが最大値Dmaxとなるレンズポジ
ションlfocusを通過すると、評価値データが減少に転じ
る。したがって、このようにレンズポジションを一方向
に移動させながら、前後のレンズポジションln、ln+1の
評価値データDn、Dn+1が増加から減少に転じるかどうか
を判断していくような山登り制御を行うと、評価値デー
タが最大値Dmaxとなるレンズポジションlfocusに達した
ことが判断でき、これにより、合焦位置が得られる。As shown in FIG. 19, when the lens position is moved rightward, the evaluation value data increases until the evaluation value data passes through the lens position l focus at which the maximum value D max is reached. When the evaluation value data passes through the lens position l focus at which the maximum value D max is reached, the evaluation value data starts to decrease. Therefore, while moving the lens position in one direction, it is determined whether or not the evaluation value data D n , D n + 1 of the front and rear lens positions l n , l n + 1 turn from increasing to decreasing. When such hill-climbing control is performed, it can be determined that the evaluation value data has reached the lens position l focus at which the evaluation value data has the maximum value D max , thereby obtaining the in-focus position.
このようなオートフォーカス回路におけるビデオ信号
の直流分を除く周波数成分を取り出すフィルタ205とし
ては、従来、例えば3次のアナログのチェビシェフ近似
フィルタが用いられている。第20図は、このようなアナ
ログのフィルタを用いた従来のオートフォーカス回路に
おける評価値特性を示すものである。Conventionally, for example, a third-order analog Chebyshev approximation filter is used as the filter 205 for extracting a frequency component excluding a DC component of a video signal in such an autofocus circuit. FIG. 20 shows evaluation value characteristics in a conventional autofocus circuit using such an analog filter.
第20図に示すように、従来のこのようなオートフォー
カス回路では、評価値特性のカーブの傾斜が一定してい
ない。レンズポジションが合焦位置lfocusから離れてく
ると、評価値特性のカーブの傾斜が殆どなくなる。この
ため、レンズの初期位置が第20図においてlpで示すよう
に合焦位置から離れている場合には、レンズポジョンlp
での評価値データとこれに連続するレンズポジションl
p+1での評価値データとの差が殆どなくなり、合焦しず
らくなる。As shown in FIG. 20, in such a conventional autofocus circuit, the slope of the curve of the evaluation value characteristic is not constant. When the lens position moves away from the in-focus position l focus , the slope of the curve of the evaluation value characteristic almost disappears. Thus, if the initial position of the lens is distant from the focus position as shown by l p in FIG. 20 is a lens port John l p
Evaluation value data and the lens position l following this
There is almost no difference from the evaluation value data at p + 1, making it difficult to focus.
レンズの初期位置が合焦位置から離れている場合でも
合焦できるように、全体のゲインを上げ、レンズの初期
位置が合焦位置から離れても評価値特性のカーブがある
程度傾斜するようにすると、広いダイナミックレンジが
要求されるようになり、処理が難しくなる。If the overall gain is increased so that focusing can be achieved even when the initial position of the lens is far from the focus position, and the curve of the evaluation value characteristic is inclined to some extent even if the initial position of the lens is far from the focus position, , A wide dynamic range is required, and processing becomes difficult.
したがって、この発明の目的は、評価値特性のカーブ
の傾斜が一定しており、合焦位置が得やすいようにした
オートフォーカス回路を提供することにある。Accordingly, it is an object of the present invention to provide an autofocus circuit in which the slope of a curve of an evaluation value characteristic is constant and a focus position is easily obtained.
この発明は、ビデオ信号中の中高域成分を検出し、こ
の検出されたビデオ信号の中高域成分を積分して評価値
を得、この評価値を用いてレンズの位置制御を行うよう
にしたオートフォーカス回路において、ビデオ信号中の
中高域成分を検出するためのフィルタは、入力信号か
ら、レンズ系を通ったときの特性と近似した特性を有す
るローパスフィルタを介された入力信号を減算する構成
とされることを特徴とするオートフォース回路である。The present invention is directed to an automatic apparatus for detecting a middle-high frequency component in a video signal, integrating the detected middle-high frequency component of the video signal to obtain an evaluation value, and performing lens position control using the evaluation value. In the focus circuit, the filter for detecting the middle and high frequency components in the video signal is configured to subtract from the input signal an input signal that has passed through a low-pass filter having characteristics similar to characteristics when the signal has passed through a lens system. An auto-force circuit is characterized in that:
ビデオ信号中の所定の周波数成分を取り出すフィルタ
回路として、レンズ系ボケ関数近似ローパスフィルタと
減算器とから構成されるものが用いられている。ビデオ
信号中の所定の周波数成分を取り出すフィルタ回路とし
てこのようなフィルタ回路を用いると、評価値特性のカ
ーブが理想的な評価値データのカーブに近づく。As a filter circuit for extracting a predetermined frequency component in a video signal, a filter circuit including a lens system blur function approximating low-pass filter and a subtractor is used. When such a filter circuit is used as a filter circuit for extracting a predetermined frequency component in a video signal, the curve of the evaluation value characteristic approaches the curve of the ideal evaluation value data.
この発明の実施例について以下の順序に従って説明す
る。Embodiments of the present invention will be described in the following order.
a.全体構成 b.フィルタ回路の具体構成 b1.フィルタ回路の第1の例 b2.フィルタ回路の第2の例 b3.フィルタ回路の第3の例 b4.フィルタ回路の第4の例 b5.フィルタ回路の第5の例 b6.フィルタ回路の第6の例 b7.フィルタ回路の第7の例 c.一実施例における評価値特性 a.全体構成 第1図は、この発明の一実施例を示すものである。第
1図において、レンズ1は、駆動モータ2により移動さ
れる。レンズ1を介された像がCCD撮像素子3で撮像さ
れる。CCD撮像素子3の出力が信号処理回路4に供給さ
れる。信号処理回路4から輝度信号Yが取り出され、こ
の輝度信号YがA/Dコンバータ5に供給される。A/Dコン
バータ5で、輝度信号Yがディジタル化される。a. Overall configuration b. Specific configuration of filter circuit b1. First example of filter circuit b2. Second example of filter circuit b3. Third example of filter circuit b4. Fourth example of filter circuit b5. Filter Fifth Example of Circuit b6. Sixth Example of Filter Circuit b7. Seventh Example of Filter Circuit c. Evaluation Value Characteristics in One Embodiment a. Overall Configuration FIG. 1 shows one embodiment of the present invention. Things. In FIG. 1, a lens 1 is moved by a drive motor 2. An image that has passed through the lens 1 is captured by the CCD image sensor 3. The output of the CCD image sensor 3 is supplied to the signal processing circuit 4. The luminance signal Y is extracted from the signal processing circuit 4 and supplied to the A / D converter 5. The luminance signal Y is digitized by the A / D converter 5.
A/Dコンバータ5の出力がフィルタ回路6に供給され
る。フィルタ回路6は、レンズ系ボケ関数近似ローパス
フィルタ7と減算回路8とから構成される。レンズ系ボ
ケ関数近似ローパスフィルタ7は、レンズ系を通ってボ
ケが生じたときに高域成分が失われる特性と近似した特
性を有している。このフィルタ回路6の具体的構成につ
いては、後に詳述する。The output of the A / D converter 5 is supplied to the filter circuit 6. The filter circuit 6 includes a lens system blur function approximation low-pass filter 7 and a subtraction circuit 8. The lens-system blur function approximation low-pass filter 7 has characteristics similar to characteristics in which high-frequency components are lost when blur occurs through the lens system. The specific configuration of the filter circuit 6 will be described later in detail.
フィルタ回路6の出力が検波回路9に供給される。検
波回路9でフィルタ回路6の出力レベルが検出される。
検波回路9の出力が積算回路10に供給される。積算回路
10で所定領域内の検波回9の出力が積算される。The output of the filter circuit 6 is supplied to the detection circuit 9. The detection circuit 9 detects the output level of the filter circuit 6.
The output of the detection circuit 9 is supplied to the integration circuit 10. Integrating circuit
At 10, the outputs of the detection circuits 9 in the predetermined area are integrated.
この積算回路10の出力が評価値データとされ、この評
価値データがコントローラ11に供給される。コントロー
ラ11から駆動モータ2の駆動信号が出力され、この駆動
信号がドライバー12を介して駆動モータ2に供給され
る。The output of the integrating circuit 10 is used as evaluation value data, and the evaluation value data is supplied to the controller 11. A drive signal for the drive motor 2 is output from the controller 11, and the drive signal is supplied to the drive motor 2 via the driver 12.
コントローラ11は、積算回路10から出力される評価値
データが最大となる位置にレンズ1のレンズポジション
を制御するものである。このような制御には、レンズ1
を一方向に移動させながら、連続するレンズポジョンの
評価値データを比較していき、連続するレンズポジショ
ンの評価値データが増加から減少に転じるレンズポジシ
ョンを検出する所謂山登り制御が用いられる。The controller 11 controls the lens position of the lens 1 at a position where the evaluation value data output from the integrating circuit 10 is maximized. For such control, the lens 1
The so-called hill-climbing control is used in which the evaluation value data of successive lens positions is compared while moving in one direction, and the lens position at which the evaluation value data of the continuous lens position changes from increasing to decreasing.
このような山登り制御で合焦位置を得る場合、評価値
特性のカーブがの傾斜が第2図に示すように略一定であ
ることが望まれる。第2図において、横軸がレンズポジ
ションであり、縦軸が評価値データがであり、lfが合焦
位置である。When the in-focus position is obtained by such hill-climbing control, it is desired that the slope of the curve of the evaluation value characteristic is substantially constant as shown in FIG. In FIG. 2, the horizontal axis is the lens position, the vertical axis is the evaluation value data, and if is the focus position.
この発明の一実施例では、フィルタ回路6として、レ
ンズ系ボケ関数近似ローパスフィルタ7と減算回路8と
から構成されるものが用いられている。レンズ系ボケ関
数近似ローパスフィルタ7としては、後に詳述するよう
に、平均化ディジタルローパスフィルタが用いられる。
なお、このようなフィルタは、平均化ディジタルローパ
スフィルタに限定されるものではない。In one embodiment of the present invention, the filter circuit 6 includes a lens system blur function approximate low-pass filter 7 and a subtraction circuit 8. As the lens system blur function approximation low-pass filter 7, an averaging digital low-pass filter is used as described later in detail.
Such a filter is not limited to an averaging digital low-pass filter.
レンズ系ボケ関数近似ローパスフィルタ7と減算器8
とから構成されるフィルタを用いて、ビデオ信号中のス
ペクトル成分を検出して評価値を得るようにした場合、
評価値特性のカーブが第2図に示すような理想的なカー
ブ近づく。理想的なカーブとは、傾斜が略一定になるよ
うなカーブである。Lens system blur function approximation low-pass filter 7 and subtractor 8
Using a filter composed of the following, to detect the spectral components in the video signal to obtain an evaluation value,
The curve of the evaluation value characteristic approaches an ideal curve as shown in FIG. An ideal curve is a curve in which the inclination becomes substantially constant.
b.フィルタ回路の具体構成 以下、フィルタ回路6の具体構成について説明する。b. Specific Configuration of Filter Circuit Hereinafter, a specific configuration of the filter circuit 6 will be described.
b1.フィルタ回路の第1の例 フィルタ回路6は、レンズ系ボケ関数近似ローパスフ
ィルタ7と減算器8とから構成される。このレンズ系ボ
ケ関数近似ローパスフィルタ7としては、例えばN段
(2m)の平均化ディジタルローパスフィルタを用いるこ
とができる。b1. First Example of Filter Circuit The filter circuit 6 includes a lens system blur function approximating low-pass filter 7 and a subtractor 8. As this lens system blur function approximation low-pass filter 7, for example, an N-stage (2m) averaging digital low-pass filter can be used.
N段(2m)の平均化ディジタルローパスフィルタの伝
達関数H(z)は、 で示される。第3図は、上式に基づいて平均化ディジタ
ルローパスフィルタを構成したものである。なお、群遅
延補正分Zmの項は除かれている。The transfer function H (z) of the averaging digital low-pass filter of N stages (2m) is Indicated by FIG. 3 shows a configuration of an averaging digital low-pass filter based on the above equation. Note that terms of the group delay correction amount Z m are excluded.
第3図において、2m段の1サンプル遅延回路221〜22
2mが縦続接続され、この縦続接続の一端から入力端子21
が導出される。遅延回路221〜222mの各段間の出力が加
算回路23に供給される。加算回路23の出力が(1/(2m+
1))乗算回路24に供給される。(1/(2m+1))乗算
回路24から出力端子25が導出される。In FIG. 3, one-sample delay circuits 22 1 to 22 of 2 m stages are shown.
2m are cascaded, and one end of this cascade connection
Is derived. Output between the respective stages of the delay circuits 22 1 through 22 2m are supplied to the adding circuit 23. The output of the adder circuit 23 is (1 / (2m +
1)) It is supplied to the multiplication circuit 24. An output terminal 25 is derived from the (1 / (2m + 1)) multiplication circuit 24.
第4図は、このような平均化ディジタローパスフィル
タの特性を示すものである。なお、この例では、((2m
+1)=33)とされている。第4図において、実線は振
幅特性を示し、破線は位相特性を示している。FIG. 4 shows the characteristics of such an averaging digital low-pass filter. In this example, ((2m
+1) = 33). In FIG. 4, a solid line indicates an amplitude characteristic, and a broken line indicates a phase characteristic.
第1図におけるフィルタ回路6は、入力信号から、第
3図に示す平均化ディジタルローパスフィルタを介され
た入力信号を減算する構成により実現できる。The filter circuit 6 in FIG. 1 can be realized by a configuration in which the input signal passed through the averaging digital low-pass filter shown in FIG. 3 is subtracted from the input signal.
つまり、フィルタ回路6は、第5図に示すように、入
力端子21からの信号を減算回路26の一方の入力端子に供
給し、平均化ディジタルローパスフィルタ28の出力を減
算回路26の他方の入力端子に供給し、減算回路26で入力
端子21からの信号からローパスフィルタ28の出力信号を
減算し、この減算回路26の出力を出力端子27から取り出
す構成により、実現できる。なお、減算回路26は、第1
図における減算回路8に対応している。That is, as shown in FIG. 5, the filter circuit 6 supplies the signal from the input terminal 21 to one input terminal of the subtraction circuit 26, and outputs the output of the averaging digital low-pass filter 28 to the other input terminal of the subtraction circuit 26. This is realized by a configuration in which the output signal of the low-pass filter 28 is subtracted from the signal from the input terminal 21 by the subtraction circuit 26, and the output of the subtraction circuit 26 is extracted from the output terminal 27. Note that the subtraction circuit 26
This corresponds to the subtraction circuit 8 in the figure.
b2.フィルタ回路の第2の例 ところが、第3図に示す平均化ディジタルフィルタで
は、2m個の遅延回路211〜222mや、遅延回路221〜222mの
各段間の出力を加算する加算回路23が必要であり、ハー
ドウェアが非常に大型になる。そこで、ハードウェアの
簡単化を考えていくことにする。b2. Second Example of Filter Circuit However, in the averaging digital filter shown in FIG. 3, the outputs between the stages of the 2m delay circuits 21 1 to 22 2m and the delay circuits 22 1 to 22 2m are added. The addition circuit 23 is required, and the hardware becomes very large. Therefore, simplification of hardware will be considered.
1から式をひけば、以下のようなハイパスフィルタ
の特性となる。Subtracting the equation from 1 gives the following high-pass filter characteristics.
式は、以下のように変形できる。 The equation can be modified as follows.
第6図は、式に基づいてハイパスフィルタを構成し
たものである。第6図において、入力端子31からのディ
ジタル信号がmサンプル遅延回路32、(2m+1)サンプ
ル遅延回路33に供給されるとともに、減算回路34に供給
される。(2m+1)サンプル遅延回路33の出力が減算回
路34に供給される。 FIG. 6 shows a configuration of a high-pass filter based on the equation. In FIG. 6, a digital signal from an input terminal 31 is supplied to an m sample delay circuit 32, a (2m + 1) sample delay circuit 33, and also to a subtraction circuit. The output of the (2m + 1) sample delay circuit 33 is supplied to the subtraction circuit 34.
減算回路34の出力が加算回路36に供給される。加算回
路35の出力が減算回路36に供給されるとともに、1サン
プル遅延回路37を介して加算回路35に帰還される。The output of the subtraction circuit 34 is supplied to the addition circuit 36. The output of the addition circuit 35 is supplied to the subtraction circuit 36 and is also fed back to the addition circuit 35 via the one-sample delay circuit 37.
mサンプル遅延回路32の出力が(2m+1)乗算回路38
に供給される。(2m+1)乗算回路38の出力が減算回路
36に供給される。減算回路36の出力が(1/(2m+1))
乗算回路39に供給される。(1/(2m+1))乗算回路39
から出力端子40が導出される。The output of the m-sample delay circuit 32 is a (2m + 1) multiplication circuit 38
Supplied to (2m + 1) The output of the multiplication circuit 38 is a subtraction circuit
Supplied to 36. The output of the subtraction circuit 36 is (1 / (2m + 1))
The signal is supplied to the multiplication circuit 39. (1 / (2m + 1)) multiplication circuit 39
The output terminal 40 is derived from.
式又は式に示される伝達関数のディジタルハイパ
スフィルタの特性は、第7図に示すようになる。なお、
この例では、((2m+1)=33)とされている。第7図
において、実線は振幅特性を示し、破線は位相特性を示
している。The characteristics of the digital high-pass filter of the equation or the transfer function shown in the equation are as shown in FIG. In addition,
In this example, ((2m + 1) = 33). In FIG. 7, a solid line indicates an amplitude characteristic, and a broken line indicates a phase characteristic.
b3.フィルタ回路の第3の例 第6図に示す構成でも、係数乗算回路38が必要であっ
たり、多段の遅延回路が必要であり、ハードウェア規模
の縮小が十分でない。また、乗算回路があると、高速化
が難しい。第8図は、更にハードウェアの簡単化を図っ
たものである。b3. Third Example of Filter Circuit The configuration shown in FIG. 6 also requires the coefficient multiplying circuit 38 or a multi-stage delay circuit, and the hardware scale is not sufficiently reduced. Also, if there is a multiplication circuit, it is difficult to increase the speed. FIG. 8 further simplifies the hardware.
第8図において、mサンプル遅延回路52と(m+1)
サンプル遅延回路53とが縦続接続される。入力端子51か
らの入力ディジタル信号が減算回路54に供給されるとと
もに、mサンプル遅延回路52、(m+1)サンプル遅延
回路53を介して減算回路54に供給される。In FIG. 8, the m sample delay circuit 52 and (m + 1)
The sample delay circuit 53 is cascaded. The input digital signal from the input terminal 51 is supplied to the subtraction circuit 54, and is also supplied to the subtraction circuit 54 via the m sample delay circuit 52 and the (m + 1) sample delay circuit 53.
mサンプル遅延回路52と(m+1)サンプル遅延回路
53との接続点からの出力が加算回路56に供給されるとと
もに、係数2mの乗算回路55に供給される。この係数2mの
乗算回路55は、ビットシフト回路により実現される。乗
算回路55の出力が加算回路56に供給される。加算回路56
の出力が減算回路58に供給される。m sample delay circuit 52 and (m + 1) sample delay circuit
The output from the connection point with 53 is supplied to the adding circuit 56 and also to the multiplying circuit 55 having a coefficient of 2 m. The multiplication circuit 55 with the coefficient 2m is realized by a bit shift circuit. The output of the multiplication circuit 55 is supplied to the addition circuit 56. Adder circuit 56
Is supplied to the subtraction circuit 58.
減算回路54の出力が加算回路57に供給される。加算回
路57の出力が減算回路58に供給されるとともに、1サン
プル遅延回路59を介して加算回路57に帰還される。減算
回路58の出力が出力端子60から取り出される。The output of the subtraction circuit 54 is supplied to the addition circuit 57. The output of the addition circuit 57 is supplied to the subtraction circuit 58 and is also fed back to the addition circuit 57 via the one-sample delay circuit 59. The output of the subtraction circuit 58 is taken out from the output terminal 60.
この発明の第3の例は、第6図に示した構成を基に、
ハードウェアの簡単化をはかったものである。A third example of the present invention is based on the configuration shown in FIG.
It simplifies the hardware.
つまり、第6図において、(1/(2m+1))乗算回路
39は、全体のゲインを決めているので、省略できる。That is, in FIG. 6, the (1 / (2m + 1)) multiplication circuit
Since 39 determines the overall gain, it can be omitted.
また、第6図に示す構成では、係数(2m+1)の乗算
回路38が必要である。このような乗算回路38は、乗算器
を用いて構成しなければならないため、ハードウェア規
模が大きくなるとともに、高速化の障害となる。Further, the configuration shown in FIG. 6 requires a multiplication circuit 38 for the coefficient (2m + 1). Since such a multiplying circuit 38 must be configured using a multiplier, the hardware scale becomes large and it becomes an obstacle to speeding up.
(2m+1)の乗算は、係数2mの乗算回路と加算回路と
から構成できる。係数2mの乗算回路は、ビットシフト回
路により実現できる。このように、係数(2m+1)の乗
算回路を、ビットシフト回路と加算回路とから構成する
ようにすれば、ハードウェア規模が縮小できるととも
に、処理速度が向上する。The multiplication of (2m + 1) can be constituted by a multiplication circuit of a coefficient 2m and an addition circuit. The multiplication circuit with a coefficient of 2m can be realized by a bit shift circuit. As described above, if the multiplication circuit for the coefficient (2m + 1) is constituted by the bit shift circuit and the addition circuit, the hardware scale can be reduced and the processing speed can be improved.
この第8図に示すフィルタ回路では、第6図における
係数(2m+1)の乗算回路38がビットシフト回路からな
る係数2mの乗算回路55及び加算回路56とから構成され
る。これにより、ハードウェア規模の縮小がはかられ
る。In the filter circuit shown in FIG. 8, the multiplication circuit 38 for the coefficient (2m + 1) in FIG. 6 is composed of a multiplication circuit 55 for the coefficient 2m and an addition circuit 56 formed of a bit shift circuit. As a result, the hardware scale can be reduced.
また、第6図において、(2m+1)サンプル遅延回路
33は、mサンプル遅延回路と(m+1)サンプル遅延回
路との縦続接続に置き換えることができる。(2m+1)
サンプル遅延回路33をmサンプル遅延回路と(m+1)
サンプル遅延回路とに置き換えれば、mサンプル遅延回
路と(m+1)サンプル遅延回路との接続点の出力を係
数(2m+1)の乗算回路38に供給することで、mサンプ
ル遅延回路32を省略することができる。In FIG. 6, a (2m + 1) sample delay circuit
33 can be replaced by a cascade connection of an m sample delay circuit and an (m + 1) sample delay circuit. (2m + 1)
The sample delay circuit 33 is replaced with an m sample delay circuit and (m + 1)
If replaced with a sample delay circuit, the output of the connection point between the m sample delay circuit and the (m + 1) sample delay circuit is supplied to the multiplication circuit 38 of the coefficient (2m + 1), so that the m sample delay circuit 32 can be omitted. it can.
第8図に示すフィルタ回路では、第6図における(2m
+1)サンプル遅延回路33をmサンプル遅延回路52と
(m+1)サンプル遅延回路53との縦続接続とし、mサ
ンプル遅延回路52と(m+1)サンプル遅延回路53との
接続点の出力を係数2mの乗算回路55としてのビットシフ
ト回路及び加算回路56に供給するようにして、ハードウ
ェア規模の縮小をはかるようにしている。In the filter circuit shown in FIG. 8, (2 m
+1) The sample delay circuit 33 is a cascade connection of the m sample delay circuit 52 and the (m + 1) sample delay circuit 53, and the output of the connection point between the m sample delay circuit 52 and the (m + 1) sample delay circuit 53 is multiplied by a coefficient 2m. The hardware scale is reduced by supplying the data to a bit shift circuit and an addition circuit 56 as the circuit 55.
b4.フィルタ回路の第4の例 第9図はフィルタ回路の第4の例を示すものである。
第9図において、(m+1)サンプル遅延回路62とmサ
ンプル遅延回路63とが縦続接続される。入力端子61から
の入力ディジタル信号が減算回路64に供給されるととも
に、(m+1)サンプル遅延回路62、mサンプル遅延回
路63を介して減算回路64に供給される。b4. Fourth Example of Filter Circuit FIG. 9 shows a fourth example of the filter circuit.
In FIG. 9, an (m + 1) sample delay circuit 62 and an m sample delay circuit 63 are cascaded. The input digital signal from the input terminal 61 is supplied to the subtraction circuit 64, and is also supplied to the subtraction circuit 64 via the (m + 1) sample delay circuit 62 and the m sample delay circuit 63.
(m+1)サンプル遅延回路62とmサンプル遅延回路
63との接続点からの出力が加算回路66に供給されるとと
もに、係数2mの乗算回路65に供給される。乗算回路65
は、ビットシフト回路により実現できる。乗算回路65の
出力が加算回路66に供給される。(M + 1) Sample delay circuit 62 and m sample delay circuit
The output from the connection point with 63 is supplied to the addition circuit 66 and also to the multiplication circuit 65 having a coefficient of 2 m. Multiplication circuit 65
Can be realized by a bit shift circuit. The output of the multiplication circuit 65 is supplied to the addition circuit 66.
加算回路66の出力が1サンプル遅延回路72に供給され
る。1サンプル遅延回路72の出力が減算回路68に供給さ
れる。The output of the adding circuit 66 is supplied to the one-sample delay circuit 72. The output of the one-sample delay circuit 72 is supplied to a subtraction circuit 68.
減算回路64の出力が1サンプル遅延回路71に供給され
る。1サンプル遅延回路71の出力が加算回路67に供給さ
れる。加算回路67の出力が1サンプル遅延回路69に供給
される。1サンプル遅延回路69の出力が加算回路67に帰
還されるとともに、減算回路68に供給される。減算回路
68の出力が出力端子70から取り出される。The output of the subtraction circuit 64 is supplied to the one-sample delay circuit 71. The output of the one-sample delay circuit 71 is supplied to the addition circuit 67. The output of the adding circuit 67 is supplied to a one-sample delay circuit 69. The output of the one-sample delay circuit 69 is fed back to the addition circuit 67 and is also supplied to the subtraction circuit 68. Subtraction circuit
The output of 68 is taken out from the output terminal 70.
この第4の例は、第8図に示す第3の例の構成を更に
簡単化するようにしたものである。In the fourth example, the configuration of the third example shown in FIG. 8 is further simplified.
すなわち、加算回路及び減算回路の後段には、加算出
力及び減算出力をラッチするレジスタが必要になる。し
たがって、第8図に示す第3の例を実現する場合には、
減算回路54の後段に1サンプル遅延回路を配設し、加算
回路56の後段に1サンプル遅延回路を配設し、加算回路
57の後段に1サンプル遅延回路を配設することになる。
加算回路57の後段に1サンプル遅延回路を配設したのに
伴い、加算回路56の後段に更に遅延合わせ用の1サンプ
ル遅延回路を配設する必要がある。That is, a register that latches the addition output and the subtraction output is required at the subsequent stage of the addition circuit and the subtraction circuit. Therefore, when realizing the third example shown in FIG.
A one-sample delay circuit is provided after the subtraction circuit 54, and a one-sample delay circuit is provided after the addition circuit 56.
A one-sample delay circuit will be provided after 57.
With the provision of the one-sample delay circuit after the adder circuit 57, it is necessary to further provide a one-sample delay circuit for delay adjustment after the adder circuit 56.
この第4の例では、加算回路67の出力を1サンプル遅
延回路69に供給し、1サンプ遅延回路69の出力を加算回
路67に帰還するとともに、減算回路68に供給するように
することにより、第3の例における加算回路57の出力を
1サンプル遅延させて帰還させるための1サンプル遅延
回路と、加算回路57の加算出力をラッチする1サンプル
遅延回路とを、ひとつの1サンプル遅延回路69で共通化
している。また、遅延合わせ用の1サンプル遅延回路が
遅延回路62に持たされる。これより、ハードウェアの縮
小がはかられる。In the fourth example, the output of the addition circuit 67 is supplied to the one-sample delay circuit 69, and the output of the one-sample delay circuit 69 is fed back to the addition circuit 67 and supplied to the subtraction circuit 68. The one-sample delay circuit 69 delays the output of the adder circuit 57 by one sample in the third example and feeds it back, and the one-sample delay circuit that latches the added output of the adder circuit 57. It is common. The delay circuit 62 has a one-sample delay circuit for delay adjustment. Thus, the hardware can be reduced.
b5.フィルタ回路の第5の例 第10図は、フィルタ回路の第5の例を示すものであ
る。第10図において、(m−1)サンプル遅延回路82と
1サンプル遅延回路83とmサンプル遅延回路84とが縦続
接続される。入力端子81からの入力ディジタル信号が減
算回路85に供給されるとともに、(m−1)サンプル遅
延回路82、1サンプル遅延回路83、mサンプル遅延回路
84を介して減算回路85に供給される。b5. Fifth Example of Filter Circuit FIG. 10 shows a fifth example of the filter circuit. In FIG. 10, an (m-1) sample delay circuit 82, a one-sample delay circuit 83, and an m-sample delay circuit 84 are cascaded. An input digital signal from an input terminal 81 is supplied to a subtraction circuit 85, and (m-1) a sample delay circuit 82, a one-sample delay circuit 83, and an m-sample delay circuit
The signal is supplied to a subtraction circuit 85 via 84.
(m−1)サンプル遅延回路82と1サンプル遅延回路
83との接続点の出力が係数mの乗算回路86に供給され
る。なお、この係数mの乗算回路86は、ビットシフト回
路により構成できる。係数mの乗算回路86の出力が加算
回路87に供給される。(M-1) Sample delay circuit 82 and one-sample delay circuit
The output at the point of connection with 83 is supplied to a multiplication circuit 86 of coefficient m. The multiplication circuit 86 for the coefficient m can be constituted by a bit shift circuit. The output of the multiplication circuit 86 for the coefficient m is supplied to the addition circuit 87.
1サンプル遅延回路83とmサンプル遅延回路84との接
続点の出力が係数mの乗算回路88に供給される。なお、
この係数mの乗算回路88は、ビットシフト回路により構
成できる。係数mの乗算回路88の出力が加算回路87に供
給される。加算回路87の出力が減算回路89に供給され
る。The output at the connection point between the one-sample delay circuit 83 and the m-sample delay circuit 84 is supplied to a multiplication circuit 88 of coefficient m. In addition,
The multiplication circuit 88 for the coefficient m can be constituted by a bit shift circuit. The output of the multiplication circuit 88 for the coefficient m is supplied to the addition circuit 87. The output of the adding circuit 87 is supplied to the subtracting circuit 89.
減算回路85の出力が加算回路90供給される。加算回路
90の出力が減算回路89に供給されるとともに、遅延回路
91を介して加算回路90に帰還される。減算回路89の出力
が出力端子92から取り出される。The output of the subtraction circuit 85 is supplied to the addition circuit 90. Adder circuit
The output of 90 is supplied to a subtraction circuit 89 and a delay circuit
The signal is fed back to the adding circuit 90 via 91. The output of the subtraction circuit 89 is taken out from the output terminal 92.
前述の第8図及び第9図に示す第3の例及び第4の例
では、加算回路56及び66で、それぞれ、2mを乗じた信号
と2mを乗じない信号とが加算される。この2mの乗算を行
う乗算回路55及び65は、ビットシフト回路により実現さ
れている。このため、乗算回路55及び65で2mを乗じた信
号の語長は、入力信号のデータビットに2mを乗じるため
にビットシフトした分、入力信号のデータビットより長
くなる。例えば(m=16)なら、係数2mは32になるの
で、データを5ビットシフトすることになり、データ長
が5ビット増えることになる。したがって、加算回路56
及び66のそれぞれでは、語長の異なる信号を加算しなけ
ればならなくなり、加算回路56及び66としては、乗算回
路55及び65の出力のデータビット数に応じた語長のもの
が必要になる。このため、ハードウェア規模が大きくな
る。In the third and fourth examples shown in FIGS. 8 and 9, the signals multiplied by 2m and the signals not multiplied by 2m are added by the adders 56 and 66, respectively. The multiplication circuits 55 and 65 for performing the 2m multiplication are realized by bit shift circuits. Therefore, the word length of the signal obtained by multiplying 2 m by the multiplication circuits 55 and 65 is longer than the data bit of the input signal by the bit shift for multiplying the data bit of the input signal by 2 m. For example, if (m = 16), the coefficient 2m becomes 32, so that the data is shifted by 5 bits, and the data length is increased by 5 bits. Therefore, the addition circuit 56
, And 66, signals having different word lengths must be added, and the addition circuits 56 and 66 need to have word lengths corresponding to the number of data bits output from the multiplication circuits 55 and 65. For this reason, the hardware scale becomes large.
この第5の例では、加算回路87で加算される2つの加
算入力データの語長が略等しくなるので、前述の第8図
及び第9図に示した構成より、更にハードウェアの簡単
化をはかることができる。In the fifth example, the word lengths of the two added input data added by the adding circuit 87 are substantially equal, so that the hardware can be further simplified as compared with the configuration shown in FIG. 8 and FIG. Can be measured.
この第5の例は、前述までのフィルタの例より1段低
い次数の構成とされている。つまり、前述までのフィル
タの例では、式で示したN段(2m)の平均化ディジタ
ルローパスフィルタを基にして構成されている。この
式で示される平均化ディジタルローパスフィルタより1
段低次の平均化ディジタルローパスフィルタからディジ
タルハイパスフィルタを構成することを考える。In the fifth example, the order of the filter is one step lower than that of the above-described examples of the filter. That is, in the example of the filter described above, the filter is configured based on the N-stage (2 m) averaging digital low-pass filter shown by the equation. From the averaging digital low-pass filter shown by this equation, 1
A digital high-pass filter composed of a low-order averaging digital low-pass filter will be considered.
式より1段低次の平均化ディジタルローパスフィル
タの伝達関数H(Z)は、 で示される。上式からハイパスフィルタを構成すと、そ
の伝達関数H(Z)は、 となる。From the equation, the transfer function H (Z) of the one-stage lower-order averaging digital low-pass filter is Indicated by When a high-pass filter is constructed from the above equation, its transfer function H (Z) becomes Becomes
群遅延性分Z(m−(1/2))は、除くと考えれば、
Z(m−(1/2))は実現不能でも良い。If the group delay Z (m- (1/2)) is considered to be excluded,
Z (m- (1/2)) may not be realizable.
ところが、式に基づいてディジタハイパスフィルタ
を構成しようとすると、 (2mZ−((2m−1)/2)) の項を実現しなければならない。ところが、1/2サンプ
ルの遅延は行えないので、このままでは実現不能であ
る。However, if an attempt is made to construct a digital high-pass filter based on the equation, the term (2mZ − ((2m−1) / 2) ) must be realized. However, since the delay of 1/2 sample cannot be performed, it cannot be realized as it is.
そこで、この実施例では、以下のような近似を行うよ
うにしている。Therefore, in this embodiment, the following approximation is performed.
すなわち、前後2サンプルの平均から、その間にある
べき信号のサンプル値が推定できる。つまり、 mZ−((2m−1)/2) ≒(mZ−((2m−2)/2)+mZ−((2m−0)/2))/2 である。That is, from the average of the two samples before and after, the sample value of the signal that should be between them can be estimated. That is, mZ − ((2m−1) / 2) ≒ (mZ − ((2m−2) / 2) + mZ − ((2m−0) / 2) ) / 2.
このことから、 mZ−(2m−1/2) ≒(mZ−((2m−2)/2)+mZ−((2m−g))/2 ≒(mZ-(m-1)+mZ-m)/2 … である。From this, mZ− (2m−1 / 2) ≒ (mZ − ((2m−2) / 2) + mZ − ((2m−g) ) / 2} (mZ− (m−1) + mZ− m ) / 2 ...
したがって、(2mZ−((2m−1)/2))の項は、(m
Z-(m-1)+mZ-m))から実現できる。Therefore, the term (2mZ -((2m-1) / 2) ) is (m
Z- (m-1) + mZ -m )).
この第5の例は、式に基づいてハードウェアを構成
したものである。そして、式に基づいて、2mZ
−((2m−1)/2)の項を求めるようにしている。すな
わち、(m−1)サンプル遅延回路82と1サンプル遅延
回路83との接続点の出力が係数mの乗算回路86に供給さ
れ、1サンプル遅延回路83とmサンプル遅延回路84との
接続点の出力が係数mの乗算回路86に供給され、乗算回
路86の出力と乗算回路88の出力とが加算回路87で加算さ
れる。In the fifth example, hardware is configured based on an equation. And based on the formula, 2mZ
The term-((2m-1) / 2) is obtained. That is, the output of the connection point between the (m-1) sample delay circuit 82 and the one-sample delay circuit 83 is supplied to the multiplication circuit 86 of coefficient m, and the connection point between the one-sample delay circuit 83 and the m-sample delay circuit 84 The output is supplied to a multiplication circuit 86 having a coefficient m, and the output of the multiplication circuit 86 and the output of the multiplication circuit 88 are added by an addition circuit 87.
このようにした場合、加算回路87の両加算入力である
乗算回路86の出力と乗算回路88の出力の語長は略等しく
なる。このため、加算回路87の構成を簡単化できる。す
なわち、加算回路87の語長は、(データのビット数+1
ビット)で良い。In such a case, the word lengths of the output of the multiplication circuit 86, which is the two addition inputs of the addition circuit 87, and the output of the multiplication circuit 88 are substantially equal. Therefore, the configuration of the adding circuit 87 can be simplified. That is, the word length of the adder circuit 87 is (the number of data bits + 1
Bit) is fine.
第11図は、この場合の特性図を示すものである。な
お、この例では、(2m=32)とされている。第11図にお
いて、実線は振幅特性を示し、破線は位相特性を示して
いる。FIG. 11 shows a characteristic diagram in this case. In this example, (2m = 32). In FIG. 11, a solid line indicates an amplitude characteristic, and a broken line indicates a phase characteristic.
第11図に示す特性からわかるように、このような構成
の場合の特性では、高域成分の消失はあるが、オートフ
ォーカス回路においてビデオ信号の中高域成分を検出す
るための特性としては十分である。As can be seen from the characteristics shown in FIG. 11, in the case of such a configuration, although the high-frequency component disappears, it is not enough as a characteristic for detecting the middle-high-frequency component of the video signal in the autofocus circuit. is there.
b6.フィルタ回路の第6の例 第12図はフィルタ回路の第6の例を示すものである。
第12図において、(m−1)サンプル遅延回路102と1
サンプル遅延回路103とmサンプル遅延回路104とが縦続
接続される。入力端子101からの入力ディジタル信号が
減算回路105に供給されるとともに、(m−1)サンプ
ル遅延回路102、1サンプル遅延回路103、mサンプル遅
延回路104を介して減算回路105に供給される。b6. Sixth example of filter circuit FIG. 12 shows a sixth example of the filter circuit.
In FIG. 12, (m-1) sample delay circuits 102 and 1
The sample delay circuit 103 and the m sample delay circuit 104 are cascaded. The input digital signal from the input terminal 101 is supplied to the subtraction circuit 105, and is also supplied to the subtraction circuit 105 via the (m-1) sample delay circuit 102, the one-sample delay circuit 103, and the m-sample delay circuit 104.
(m−1)サンプル遅延回路102と1サンプル遅延回
路103との接続点の出力が加算回路107に供給される。1
サンプル遅延回路103とmサンプル遅延回路104との接続
点の出力が加算回路107に供給される。加算回路107の出
力が係数mの乗算回路106に供給される。なお、係数m
の乗算回路106は、ビットシフト回路により構成でき
る。乗算回路106の出力が減算回路109に供給される。(M-1) The output at the connection point between the sample delay circuit 102 and the one-sample delay circuit 103 is supplied to the adder circuit 107. 1
The output at the connection point between the sample delay circuit 103 and the m-sample delay circuit 104 is supplied to the addition circuit 107. The output of the addition circuit 107 is supplied to the multiplication circuit 106 for the coefficient m. Note that the coefficient m
Can be configured by a bit shift circuit. The output of the multiplication circuit 106 is supplied to the subtraction circuit 109.
減算回路105の出力が加算回路110供給される。加算回
路110の出力が減算回路109に供給されるとともに、遅延
回路111を介して加算回路110に帰還される。減算回路10
9の出力が出力端子112から取り出される。The output of the subtraction circuit 105 is supplied to the addition circuit 110. The output of the addition circuit 110 is supplied to the subtraction circuit 109 and is fed back to the addition circuit 110 via the delay circuit 111. Subtraction circuit 10
The output of 9 is taken out from the output terminal 112.
この第6の例では、第5の例における係数mの乗算回
路86及び88をひとつの乗算回路106として、ハードウェ
アの縮小がはかられている。In the sixth example, the multiplication circuits 86 and 88 of the coefficient m in the fifth example are reduced to one multiplication circuit 106 to reduce the hardware.
b7.フィルタ回路の第7の例 第13図は、フィルタ回路の第7の例を示すものであ
る。第13図において、mサンプル遅延回路122と1サン
プル遅延回路123と(m−1)サンプル遅延回路124とが
縦続接続される。入力端子121からの入力ディジタル信
号が減算回路125に供給されるとともに、mサンプル遅
延回路122、1サンプル遅延回路123、(m−1)サンプ
ル遅延回路124を介して減算回路125に供給される。b7. Seventh Example of Filter Circuit FIG. 13 shows a seventh example of the filter circuit. In FIG. 13, an m-sample delay circuit 122, a one-sample delay circuit 123, and a (m-1) sample delay circuit 124 are cascaded. The input digital signal from the input terminal 121 is supplied to the subtraction circuit 125, and is also supplied to the subtraction circuit 125 via the m sample delay circuit 122, the one sample delay circuit 123, and the (m-1) sample delay circuit 124.
mサンプル遅延回路122と1サンプル遅延回路123との
接続点の出力が係数mの乗算回路126に供給される。係
数mの乗算回路126の出力が加算回路127に供給される。The output at the connection point between the m-sample delay circuit 122 and the one-sample delay circuit 123 is supplied to a multiplication circuit 126 for a coefficient m. The output of the multiplication circuit 126 for the coefficient m is supplied to the addition circuit 127.
1サンプル遅延回路123と(m−1)サンプル遅延回
路124との接続点の出力が係数mの乗算回路128に供給さ
れる。係数mの乗算回路128の出力が加算回路127に供給
される。The output at the connection point between the one-sample delay circuit 123 and the (m-1) -sample delay circuit 124 is supplied to the multiplication circuit 128 for the coefficient m. The output of the multiplication circuit 128 of the coefficient m is supplied to the addition circuit 127.
加算回路127に出力が1サンプル遅延回路133に供給さ
れる。1サンプル遅延回路133の出力が減算回路129に供
給される。The output of the adder 127 is supplied to a one-sample delay circuit 133. The output of the one-sample delay circuit 133 is supplied to the subtraction circuit 129.
減算回路125の出力が1サンプル遅延回路134に供給さ
れる。1サンプル遅延回路134の出力が加算回路130に供
給される。加算回路130の出力が1サンプル遅延回路131
を介して減算回路129に供給されるとともに、加算回路1
30に帰還される。減算回路129の出力が出力端子132から
取り出される。The output of the subtraction circuit 125 is supplied to a one-sample delay circuit 134. The output of the one-sample delay circuit 134 is supplied to the addition circuit 130. The output of the adder circuit 130 is a one-sample delay circuit 131
Is supplied to the subtraction circuit 129 via the
Returned to 30. The output of the subtraction circuit 129 is taken out from the output terminal 132.
この第7の例は、第10図に示す第5の例において、加
算回路90の出力をラッチするレジスタと加算回路90の出
力を1サンプル遅延させる遅延回路を、共通の遅延回路
131として、ハードウェアの簡略化をはかったものであ
る。This seventh example is different from the fifth example shown in FIG. 10 in that a register for latching the output of the adder circuit 90 and a delay circuit for delaying the output of the adder circuit 90 by one sample are provided by a common delay circuit.
131 simplifies the hardware.
b7.フィルタ回路の第7の例 第14図はフィルタ回路の第7の例を示すものである。
第14図において、mサンプル遅延回路142と1サンプル
遅延回路143と(m−1)サンプル遅延回路144とが縦続
接続される。入力端子141からの入力ディジタル信号が
減算回路145に供給されるとともに、mサンプル遅延回
路142、1サンプル遅延回路143、(m−1)サンプル遅
延回路144を介して減算回路145に供給される。b7. Seventh example of filter circuit FIG. 14 shows a seventh example of the filter circuit.
In FIG. 14, an m-sample delay circuit 142, a one-sample delay circuit 143, and a (m-1) sample delay circuit 144 are cascaded. The input digital signal from the input terminal 141 is supplied to the subtraction circuit 145, and is also supplied to the subtraction circuit 145 via the m sample delay circuit 142, the one sample delay circuit 143, and the (m-1) sample delay circuit 144.
mサンプル遅延回路142と1サンプル遅延回路143との
接続点の出力が加算回路147に供給される。1サンプル
遅延回路143と(m−1)サンプル遅延回路144との接続
点の出力が加算回路147に供給される。加算回路147の出
力が係数mの乗算回路146に供給される。乗算回路146の
出力が1サンプル遅延回路153に供給される。1サンプ
ル遅延回路153の出力が減算回路149に供給される。The output at the connection point between the m-sample delay circuit 142 and the one-sample delay circuit 143 is supplied to the adder circuit 147. The output of the connection point between the one-sample delay circuit 143 and the (m-1) sample delay circuit 144 is supplied to the adder circuit 147. The output of the adding circuit 147 is supplied to the multiplying circuit 146 for the coefficient m. The output of the multiplication circuit 146 is supplied to the one-sample delay circuit 153. The output of the one-sample delay circuit 153 is supplied to a subtraction circuit 149.
減算回路145の出力が1サンプル遅延回路161に供給さ
れる。1サンプル遅延回路161の出力が加算回路150に供
給される。加算回路150の出力が1サンプル遅延回路151
に供給される。1サンプル遅延回路151の出力が減算回
路149に供給されるとともに、加算回路150に帰還され
る。減算回路149の出力が出力端子152から取り出され
る。The output of the subtraction circuit 145 is supplied to the one-sample delay circuit 161. The output of the one-sample delay circuit 161 is supplied to the addition circuit 150. The output of the adder 150 is a one-sample delay circuit 151
Supplied to The output of the one-sample delay circuit 151 is supplied to the subtraction circuit 149 and is fed back to the addition circuit 150. The output of the subtraction circuit 149 is taken out from the output terminal 152.
この第8の例は、第12図に示す第6の例において、加
算回路110の出力をラッチするレジスタと加算回路110の
出力を1サンプル遅延させる遅延回路を、共通の遅延回
路151として、ハードウェアの簡略化をはかったもので
ある。In the eighth example, the register for latching the output of the adder circuit 110 and the delay circuit for delaying the output of the adder circuit 110 by one sample in the sixth example shown in FIG. It is intended to simplify the wear.
c.一実施例における評価値特性 第15図A〜第15図Cは、アナログハイパスフィルタ使
用して評価値を得るようにした従来のオートフォース回
路の評価値データのカーブと、この発明が適用された評
価値データのカーブとを比較したものである。c. Evaluation Value Characteristics in One Embodiment FIGS. 15A to 15C show a curve of evaluation value data of a conventional auto force circuit in which an evaluation value is obtained using an analog high-pass filter, and the present invention is applied. It is compared with the obtained evaluation value data curve.
第15図Aは、人形を被写体とした場合の評価値特性を
示したものである。第15図Aにおいて、A1が従来のオー
トフォーカス回路における評価値データのカーブを示
し、A2がこの発明が適用されたオートフォーカス回路に
おける評価値データのカーブを示すもである。FIG. 15A shows an evaluation value characteristic when a doll is set as a subject. In FIG. 15A, A1 shows a curve of evaluation value data in a conventional autofocus circuit, and A2 shows a curve of evaluation value data in an autofocus circuit to which the present invention is applied.
第15図Bは、第16図に示すような左側が黒で右側が白
くなるような画面を被写体とした場合の評価値特性を示
したものである。第15図Bにおいて、B1が従来のオート
フォーカス回路における評価値データのカーブを示し、
B2がこの発明が適用されたオートフォーカス回路におけ
る評価値データのカーブを示すもである。FIG. 15B shows the evaluation value characteristics when the subject is a screen in which the left side is black and the right side is white as shown in FIG. In FIG. 15B, B1 shows a curve of evaluation value data in the conventional autofocus circuit,
B2 shows a curve of evaluation value data in the autofocus circuit to which the present invention is applied.
第15図Cは、第17図に示すようなジーメンスターの画
面を被写体とした場合の評価値特性を示したものであ
る。第15図Cにおいて、C1が従来のオートフォーカス回
路における評価値データのカーブを示し、C2がこの発明
が適用されたオートフォーカス回路における評価値デー
タのカーブを示すもである。FIG. 15C shows evaluation value characteristics when the screen of a Siemens star as shown in FIG. 17 is set as a subject. In FIG. 15C, C1 shows a curve of evaluation value data in the conventional autofocus circuit, and C2 shows a curve of evaluation value data in the autofocus circuit to which the present invention is applied.
第15図A〜第15図Cに示すように、ビデオ信号中の所
定の周波数成分を取り出すフィルタ回路として、レンズ
系ボケ関数近似ローパスフィルタと減算回路とから構成
されるものを用いることにより、評価値特性のカーブの
傾斜が一定に近づき、理想的な評価値データのカーブに
近づけることができる。As shown in FIGS. 15A to 15C, evaluation is performed by using a filter circuit that extracts a predetermined frequency component in the video signal and that includes a low-pass filter approximating a lens system blur function and a subtraction circuit. The slope of the curve of the value characteristic approaches a constant, and the curve of the ideal evaluation value data can be approximated.
この発明によれば、ビデオ信号中の所定の周波数成分
を取り出すフィルタ回路として、レンズ系ボケ関数近似
ローパスフィルタと減算回路とから構成されるものが用
いられている。ビデオ信号中の所定の周波数成分を取り
出すフィルタ回路としてこのようなフィルタ回路を用い
ると、評価値特性のカーブが理想的な評価値データのカ
ーブ近づく。このため、山登り制御が容易になり、広い
範囲に渡って合焦位置が得られる。According to the present invention, as the filter circuit for extracting a predetermined frequency component in the video signal, a filter circuit including a lens system blur function approximation low-pass filter and a subtraction circuit is used. When such a filter circuit is used as a filter circuit for extracting a predetermined frequency component in a video signal, the curve of the evaluation value characteristic approaches the curve of the ideal evaluation value data. For this reason, the hill-climbing control becomes easy, and the in-focus position can be obtained over a wide range.
第1図はこの発明の一実施例のブロック図,第2図はこ
の発明の一実施例の説明に用いるグラフ,第3図は平均
化ローパスフィルタの一例のブロック図,第4図は平均
化ローパスフィルタの一例の周波数特性図,第5図はこ
の発明の一実施例に適用できるフィルタ回路の第1の例
のブロック図,第6図はこの発明の一実施例に適用でき
るフィルタ回路の第2の例のブロック図,第7図はこの
発明の一実施例に適用できるフィルタ回路の周波数特性
図,第8図はこの発明の一実施例に適用できるフィルタ
回路の第3の例のブロック図,第9図はこの発明の一実
施例に適用できるフィルタ回路の第4の例のブロック
図,第10図はこの発明の一実施例に適用できるフィルタ
回路の第5の例のブロック図,第11図はこの発明の一実
施例に適用できるフィルタ回路の第5の例の周波数特性
図,第12図はこの発明の一実施例に適用できるフィルタ
回路の第6の例のブロック図,第13図はこの発明の一実
施例に適用できるフィルタ回路の第7の例のブロック
図,第14図はこの発明の一実施例に適用できるフィルタ
回路の第8の例のブロック図,第15図A〜第15図Cはこ
の発明の一実施例の効果を説明するためのグラフ,第16
図及び第17図は被写体の説明に用いる略線図,第18図は
従来のオートフォーカス回路の一例のブロック図,第19
図及び第20図は従来のオートフォーカス回路の説明に用
いるグラフである。 図面における主要な符号の説明 6:フィルタ回路,7:レンズ系ボケ関数近似ローパスフィ
ルタ,8:減算回路。FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a graph used for explaining the embodiment of the present invention, FIG. 3 is a block diagram of an example of an averaging low-pass filter, and FIG. FIG. 5 is a block diagram of a first example of a filter circuit applicable to one embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a block diagram of a filter circuit applicable to one embodiment of the present invention. FIG. 7 is a block diagram of a filter circuit applicable to one embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a block diagram of a third example of a filter circuit applicable to one embodiment of the present invention. FIG. 9 is a block diagram of a fourth example of a filter circuit applicable to one embodiment of the present invention. FIG. 10 is a block diagram of a fifth example of a filter circuit applicable to one embodiment of the present invention. FIG. 11 shows a filter applicable to one embodiment of the present invention. FIG. 12 is a block diagram of a sixth embodiment of the filter circuit applicable to one embodiment of the present invention, and FIG. 13 is a filter diagram applicable to one embodiment of the present invention. FIG. 14 is a block diagram of a seventh embodiment of the circuit, FIG. 14 is a block diagram of an eighth embodiment of a filter circuit applicable to an embodiment of the present invention, and FIGS. 15A to 15C are embodiments of the present invention. Graph to explain the effect of
FIG. 17 and FIG. 17 are schematic diagrams used to describe a subject, FIG. 18 is a block diagram of an example of a conventional autofocus circuit, FIG.
FIG. 20 and FIG. 20 are graphs used for explaining a conventional autofocus circuit. Explanation of main symbols in the drawings: 6: filter circuit, 7: low-pass filter approximating lens system blur function, 8: subtraction circuit.
Claims (2)
検出されたビデオ信号中の中高域成分を積分して評価値
を得、上記評価値を用いてレンズの位置制御を行なうよ
うにしたオートフォーカス回路において、 上記ビデオ信号中の中高域成分を検出するためのフィル
タは、入力信号から、伝達関数H(z)が で示されるN(N=2m)段の平均化ディジタルローパス
フィルタを介された入力信号を減算する出力を行なう構
成とされることを特徴とするオートフォーカス回路。An intermediate value component of a video signal is detected, an intermediate value component of the detected video signal is integrated, an evaluation value is obtained, and lens position control is performed using the evaluation value. In the autofocus circuit described above, the filter for detecting the middle and high frequency components in the video signal has a transfer function H (z) from the input signal. An autofocus circuit is configured to perform an output for subtracting an input signal that has passed through an averaging digital low-pass filter of N (N = 2m) stages represented by:
検出されたビデオ信号中の中高域成分を積分して評価値
を得、上記評価値を用いてレンズの位置制御を行なうよ
うにしたオートフォーカス回路において、 上記ビデオ信号中の中高域成分を検出するためのフィル
タは、 入力信号をmサンプル遅延するmサンプル遅延回路と、 上記mサンプル遅延回路の出力を(2m+1)倍する第1
の乗算回路と、 入力信号を(2m+1)サンプル遅延する(2m+1)サン
プル遅延回路と、 上記(2m+1)サンプル遅延回路の出力を上記入力信号
から減算する第1の減算回路と、 上記第1の減算回路の出力が供給される加算回路と、 上記加算回路の出力を1サンプル遅延して上記加算回路
に帰還する1サンプル遅延回路と、 上記第1の乗算回路の出力から上記加算回路の出力を減
算する第2の減算回路と、 上記第2の減算回路の出力を(1/(2m+1))倍する第
2の乗算回路とから成ることを特徴とするオートフォー
カス回路。2. The method according to claim 1, wherein a middle-high band component in the video signal is detected, the middle-high band component in the detected video signal is integrated to obtain an evaluation value, and the position of the lens is controlled using the evaluation value. In the auto-focus circuit described above, a filter for detecting a middle-high frequency component in the video signal includes an m-sample delay circuit for delaying the input signal by m samples, and a first filter for multiplying the output of the m-sample delay circuit by (2m + 1).
A (2m + 1) sample delay circuit for delaying the input signal by (2m + 1) samples, a first subtraction circuit for subtracting the output of the (2m + 1) sample delay circuit from the input signal, and the first subtraction An addition circuit to which an output of the circuit is supplied; a one-sample delay circuit that delays the output of the addition circuit by one sample and feeds back to the addition circuit; and subtracts an output of the addition circuit from an output of the first multiplication circuit. An auto-focus circuit, comprising: a second subtraction circuit that performs a multiplication of an output of the second subtraction circuit by (1 / (2m + 1)).
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