JP2000147370A

JP2000147370A - 撮像装置

Info

Publication number: JP2000147370A
Application number: JP10327801A
Authority: JP
Inventors: Miki Abe; 三樹阿部
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1998-11-18
Filing date: 1998-11-18
Publication date: 2000-05-26
Also published as: WO2000029893A1; KR20010052146A; US6798455B1

Abstract

(57)【要約】【課題】回路の共有化を図ることで回路規模および消
費電力を低減し、然も、実用的なコントラスト評価値を
得れるようにする。【解決手段】輪郭強調処理を行なうためのバンドパス
フィルタと、自動焦点制御のコントラスト評価値を検出
するためのバンドパスフィルタとを、バンドパスフィル
タ２４ａ、２４ｂ、…として共用する。これにより、回
路規模の削減が図れる。さらに、コントラスト評価値を
得る際の処理に乱数カウンタを用い、評価値を求めるの
に用いるサンプリングデータをランダムに間引く。これ
により、効率良くコントラスト評価値が形成できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、撮像素子により
撮像された撮像信号に基づくビデオ信号を磁気テープや
光ディスク等の記録媒体に記録するビデオカメラに用い
て好適な撮像装置に関するもので、特に、その自動焦点
制御に係わる。

【０００２】

【従来の技術】ＣＣＤ（Charge Coupled Device)撮像素
子からの撮像信号に基づくビデオ信号を磁気テープに記
録するようにしたビデオカメラが普及している。また、
最近、磁気ディスクや光ディスク、半導体メモリ等に、
ＣＣＤ撮像素子からの撮像信号に基づくディジタルビデ
オ信号を記録するようにしたディジタルビデオカメラが
実用化されている。このようなビデオカメラには、フォ
ーカスレンズを合焦点に制御する自動焦点機能が備えら
れている。

【０００３】図８は、従来のビデオカメラの自動焦点機
能に係わる主要な部分の構成を示す。この自動焦点機能
は、合焦点では輝度信号の高域成分が最大となることを
利用して合焦制御を行なう所謂コントラスト検出方式を
用いるものである。

【０００４】図８において、１０１で示されるのがレン
ズ部である。レンズ部１０１は、ズームレンズやフォー
カスレンズ等からなるレンズ群と、絞り機構とその駆動
回路等を有している。レンズ部１０１と、ＣＣＤ撮像素
子１０２とにより撮像部が構成される。レンズ部１０１
にあるフォーカスレンズは、マイクロコンピュータ１１
０からの制御情報により位置制御される。

【０００５】レンズ部１０１を介された被写体像光がＣ
ＣＤ撮像素子１０２に撮像面に結像され、この被写体像
光が光電変換される。ＣＣＤ撮像素子１０２の出力がサ
ンプルホールドおよびＡＧＣ（Automatic Gain Contro
l) 回路１０３に供給される。サンプルホールドおよび
ＡＧＣ回路１０３で、ＣＣＤ撮像素子１０２の出力がサ
ンプルホールドされ、適正レベルに増幅される。

【０００６】サンプルホールドおよびＡＧＣ回路１０３
の出力がＡ／Ｄ変換回路１０４に供給される。Ａ／Ｄ変
換回路１０４で、この撮像信号がディジタル化される。
Ａ／Ｄ変換回路１０４の出力がカメラ信号処理回路１１
４のクロマ信号分離回路１０５および輝度信号分離回路
１０６にそれぞれ供給される。クロマ信号分離回路１０
５において、クロマ信号が分離され、このクロマ信号が
出力端子１１１から取り出される。また、輝度信号分離
回路１０６において、輝度信号が分離され、この輝度信
号が出力端子１１２から取り出される。

【０００７】自動焦点検波回路１１５は、ハイパスフィ
ルタ１１３、ゲート回路１０７、測距枠発生回路１０８
および積分回路１０９により構成されている。輝度信号
分離回路１０６において分離された輝度信号がハイパス
フィルタ１１３に供給される。ハイパスフィルタ１１３
により、輝度信号中の高域成分が抽出され、この輝度信
号の高域成分レベルが検出される。ハイパスフィルタ１
１３の出力がゲート回路１０７に供給される。ゲート回
路１０７には、測距枠発生回路１０８から測距枠を設定
するためのウィンドウ信号が供給される。ゲート回路１
０７により、測距枠に対応する所定タイミングの検波出
力が取り出される。このゲート回路１０７の出力が積分
回路１０９に供給される。積分回路１０９で、輝度信号
の高域成分レベルが積分されて、評価値が求められる。
この評価値がマイクロコンピュータ１１０に供給され
る。

【０００８】マイクロコンピュータ１１０は、レンズ部
１０１のフォーカスレンズを動かしながら、評価値を取
り込み、この評価値に基づいてフォーカスレンズを合焦
位置に制御する。すなわち、合焦位置では、輝度信号の
高域成分レベルが最大となる。そこで、マイクロコンピ
ュータ１１０により、フォーカスレンズを所定の低周波
で前後にウォーブルさせながら、評価値が極大となる点
が探索され、この評価値が最大となる点がフォーカスレ
ンズの合焦点とされる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
ビデオカメラでは、自動焦点検波回路１１５は、ハイパ
スフィルタ１１３、ゲート回路１０７、測距枠発生回路
１０８および積分回路１０９により構成されており、こ
の自動焦点検波回路１１５から得られる評価値がマイク
ロコンピュータ１１０に供給され、マイクロコンピュー
タ１１０により、この評価値を基に、フォーカスレンズ
が位置制御されている。このような従来のビデオカメラ
の自動焦点検波回路１１５には、ハイパスフィルタ１１
３や積分回路１０９があるため、回路規模が大きくなる
という問題がある。

【００１０】特に、従来のビデオカメラでは、カメラ信
号処理回路１１４と自動焦点検波回路１１５とが別体の
回路基板上に配設されている。ところが、このような別
体構成では、回路規模が大きくなり、消費電力が増大す
る。そこで、カメラ信号処理回路１１４と自動焦点検波
回路１１５とを同一の回路基板上に配設することが考え
られている。このような一体構造の場合には、更に、ゲ
ート規模を小さくするために、回路規模を縮小すること
が望まれている。

【００１１】したがって、この発明の目的は、自動焦点
制御機能の性能を劣化させることなく、回路規模や消費
電力を低減することができる撮像装置を提供することに
ある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、固体
撮像素子で撮像された撮像信号から輝度信号を抽出する
輝度信号抽出手段と、輝度信号抽出手段で抽出した輝度
信号中の少なくとも高域成分を抽出するフィルタ手段
と、フィルタ手段にて抽出した輝度信号の少なくとも高
域成分の利得を可変させる利得制御手段と、輝度信号抽
出手段からの輝度信号と、利得制御手段で利得が可変さ
れた輝度信号中の少なくとも高域成分とを加算してエッ
ジ部を強調する輪郭強調手段と、フィルタ手段にて抽出
された輝度信号中の少なくとも高域成分のレベルに基づ
いてフォーカスレンズを駆動して合焦点を制御する制御
手段とを備えたことを特徴とする撮像装置である。

【００１３】請求項５の発明では、制御手段は、フィル
タ手段で抽出された輝度信号の少なくとも高域成分のデ
ータを所定の測距枠内で抽出するゲート手段と、測距枠
内の水平方向のデータを乱数に基づいて間引きする水平
方向の間引き手段と、測距枠内の垂直方向のデータを乱
数に基づいて間引きする垂直方向の間引き手段と、水平
方向及び垂直方向の間引き手段で間引きされた所定の測
距枠内の輝度信号の少なくとも高域成分のデータを積分
する積分手段とを備えている。

【００１４】この発明では、輪郭強調処理を行なうため
のバンドパスフィルタと、自動焦点制御のコントラスト
評価値を検出するためのバンドパスフィルタとが共用さ
れている。このため、回路規模の削減が図れる。さら
に、この発明では、コントラスト評価値を得る際の処理
に乱数カウンタが用いられ、所定のタイミング内の任意
のサンプリングデータのみが積分される。このため、効
率良くコントラスト評価値が形成できる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。この発明の実施の形態で
は、カメラ信号処理回路と自動焦点制御の検波回路とで
共通に仕様できる回路部分を共有化することで、回路規
模の削減が図られている。

【００１６】つまり、カメラ信号処理回路には、画面の
エッジ部分を鮮明するための輪郭強調回路が設けられて
いる。この輪郭強調回路は、輝度信号の高域成分を取り
出し、この輝度信号の高域成分に適当なゲインを乗算
し、この適当なゲインが乗算された輝度信号の高域成分
を、本線の輝度信号に加算することにより、画面の輪郭
を強調するものである。したがって、輪郭強調回路に
は、輝度信号の高域成分を取り出すバンドパスフィルタ
が設けられいる。

【００１７】一方、コントラスト検出方式の自動焦点制
御では、輝度信号の高域成分が取り出され、このビデオ
信号の高域成分レベルが所定の測距枠内で積分されて評
価値が求められ、この評価値が極大となるようにフォー
カスレンズが位置制御される。したがって、コントラス
ト検出方式の自動焦点制御回路の検波回路には、輝度信
号の高域成分を取り出すバンドパスフィルタが設けられ
ている。

【００１８】このように、カメラ信号処理回路の輪郭強
調回路には、輝度信号の高域成分を取り出すバンドパス
フィルタが備えられ、自動焦点制御の検波回路にも、輝
度信号の高域成分を取り出すバンドパスフィルタが備え
られている。また、カメラ信号処理回路と自動焦点制御
の検波回路とを同一の回路基板上に配設した場合には、
フィルタの共有は容易である。そこで、図１に示すよう
に、カメラ信号処理回路の輪郭強調回路のバンドパスフ
ィルタと、自動焦点制御の検波回路のバンドパスフィル
タとを共有することが考えられる。

【００１９】すなわち、図１において、レンズ部１は、
ズームレンズやフォーカスレンズ等からなるレンズ群
と、絞り機構とその駆動回路等を有している。レンズ部
１にあるフォーカスレンズは、マイクロコンピュータ１
０からの制御情報により位置制御される。レンズ部１を
介された被写体像光がＣＣＤ撮像素子２の撮像面に結像
され、この被写体像光が光電変換される。ＣＣＤ撮像素
子２の出力がサンプルホールドおよびＡＧＣ回路３に供
給される。サンプルホールドおよびＡＧＣ回路３で、Ｃ
ＣＤ撮像素子１０２の出力がサンプルホールドされ、適
正レベルに増幅される。

【００２０】サンプルホールドおよびＡＧＣ回路３の出
力がＡ／Ｄ変換回路４に供給される。Ａ／Ｄ変換回路４
の出力がクロマ信号分離回路５および輝度信号分離回路
６にそれぞれ供給される。クロマ信号分離回路５におい
て、クロマ信号が分離される。このクロマ信号が出力端
子１１から取り出される。また、輝度信号分離回路６に
おいて、輝度信号が分離される。輝度信号分離回路６の
出力が加算回路２３に供給されると共に、信号処理回路
２２のバンドパスフィルタ２４ａ、２４Ｂ、…に供給さ
れる。

【００２１】信号処理回路２２は、ＣＣＤ撮像素子２か
らの撮像信号に基づく輝度信号中の高域成分を取り出す
もので、信号処理回路２２には、それぞれ異なる通過帯
域特性を有するバンドパスフィルタ２４ａ、２４ｂ、…
と、ゲインコントロールアンプ２５Ａ、２５Ｂ、…と、
加算器２６ａ、２６ｂ、…とが設けられている。

【００２２】輝度信号分離回路６の出力がバンドパスフ
ィルタ２４ａ、２４ｂ、…にそれぞれ供給される。バン
ドパスフィルタ２４ａ、２４ｂ、…で、輝度信号中の高
域成分が取り出される。バンドパスフィルタ２４ａ、２
４ｂ、…の出力がそれぞれゲインコントロールアンプ２
５ａ、２５ｂ、…に供給される。ゲインコントロールア
ンプ２５ａ、２５ｂ、…の出力が加算器２６ａ、２６
ｂ、…により加算される。

【００２３】このように、信号処理回路２２では、バン
ドパスフィルタ２４ａ、２４ｂ、…の出力から、輝度信
号中の所定の高域成分が取り出され、ゲインコントロー
ルアンプ２５ａ、２５ｂ、…により各高域成分に対して
所定のゲインが乗じられる。この所定のゲインが乗じら
れた輝度信号の高域成分が信号処理回路２２の加算器２
６ａから出力される。

【００２４】加算器２６ａの出力が加算器２３に供給さ
れる。加算器２３で、輝度信号分離回路６からの本線の
輝度信号と、信号処理回路２２からの所定のゲインが乗
じられた輝度信号の高域成分とが加算される。このよう
に、本線の輝度信号と、所定のゲインが乗じられた輝度
信号の高域成分とが加算されることで、輪郭強調が行な
われる。輪郭強調の特性や強度は、ゲインコントロール
アンプ２５ａ、２５ｂ、…を制御することで設定され
る。この輪郭強調処理された輝度信号が出力端子１２か
ら取り出される。

【００２５】また、信号処理回路２２からの輝度信号の
高域成分は、ゲート回路７に供給される。ゲート回路７
には、測距枠発生回路８からのウィンドウ信号が供給さ
れている。ゲート回路７により、所定の測距枠内の信号
が切り出される。ゲート回路７の出力が積分回路９に供
給される。積分回路９で、所定の測距枠内の輝度信号の
高域成分レベルが積分される。この積分回路９の出力が
評価値としてマイクロコンピュータ１０に供給される。

【００２６】マイクロコンピュータ１０は、レンズ部１
のフォーカスレンズを動かしながら、積分回路９からの
評価値を取り込み、この評価値が極大となる点を合焦点
と判定し、フォーカスレンズを位置制御する。

【００２７】このように、上述の例では、バンドパスフ
ィルタ２４ａ、２４ｂ、…を輪郭強調に用いると共に、
自動焦点制御の評価値を検出するのに用いている。この
ように、輪郭強調と自動焦点制御とで、輝度信号の高域
を取り出すバンドパスフィルタ２４ａ、２４ｂ、…を共
有することで、回路規模の縮小が図れる。

【００２８】図２は、上述のように、輪郭強調と自動焦
点制御とで輝度信号の高域成分を取り出すフィルタを共
有することで回路規模の削減を図るようにした一実施の
形態を示すものである。この例は、上述した図１におけ
る信号処理回路２２のバンドパスフィルタ２４ａ、２４
ｂ、…として、２個のバンドパスフィルタが設けられた
構成とされている。なお、上述した図１と対応する部分
には、同一の参照符号が付されてきに。

【００２９】図２において１で示されるのがレンズ部で
ある。レンズ部１は、ズームレンズ、フォーカスレンズ
および絞り機構とその駆動回路等を有しており、レンズ
部１と、ＣＣＤ撮像素子２とにより撮像部が構成され
る。

【００３０】ＣＣＤ撮像素子２には、例えば（２×４）
補色市松コーディングと称される所定の関係でカラーコ
ーディングされた色フィルタが配設されている。図３に
（２×４）補色市松コーディングされた色フィルタを模
式的に示す。図３においてＧで示されるのがグリーンで
あり、Ｍｇで示されるのがマゼンダであり、Ｃｙで示さ
れるのがシアンであり、Ｙｅで示されるのがイエローで
ある。

【００３１】ＣＣＤ撮像素子２では、例えば奇数フィー
ルドでは、図３中Ａ１およびＡ２で示される組み合わせ
で電荷の混合がなされ、偶数フィールドでは、図３中Ｂ
で示される組み合わせで電荷の混合がなされる。この結
果、水平レジスタからは、Ａ１ラインに注目すると、
（Ｇ＋Ｃｙ）→（Ｍｇ＋Ｙｅ）の順序で混合信号が出力
される。また、水平レジスタからは、Ａ２ラインに注目
すると、（Ｍｇ＋Ｃｙ）→（Ｇ＋Ｙｅ）の順序で混合信
号が出力される。また、Ｂラインに注目すると、（Ｃｙ
＋Ｍｇ）→（Ｙｅ＋Ｇ）の順序で混合信号が出力され
る。

【００３２】図２において、ＣＣＤ撮像素子２の出力が
サンプルホールドおよびＡＧＣ回路３に供給される。サ
ンプルホールドおよびＡＧＣ回路３で、ＣＣＤ撮像素子
１０２の出力がサンプルホールドされ、適正レベルに増
幅される。サンプルホールドおよびＡＧＣ回路３の出力
がＡ／Ｄ変換回路４に供給される。

【００３３】Ａ／Ｄ変換回路４において、ＣＣＤ撮像素
子２の出力が例えば４ｆｓｃ（ｆｓｃはカラーサブキャ
リア周波数）のサンプリング周波数で、１サンプル１０
ビットでディジタル化される。このＡ／Ｄ変換回路４の
出力がクロマ信号分離回路５および輝度信号分離回路６
のそれぞれに供給される。

【００３４】輝度信号分離回路６は、遅延回路５１と、
加算器５２と、１／２乗算器５３とから構成される。Ａ
／Ｄ変換回路４の出力が加算器５２に供給されると共
に、遅延回路５１を介して加算器５２に供給される。こ
の輝度信号分離回路６の伝達関数は、Ｈ（ｚ）＝１＋ｚ^-1 で表現され、トラップフィルタの構成となる。

【００３５】輝度信号分離回路６は、上述のように、Ｃ
ＣＤ撮像素子２からの撮像信号と、遅延回路５１で遅延
されたＣＣＤ撮像素子２からの撮像信号とを加算器５２
で加算する構成とされている。例えば、前述した図３の
色フィルタの配置関係よりＡ１ラインに注目して隣接画
素同士を加算すると、Ｙ＝（（Ｇ＋Ｃｙ）＋（Ｍｇ＋Ｙｅ））／２＝（２Ｂ＋３Ｇ＋２Ｒ）／２となる。また、Ａ２ラインに注目して隣接画素同士を加
算すると、Ｙ＝（（Ｍｇ＋Ｃｙ）＋（Ｇ＋Ｙｅ））／２＝（２Ｂ＋３Ｇ＋２Ｒ）／２となる。一方、Ｂフィールドも同様であり、Ｙ＝（２Ｂ
＋３Ｇ＋２Ｒ）／２となり、全てどの部分においても同
一の結果を得ることができる。このことは、隣接画素同
士を加算することにより、輝度信号が分離されることを
意味する。

【００３６】このように、輝度信号分離回路６では、隣
接画素を加算することにより輝度信号が取り出される。
この輝度信号分離回路６により分離された輝度信号は、
加算器２３に供給されると共に、バンドパスフィルタ２
４ａ、２４ｂに供給される。

【００３７】バンドパスフィルタ２４ａは、２個の遅延
回路５４、５６と、２個の減算器５５、５７からなる構
成とされる。輝度信号分離回路６からの輝度信号は、減
算器５５に供給されると共に、遅延回路５４を介して、
減算器５５に供給される。減算器５５の出力は、減算器
５７に供給されると共に、遅延回路５６を介して、減算
器５７に供給される。このバンドパスフィルタ２４ａの
伝達関数は、Ｈ１（ｚ）＝（１−ｚ^-1）² で表現される。

【００３８】バンドパスフィルタ２４ｂは、４個の遅延
回路５８、５９、６１、６２と、２個の減算器６０、６
３とから構成とされる。輝度信号分離回路６からの輝度
信号は、減算器６０に供給されると共に、遅延回路５
８、５９を介して、減算器６０に供給される。減算器６
０の出力は、減算器６３に供給されると共に、遅延回路
６１、６２を介して、減算器５７に供給される。このバ
ンドパスフィルタ２４ｂの伝達関数は、Ｈ２（ｚ）＝（１−ｚ^-2）² で表現される。

【００３９】図４に上述した２個のバンドパスフィルタ
２４ａおよび２４ｂの通過帯域特性を示す。図４におい
て９１で示される実線がバンドパスフィルタ２４ａの通
過帯域特性を示し、サンプリング周波数が４ｆｓｃの場
合には、中心周波数が７．１６ＭHzとなる。また、図４
において９２で示される実線がバンドパスフィルタ２４
ｂの通過帯域特性を示し、サンプリング周波数が４ｆｓ
ｃの場合には、中心周波数が３．５８ＭHzとなる。９３
で示される実線がこれらの合成特性を示す。

【００４０】図２において、バンドパスフィルタ２４ａ
の出力がゲインコントロールアンプ２５ａに供給され
る。ゲインコントロールアンプ２５ａのゲインは、制御
端子１３に供給される制御信号により設定される。ゲイ
ンコントロールアンプ２５ａの出力が加算器２６に供給
される。

【００４１】また、バンドパスフィルタ２４ｂの出力が
ゲインコントロールアンプ２５ｂに供給される。ゲイン
コントロールアンプ２５ｂのゲインは、制御端子１４に
供給される制御信号により設定される。ゲインコントロ
ールアンプ２５ｂの出力が加算器２６に供給される。加
算器２６からは、所定のゲインが乗じられた輝度信号の
高域成分が出力される。

【００４２】加算器２６の出力が加算器２３に供給され
る。加算器２３で、輝度信号分離回路６からの本線の輝
度信号と、バンドパスフィルタ２４ａ、２４Ｂで抽出さ
れ、ゲインコントロールアンプ２５ａ、２５ｂで所定の
ゲインが乗じられた輝度信号の高域成分とが加算され
る。このように、本線の輝度信号と、所定のゲインが乗
じられた輝度信号の高域成分とが加算されることで、輪
郭強調が行なわれる。輪郭強調の特性や強度は、ゲイン
コントロールアンプ２５ａ、２５ｂ、…を制御すること
で設定される。この輪郭強調処理された輝度信号が出力
端子１２から取り出される。

【００４３】また、ゲインコントロールアンプ２５ａの
出力及びゲインコントロールアンプ２５ｂの出力がセレ
クタ３１に供給される。セレクタ３１は、カメラ用のマ
イクロコンピュータ１０により切り換えられる。セレク
タ３１の出力が水平側ゲート回路７８Ｈに供給される。

【００４４】水平側ゲート回路７８Ｈは、水平方向の測
距枠を設定するものであり、水平ウインド回路６４、デ
コーダ６５、水平カウンタ６６により構成されている。
水平カウンタ６６には、端子１５からサンプリングクロ
ックが供給される。水平カウンタ６６により、水平方向
のアドレスが計数される。水平カウンタ６６の出力がデ
コーダ６５に供給される。デコーダ６５により、水平方
向の測距枠のアドレスに対応するタイミングで、ウィン
ドウ信号が生成される。このウィンドウ信号が水平ウィ
ンドウ回路６４に供給される。水平ウィンドウ回路６４
により、デコーダ６５からのウィンドウ信号に基づい
て、水平方向の測距枠内の信号が取り出される。

【００４５】水平側ゲート回路７８Ｈの出力が水平方向
積分回路９Ｈに供給される。水平方向積分回路９Ｈは、
加算器６７と、遅延回路６８と、１／Ｎ乗算器６９によ
り構成される。水平側ゲート回路７８Ｈの出力は、加算
器６７に供給される。加算器６７の出力が１／Ｎ乗算器
６９に供給されると共に、遅延回路６８を介して、加算
器６７に供給される。この水平方向積分回路９Ｈによ
り、水平方向の測距枠内の輝度信号の高域成分レベルが
積分される。

【００４６】水平方向積分回路９Ｈの出力が垂直側ゲー
ト回路７８Ｖに供給される。垂直側ゲート回路７８Ｖ
は、垂直ウインド回路７０と、デコーダ７１と、垂直カ
ウンタ７２により構成される。垂直カウンタ７２には、
端子１６から水平クロックが供給される。垂直カウンタ
７２により、垂直方向のアドレスが計数される。垂直カ
ウンタ７２の出力がデコーダ７１に供給される。デコー
ダ７１により、垂直方向の測距枠のアドレスに対応する
タイミングで、ウィンドウ信号が生成される。このウィ
ンドウ信号が垂直ウィンドウ回路７０に供給される。垂
直ウィンドウ回路７０により、デコーダ７１からのウィ
ンドウ信号に基づいて、垂直方向の測距枠内の信号が取
り出される。

【００４７】垂直側ゲート回路７８Ｖの出力が垂直方向
積分回路９Ｖに供給される。垂直方向積分回路９Ｖは、
加算器７３と、遅延回路７４と、１／Ｍ乗算器７５によ
り構成される。垂直方向ゲート回路７８Ｖの出力は、加
算器７３に供給される。加算器７３の出力は、１／Ｍ乗
算器７５に供給されると共に、遅延回路７４を介して、
加算器７３に供給される。この垂直方向積分回路９Ｖに
より、垂直方向の測距枠内の輝度信号の高域成分レベル
が積分される。

【００４８】１／Ｍ乗算器６９の出力が評価値としてマ
イクロコンピュータ１０に供給される。マイクロコンピ
ュータ１０は、レンズ部１のフォーカスレンズを動かし
ながら、積分回路９からの評価値を取り込み、この評価
値が極大となる点を合焦点と判定し、フォーカスレンズ
を位置制御する。

【００４９】つまり、合焦位置では、被写体像の輪郭が
はっきりと映出されるようになるため、図５Ａに示すよ
うに、輝度信号中にエッジ部分が多くなる。このような
輝度信号の周波数成分は、図５Ｂに示すように、高域を
多く含むようになる。一方、合焦していないときには、
被写体像の輪郭がはっきりしなくなり、図５Ｃに示すよ
うに、輝度信号中にエッジ部分が含まれなくなる。この
ような輝度信号の周波数成分は、図５Ｄに示すように、
高域を含んでいない。このことから、輝度信号の高域成
分レベルを取り出し、この輝度信号の高域成分レベルを
積分して評価値を求めれば、フォーカスレンズを合焦位
置に制御できる。

【００５０】このとき、先ず、図２において、レンズ部
１のフォーカスレンズを所定の低周波で前後にウォーブ
ルさせながら駆動させて合焦点方向の判定し、それか
ら、更に、フォーカスレンズを精度良く合焦位置に制御
するような２段階の制御が行なわれる。そして、最初の
合焦点の判定段階においては、通過帯域周波数の低いバ
ンドパスフィルタ２４ｂで抽出された輝度信号の高域成
分レベルから評価値が求められるように、セレクタ３１
が設定される。そして、ある程度合焦点に近接した状態
と判断されると、通過帯域周波数の高いバンドパスフィ
ルタ２４ａで抽出された輝度信号の高域成分レベルから
評価値が求められるように、セレクタ３１が設定され
る。そして、レンズ部１のフォーカスレンズをウォーブ
ルさせながら評価値を取り込み、評価値が極大となるよ
うに、レンズ位置を制御する。

【００５１】このように、合焦点に追い込む制御が二段
階でなされる。これは、合焦点から遠いときには、輝度
信号中には非常に高い周波数成分は少ないため、最初の
段階で通過帯域の高いバンドパスフィルタ２４ａから得
られた評価値を用いると、合焦方向が判断できないため
である。通過帯域の低いバンドパスフィルタ２４ｂで抽
出された輝度信号の高域成分レベルから得られた評価値
を求めれば、合焦点から遠いときにも、合焦方向が確実
に判断できる。そして、この通過帯域の低いバンドパス
フィルタ２４ｂで抽出された輝度信号の高域成分レベル
から得られた評価値を使ってある程度合焦させた後に、
通過帯域の高いバンドパスフィルタ２４ａで抽出された
輝度信号の高域成分レベルから得られた評価値でフォー
カスレンズを位置制御することで、精度良く、フォーカ
スレンズを合焦位置に位置させることができる。

【００５２】図６は、この発明の他の実施形態の全体構
成を示す。図６に示される他の実施形態は、図２の一実
施形態において、評価値を求める際のサンプル数を削減
して、回路規模の削減を図るようにしたものである。

【００５３】図６に示す他の実施形態においては、水平
側ゲート回路７８Ｈに乱数カウンタ８１が設けられると
共に、垂直側ゲート回路７８Ｖに乱数カウンタ８２が設
けられる。乱数カウンタ８１は、水平方向の測距枠内の
アドレスで乱数を発生する。乱数カウンタ８２は、垂直
方向の測距枠内のアドレスで乱数を発生する。乱数の発
生には、例えばＭ系列が用いられる。

【００５４】デコーダ６５からは、水平方向の測距枠の
タイミングで、ウィンドウ信号が発生される。また、乱
数カウンタ８１からは、水平方向の測距枠内のアドレス
で乱数が発生される。水平ウィンドウ回路６４で、デコ
ーダ６５からの水平方向の測距枠のタイミングで輝度信
号の高域成分の各サンプルが取り出される。そして、こ
の水平方向の測距枠の輝度信号の高域成分の全サンプル
のうち、乱数カウンタ８１からの乱数に基づくものが取
り出され、その他のサンプルは間引かれる。このよう
に、ランダムに間引かれた水平方向の測距枠の輝度信号
の高域成分の各サンプルが積分回路９Ｈに供給されて積
分される。

【００５５】また、デコーダ７１からは、垂直方向の測
距枠のタイミングで、ウィンドウ信号が発生される。ま
た、乱数カウンタ８２からは、垂直方向の測距枠内のア
ドレスで乱数が発生される。垂直ウィンドウ回路７０
で、デコーダ７１からの垂直方向の測距枠のタイミング
で輝度信号の高域成分の各サンプルが取り出される。そ
して、この垂直方向の測距枠の輝度信号の高域成分の全
サンプルのうち、乱数カウンタ８２からの乱数に基づく
ものが取り出され、その他のサンプルは間引かれる。こ
のように、ランダムに間引かれた垂直方向の測距枠の輝
度信号の高域成分の各サンプルが積分回路９Ｖに供給さ
れて積分される。

【００５６】このように、この発明の他の実施の形態で
は、水平方向及び垂直方向の測距枠内の高域成分の全サ
ンプルを用いずに、例えば、水平方向に関して１／１５
程度にデータが間引かれ、垂直方向に関して１／５程度
にデータが間引かれる。このように乱数により間引きを
行なっているため、積分回路９Ｈ及び９Ｖのビット数が
削減でき、回路規模が縮小できる。また、ランダムな間
引きを行っているため、絵柄の影響を受けることなく、
フォーカス制御が行える。

【００５７】図７は、このときの測距枠の一例である。
ＮＴＳＣ方式で、サンプリング周波数として４ｆｓｃを
用いた場合には、水平方向のサンプル数は９１０、垂直
方向のサンプル数は５２５となる。このため、画面の略
中央に測距枠を配置したとすると、測距枠のアドレス
は、例えば、水平方向が３８０〜６０５、垂直方向が９
１〜１６６に設定される。

【００５８】図６におけるデコーダ６５からは、この測
距枠に対応して、水平カウンタ６５の出力が３８０〜６
０５になるときに、ウィンドウ信号が発生される。ま
た、デコーダ７１からは、この測距枠に対応して、垂直
カウンタ７２の出力が９０〜１６６になるときに、ウィ
ンドウ信号が発生される。

【００５９】そして、乱数カウンタ８１からは、水平方
向のアドレスがランダムに発生され、この水平方向のア
ドレスと、水平カウンタ６６のアドレスとが一致したタ
イミングで、データがサンプリングされる。また、乱数
カウンタ８２からは、垂直方向のアドレスがランダムに
発生され、この垂直方向のアドレスと、垂直カウンタ７
２のアドレスとが一致したタイミングで、データがサン
プリングされる。

【００６０】なお、上述した他の実施形態においては、
水平ゲート回路７８Ｈおよび垂直ゲート回路７８Ｖの両
者に乱数カウンタを設ける場合について説明したが、水
平ゲート回路７８Ｈ側のみで乱数カウンタによるサンプ
リング処理を行うようにしても良く、また、垂直ゲート
回路７８Ｖ側のみで乱数カウンタによるサンプリング処
理を行うようにしても良い。

【００６１】また、上述の例では、１つの測距枠を使っ
ているが、複数の測距枠を用意することにより、多点測
距が可能となる。また、測距枠は、画面内で自在に移動
させるようにしても良い。

【００６２】

【発明の効果】この発明に依れば、輪郭強調処理を行な
うためのフィルタ手段として設けられたバンドパスフィ
ルタと、自動焦点制御のコントラスト評価値を検出する
ためのバンドパスフィルタとが共用されている。このた
め、回路規模の削減が図れる。さらに、この発明では、
コントラスト評価値を得る際の処理に乱数カウンタが用
いられ、所定のタイミング内の任意のサンプリングデー
タのみが積分される。このため、効率良くコントラスト
評価値が形成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の概要を説明するのに用いるブロック
図である。

【図２】この発明の一実施形態の全体構成を示すブロッ
ク図である。

【図３】ＣＣＤ撮像素子の画素配列の説明に用いる略線
図である。

【図４】この発明の一実施の形態の動作説明に用いる特
性図である。

【図５】この発明の一実施形態の動作説明に用いる特性
図である。

【図６】この発明の他の実施形態の全体構成を示すブロ
ック図である。

【図７】この発明の他の実施形態の動作説明に用いる略
線図である。

【図８】従来の撮像装置の説明に用いるブロック図であ
る。

【符号の説明】

１・・・レンズ部、２・・・ＣＣＤ、３・・・サンプル
ホールドおよびＡＧＣ回路、４・・・Ａ／Ｄ変換回路、
５・・・クロマ信号分離回路、６・・・輝度信号分離回
路、７・・・ゲート回路、８・・・測距枠発生回路、９
・・・積分回路、１０・・・マイクロコンピュータ、２
４ａ，２４ｂ，２４１〜２４ｎ・・・バンドパスフィル
タ、２５ａ，２５ｂ，２５１〜２５ｎ・・・ゲインコン
トロールアンプ、２３，２６ａ，２６１〜２６（ｎ−
１）・・・加算器、３１・・・セレクタ、８１，８２・
・・乱数カウンタ

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０４Ｎ 5/243 Ｇ０３Ｂ 3/00 Ａ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】固体撮像素子で撮像された撮像信号から
輝度信号を抽出する輝度信号抽出手段と、上記輝度信号抽出手段で抽出した輝度信号中の少なくと
も高域成分を抽出するフィルタ手段と、上記フィルタ手段にて抽出した輝度信号の少なくとも高
域成分の利得を可変させる利得制御手段と、上記輝度信号抽出手段からの輝度信号と、上記利得制御
手段で利得が可変された輝度信号中の少なくとも高域成
分とを加算してエッジ部を強調する輪郭強調手段と、上記フィルタ手段にて抽出された輝度信号中の少なくと
も高域成分のレベルに基づいてフォーカスレンズを駆動
して合焦点を制御する制御手段とを備えたことを特徴と
する撮像装置。
【請求項２】上記輝度信号抽出手段は、隣接画素同士
を加算することにより輝度信号を抽出することを特徴と
する請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】上記制御手段は、上記フィルタ手段で抽出された輝度信号の少なくとも高
域成分のデータを所定の測距枠内で抽出するゲート手段
と、上記測距枠内の水平方向のデータを乱数に基づいて間引
きする水平方向の間引き手段と、上記水平方向の間引き手段で間引きされた上記所定の測
距枠内の輝度信号の少なくとも高域成分のデータを積分
する積分手段とを備えるようにした請求項１に記載の撮
像装置。
【請求項４】上記制御手段は、上記フィルタ手段で抽出された輝度信号の少なくとも高
域成分のデータを所定の測距枠内で抽出するゲート手段
と、上記測距枠内の垂直方向のデータを乱数に基づいて間引
きする垂直方向の間引き手段と、上記垂直方向の間引き手段で間引きされた上記所定の測
距枠内の輝度信号の少なくとも高域成分のデータを積分
する積分手段とを備えるようにした請求項１に記載の撮
像装置。
【請求項５】上記制御手段は、上記フィルタ手段で抽出された輝度信号の少なくとも高
域成分のデータを所定の測距枠内で抽出するゲート手段
と、上記測距枠内の水平方向のデータを乱数に基づいて間引
きする水平方向の間引き手段と、上記測距枠内の垂直方向のデータを乱数に基づいて間引
きする垂直方向の間引き手段と、上記水平方向及び垂直方向の間引き手段で間引きされた
所定の測距枠内の輝度信号の少なくとも高域成分のデー
タを積分する積分手段とを備えるようにした請求項１に
記載の撮像装置。