JP2002323649A - 撮像装置 - Google Patents
撮像装置Info
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- 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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- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/70—Circuitry for compensating brightness variation in the scene
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- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/70—Circuitry for compensating brightness variation in the scene
- H04N23/741—Circuitry for compensating brightness variation in the scene by increasing the dynamic range of the image compared to the dynamic range of the electronic image sensors
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- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/95—Computational photography systems, e.g. light-field imaging systems
- H04N23/958—Computational photography systems, e.g. light-field imaging systems for extended depth of field imaging
- H04N23/959—Computational photography systems, e.g. light-field imaging systems for extended depth of field imaging by adjusting depth of field during image capture, e.g. maximising or setting range based on scene characteristics
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Signal Processing (AREA)
- Computing Systems (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
- Studio Devices (AREA)
- Focusing (AREA)
- Exposure Control For Cameras (AREA)
- Cameras In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 １つの被写体を複数の露光条件で撮影して得
る複数画面を合成して広ダイナミックレンジの画像を生
成するとき、種々の輝度領域にある被写体を対象とした
オートフォーカス制御を行うこと。 【解決手段】 露光条件の異なる複数の画像から検出し
た複数の焦点電圧を、オートフォーカス制御手段で参照
する焦点電圧として選択的に出力する焦点電圧選択手段
を設けることで、異なる露光条件で撮影されたそれぞれ
の画像において適正な信号レベルで撮影されている種々
の被写体を対象としたオートフォーカス制御を可能とす
る。さらに、複数の焦点電圧を正規化する手段を設け、
露光条件の変化が及ぼす焦点電圧への影響を除去するこ
とで露光条件に依存しないオートフォーカス制御を可能
とする。
る複数画面を合成して広ダイナミックレンジの画像を生
成するとき、種々の輝度領域にある被写体を対象とした
オートフォーカス制御を行うこと。 【解決手段】 露光条件の異なる複数の画像から検出し
た複数の焦点電圧を、オートフォーカス制御手段で参照
する焦点電圧として選択的に出力する焦点電圧選択手段
を設けることで、異なる露光条件で撮影されたそれぞれ
の画像において適正な信号レベルで撮影されている種々
の被写体を対象としたオートフォーカス制御を可能とす
る。さらに、複数の焦点電圧を正規化する手段を設け、
露光条件の変化が及ぼす焦点電圧への影響を除去するこ
とで露光条件に依存しないオートフォーカス制御を可能
とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光軸方向に沿って
移動して焦点を調節するレンズを備えるレンズ群と、そ
の後方に撮像素子を備え、撮像素子から露光条件の異な
る同一被写体の複数画面分の画像を出力させ、前記複数
の画像を合成することで広ダイナミックレンジの合成画
像を得る撮像装置において、撮像素子から得る画像が含
む高周波成分の検出レベルに従い、前記レンズ群を駆動
して焦点を調節する、自動焦点調節（オートフォーカ
ス）の制御方式に関する。
移動して焦点を調節するレンズを備えるレンズ群と、そ
の後方に撮像素子を備え、撮像素子から露光条件の異な
る同一被写体の複数画面分の画像を出力させ、前記複数
の画像を合成することで広ダイナミックレンジの合成画
像を得る撮像装置において、撮像素子から得る画像が含
む高周波成分の検出レベルに従い、前記レンズ群を駆動
して焦点を調節する、自動焦点調節（オートフォーカ
ス）の制御方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、ビデオカメラ、デジタルカメラ
などの撮像装置はCCD撮像素子などの固体撮像素子を用
いている。しかし、固体撮像素子のダイナミックレンジ
は銀塩写真フィルムに比べてきわめて狭いという問題が
ある。この問題を解決するために、同一の被写体に対し
て異なる露光条件で撮影した複数画面分の画像を読み出
し、これらの画像を合成することでダイナミックレンジ
を拡大した一画面分の画像を得る撮像装置が特開2000-2
28747号公報などで提案されている。すなわち、同一の
被写体に対して露光量を多くして撮影した第一の画像と
露光量を少なくして撮影した第二の画像を単一の撮像素
子から取得し、第一の画像において所定以上の明るさを
持つ領域については、第二の画像における前記領域と同
じ領域の信号で置換することで広ダイナミックレンジを
有する画像を得る撮像装置について提案されている。
などの撮像装置はCCD撮像素子などの固体撮像素子を用
いている。しかし、固体撮像素子のダイナミックレンジ
は銀塩写真フィルムに比べてきわめて狭いという問題が
ある。この問題を解決するために、同一の被写体に対し
て異なる露光条件で撮影した複数画面分の画像を読み出
し、これらの画像を合成することでダイナミックレンジ
を拡大した一画面分の画像を得る撮像装置が特開2000-2
28747号公報などで提案されている。すなわち、同一の
被写体に対して露光量を多くして撮影した第一の画像と
露光量を少なくして撮影した第二の画像を単一の撮像素
子から取得し、第一の画像において所定以上の明るさを
持つ領域については、第二の画像における前記領域と同
じ領域の信号で置換することで広ダイナミックレンジを
有する画像を得る撮像装置について提案されている。
【０００３】一方、光軸に沿って移動して焦点を調節す
るためのレンズ群を備えるビデオカメラやデジタルカメ
ラなどの撮像装置にはオートフォーカス機能を有するも
のが多く、またユーザのニーズも高い。広ダイナミック
レンジの画像を得る手段を備える撮像装置においても同
様に、オートフォーカス機能を有するものへのユーザの
ニーズは高い。オートフォーカスの制御方法に関しては
特開昭63-181571号公報、特開昭63-125910号公報などで
示されている。すなわち、被写体側より順に、光軸に沿
って移動して焦点を調節するためのレンズ群と、その後
方に撮像素子を備える撮像装置において、前記レンズ群
を経て撮像素子のセンサ面に結像した被写体象の画像に
含まれる高周波成分を検出し、その検出レベル（以下、
焦点電圧と称す）から求まる焦点のずれ量に従い前記レ
ンズ群を駆動手段により駆動することで、焦点を自動調
節する方法が提案されている。しかし、前記広ダイナミ
ックレンジ画像を得る手段を備えた撮像装置におけるオ
ートフォーカスの制御方法に関しては述べられていな
い。
るためのレンズ群を備えるビデオカメラやデジタルカメ
ラなどの撮像装置にはオートフォーカス機能を有するも
のが多く、またユーザのニーズも高い。広ダイナミック
レンジの画像を得る手段を備える撮像装置においても同
様に、オートフォーカス機能を有するものへのユーザの
ニーズは高い。オートフォーカスの制御方法に関しては
特開昭63-181571号公報、特開昭63-125910号公報などで
示されている。すなわち、被写体側より順に、光軸に沿
って移動して焦点を調節するためのレンズ群と、その後
方に撮像素子を備える撮像装置において、前記レンズ群
を経て撮像素子のセンサ面に結像した被写体象の画像に
含まれる高周波成分を検出し、その検出レベル（以下、
焦点電圧と称す）から求まる焦点のずれ量に従い前記レ
ンズ群を駆動手段により駆動することで、焦点を自動調
節する方法が提案されている。しかし、前記広ダイナミ
ックレンジ画像を得る手段を備えた撮像装置におけるオ
ートフォーカスの制御方法に関しては述べられていな
い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記特開2000-228747
で提案される様な、異なる露光条件の画像を合成して広
ダイナミックレンジの画像を得る手段を有し、かつ前記
特開昭63-181571号公報で提案される様な、撮像素子か
ら得られる画像から検出する焦点電圧に従いオートフォ
ーカスを行う撮像装置において、画面内の輝度差が大き
く、広ダイナミックレンジのモードで動作していると
き、撮像素子から得られる複数画面分の画像は、それぞ
れの画像について適正な信号レベルにある領域と、信号
レベルが飽和している、または信号レベルが低く黒つぶ
れが生じるといった信号レベルが不適正な領域とを併せ
持つ画像となる。
で提案される様な、異なる露光条件の画像を合成して広
ダイナミックレンジの画像を得る手段を有し、かつ前記
特開昭63-181571号公報で提案される様な、撮像素子か
ら得られる画像から検出する焦点電圧に従いオートフォ
ーカスを行う撮像装置において、画面内の輝度差が大き
く、広ダイナミックレンジのモードで動作していると
き、撮像素子から得られる複数画面分の画像は、それぞ
れの画像について適正な信号レベルにある領域と、信号
レベルが飽和している、または信号レベルが低く黒つぶ
れが生じるといった信号レベルが不適正な領域とを併せ
持つ画像となる。
【０００５】このとき、前記複数画面分の画像のうち、
任意の露光条件ａの画像から得られる焦点電圧のみに従
いオートフォーカスを行う場合、露光条件ａの画像にお
いて信号レベルが適正な領域からは焦点のずれを検出し
得るレベルを持つ焦点電圧が検出できるが、信号レベル
が不適正な領域からは焦点のずれを検出し得るレベルを
持つ焦点電圧は検出できない。従って、露光条件ａの画
像における適正信号レベルの領域にある被写体に対して
は合焦可能であるが、その他の領域にある被写体に対し
ては合焦しない。
任意の露光条件ａの画像から得られる焦点電圧のみに従
いオートフォーカスを行う場合、露光条件ａの画像にお
いて信号レベルが適正な領域からは焦点のずれを検出し
得るレベルを持つ焦点電圧が検出できるが、信号レベル
が不適正な領域からは焦点のずれを検出し得るレベルを
持つ焦点電圧は検出できない。従って、露光条件ａの画
像における適正信号レベルの領域にある被写体に対して
は合焦可能であるが、その他の領域にある被写体に対し
ては合焦しない。
【０００６】たとえば、同一被写体を異なる露光条件で
撮影したときに得られる一般的な画像の例である図１に
示す様に、暗い屋内から扉越しに明るい屋外の人物Bを
撮影したとき、屋内の人物Aが適切な信号レベルとなる
露光条件ａで撮影した第一の画像Iaと、屋外の人物Ｂが
適切な信号レベルとなる露光条件ｂで撮影した第二の画
像Ibが得られたとする。この場合、画像Iaの人物Ａは適
正な信号レベルで撮影されるが、中心となる人物Ｂは白
飛びした不適正な信号レベルとなる。このため、画像Ia
から得られる焦点電圧のみに従って合焦動作を行うと、
人物Ｂの十分な焦点電圧が得られないため屋内の人物Ａ
のみに合焦し、人物Ｂには合焦しない。また、合焦する
被写体を絞り込むために焦点電圧の検出領域を図１の様
に制限することが一般的であり、この場合、画像Iaにお
ける焦点電圧の検出領域からは十分な焦点電圧が得られ
ず、安定した合焦動作が行えないといった問題がある。
撮影したときに得られる一般的な画像の例である図１に
示す様に、暗い屋内から扉越しに明るい屋外の人物Bを
撮影したとき、屋内の人物Aが適切な信号レベルとなる
露光条件ａで撮影した第一の画像Iaと、屋外の人物Ｂが
適切な信号レベルとなる露光条件ｂで撮影した第二の画
像Ibが得られたとする。この場合、画像Iaの人物Ａは適
正な信号レベルで撮影されるが、中心となる人物Ｂは白
飛びした不適正な信号レベルとなる。このため、画像Ia
から得られる焦点電圧のみに従って合焦動作を行うと、
人物Ｂの十分な焦点電圧が得られないため屋内の人物Ａ
のみに合焦し、人物Ｂには合焦しない。また、合焦する
被写体を絞り込むために焦点電圧の検出領域を図１の様
に制限することが一般的であり、この場合、画像Iaにお
ける焦点電圧の検出領域からは十分な焦点電圧が得られ
ず、安定した合焦動作が行えないといった問題がある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決する
ために、本発明では、時間的に隣接した複数の異なる露
光条件で同一の被写体を撮影して露光条件の異なる複数
画面分の画像を生成し、前記複数の画像を合成して広ダ
イナミックレンジの合成画像を生成する撮像装置におい
て、前記複数の画面の各々に含まれる高周波成分である
焦点電圧を各々の画面から検出し、検出した複数の焦点
電圧を記憶する手段と、記憶した複数の焦点電圧を比較
し、予め定められた選択基準に基づき、オートフォーカ
ス手段で参照する焦点電圧として、複数の焦点電圧のい
ずれか１つを選択して出力する焦点電圧選択手段とを備
え、出力される焦点電圧から求まるずれ量に従い前記レ
ンズ群を駆動し、種々の輝度領域にある被写体を対象と
した自動焦点調節が可能となるようにしている。また、
時間的に隣接した露光条件の異なる複数画面から検出し
た各々の焦点電圧を正規化処理するようにして、露光条
件が異なることによる各焦点電圧間の差分を除去し、露
光条件の変化が及ぼす焦点電圧への影響を除くようにし
ている。また、自動焦点調節の際、レンズ群の駆動を開
始してから合焦点と判断して上記レンズ群の移動を停止
するまでの間は、レンズ群の駆動を開始した時点で焦点
電圧選択手段の出力した焦点電圧を出力し続けるように
している。また、焦点電圧を選択する場合、焦点電圧選
択手段に入力する記憶した複数の焦点電圧の大きさや、
複数の焦点電圧の各々に係わる画面が持つ輝度レベル度
数分布を比較して合焦のための焦点電圧を選択し出力す
るようにしている。また、焦点電圧選択手段に入力する
記憶した複数の焦点電圧の各々に係わる画面が持つ輝度
レベル度数分布に応じて選択のための基準を変更し、被
写体の輝度レベル分布などの特徴を考慮できるようにし
ている。
ために、本発明では、時間的に隣接した複数の異なる露
光条件で同一の被写体を撮影して露光条件の異なる複数
画面分の画像を生成し、前記複数の画像を合成して広ダ
イナミックレンジの合成画像を生成する撮像装置におい
て、前記複数の画面の各々に含まれる高周波成分である
焦点電圧を各々の画面から検出し、検出した複数の焦点
電圧を記憶する手段と、記憶した複数の焦点電圧を比較
し、予め定められた選択基準に基づき、オートフォーカ
ス手段で参照する焦点電圧として、複数の焦点電圧のい
ずれか１つを選択して出力する焦点電圧選択手段とを備
え、出力される焦点電圧から求まるずれ量に従い前記レ
ンズ群を駆動し、種々の輝度領域にある被写体を対象と
した自動焦点調節が可能となるようにしている。また、
時間的に隣接した露光条件の異なる複数画面から検出し
た各々の焦点電圧を正規化処理するようにして、露光条
件が異なることによる各焦点電圧間の差分を除去し、露
光条件の変化が及ぼす焦点電圧への影響を除くようにし
ている。また、自動焦点調節の際、レンズ群の駆動を開
始してから合焦点と判断して上記レンズ群の移動を停止
するまでの間は、レンズ群の駆動を開始した時点で焦点
電圧選択手段の出力した焦点電圧を出力し続けるように
している。また、焦点電圧を選択する場合、焦点電圧選
択手段に入力する記憶した複数の焦点電圧の大きさや、
複数の焦点電圧の各々に係わる画面が持つ輝度レベル度
数分布を比較して合焦のための焦点電圧を選択し出力す
るようにしている。また、焦点電圧選択手段に入力する
記憶した複数の焦点電圧の各々に係わる画面が持つ輝度
レベル度数分布に応じて選択のための基準を変更し、被
写体の輝度レベル分布などの特徴を考慮できるようにし
ている。
【０００８】また、複数画面の各々から検出した複数の
焦点電圧を記憶する手段として、時間的に隣接した露光
条件の異なる複数画面から得られる、被写体の特徴を表
す輝度レベル分布の情報、または前記合成画像を生成す
る際得られる合成時の置換領域や合成比率の情報のいず
れか、あるいはそれらの組み合わせに基づき、合焦動作
の対象とする複数の画面の特定の領域を抽出し、この抽
出した複数の画面の特定の領域から複数の焦点電圧を検
出し、検出した複数の焦点電圧を記憶するようにしてい
る。また、焦点電圧選択手段の出力する焦点電圧に係わ
る露光条件が変化した際には合焦点位置からのずれ量を
算出し直し、レンズ群の駆動開始から合焦点検出による
レンズ群の駆動停止までの一連の制御を改めて行うよう
にしている。
焦点電圧を記憶する手段として、時間的に隣接した露光
条件の異なる複数画面から得られる、被写体の特徴を表
す輝度レベル分布の情報、または前記合成画像を生成す
る際得られる合成時の置換領域や合成比率の情報のいず
れか、あるいはそれらの組み合わせに基づき、合焦動作
の対象とする複数の画面の特定の領域を抽出し、この抽
出した複数の画面の特定の領域から複数の焦点電圧を検
出し、検出した複数の焦点電圧を記憶するようにしてい
る。また、焦点電圧選択手段の出力する焦点電圧に係わ
る露光条件が変化した際には合焦点位置からのずれ量を
算出し直し、レンズ群の駆動開始から合焦点検出による
レンズ群の駆動停止までの一連の制御を改めて行うよう
にしている。
【０００９】また、複数画面の中から所定の大きさを持
つ領域を切り出し、切り出した領域の各々に含まれる高
周波成分である焦点電圧を検出し、検出した複数の焦点
電圧を記憶し、記憶した複数の焦点電圧を比較し、あら
かじめ定められた選択基準に基づき前記複数の焦点電圧
のいずれか１つを選択して焦点電圧選択手段から出力す
るようにし、合焦する被写体を絞り込むようにしてい
る。
つ領域を切り出し、切り出した領域の各々に含まれる高
周波成分である焦点電圧を検出し、検出した複数の焦点
電圧を記憶し、記憶した複数の焦点電圧を比較し、あら
かじめ定められた選択基準に基づき前記複数の焦点電圧
のいずれか１つを選択して焦点電圧選択手段から出力す
るようにし、合焦する被写体を絞り込むようにしてい
る。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図２は本発明の一実施例による同
一被写体を２つの異なる露光条件で撮影した２画面分の
画像を合成して広ダイナミックレンジの画像を得る、オ
ートフォーカス機能を備えた撮像装置の基本構成を示す
ブロック図である。
施の形態を説明する。図２は本発明の一実施例による同
一被写体を２つの異なる露光条件で撮影した２画面分の
画像を合成して広ダイナミックレンジの画像を得る、オ
ートフォーカス機能を備えた撮像装置の基本構成を示す
ブロック図である。
【００１１】この撮像装置は、焦点調節のための光軸方
向に沿った移動が可能なレンズを備える複数のレンズで
構成されたレンズ群２０１と、前記レンズ群２０１を通
過した光束の通過量を制限するための絞り機構２０２
と、電子シャッタ機能を有するカラーＣＣＤ等でなる撮
像素子２０３と、撮像素子２０３から出力される画像信
号に含まれるノイズ成分を除去し、信号成分を増幅する
増幅器２０４と、増幅器２０４により増幅されたアナロ
グ画像信号をデジタル画像に変換するＡ／Ｄ変換器２０
５と、Ａ／Ｄ変換器２０５によりデジタル化された画像
の輝度レベルを示す光量や輝度レベルの度数分布などの
輝度情報を検出する光量検出部２０６と、同一被写体の
露光条件の異なる２画面分の画像から広ダイナミックレ
ンジ画像を生成するために、光量検出部２０６の検出結
果から公知の手段により求めた利得大の露光条件ＭＥと
利得小の露光条件ＬＥで撮影した２画面分の画像を時間
的に近接して得るべく絞り機構２０２の口径、撮像素子
２０３の光量蓄積時間、増幅器２０４の利得、を調節す
る光量調節部２０７と、絞り機構２０２の口径を変化さ
せるモータなどの絞り駆動部２０９と、光量調節部２０
７からの指示に従い、絞り駆動部２０９を制御するドラ
イバ２０８と、Ａ／Ｄ変換器２０５からの画像が露光条
件ＭＥによる画像かあるいは露光条件ＬＥによる画像か
を示す、光量調節部２０７からの画像切り換え制御信号
に応じて、その出力先を切り換えるスイッチ２１０と、
スイッチ２１０からの出力が露光条件ＬＥに係わるもの
である場合に、その１画面分の画像データを蓄積してお
く画像データバッファ２１１と、前記スイッチ２１０か
らの出力が露光条件ＭＥに係わるものである場合に、そ
の１画面分の画像データを蓄積しておく画像データバッ
ファ２１２と、前記画像データバッファ２１１および画
像データバッファ２１２に蓄積したデータを公知の手段
により合成して広ダイナミックレンジを有する１画面分
の画像を生成する合成画像生成部２１３と、合成画像生
成部２１３から得られる画像に対してホワイトバランス
調節、ガンマ補正などの種々の画像処理を施す画像処理
部２１４と、Ａ／Ｄ変換器２０５からの画像に含まれる
高周波成分の検出レベルを示す焦点電圧を出力する焦点
電圧検出部２１５と、光量調節部２０７からの前述の画
像切り換え制御信号に応じて焦点電圧検出部２１５で検
出した焦点電圧の出力先を切り換えるスイッチ２１６
と、スイッチ２１６からの出力が露光条件ＬＥに係わる
焦点電圧ｖｆ−ＬＥａである場合に、光量検出部２０６
の出力である露光条件ＭＥによる光量Ｇｍｅおよび露光
条件ＬＥによる光量Ｇｌｅを取得し、前記光量Ｇｌｅと
光量Ｇｍｅから求めた正規化係数を焦点電圧ｖｆ−ＬＥ
ａに乗じる焦点電圧正規化部２１７と、焦点電圧正規化
部２１７による正規化後の焦点電圧ｖｆ−ＬＥｂを蓄積
しておく記憶素子２１８と、前記スイッチ２１６からの
出力が露光条件ＭＥに係わるものである場合に、その焦
点電圧ｖｆ−ＭＥを蓄積しておく記憶素子２１９と、記
憶素子２１８と記憶素子２１９に蓄積したデータを比較
し、ＡＦ（オートフォーカス）制御で使用する焦点電圧
を選択する焦点電圧選択部２２０と、焦点電圧選択部２
２０が出力する焦点電圧から求まる焦点のずれ量に従い
前記レンズ群２０１の移動量を算出するＡＦ制御部２２
１と、光軸方向に沿って前記レンズ群２０１を移動する
ためのモータなどによる駆動部２２３と、ＡＦ制御部２
２１の指示に従って駆動部２２３を制御するドライバ２
２２と、を有して構成される。
向に沿った移動が可能なレンズを備える複数のレンズで
構成されたレンズ群２０１と、前記レンズ群２０１を通
過した光束の通過量を制限するための絞り機構２０２
と、電子シャッタ機能を有するカラーＣＣＤ等でなる撮
像素子２０３と、撮像素子２０３から出力される画像信
号に含まれるノイズ成分を除去し、信号成分を増幅する
増幅器２０４と、増幅器２０４により増幅されたアナロ
グ画像信号をデジタル画像に変換するＡ／Ｄ変換器２０
５と、Ａ／Ｄ変換器２０５によりデジタル化された画像
の輝度レベルを示す光量や輝度レベルの度数分布などの
輝度情報を検出する光量検出部２０６と、同一被写体の
露光条件の異なる２画面分の画像から広ダイナミックレ
ンジ画像を生成するために、光量検出部２０６の検出結
果から公知の手段により求めた利得大の露光条件ＭＥと
利得小の露光条件ＬＥで撮影した２画面分の画像を時間
的に近接して得るべく絞り機構２０２の口径、撮像素子
２０３の光量蓄積時間、増幅器２０４の利得、を調節す
る光量調節部２０７と、絞り機構２０２の口径を変化さ
せるモータなどの絞り駆動部２０９と、光量調節部２０
７からの指示に従い、絞り駆動部２０９を制御するドラ
イバ２０８と、Ａ／Ｄ変換器２０５からの画像が露光条
件ＭＥによる画像かあるいは露光条件ＬＥによる画像か
を示す、光量調節部２０７からの画像切り換え制御信号
に応じて、その出力先を切り換えるスイッチ２１０と、
スイッチ２１０からの出力が露光条件ＬＥに係わるもの
である場合に、その１画面分の画像データを蓄積してお
く画像データバッファ２１１と、前記スイッチ２１０か
らの出力が露光条件ＭＥに係わるものである場合に、そ
の１画面分の画像データを蓄積しておく画像データバッ
ファ２１２と、前記画像データバッファ２１１および画
像データバッファ２１２に蓄積したデータを公知の手段
により合成して広ダイナミックレンジを有する１画面分
の画像を生成する合成画像生成部２１３と、合成画像生
成部２１３から得られる画像に対してホワイトバランス
調節、ガンマ補正などの種々の画像処理を施す画像処理
部２１４と、Ａ／Ｄ変換器２０５からの画像に含まれる
高周波成分の検出レベルを示す焦点電圧を出力する焦点
電圧検出部２１５と、光量調節部２０７からの前述の画
像切り換え制御信号に応じて焦点電圧検出部２１５で検
出した焦点電圧の出力先を切り換えるスイッチ２１６
と、スイッチ２１６からの出力が露光条件ＬＥに係わる
焦点電圧ｖｆ−ＬＥａである場合に、光量検出部２０６
の出力である露光条件ＭＥによる光量Ｇｍｅおよび露光
条件ＬＥによる光量Ｇｌｅを取得し、前記光量Ｇｌｅと
光量Ｇｍｅから求めた正規化係数を焦点電圧ｖｆ−ＬＥ
ａに乗じる焦点電圧正規化部２１７と、焦点電圧正規化
部２１７による正規化後の焦点電圧ｖｆ−ＬＥｂを蓄積
しておく記憶素子２１８と、前記スイッチ２１６からの
出力が露光条件ＭＥに係わるものである場合に、その焦
点電圧ｖｆ−ＭＥを蓄積しておく記憶素子２１９と、記
憶素子２１８と記憶素子２１９に蓄積したデータを比較
し、ＡＦ（オートフォーカス）制御で使用する焦点電圧
を選択する焦点電圧選択部２２０と、焦点電圧選択部２
２０が出力する焦点電圧から求まる焦点のずれ量に従い
前記レンズ群２０１の移動量を算出するＡＦ制御部２２
１と、光軸方向に沿って前記レンズ群２０１を移動する
ためのモータなどによる駆動部２２３と、ＡＦ制御部２
２１の指示に従って駆動部２２３を制御するドライバ２
２２と、を有して構成される。
【００１２】図３は本発明の一実施例による上記焦点電
圧正規化部２１７の処理構成を示すブロック図である。
焦点電圧正規化部２１７では、焦点電圧ｖｆ−ＬＥａを
正規化し露光条件ＭＥでの光量Ｇｍｅ[dB]と露光条件Ｌ
Ｅでの光量Ｇｌｅ[dB]との差分Ｇｄｆに起因する焦点電
圧ｖｆ−ＭＥとｖｆ−ＬＥａ間の差分を除去する。数式
１に前記正規化の演算式を示す。
圧正規化部２１７の処理構成を示すブロック図である。
焦点電圧正規化部２１７では、焦点電圧ｖｆ−ＬＥａを
正規化し露光条件ＭＥでの光量Ｇｍｅ[dB]と露光条件Ｌ
Ｅでの光量Ｇｌｅ[dB]との差分Ｇｄｆに起因する焦点電
圧ｖｆ−ＭＥとｖｆ−ＬＥａ間の差分を除去する。数式
１に前記正規化の演算式を示す。
【００１３】
【数１】 次に図３を参照して焦点電圧正規化部２１７の動作を説
明する。焦点電圧正規化部２１７は、上記光量検出部２
０６から出力される露光条件ＬＥで検出した光量Ｇｌｅ
と露光条件ＭＥで検出した光量Ｇｍｅを受け、減算器３
０１にて数式２に示す演算を施して光量差分Ｇｄｆを算
出する。次に、デシベル値である上記光量差分Ｇｄｆを
正規化係数算出部３０２にて数式３により倍率値に変換
し、焦点電圧ｖｆ−ＬＥａを正規化するための正規化係
数Ｃｖｆを得る。そして、乗算器３０３にてスイッチ２
１６の出力である焦点電圧ｖｆ−ＬＥａに正規化係数算
出部３０２から得た正規化係数Ｃｖｆを乗じる。これに
より焦点電圧ｖｆ−ＬＥａを正規化し、露光条件の相違
に起因する焦点電圧ｖｆ−ＭＥとの差分を除いた焦点電
圧ｖｆ−ＬＥｂを得、焦点電圧正規化部２１７の出力と
する。
明する。焦点電圧正規化部２１７は、上記光量検出部２
０６から出力される露光条件ＬＥで検出した光量Ｇｌｅ
と露光条件ＭＥで検出した光量Ｇｍｅを受け、減算器３
０１にて数式２に示す演算を施して光量差分Ｇｄｆを算
出する。次に、デシベル値である上記光量差分Ｇｄｆを
正規化係数算出部３０２にて数式３により倍率値に変換
し、焦点電圧ｖｆ−ＬＥａを正規化するための正規化係
数Ｃｖｆを得る。そして、乗算器３０３にてスイッチ２
１６の出力である焦点電圧ｖｆ−ＬＥａに正規化係数算
出部３０２から得た正規化係数Ｃｖｆを乗じる。これに
より焦点電圧ｖｆ−ＬＥａを正規化し、露光条件の相違
に起因する焦点電圧ｖｆ−ＭＥとの差分を除いた焦点電
圧ｖｆ−ＬＥｂを得、焦点電圧正規化部２１７の出力と
する。
【００１４】
【数２】
【数３】 このように、焦点電圧ｖｆ−ＬＥａを正規化することに
より、後段に構成される焦点電圧選択部２２０の処理が
露光条件の変化に依存せず、安定した処理結果を得るこ
とができる。
より、後段に構成される焦点電圧選択部２２０の処理が
露光条件の変化に依存せず、安定した処理結果を得るこ
とができる。
【００１５】また、図２の実施例では、露光条件ＬＥに
係わる焦点電圧ｖｆ−ＬＥａに対してのみ正規化処理を
施しているが、本発明の第二の実施例による撮像装置の
焦点正規化部を示すブロック図である図４に示すように
焦点電圧正規化部４０１と焦点電圧正規化部４０２を設
け、上記スイッチ２１６の出力である焦点電圧ｖｆ−Ｌ
Ｅａと焦点電圧ｖｆ−ＭＥの双方を正規化する構成でも
よい。図４の構成では、焦点電圧正規化部４０１は上記
光量検出部２０６から露光条件ＬＥによる光量Ｇｌｅを
取得し、上記焦点電圧正規化部２１７と同様の処理で上
記スイッチ２１６からの焦点電圧ｖｆ−ＬＥａに対し数
式４に示す演算を施すものである。数式４中のＧｏはあ
らかじめ定められた任意の値で、正規化の基準を表して
いる。また、焦点電圧正規化部４０２は上記光量検出部
２０６から露光条件ＭＥによる光量Ｇｍｅを取得し、上
記焦点電圧正規化部４０１と同様に上記スイッチ２１６
からの焦点電圧ｖｆ−ＭＥに対し数式５に示す演算を施
すものである。
係わる焦点電圧ｖｆ−ＬＥａに対してのみ正規化処理を
施しているが、本発明の第二の実施例による撮像装置の
焦点正規化部を示すブロック図である図４に示すように
焦点電圧正規化部４０１と焦点電圧正規化部４０２を設
け、上記スイッチ２１６の出力である焦点電圧ｖｆ−Ｌ
Ｅａと焦点電圧ｖｆ−ＭＥの双方を正規化する構成でも
よい。図４の構成では、焦点電圧正規化部４０１は上記
光量検出部２０６から露光条件ＬＥによる光量Ｇｌｅを
取得し、上記焦点電圧正規化部２１７と同様の処理で上
記スイッチ２１６からの焦点電圧ｖｆ−ＬＥａに対し数
式４に示す演算を施すものである。数式４中のＧｏはあ
らかじめ定められた任意の値で、正規化の基準を表して
いる。また、焦点電圧正規化部４０２は上記光量検出部
２０６から露光条件ＭＥによる光量Ｇｍｅを取得し、上
記焦点電圧正規化部４０１と同様に上記スイッチ２１６
からの焦点電圧ｖｆ−ＭＥに対し数式５に示す演算を施
すものである。
【００１６】
【数４】
【数５】 このように、常に基準Ｇｏに正規化された焦点電圧ｖｆ
−ＭＥｂと焦点電圧ｖｆ−ＬＥｂを算出することによ
り、露光条件に依存することなく、安定した焦点電圧を
得ることができ、後段に構成される焦点電圧選択部２２
０ならびにＡＦ制御部２２１において、さらに安定した
動作が得られる。もちろん上記焦点電圧正規化部４０１
および４０２で行う正規化演算は数式４および数式５に
限るものではない。例えば、前回の露光周期にスイッチ
２１６で出力した露光条件ＬＥに係わる焦点電圧ｖｆ−
ＬＥａｐと露光条件ＭＥに係わる焦点電圧ｖｆ−ＭＥｐ
を正規化の基準として、数式６に示す演算で正規化して
も構わない。
−ＭＥｂと焦点電圧ｖｆ−ＬＥｂを算出することによ
り、露光条件に依存することなく、安定した焦点電圧を
得ることができ、後段に構成される焦点電圧選択部２２
０ならびにＡＦ制御部２２１において、さらに安定した
動作が得られる。もちろん上記焦点電圧正規化部４０１
および４０２で行う正規化演算は数式４および数式５に
限るものではない。例えば、前回の露光周期にスイッチ
２１６で出力した露光条件ＬＥに係わる焦点電圧ｖｆ−
ＬＥａｐと露光条件ＭＥに係わる焦点電圧ｖｆ−ＭＥｐ
を正規化の基準として、数式６に示す演算で正規化して
も構わない。
【００１７】
【数６】 次に、焦点電圧選択部２２０の動作を説明する。焦点電
圧選択部２２０の動作を図５のフローチャートに示す。
また、図６は本発明の一実施例による焦点電圧の選択基
準を示すグラフである。焦点電圧選択部２２０は、露光
条件ＭＥと露光条件ＬＥの撮影周期と同期して焦点電圧
の選択処理を開始する。焦点電圧選択処理が開始する
と、記憶素子２１８および記憶素子２１９に蓄積された
焦点電圧ｖｆ−ＭＥと焦点電圧ｖｆ−ＬＥｂを取得し
て、焦点電圧ｖｆ−ＭＥを焦点電圧ｖｆ−ＬＥｂで除算
し、比率ＶＦｃを算出する（ステップＳ１）。比率ＶＦ
ｃとあらかじめ定めてある選択基準値ＴＨmを比較し、
比率ＶＦｃが選択基準値ＴＨmより大きければ、選択し
た焦点電圧を示す２値のフラグＦｓｌに焦点電圧ｖｆ−
ＭＥを選択することを示す値ＶＦｍを設定する（ステッ
プＳ２、Ｓ３）。比率ＶＦｃが選択基準値ＴＨｍ以下で
あれば、あらかじめ定められた選択基準値ＴＨｌと比較
し、比率ＶＦｃが選択基準値ＴＨｌ未満のときは焦点電
圧ｖｆ−ＬＥを選択することを示す値ＶＦｌをフラグＦ
ｓｌに設定する。比率ＶＦｃが選択基準値ＴＨｌ以上
（ＴＨｌ≦ＶＦｃ≦ＴＨｍ）のときは、フラグＦｓｌを
更新せずに前回選択した結果を維持する（ステップＳ
４、Ｓ５）。次に、フラグＦｓｌを参照し、フラグＦｓ
ｌの値がＶＦｍであれば焦点電圧ｖｆ−ＭＥを出力す
る。それ以外のときは焦点電圧ｖｆ−ＬＥｂを出力して
（ステップＳ６、Ｓ７、Ｓ８）、終了する。また、図５
の動作では、焦点電圧ｖｆ−ＭＥと焦点電圧ｖｆ−ＬＥ
ｂの比率をＶＦｃに設定しているが、焦点電圧ｖｆ−Ｍ
Ｅから焦点電圧ｖｆ−ＬＥｂを減算した結果をＶＦｃに
設定してもよい。
圧選択部２２０の動作を図５のフローチャートに示す。
また、図６は本発明の一実施例による焦点電圧の選択基
準を示すグラフである。焦点電圧選択部２２０は、露光
条件ＭＥと露光条件ＬＥの撮影周期と同期して焦点電圧
の選択処理を開始する。焦点電圧選択処理が開始する
と、記憶素子２１８および記憶素子２１９に蓄積された
焦点電圧ｖｆ−ＭＥと焦点電圧ｖｆ−ＬＥｂを取得し
て、焦点電圧ｖｆ−ＭＥを焦点電圧ｖｆ−ＬＥｂで除算
し、比率ＶＦｃを算出する（ステップＳ１）。比率ＶＦ
ｃとあらかじめ定めてある選択基準値ＴＨmを比較し、
比率ＶＦｃが選択基準値ＴＨmより大きければ、選択し
た焦点電圧を示す２値のフラグＦｓｌに焦点電圧ｖｆ−
ＭＥを選択することを示す値ＶＦｍを設定する（ステッ
プＳ２、Ｓ３）。比率ＶＦｃが選択基準値ＴＨｍ以下で
あれば、あらかじめ定められた選択基準値ＴＨｌと比較
し、比率ＶＦｃが選択基準値ＴＨｌ未満のときは焦点電
圧ｖｆ−ＬＥを選択することを示す値ＶＦｌをフラグＦ
ｓｌに設定する。比率ＶＦｃが選択基準値ＴＨｌ以上
（ＴＨｌ≦ＶＦｃ≦ＴＨｍ）のときは、フラグＦｓｌを
更新せずに前回選択した結果を維持する（ステップＳ
４、Ｓ５）。次に、フラグＦｓｌを参照し、フラグＦｓ
ｌの値がＶＦｍであれば焦点電圧ｖｆ−ＭＥを出力す
る。それ以外のときは焦点電圧ｖｆ−ＬＥｂを出力して
（ステップＳ６、Ｓ７、Ｓ８）、終了する。また、図５
の動作では、焦点電圧ｖｆ−ＭＥと焦点電圧ｖｆ−ＬＥ
ｂの比率をＶＦｃに設定しているが、焦点電圧ｖｆ−Ｍ
Ｅから焦点電圧ｖｆ−ＬＥｂを減算した結果をＶＦｃに
設定してもよい。
【００１８】このように露光条件ＬＥに係る焦点電圧ｖ
ｆ−ＬＥｂと露光条件ＭＥに係る焦点電圧ｖｆ−ＭＥか
ら、より大きい焦点電圧を選択してＡＦ制御部２２１に
出力することで、どちらか一方の露光に係わる焦点電圧
のみからは検出できない合焦点の検出が可能となり、被
写体の輝度分布に依存しない安定した合焦動作が得られ
る。また、光量検出部２０６から露光条件ＭＥに係わる
画像の輝度レベル度数分布を取得し、あらかじめ定める
任意の輝度レベルＹ以上の輝度レベル度数Ｙｍを検出し
て、あらかじめ定めた選択基準値ＹＴＨｌおよび選択基
準値ＹＴＨｍ（ＹＴＨｌ＞ＹＴＨｍ）と輝度レベル度数
Ｙｍとを比較し、輝度レベル度数Ｙｍに対する選択基準
を表すグラフである図７のグラフに従って焦点電圧を選
択してもよい。このように露光条件ＭＥに係わる画像に
おける輝度レベルの度数分布に従って焦点電圧を選択す
ることで、支配的な輝度レベルの領域にある被写体を選
択して合焦することができる。
ｆ−ＬＥｂと露光条件ＭＥに係る焦点電圧ｖｆ−ＭＥか
ら、より大きい焦点電圧を選択してＡＦ制御部２２１に
出力することで、どちらか一方の露光に係わる焦点電圧
のみからは検出できない合焦点の検出が可能となり、被
写体の輝度分布に依存しない安定した合焦動作が得られ
る。また、光量検出部２０６から露光条件ＭＥに係わる
画像の輝度レベル度数分布を取得し、あらかじめ定める
任意の輝度レベルＹ以上の輝度レベル度数Ｙｍを検出し
て、あらかじめ定めた選択基準値ＹＴＨｌおよび選択基
準値ＹＴＨｍ（ＹＴＨｌ＞ＹＴＨｍ）と輝度レベル度数
Ｙｍとを比較し、輝度レベル度数Ｙｍに対する選択基準
を表すグラフである図７のグラフに従って焦点電圧を選
択してもよい。このように露光条件ＭＥに係わる画像に
おける輝度レベルの度数分布に従って焦点電圧を選択す
ることで、支配的な輝度レベルの領域にある被写体を選
択して合焦することができる。
【００１９】さらに、上記輝度レベル度数Ｙｍを算出す
る処理と、例えば焦点電圧比率ＶＦｃおよび輝度レベル
度数Ｙｍに従った選択基準値の変化を表すグラフである
図８に示す特性に応じて選択基準値ＹＴＨｍならびに選
択基準値ＹＴＨｌを動的に変化させる処理を、上記図５
の処理に加えてもよい。図８の特性に従いＹＴＨｍとＹ
ＴＨｌを変化させると、高輝度領域が支配的であっても
露光ＭＥに係わる画像の焦点電圧ｖｆ−ＭＥがより大き
い値を示すときは低輝度領域にある被写体に対して合焦
し易くなり、逆に低輝度領域が支配的であっても露光Ｌ
Ｅに係わる画像の焦点電圧ｖｆ−ＬＥｂがより大きい値
を示すときは高輝度領域にある被写体に対して合焦し易
くなる。このように、輝度分布のみでなく被写体の存在
性を考慮した特性を持つ合焦動作を得ることが可能であ
る。もちろん図８に示す選択基準値ＹＴＨｌおよび選択
基準値ＹＴＨｅは曲線であっても構わない。
る処理と、例えば焦点電圧比率ＶＦｃおよび輝度レベル
度数Ｙｍに従った選択基準値の変化を表すグラフである
図８に示す特性に応じて選択基準値ＹＴＨｍならびに選
択基準値ＹＴＨｌを動的に変化させる処理を、上記図５
の処理に加えてもよい。図８の特性に従いＹＴＨｍとＹ
ＴＨｌを変化させると、高輝度領域が支配的であっても
露光ＭＥに係わる画像の焦点電圧ｖｆ−ＭＥがより大き
い値を示すときは低輝度領域にある被写体に対して合焦
し易くなり、逆に低輝度領域が支配的であっても露光Ｌ
Ｅに係わる画像の焦点電圧ｖｆ−ＬＥｂがより大きい値
を示すときは高輝度領域にある被写体に対して合焦し易
くなる。このように、輝度分布のみでなく被写体の存在
性を考慮した特性を持つ合焦動作を得ることが可能であ
る。もちろん図８に示す選択基準値ＹＴＨｌおよび選択
基準値ＹＴＨｅは曲線であっても構わない。
【００２０】また、合焦する場所や被写体を絞り込むた
めに、露光条件の異なる複数画面の中から所定の大きさ
を持つ領域を切り出し、切り出した領域の各々に含まれ
る高周波成分である焦点電圧を検出して、焦点電圧の検
出領域を制限するようにしてもよい。
めに、露光条件の異なる複数画面の中から所定の大きさ
を持つ領域を切り出し、切り出した領域の各々に含まれ
る高周波成分である焦点電圧を検出して、焦点電圧の検
出領域を制限するようにしてもよい。
【００２１】また、図２の構成において、ＡＦ制御部２
２１にて合焦点を検出したことを示す信号ＡＦｓをＡＦ
制御部２２１から出力して焦点電圧選択部２２０に入力
して、上記焦点電圧選択部２２０の動作に焦点電圧選択
部の動作の一部を示すフローチャート図９に示す動作を
加えてもよい。このときＡＦ制御部２２１が焦点のずれ
を検出してから合焦点を検出するまでの間、焦点電圧選
択部２２０は前記信号ＡＦｓを検出しないため、常に同
一の露光条件に係わる焦点電圧を出力し続ける。さらに
図２の構成において、焦点電圧選択部２２０にて前回と
は異なる露光条件の焦点電圧を選択したことを示す信号
ＶＦｃｈを焦点選択部２２０からＡＦ制御部２２１に出
力し、ＡＦ制御部２２１において前記信号ＶＦｃｈを検
出したときには、焦点のずれ量を算出し直して改めてフ
ォーカス制御を開始する構成としてもよい。このよう
に、焦点電圧選択部２２０とＡＦ制御部２２１の同期を
図る構成とすることで、さらに安定した合焦動作を得る
ことができる。
２１にて合焦点を検出したことを示す信号ＡＦｓをＡＦ
制御部２２１から出力して焦点電圧選択部２２０に入力
して、上記焦点電圧選択部２２０の動作に焦点電圧選択
部の動作の一部を示すフローチャート図９に示す動作を
加えてもよい。このときＡＦ制御部２２１が焦点のずれ
を検出してから合焦点を検出するまでの間、焦点電圧選
択部２２０は前記信号ＡＦｓを検出しないため、常に同
一の露光条件に係わる焦点電圧を出力し続ける。さらに
図２の構成において、焦点電圧選択部２２０にて前回と
は異なる露光条件の焦点電圧を選択したことを示す信号
ＶＦｃｈを焦点選択部２２０からＡＦ制御部２２１に出
力し、ＡＦ制御部２２１において前記信号ＶＦｃｈを検
出したときには、焦点のずれ量を算出し直して改めてフ
ォーカス制御を開始する構成としてもよい。このよう
に、焦点電圧選択部２２０とＡＦ制御部２２１の同期を
図る構成とすることで、さらに安定した合焦動作を得る
ことができる。
【００２２】
【発明の効果】本発明では、同一被写体の露光条件の異
なる複数画像を合成することで広ダイナミックレンジの
画像を得るようにした撮像装置において、複数の画像を
選択的にオートフォーカス制御の対象とすることで、広
ダイナミックレンジの画像を出力している際に常に安定
した合焦動作を実現できるという効果が得られる。ま
た、複数の画像から得られた焦点電圧を正規化すること
により、露光条件に依存することのない、安定した合焦
動作が得られる。また、撮影画像の輝度分布状況および
複数画像から検出される焦点電圧に従ってオートフォー
カス制御の対象画像を選択することにより、画面の輝度
分布状況および合焦対象の最適性を加味したオートフォ
ーカス制御となり、ユーザの意図する合焦動作が得られ
る。
なる複数画像を合成することで広ダイナミックレンジの
画像を得るようにした撮像装置において、複数の画像を
選択的にオートフォーカス制御の対象とすることで、広
ダイナミックレンジの画像を出力している際に常に安定
した合焦動作を実現できるという効果が得られる。ま
た、複数の画像から得られた焦点電圧を正規化すること
により、露光条件に依存することのない、安定した合焦
動作が得られる。また、撮影画像の輝度分布状況および
複数画像から検出される焦点電圧に従ってオートフォー
カス制御の対象画像を選択することにより、画面の輝度
分布状況および合焦対象の最適性を加味したオートフォ
ーカス制御となり、ユーザの意図する合焦動作が得られ
る。
【図１】同一被写体を異なる露光条件で撮影したときに
得られる一般的な画像の例である。
得られる一般的な画像の例である。
【図２】本発明の一実施例による撮像装置の構成を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図３】本発明の一実施例による焦点電圧正規化部の内
部構成を示すブロック図である。
部構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の一実施例による撮像装置の第二の実施
例の焦点正規化部を示すブロック図である。
例の焦点正規化部を示すブロック図である。
【図５】本発明の一実施例による焦点電圧選択部の動作
を示すフローチャートである。
を示すフローチャートである。
【図６】本発明の一実施例による焦点電圧比率に対する
選択基準を表すグラフである。
選択基準を表すグラフである。
【図７】本発明の一実施例による輝度レベル度数に対す
る選択基準を表すグラフである。
る選択基準を表すグラフである。
【図８】本発明の一実施例による焦点電圧比率および輝
度レベル度数に従った選択基準値の変化を表すグラフで
ある。
度レベル度数に従った選択基準値の変化を表すグラフで
ある。
【図９】本発明の一実施例による焦点電圧選択部の動作
の一部を示すフローチャートである。
の一部を示すフローチャートである。
２０１・・・焦点調整のためのレンズを備えるレンズ
群、 ２０２・・・絞り機構、 ２０３・・・撮像素子、 ２０４・・・増幅器、 ２０５・・・Ａ／Ｄ変換器、 ２０６・・・光量検出部、 ２０７・・・光量調節部、 ２０８・・・ドライバ、 ２０９・・・絞り駆動部、 ２１０・・・スイッチ、 ２１１・・・画像データバッファ、 ２１２・・・画像データバッファ、 ２１３・・・合成画像生成部、 ２１４・・・画像処理部、 ２１５・・・合成画像生成部、 ２１６・・・スイッチ、 ２１７・・・焦点電圧正規化部、 ２１８・・・記憶素子、 ２１９・・・記憶素子、 ２２０・・・焦点電圧選択部、 ２２１・・・ＡＦ制御部、 ２２２・・・ドライバ、 ２２３・・・駆動部、
群、 ２０２・・・絞り機構、 ２０３・・・撮像素子、 ２０４・・・増幅器、 ２０５・・・Ａ／Ｄ変換器、 ２０６・・・光量検出部、 ２０７・・・光量調節部、 ２０８・・・ドライバ、 ２０９・・・絞り駆動部、 ２１０・・・スイッチ、 ２１１・・・画像データバッファ、 ２１２・・・画像データバッファ、 ２１３・・・合成画像生成部、 ２１４・・・画像処理部、 ２１５・・・合成画像生成部、 ２１６・・・スイッチ、 ２１７・・・焦点電圧正規化部、 ２１８・・・記憶素子、 ２１９・・・記憶素子、 ２２０・・・焦点電圧選択部、 ２２１・・・ＡＦ制御部、 ２２２・・・ドライバ、 ２２３・・・駆動部、
───────────────────────────────────────────────────── 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 5/232 Ｇ０２Ｂ 7/11 Ｄ // Ｈ０４Ｎ 101:00 Ｇ０３Ｂ 3/00 Ａ (72)発明者 高橋 孝 東京都小平市上水本町五丁目22番１号 株 式会社日立超エル・エス・アイ・システム ズ内 (72)発明者 録田 茂久 茨城県ひたちなか市稲田1410番地 株式会 社日立製作所デジタルメディア製品事業部 内 (72)発明者 小林 三記 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立画像情報システム内 Ｆターム(参考） 2H002 DB25 DB31 2H011 BA31 BB04 2H051 BA45 BA47 CD01 CD30 CE14 CE23 DA11 DA31 DB01 EB01 2H054 AA01 5C022 AA13 AB28 AB29 AC42 AC69
Claims (15)
- 【請求項１】焦点を調節するためにレンズ群を駆動する
レンズ群駆動手段と、同一被写体を撮影し時間的に隣接
した露光条件の異なる複数画面を生成する撮像手段とを
備え、前記複数画面を合成して広ダイナミックレンジの
合成画像を生成する撮像装置において、 前記複数画面の各々に含まれる高周波成分である焦点電
圧を各々の画面から検出し、前記検出した複数の焦点電
圧を記憶する手段と、前記記憶した複数の焦点電圧を比
較し、あらかじめ定められた選択基準に基づき前記複数
の焦点電圧のいずれか１つを選択して出力する焦点電圧
選択手段とを備え、前記焦点電圧選択手段から出力され
た焦点電圧により自動焦点調節を行うことを特徴とする
撮像装置。 - 【請求項２】請求項１に記載の撮像装置において、前記
時間的に隣接した露光条件の異なる複数画面から検出し
た各々の焦点電圧に対し、露光条件の変化が及ぼす焦点
電圧への影響を除くための正規化処理を施すことを特徴
とする撮像装置。 - 【請求項３】請求項１または２に記載の撮像装置におい
て、自動焦点調節の際、前記焦点電圧選択手段は、上記
レンズ群の駆動を開始してから合焦点と判断して上記レ
ンズ群の移動を停止するまでの間は、上記レンズ群の駆
動を開始した時点で出力した焦点電圧を出力し続けるこ
とを特徴とする撮像装置。 - 【請求項４】請求項１ないし３に記載の撮像装置におい
て、前記焦点電圧選択手段は、焦点電圧選択手段に入力
する前記記憶した複数の焦点電圧の大きさに基づいて合
焦のための焦点電圧を選択し出力することを特徴とする
撮像装置。 - 【請求項５】請求項１ないし３に記載の撮像装置におい
て、前記焦点電圧選択手段は、焦点電圧選択手段に入力
する前記記憶した複数の焦点電圧の各々に係わる画面が
持つ輝度レベル度数分布を比較して合焦のための焦点電
圧を選択し出力することを特徴とする撮像装置。 - 【請求項６】請求項３に記載の撮像装置において、前記
焦点電圧選択手段は、焦点電圧選択手段に入力する前記
記憶した複数の焦点電圧の各々に係わる画面が持つ輝度
レベル度数分布に応じて前記選択基準を変更することを
特徴とする撮像装置。 - 【請求項７】請求項１ないし３に記載の撮像装置におい
て、前記複数画面の各々から検出した複数の焦点電圧を
記憶する手段は、前記時間的に隣接した露光条件の異な
る複数画面から得られる、被写体の特徴を表す輝度レベ
ル分布の情報、または前記合成画像を生成する際得られ
る合成時の置換領域や合成比率の情報のいずれか、ある
いはそれらの組み合わせに基づき、合焦動作の対象とす
る複数の画面の特定の領域を抽出し、前記抽出した複数
の画面の特定の領域から複数の焦点電圧を検出し、検出
した複数の焦点電圧を記憶することを特徴とする撮像装
置。 - 【請求項８】請求項１ないし３に記載の撮像装置におい
て、前記焦点電圧選択手段の出力する焦点電圧に係わる
露光条件が変化した際には合焦点位置からのずれ量を算
出し直し、上記レンズ群の駆動開始から合焦点検出によ
る上記レンズ群の駆動停止までの一連の制御を改めて行
うことを特徴とする撮像装置。 - 【請求項９】焦点を調節するためにレンズ群を駆動する
レンズ群駆動手段と、同一被写体を撮影し時間的に隣接
した露光条件の異なる複数画面を生成する撮像手段とを
備え、前記複数画面を合成して広ダイナミックレンジの
合成画像を生成する撮像装置において、 前記複数画面の中から所定の大きさを持つ領域を切り出
す手段と、前記複数画面から切り出した領域の各々に含
まれる高周波成分である焦点電圧を検出し、前記検出し
た複数の焦点電圧を記憶する手段と、前記記憶した複数
の焦点電圧を比較し、あらかじめ定められた選択基準に
基づき前記複数の焦点電圧のいずれか１つを選択して出
力する焦点電圧選択手段とを備え、前記焦点電圧選択手
段から出力された焦点電圧により自動焦点調節を行うこ
とを特徴とする撮像装置。 - 【請求項１０】請求項９に記載の撮像装置において、前
記時間的に隣接した露光条件の異なる複数画面から切り
出した領域から検出した各々の焦点電圧に対し、露光条
件の変化または切り出した面積の変化が及ぼす焦点電圧
への影響を除くための正規化処理を施すことを特徴とす
る撮像装置。 - 【請求項１１】請求項９または１０に記載の撮像装置に
おいて、自動焦点調節の際、前記焦点電圧選択手段は、
上記レンズ群の駆動を開始してから合焦点と判断して上
記レンズ群の移動を停止するまでの間は、上記レンズ群
の駆動を開始した時点で出力した焦点電圧を出力し続け
ることを特徴とする撮像装置。 - 【請求項１２】請求項９ないし１１に記載の撮像装置に
おいて、前記焦点電圧選択手段は、焦点電圧選択手段に
入力する前記記憶した複数の焦点電圧の大きさに基づい
て合焦のための焦点電圧を選択し出力することを特徴と
する撮像装置。 - 【請求項１３】請求項９ないし１１に記載の撮像装置に
おいて、前記焦点電圧選択手段は、焦点電圧選択手段に
入力する前記記憶した複数の焦点電圧の各々に係わる画
面から切り出した領域が持つ輝度レベル度数分布を比較
して合焦のための焦点電圧を選択し出力することを特徴
とする撮像装置。 - 【請求項１４】請求項１１に記載の撮像装置において、
前記焦点電圧選択手段は、焦点電圧選択手段に入力する
前記記憶した複数の焦点電圧の各々に係わる画面から切
り出した領域が持つ輝度レベル度数分布に応じて前記選
択基準を変更することを特徴とする撮像装置。 - 【請求項１５】請求項９ないし１１に記載の撮像装置に
おいて、前記焦点電圧選択手段の出力する焦点電圧に係
わる露光条件または切り出した面積が変化した際には合
焦点位置からのずれ量を算出し直し、上記レンズ群の駆
動開始から合焦点検出による上記レンズ群の駆動停止ま
での一連の制御を改めて行うことを特徴とする撮像装
置。
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