JP3252001B2 - 自動焦点調節装置 - Google Patents
自動焦点調節装置Info
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- JP3252001B2 JP3252001B2 JP03562993A JP3562993A JP3252001B2 JP 3252001 B2 JP3252001 B2 JP 3252001B2 JP 03562993 A JP03562993 A JP 03562993A JP 3562993 A JP3562993 A JP 3562993A JP 3252001 B2 JP3252001 B2 JP 3252001B2
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- signal
- circuit
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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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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光学像の映像信号を発
生する映像信号発生装置、たとえば、ビデオカメラやス
チルカメラなどの撮像機器に用いて好適な自動焦点調節
装置に関するものである。
生する映像信号発生装置、たとえば、ビデオカメラやス
チルカメラなどの撮像機器に用いて好適な自動焦点調節
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、撮像レンズを介して入射した自然
画などの被写体を表わす光学像を撮像して、得られた被
写体を表わす映像信号を磁気テープに記録したり、ICメ
モリカードに記録したりするビデオカメラやスチルカメ
ラなどの撮像機器が知られている。このような機器に
は、撮像レンズの焦点位置を調節して、被写体を表わす
光学像を撮像素子の撮像面に自動的に合焦させるための
自動焦点調節装置が搭載されている。
画などの被写体を表わす光学像を撮像して、得られた被
写体を表わす映像信号を磁気テープに記録したり、ICメ
モリカードに記録したりするビデオカメラやスチルカメ
ラなどの撮像機器が知られている。このような機器に
は、撮像レンズの焦点位置を調節して、被写体を表わす
光学像を撮像素子の撮像面に自動的に合焦させるための
自動焦点調節装置が搭載されている。
【０００３】従来、この種の装置として被写体像の鮮鋭
さを検出し、この鮮鋭さを表わすコントラストが最大と
なるように焦点を合わせるコントラスト検出方式があ
る。たとえば、このコントラスト検出方式は、撮像画面
のほぼ中央に設けられたフォーカスエリアにおける輝度
信号のコントラストを表わす高周波数成分から算出した
コントラスト評価値が最大となるように撮像レンズを駆
動し移動させて自動焦点を得る方式である。
さを検出し、この鮮鋭さを表わすコントラストが最大と
なるように焦点を合わせるコントラスト検出方式があ
る。たとえば、このコントラスト検出方式は、撮像画面
のほぼ中央に設けられたフォーカスエリアにおける輝度
信号のコントラストを表わす高周波数成分から算出した
コントラスト評価値が最大となるように撮像レンズを駆
動し移動させて自動焦点を得る方式である。
【０００４】また、静止画像を撮像するスチルカメラに
このコントラスト検出方式の自動焦点調節装置を搭載す
る場合は、たとえば、撮像レンズの複数位置（５〜６か
所）におけるコントラスト評価値をサンプリングして、
サンプリングされたコントラスト評価値から最大値を求
める処理が行われる。
このコントラスト検出方式の自動焦点調節装置を搭載す
る場合は、たとえば、撮像レンズの複数位置（５〜６か
所）におけるコントラスト評価値をサンプリングして、
サンプリングされたコントラスト評価値から最大値を求
める処理が行われる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、撮像レ
ンズのそれぞれの位置にて得られたコントラスト評価値
を表わす信号には、実際にはノイズ成分が重畳されてい
る。たとえば、撮像素子にて固有に発生するノイズや電
波などの外来ノイズによってコントラスト評価値を表わ
す信号にノイズ成分が重畳される。これにより、求めら
れたコントラスト評価値は、ノイズ成分による悪影響を
受けて、誤差を含むものとなってしまう。したがって、
被写体のコントラストが低いためにコントラスト情報が
充分得られない場合は、ノイズ成分が支配的となって正
確なコントラスト評価値を得ることができず、このため
自動焦点の精度が低下するという問題があった。たとえ
ば、とくに、十分な照度のない暗い場所にて撮影した場
合、被写体を表わす映像信号は、大きな増幅率にて増幅
されて、その映像信号から得られた輝度信号には、相対
的にノイズ成分が多く重畳される。この場合、被写体の
コントラストが低いことが多いため、自動焦点の精度が
さらに低下して、正確な自動焦点を得ることができない
という問題があった。
ンズのそれぞれの位置にて得られたコントラスト評価値
を表わす信号には、実際にはノイズ成分が重畳されてい
る。たとえば、撮像素子にて固有に発生するノイズや電
波などの外来ノイズによってコントラスト評価値を表わ
す信号にノイズ成分が重畳される。これにより、求めら
れたコントラスト評価値は、ノイズ成分による悪影響を
受けて、誤差を含むものとなってしまう。したがって、
被写体のコントラストが低いためにコントラスト情報が
充分得られない場合は、ノイズ成分が支配的となって正
確なコントラスト評価値を得ることができず、このため
自動焦点の精度が低下するという問題があった。たとえ
ば、とくに、十分な照度のない暗い場所にて撮影した場
合、被写体を表わす映像信号は、大きな増幅率にて増幅
されて、その映像信号から得られた輝度信号には、相対
的にノイズ成分が多く重畳される。この場合、被写体の
コントラストが低いことが多いため、自動焦点の精度が
さらに低下して、正確な自動焦点を得ることができない
という問題があった。
【０００６】また、静止画像を撮影するスチルカメラで
は、撮像レンズの複数位置における複数のコントラスト
評価値から、さらにコントラスト評価値の最大値を演算
して求めるので、コントラスト評価値の精度が悪いとき
には、正確な最大値を求めることができず、このため正
確な自動焦点を得ることができないという問題があっ
た。
は、撮像レンズの複数位置における複数のコントラスト
評価値から、さらにコントラスト評価値の最大値を演算
して求めるので、コントラスト評価値の精度が悪いとき
には、正確な最大値を求めることができず、このため正
確な自動焦点を得ることができないという問題があっ
た。
【０００７】本発明はこのような従来技術の欠点を解消
し、被写体のコントラストが低い状態における焦点精度
が向上した自動焦点調節装置を提供することを目的とす
る。
し、被写体のコントラストが低い状態における焦点精度
が向上した自動焦点調節装置を提供することを目的とす
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の自動焦点装置は
上述の課題を解決するために、撮像素子に撮像レンズを
介して入射する被写体像の合焦動作を行なう自動焦点調
節装置において、この装置は、撮像素子にて得られる輝
度信号からコントラストを表わすコントラスト信号を抽
出するコントラスト情報抽出手段と、コントラスト信号
の表わす画面に合焦のための領域を設定し、この領域に
対応するコントラスト信号の所定の部分を抜き取る抜取
手段と、この抜取手段にて抜き取られたコントラスト信
号から所定のレベルの信号を除去する除去手段と、この
除去手段にて所定のレベルの信号が除去されたコントラ
スト信号を積算して、合焦のための評価値を算出する積
算手段と、この積算手段にて得られた評価値に基づいて
合焦状態を判定し、撮像レンズの移動方向を決定する判
断手段と、この判断手段の判断結果に従って撮像レンズ
を駆動して移動させる駆動手段とを含み、除去手段は、
所定のレベルを設定するための基準電位を発生する基準
電圧源を含むことを特徴とする。
上述の課題を解決するために、撮像素子に撮像レンズを
介して入射する被写体像の合焦動作を行なう自動焦点調
節装置において、この装置は、撮像素子にて得られる輝
度信号からコントラストを表わすコントラスト信号を抽
出するコントラスト情報抽出手段と、コントラスト信号
の表わす画面に合焦のための領域を設定し、この領域に
対応するコントラスト信号の所定の部分を抜き取る抜取
手段と、この抜取手段にて抜き取られたコントラスト信
号から所定のレベルの信号を除去する除去手段と、この
除去手段にて所定のレベルの信号が除去されたコントラ
スト信号を積算して、合焦のための評価値を算出する積
算手段と、この積算手段にて得られた評価値に基づいて
合焦状態を判定し、撮像レンズの移動方向を決定する判
断手段と、この判断手段の判断結果に従って撮像レンズ
を駆動して移動させる駆動手段とを含み、除去手段は、
所定のレベルを設定するための基準電位を発生する基準
電圧源を含むことを特徴とする。
【０００９】この場合、除去手段は、抜取手段にて抜き
取られた信号を基準電位に応じてスライスする第１のス
ライス手段と、抜取手段にて抜き取られた信号を反転し
た後に基準電位に応じてスライスする第２のスライス手
段と、第１のスライス手段にてスライスされた信号を非
反転入力に入力し、第２のスライス手段にてスライスさ
れた信号を反転入力に入力して、この信号の差を増幅す
る差動増幅手段とを含み、積算手段は、差動増幅手段に
て増幅された信号を積算して、合焦のための評価値を算
出するとよい。
取られた信号を基準電位に応じてスライスする第１のス
ライス手段と、抜取手段にて抜き取られた信号を反転し
た後に基準電位に応じてスライスする第２のスライス手
段と、第１のスライス手段にてスライスされた信号を非
反転入力に入力し、第２のスライス手段にてスライスさ
れた信号を反転入力に入力して、この信号の差を増幅す
る差動増幅手段とを含み、積算手段は、差動増幅手段に
て増幅された信号を積算して、合焦のための評価値を算
出するとよい。
【００１０】また、この装置は、抜取手段にて抜き取ら
れた信号の極性を統一する絶対値手段を備え、除去手段
は、絶対値手段にて極性が統一された信号の所定のレベ
ルの信号を除去するとよい。
れた信号の極性を統一する絶対値手段を備え、除去手段
は、絶対値手段にて極性が統一された信号の所定のレベ
ルの信号を除去するとよい。
【００１１】また、撮像素子に撮像レンズを介して入射
する被写体像の合焦動作を行なう自動焦点調節装置にお
いて、この装置は、撮像素子にて得られる映像信号の輝
度成分が表わす画面からこの輝度成分のコントラスト情
報を表わす高域周波数成分を抽出するコントラスト情報
抽出手段と、画面に合焦のための領域を設定し、この領
域に対応するコントラスト信号の所定の部分を抜き取る
抜取手段と、この抜取手段にて抜き取られた信号を積算
して、合焦のための評価値を算出する積算手段と、この
積算手段にて得られた評価値に基づいて合焦状態を判定
し、撮像レンズの移動方向を決定する判断手段と、この
判断手段の判断結果に従って撮像レンズを駆動して移動
させる駆動手段とを含み、積算手段は、所定のレベルを
設定するための基準電位を発生する基準電圧源と、抜取
手段にて抜き取られた信号を基準電位と比較する比較手
段とを含み、この積算手段は、比較手段にて比較された
比較結果に応じて、抜取手段にて抜き取られた信号を積
算して評価値を算出することを特徴とする。
する被写体像の合焦動作を行なう自動焦点調節装置にお
いて、この装置は、撮像素子にて得られる映像信号の輝
度成分が表わす画面からこの輝度成分のコントラスト情
報を表わす高域周波数成分を抽出するコントラスト情報
抽出手段と、画面に合焦のための領域を設定し、この領
域に対応するコントラスト信号の所定の部分を抜き取る
抜取手段と、この抜取手段にて抜き取られた信号を積算
して、合焦のための評価値を算出する積算手段と、この
積算手段にて得られた評価値に基づいて合焦状態を判定
し、撮像レンズの移動方向を決定する判断手段と、この
判断手段の判断結果に従って撮像レンズを駆動して移動
させる駆動手段とを含み、積算手段は、所定のレベルを
設定するための基準電位を発生する基準電圧源と、抜取
手段にて抜き取られた信号を基準電位と比較する比較手
段とを含み、この積算手段は、比較手段にて比較された
比較結果に応じて、抜取手段にて抜き取られた信号を積
算して評価値を算出することを特徴とする。
【００１２】また、この装置は、動画像を撮像する際に
自動焦点調節を行うとよい。
自動焦点調節を行うとよい。
【００１３】また、この装置は、静止画像を撮像する際
に自動焦点調節を行うとよい。
に自動焦点調節を行うとよい。
【００１４】また、基準電圧源は、基準電圧を可変して
発生するとよい。
発生するとよい。
【００１５】
【作用】本発明によれば、輝度信号の高域周波数成分を
コントラスト情報抽出手段にて抽出し、抽出したコント
ラスト信号の合焦のための領域に対応する部分の信号が
抜取手段にて抜き取られる。さらに抜き取られた信号か
ら基準電位にて設定された所定のレベルの信号が除去さ
れる。所定のレベルの信号が除去されたコントラスト信
号は積算されて、合焦のための評価値が算出される。算
出された評価値は、判断手段に順次転送されて、判断手
段は、この評価値に基づいて評価値が最大となるように
撮像レンズの移動方向を判断して決定する。駆動手段
は、判断手段の判断結果に基づいて撮像レンズを移動さ
せる。
コントラスト情報抽出手段にて抽出し、抽出したコント
ラスト信号の合焦のための領域に対応する部分の信号が
抜取手段にて抜き取られる。さらに抜き取られた信号か
ら基準電位にて設定された所定のレベルの信号が除去さ
れる。所定のレベルの信号が除去されたコントラスト信
号は積算されて、合焦のための評価値が算出される。算
出された評価値は、判断手段に順次転送されて、判断手
段は、この評価値に基づいて評価値が最大となるように
撮像レンズの移動方向を判断して決定する。駆動手段
は、判断手段の判断結果に基づいて撮像レンズを移動さ
せる。
【００１６】
【実施例】次に添付図面を参照して本発明による自動焦
点調節装置の実施例を説明する。図２を参照すると本発
明による自動焦点調節装置が適用されるビデオカメラの
一実施例が示されている。このビデオカメラ１は、被写
体像を結像させる撮像レンズ10の焦点位置の調節をコン
トラスト検出方式にて自動に行なって、焦点位置が調節
されて合焦した際の光学像を表わす映像信号を磁気テー
プなどの情報記憶媒体に記録する装置である。以下の説
明において、信号の参照符号はその現れる接続線の参照
番号で示し、また、本発明に直接関係のない部分は、図
示およびその説明を省略する。
点調節装置の実施例を説明する。図２を参照すると本発
明による自動焦点調節装置が適用されるビデオカメラの
一実施例が示されている。このビデオカメラ１は、被写
体像を結像させる撮像レンズ10の焦点位置の調節をコン
トラスト検出方式にて自動に行なって、焦点位置が調節
されて合焦した際の光学像を表わす映像信号を磁気テー
プなどの情報記憶媒体に記録する装置である。以下の説
明において、信号の参照符号はその現れる接続線の参照
番号で示し、また、本発明に直接関係のない部分は、図
示およびその説明を省略する。
【００１７】詳しくは、ビデオカメラ１は、入射光を結
像させる撮像レンズ10を介して、撮像素子（図示せず）
の撮像面に結像した被写体を表わす光学像を電気信号に
変換し、その信号を出力11に出力するCCD 受光部12と、
CCD 受光部12の出力を水平走査し、１水平走査線ごとの
色信号から色差信号Ｃおよび輝度信号Ｙを生成し、出力
13に出力する映像信号生成部14と、映像信号生成部14の
出力13に接続されて、コンポジットビデオ信号すなわ
ち、複合映像信号を生成して出力15に出力する映像信号
処理部16と、映像信号処理部16の出力15から出力された
複合映像信号が表わす映像情報を磁気テープなどの情報
記録媒体に記録する記録処理部18と、映像信号生成部14
の出力13に出力される輝度信号Ｙと、水平走査信号およ
び垂直走査信号とに基づいて、撮像レンズ10の焦点位置
を調節する自動焦点調節装置20と、ビデオカメラ１の動
作の基準となる基準信号を生成して、さらにこの基準信
号から複合同期信号を生成し、これら基準信号および複
合同期信号をその出力21に出力してビデオカメラ１の回
路各部に供給する同期処理部22とを備えている。
像させる撮像レンズ10を介して、撮像素子（図示せず）
の撮像面に結像した被写体を表わす光学像を電気信号に
変換し、その信号を出力11に出力するCCD 受光部12と、
CCD 受光部12の出力を水平走査し、１水平走査線ごとの
色信号から色差信号Ｃおよび輝度信号Ｙを生成し、出力
13に出力する映像信号生成部14と、映像信号生成部14の
出力13に接続されて、コンポジットビデオ信号すなわ
ち、複合映像信号を生成して出力15に出力する映像信号
処理部16と、映像信号処理部16の出力15から出力された
複合映像信号が表わす映像情報を磁気テープなどの情報
記録媒体に記録する記録処理部18と、映像信号生成部14
の出力13に出力される輝度信号Ｙと、水平走査信号およ
び垂直走査信号とに基づいて、撮像レンズ10の焦点位置
を調節する自動焦点調節装置20と、ビデオカメラ１の動
作の基準となる基準信号を生成して、さらにこの基準信
号から複合同期信号を生成し、これら基準信号および複
合同期信号をその出力21に出力してビデオカメラ１の回
路各部に供給する同期処理部22とを備えている。
【００１８】自動焦点調節装置20は、さらに、評価値検
出回路24と、判断回路26と、レンズ駆動モータ28とから
構成される。詳しくは、評価値検出回路24は、映像信号
生成部14の出力13から出力される輝度信号Ｙと水平走査
信号および垂直走査信号とに基づいて、焦点調節を行う
ための評価値を算出する回路である。評価値検出回路24
は、たとえば、図３(a) に示す撮像画面100 の垂直方向
の被写体の境界線102の左右で明暗差の異なる被写体を
撮像した場合の輝度信号Ｙから画面 100内の輝度信号の
高域周波数成分の画面100 内の中央部分のフォーカスエ
リア104 に対応する部分を積算して、積算した値（評価
値）から自動焦点調節を行うための評価値を算出する。
出回路24と、判断回路26と、レンズ駆動モータ28とから
構成される。詳しくは、評価値検出回路24は、映像信号
生成部14の出力13から出力される輝度信号Ｙと水平走査
信号および垂直走査信号とに基づいて、焦点調節を行う
ための評価値を算出する回路である。評価値検出回路24
は、たとえば、図３(a) に示す撮像画面100 の垂直方向
の被写体の境界線102の左右で明暗差の異なる被写体を
撮像した場合の輝度信号Ｙから画面 100内の輝度信号の
高域周波数成分の画面100 内の中央部分のフォーカスエ
リア104 に対応する部分を積算して、積算した値（評価
値）から自動焦点調節を行うための評価値を算出する。
【００１９】図１を参照して、この評価値検出回路24を
さらに詳述すると、評価値検出回路24は、バンドパスフ
ィルタ(BPF)30 と、ウインドウ処理回路32と、スライス
回路34と、絶対値回路36と、ピークホールド回路38と、
積算回路40とを備えている。詳しくは、BPF30 は、入力
13に入力した輝度信号Ｙを濾波して高域の周波数成分を
抽出するフィルタ回路である。たとえば、BPF30 は、図
３(c) に示すように、入力13に入力した輝度信号Ｙから
コントラスト情報を表わすBPF 抽出信号42を生成する。
BPF30 は、生成したBPF 抽出信号をその出力42に出力す
る。BPF30 の出力42はウインドウ処理回路32に接続され
ている。
さらに詳述すると、評価値検出回路24は、バンドパスフ
ィルタ(BPF)30 と、ウインドウ処理回路32と、スライス
回路34と、絶対値回路36と、ピークホールド回路38と、
積算回路40とを備えている。詳しくは、BPF30 は、入力
13に入力した輝度信号Ｙを濾波して高域の周波数成分を
抽出するフィルタ回路である。たとえば、BPF30 は、図
３(c) に示すように、入力13に入力した輝度信号Ｙから
コントラスト情報を表わすBPF 抽出信号42を生成する。
BPF30 は、生成したBPF 抽出信号をその出力42に出力す
る。BPF30 の出力42はウインドウ処理回路32に接続され
ている。
【００２０】ウインドウ処理回路32は、入力42に入力し
たBPF 抽出信号から図３(a) に示したフォーカスエリア
104 に対応する部分の信号を抜き取る回路である。ま
た、ウインドウ処理回路32は、抜き取った信号を増幅し
てその出力44に出力する。たとえば、ウインドウ処理回
路32は、同図(c) に示すBPF 抽出信号42からフォーカス
エリア104 の水平走査期間に対応する部分の信号を抜き
取り、さらに、抜き取ったBPF 抽出信号を同図(d) に示
すように増幅して、増幅した抽出信号をその出力44に出
力する。ウインドウ処理回路32の出力44は、スライス回
路34に接続されている。
たBPF 抽出信号から図３(a) に示したフォーカスエリア
104 に対応する部分の信号を抜き取る回路である。ま
た、ウインドウ処理回路32は、抜き取った信号を増幅し
てその出力44に出力する。たとえば、ウインドウ処理回
路32は、同図(c) に示すBPF 抽出信号42からフォーカス
エリア104 の水平走査期間に対応する部分の信号を抜き
取り、さらに、抜き取ったBPF 抽出信号を同図(d) に示
すように増幅して、増幅した抽出信号をその出力44に出
力する。ウインドウ処理回路32の出力44は、スライス回
路34に接続されている。
【００２１】スライス回路34は、入力44に入力した信号
のノイズ成分を除去する回路である。詳しくは、このス
ライス回路34は、入力44に入力した信号を増幅率"1" に
て増幅してその出力46に出力するアンプ48と、入力44に
入力した信号を増幅率"1" にて増幅して、さらに信号の
極性を反転してその出力50に出力する反転アンプ52と、
アンプ48および58のそれぞれの出力から出力される信号
を入力54に印加されるスライスレベルを表わす基準電圧
E1に基づいてスライスするハイレベル優先回路56および
58と、ハイレベル優先回路56および58のそれぞれの入力
に入力した信号をスライスするための基準電圧E1を供給
する基準電圧源60と、ハイレベル優先回路56および58の
それぞれの出力62および64から出力される信号の差を増
幅する差動増幅器66とを備えている。スライス回路34
は、ウインドウ処理回路32から出力された信号を基準電
圧E1でスライスして、たとえば、図３(e) に示すよう
に、ノイズ成分が除去されたスライス後の信号を生成す
る。差動増幅器66の出力68はスライス回路34の出力を構
成し、この出力68は、絶対値回路36に接続されている。
のノイズ成分を除去する回路である。詳しくは、このス
ライス回路34は、入力44に入力した信号を増幅率"1" に
て増幅してその出力46に出力するアンプ48と、入力44に
入力した信号を増幅率"1" にて増幅して、さらに信号の
極性を反転してその出力50に出力する反転アンプ52と、
アンプ48および58のそれぞれの出力から出力される信号
を入力54に印加されるスライスレベルを表わす基準電圧
E1に基づいてスライスするハイレベル優先回路56および
58と、ハイレベル優先回路56および58のそれぞれの入力
に入力した信号をスライスするための基準電圧E1を供給
する基準電圧源60と、ハイレベル優先回路56および58の
それぞれの出力62および64から出力される信号の差を増
幅する差動増幅器66とを備えている。スライス回路34
は、ウインドウ処理回路32から出力された信号を基準電
圧E1でスライスして、たとえば、図３(e) に示すよう
に、ノイズ成分が除去されたスライス後の信号を生成す
る。差動増幅器66の出力68はスライス回路34の出力を構
成し、この出力68は、絶対値回路36に接続されている。
【００２２】絶対値回路36は、信号の絶対値を保持する
絶対値信号を生成する回路である。この実施例では、絶
対値回路36は、入力68に入力した信号を検波して、負方
向の信号が正方向に変換された絶対値信号を生成する。
絶対値回路36は、生成した絶対値信号を出力70に出力す
る。絶対値回路36は、たとえば、図３(f) に示すような
絶対値信号70を生成する。絶対値回路36の出力70は、ピ
ークホールド回路38に接続されている。
絶対値信号を生成する回路である。この実施例では、絶
対値回路36は、入力68に入力した信号を検波して、負方
向の信号が正方向に変換された絶対値信号を生成する。
絶対値回路36は、生成した絶対値信号を出力70に出力す
る。絶対値回路36は、たとえば、図３(f) に示すような
絶対値信号70を生成する。絶対値回路36の出力70は、ピ
ークホールド回路38に接続されている。
【００２３】ピークホールド回路38は、絶対値回路36に
て生成された絶対値信号70のピーク値を保持する回路で
ある。ピークホールド回路38は、入力70に入力した絶対
値信号70のピーク値を所定の期間ホールドしたピーク値
信号72を出力する。ピークホールド回路38の出力72は、
積算回路40に接続されている。
て生成された絶対値信号70のピーク値を保持する回路で
ある。ピークホールド回路38は、入力70に入力した絶対
値信号70のピーク値を所定の期間ホールドしたピーク値
信号72を出力する。ピークホールド回路38の出力72は、
積算回路40に接続されている。
【００２４】積算回路40は、ピークホールド回路38にて
変換されたピーク値信号72を所定の期間ごとに積算する
回路である。この実施例では、積算回路40は、フォーカ
スエリア104 に対応した部分の垂直期間分のピーク値信
号を水平走査信号および垂直走査信号に同期して積算
し、自動焦点調節のための評価値を１画面（フィール
ド）毎に算出する。積算回路40は算出した評価値を表わ
す評価値信号をその出力74に出力する。積算回路40の出
力74は評価値算出回路24の出力を構成し、評価値算出回
路24の出力74は判断回路26に接続されている。
変換されたピーク値信号72を所定の期間ごとに積算する
回路である。この実施例では、積算回路40は、フォーカ
スエリア104 に対応した部分の垂直期間分のピーク値信
号を水平走査信号および垂直走査信号に同期して積算
し、自動焦点調節のための評価値を１画面（フィール
ド）毎に算出する。積算回路40は算出した評価値を表わ
す評価値信号をその出力74に出力する。積算回路40の出
力74は評価値算出回路24の出力を構成し、評価値算出回
路24の出力74は判断回路26に接続されている。
【００２５】判断回路26は、評価値検出回路24から出力
される評価値信号74に基づいて、これら評価値の値が高
くなるようにレンズ駆動モータ28を制御する信号を生成
する制御回路である。この実施例における判断回路26
は、フォーカスエリア 104の被写体のコントラストの評
価値を表わす評価値信号74を入力して、判断回路26の内
部に蓄積される評価値との比較演算を行い、この演算結
果により、レンズ駆動モータ28の回転方向などの情報を
決定し、それに応じたモータ制御信号をその出力78に出
力する機能を有している。この制御は、たとえば、山登
り制御と呼ばれる方式で、前述した演算動作により、評
価値の値が大きくなるようにレンズ駆動モータ28を制御
する。判断回路26の出力78は、レンズ駆動モータ28に接
続されて、レンズ駆動モータ28は、判断回路26から供給
されるモータ制御信号78を受けて駆動し、AFリングなど
の連動部材を介して、撮像レンズ10を前または後ろに移
動させる機能を有している。
される評価値信号74に基づいて、これら評価値の値が高
くなるようにレンズ駆動モータ28を制御する信号を生成
する制御回路である。この実施例における判断回路26
は、フォーカスエリア 104の被写体のコントラストの評
価値を表わす評価値信号74を入力して、判断回路26の内
部に蓄積される評価値との比較演算を行い、この演算結
果により、レンズ駆動モータ28の回転方向などの情報を
決定し、それに応じたモータ制御信号をその出力78に出
力する機能を有している。この制御は、たとえば、山登
り制御と呼ばれる方式で、前述した演算動作により、評
価値の値が大きくなるようにレンズ駆動モータ28を制御
する。判断回路26の出力78は、レンズ駆動モータ28に接
続されて、レンズ駆動モータ28は、判断回路26から供給
されるモータ制御信号78を受けて駆動し、AFリングなど
の連動部材を介して、撮像レンズ10を前または後ろに移
動させる機能を有している。
【００２６】以上のような構成でこの実施例におけるビ
デオカメラ１の動作を図１〜図３を参照して以下に説明
する。
デオカメラ１の動作を図１〜図３を参照して以下に説明
する。
【００２７】撮影者により撮影開始の指示が撮影入力ス
イッチなどの入力手段（図示せず）から入力され、撮影
の動作が開始されると、同期処理部22の出力21に基準信
号および複合同期信号が出力されて回路各部に供給され
る。一方、撮像レンズ10を介してCCD 受光部12のCCD 撮
像素子（図示せず）の撮像面に結像した光学像がその画
素ごとに電気信号に変換されて、信号がその出力11に出
力される。信号は、映像信号生成部14にて輝度信号Ｙお
よび色差信号Ｃに変換されて、変換された輝度信号Ｙお
よび色差信号Ｃは、同期信号処理部22から供給された基
準信号に基づいて作成された水平走査信号および垂直走
査信号とともに映像信号処理部16に転送される。また、
映像信号生成部14にて生成された輝度信号Ｙは、水平走
査信号および垂直走査信号とともに自動焦点調節装置20
の評価値検出回路24に順次転送される。評価値検出回路
24に転送された輝度信号Ｙは、BPF30 にてコントラスト
情報を表わす高域の周波数成分が抽出されて、BPF 抽出
信号42が生成される。このBPF 抽出信号42は、ウインド
ウ処理部32にてフォーカスエリア 104に対応する部分が
抜き取られて、さらに図３(d) に示すようにノイズ成分
とともに増幅されてスライス回路34に転送される。
イッチなどの入力手段（図示せず）から入力され、撮影
の動作が開始されると、同期処理部22の出力21に基準信
号および複合同期信号が出力されて回路各部に供給され
る。一方、撮像レンズ10を介してCCD 受光部12のCCD 撮
像素子（図示せず）の撮像面に結像した光学像がその画
素ごとに電気信号に変換されて、信号がその出力11に出
力される。信号は、映像信号生成部14にて輝度信号Ｙお
よび色差信号Ｃに変換されて、変換された輝度信号Ｙお
よび色差信号Ｃは、同期信号処理部22から供給された基
準信号に基づいて作成された水平走査信号および垂直走
査信号とともに映像信号処理部16に転送される。また、
映像信号生成部14にて生成された輝度信号Ｙは、水平走
査信号および垂直走査信号とともに自動焦点調節装置20
の評価値検出回路24に順次転送される。評価値検出回路
24に転送された輝度信号Ｙは、BPF30 にてコントラスト
情報を表わす高域の周波数成分が抽出されて、BPF 抽出
信号42が生成される。このBPF 抽出信号42は、ウインド
ウ処理部32にてフォーカスエリア 104に対応する部分が
抜き取られて、さらに図３(d) に示すようにノイズ成分
とともに増幅されてスライス回路34に転送される。
【００２８】スライス回路34に入力された抽出信号44
は、一方は、アンプ48にて増幅されてハイレベル優先回
路56に転送され、他方は、反転アンプ52にて反転増幅さ
れてハイレベル優先回路58に転送される。ハイレベル優
先回路56および58に入力された信号は、それぞれ基準電
圧E1を基準としてスライスされる。これによって基準電
圧E1以下の信号が除去される。それぞれスライスされた
信号は、差動増幅器66の非反転入力62および反転入力64
にそれぞれ入力される。差動増幅器66のそれぞれの入力
に入力された信号は、そのレベル差を示す値が増幅され
て、図３(e) に示すスライス後の信号が出力68に出力さ
れて絶対値回路36に入力される。
は、一方は、アンプ48にて増幅されてハイレベル優先回
路56に転送され、他方は、反転アンプ52にて反転増幅さ
れてハイレベル優先回路58に転送される。ハイレベル優
先回路56および58に入力された信号は、それぞれ基準電
圧E1を基準としてスライスされる。これによって基準電
圧E1以下の信号が除去される。それぞれスライスされた
信号は、差動増幅器66の非反転入力62および反転入力64
にそれぞれ入力される。差動増幅器66のそれぞれの入力
に入力された信号は、そのレベル差を示す値が増幅され
て、図３(e) に示すスライス後の信号が出力68に出力さ
れて絶対値回路36に入力される。
【００２９】スライス回路34にてスライスされて、絶対
値回路36に転送された信号は、正方向の極性が統一され
た絶対値信号に変換されて、ピークホールド回路38に転
送される。ピークホールド回路38に入力された信号は、
逐次その入力レベルのピーク値が所定の期間ごとに保持
される。ピークホールドされたピーク値信号は、積算回
路40に転送されて、積算回路40にて１フィールドごとに
積算される。積算された値は、合焦させるための評価値
を表わす評価値信号として積算回路40の出力74に出力さ
れ、判断回路26に転送される。
値回路36に転送された信号は、正方向の極性が統一され
た絶対値信号に変換されて、ピークホールド回路38に転
送される。ピークホールド回路38に入力された信号は、
逐次その入力レベルのピーク値が所定の期間ごとに保持
される。ピークホールドされたピーク値信号は、積算回
路40に転送されて、積算回路40にて１フィールドごとに
積算される。積算された値は、合焦させるための評価値
を表わす評価値信号として積算回路40の出力74に出力さ
れ、判断回路26に転送される。
【００３０】判断回路26に入力した評価値信号が表わす
評価値は、判断回路26にて一時記憶され、すでに記憶さ
れている評価値との比較演算が行われて、その比較結果
に応じて、評価値の値が大きくなるようにレンズ駆動モ
ータ28を制御する制御信号が生成されて、この制御信号
がレンズ駆動モータ28に供給される。
評価値は、判断回路26にて一時記憶され、すでに記憶さ
れている評価値との比較演算が行われて、その比較結果
に応じて、評価値の値が大きくなるようにレンズ駆動モ
ータ28を制御する制御信号が生成されて、この制御信号
がレンズ駆動モータ28に供給される。
【００３１】フォーカスエリア104 の次のフィールドに
て得られた輝度信号Ｙも同様にして、そのコントラスト
評価値を表わす評価値信号74が生成されて、判断回路26
に供給される。判断回路26は、供給された評価値信号が
表わす評価値に基づいて、レンズ駆動モータ28を制御
し、AFリングなどの連動部材を介して撮像レンズ10を前
または後に移動させる。最終的には、判断回路26に最大
の評価値を表わす評価値信号が得られたポイントに対応
する位置に撮像レンズ10が停止される。これにより、撮
像レンズ10に入射した光束がCCD 受光部12の撮像面に被
写体を表わす光学像が合焦して結像される。また、撮像
している被写体との距離が変化している場合も同様に、
その被写体との距離等の情報に応じた評価値に基づい
て、レンズ駆動モータ28が制御されて駆動し、レンズ駆
動モータ28の駆動に応じて撮像レンズ10の位置が調節さ
れる。
て得られた輝度信号Ｙも同様にして、そのコントラスト
評価値を表わす評価値信号74が生成されて、判断回路26
に供給される。判断回路26は、供給された評価値信号が
表わす評価値に基づいて、レンズ駆動モータ28を制御
し、AFリングなどの連動部材を介して撮像レンズ10を前
または後に移動させる。最終的には、判断回路26に最大
の評価値を表わす評価値信号が得られたポイントに対応
する位置に撮像レンズ10が停止される。これにより、撮
像レンズ10に入射した光束がCCD 受光部12の撮像面に被
写体を表わす光学像が合焦して結像される。また、撮像
している被写体との距離が変化している場合も同様に、
その被写体との距離等の情報に応じた評価値に基づい
て、レンズ駆動モータ28が制御されて駆動し、レンズ駆
動モータ28の駆動に応じて撮像レンズ10の位置が調節さ
れる。
【００３２】なお、この実施例において、スライス回路
34は、ウインドウ処理回路32の出力44および絶対値回路
36の入力68に接続されたが、これに限らず本発明は、た
とえばスライス回路34を絶対値回路36と、ピークホール
ド回路38との間に接続して、スライス回路34は、絶対値
信号をスライスしてノイズ成分を除去するように構成さ
れてもよい。
34は、ウインドウ処理回路32の出力44および絶対値回路
36の入力68に接続されたが、これに限らず本発明は、た
とえばスライス回路34を絶対値回路36と、ピークホール
ド回路38との間に接続して、スライス回路34は、絶対値
信号をスライスしてノイズ成分を除去するように構成さ
れてもよい。
【００３３】次に図４を参照して本発明の自動焦点調節
装置の他の実施例を説明する。同図には、本発明の自動
焦点調節装置が適用されるビデオカメラ２の評価値検出
回路82が示されている。図４に示したこの実施例におい
て評価値検出回路82を除く各部の構成は、図２に示した
第１の実施例の構成と同じ構成でよい。この評価値検出
回路82は、バンドパスフィルタ(BPF)30 と、ウインドウ
処理回路32と、ウインドウ処理回路32の出力44が接続さ
れた絶対値回路36と、絶対値回路36の出力86が接続され
たピークホールド回路38と、ピークホールド回路38の出
力88が接続されたスライス回路84と、スライス回路84の
出力90が接続された積算回路40とを備え、これら回路の
うちスライス回路84を除く各回路は、図１に示した同じ
参照符号の構成と同じでよい。したがって、この実施例
における絶対値回路36およびピークホールド回路38は、
それぞれ図５(e) および(f) に示すようにノイズ成分が
重畳された信号を出力する。
装置の他の実施例を説明する。同図には、本発明の自動
焦点調節装置が適用されるビデオカメラ２の評価値検出
回路82が示されている。図４に示したこの実施例におい
て評価値検出回路82を除く各部の構成は、図２に示した
第１の実施例の構成と同じ構成でよい。この評価値検出
回路82は、バンドパスフィルタ(BPF)30 と、ウインドウ
処理回路32と、ウインドウ処理回路32の出力44が接続さ
れた絶対値回路36と、絶対値回路36の出力86が接続され
たピークホールド回路38と、ピークホールド回路38の出
力88が接続されたスライス回路84と、スライス回路84の
出力90が接続された積算回路40とを備え、これら回路の
うちスライス回路84を除く各回路は、図１に示した同じ
参照符号の構成と同じでよい。したがって、この実施例
における絶対値回路36およびピークホールド回路38は、
それぞれ図５(e) および(f) に示すようにノイズ成分が
重畳された信号を出力する。
【００３４】この実施例におけるスライス回路84を説明
すると、スライス回路84は、ピークホールド回路38から
出力されたピーク値信号88を基準電位に応じてスライス
して、スライスされた信号をその出力90に出力する回路
である。このスライス回路84を詳述すると、スライス回
路84は、トランジスタ400 および402 と基準電圧源404
と、電流源406 とを備えている。トランジスタ400 およ
びトランジスタ402 のそれぞれのコレクタはそれぞれ互
いに接続されて、さらに外部からの電源電圧が印加され
る端子410 に接続されている。また、エミッタも同様に
それぞれ互いに接続線90に接続されて、一方は電流源40
6 を介して接地され、他方は積算回路40に接続されて、
スライス回路84の出力を構成している。また、トランジ
スタ400のベース88は、ピークホールド38の出力に接続
されて、スライス回路84の入力を構成し、トランジスタ
402 のベースは、基準電圧E2を発生する基準電圧源404
を介して接地されている。
すると、スライス回路84は、ピークホールド回路38から
出力されたピーク値信号88を基準電位に応じてスライス
して、スライスされた信号をその出力90に出力する回路
である。このスライス回路84を詳述すると、スライス回
路84は、トランジスタ400 および402 と基準電圧源404
と、電流源406 とを備えている。トランジスタ400 およ
びトランジスタ402 のそれぞれのコレクタはそれぞれ互
いに接続されて、さらに外部からの電源電圧が印加され
る端子410 に接続されている。また、エミッタも同様に
それぞれ互いに接続線90に接続されて、一方は電流源40
6 を介して接地され、他方は積算回路40に接続されて、
スライス回路84の出力を構成している。また、トランジ
スタ400のベース88は、ピークホールド38の出力に接続
されて、スライス回路84の入力を構成し、トランジスタ
402 のベースは、基準電圧E2を発生する基準電圧源404
を介して接地されている。
【００３５】スライス回路84は、入力88に入力したピー
ク値信号を基準電圧源404 からトランジスタ402 のベー
スに印加される基準電圧（スライスレベル調整電圧）以
下の電圧をスライスして、図５(g) に示すようにノイズ
成分が除去された信号90を生成する。スライス回路84
は、生成した信号をその出力90に接続された積算回路40
に転送する。
ク値信号を基準電圧源404 からトランジスタ402 のベー
スに印加される基準電圧（スライスレベル調整電圧）以
下の電圧をスライスして、図５(g) に示すようにノイズ
成分が除去された信号90を生成する。スライス回路84
は、生成した信号をその出力90に接続された積算回路40
に転送する。
【００３６】次に、スライス回路84を用いたビデオカメ
ラ２の動作を図４および図５を参照して以下に説明す
る。この実施例における動作は、評価値検出回路82の動
作を除いて、第１の実施例と同じ動作でよい。撮影の動
作が開始されると、図２に示した映像信号生成部14の出
力13から輝度信号Ｙ、水平走査信号および垂直走査信号
が出力されて、評価値検出回路82に入力される。図４に
示した評価値検出回路82に入力した輝度信号ＹからBPF3
0 にて輝度信号Ｙのコントラスト情報を表わす高域周波
数成分が抽出されてBPF 抽出信号（図５(c))が生成され
て、さらにウインドウ処理回路32にてフォーカスエリア
104 内に対応する信号の部分が抜き取られて、抜き取ら
れたBPF 抽出信号は、そのノイズ成分とともに増幅され
る（図５(d))。
ラ２の動作を図４および図５を参照して以下に説明す
る。この実施例における動作は、評価値検出回路82の動
作を除いて、第１の実施例と同じ動作でよい。撮影の動
作が開始されると、図２に示した映像信号生成部14の出
力13から輝度信号Ｙ、水平走査信号および垂直走査信号
が出力されて、評価値検出回路82に入力される。図４に
示した評価値検出回路82に入力した輝度信号ＹからBPF3
0 にて輝度信号Ｙのコントラスト情報を表わす高域周波
数成分が抽出されてBPF 抽出信号（図５(c))が生成され
て、さらにウインドウ処理回路32にてフォーカスエリア
104 内に対応する信号の部分が抜き取られて、抜き取ら
れたBPF 抽出信号は、そのノイズ成分とともに増幅され
る（図５(d))。
【００３７】ウインドウ処理回路32から出力された信号
44は、絶対値回路36にて正方向の極性が統一された絶対
値信号86（図５(e))に変換されて、さらにピークホール
ド回路38にて所定の期間ごとにピークホールドされる
（図５(f))。ホールドされたピーク値信号は、スライス
回路84のトランジスタ400 のベースに入力される。
44は、絶対値回路36にて正方向の極性が統一された絶対
値信号86（図５(e))に変換されて、さらにピークホール
ド回路38にて所定の期間ごとにピークホールドされる
（図５(f))。ホールドされたピーク値信号は、スライス
回路84のトランジスタ400 のベースに入力される。
【００３８】スライス回路84に入力したピーク値信号
は、基準電圧源404 からトランジスタ402 のベースに供
給される基準電位E2を基準としてスライスされる。これ
によって基準電圧E2以下の信号が除去される。スライス
されたピーク値信号は、スライス回路84の出力90に出力
されて積算回路40に転送され、１フィールドごとに積算
される。積算された値は、合焦させるための評価値を表
わす評価値信号74として判断回路26に転送される。判断
回路26にこの評価値信号74が入力されると、評価値の値
が大きくなるようにレンズ駆動モータ28を制御する制御
信号が生成されて、生成された制御信号78はレンズ駆動
モータ28に転送される。撮像レンズ10は、制御信号78に
応じて駆動するレンズ駆動モータ28に応動して前または
後ろに移動して、最終的には判断回路26に最大の評価値
が入力されたポイントに対応する位置に停止する。
は、基準電圧源404 からトランジスタ402 のベースに供
給される基準電位E2を基準としてスライスされる。これ
によって基準電圧E2以下の信号が除去される。スライス
されたピーク値信号は、スライス回路84の出力90に出力
されて積算回路40に転送され、１フィールドごとに積算
される。積算された値は、合焦させるための評価値を表
わす評価値信号74として判断回路26に転送される。判断
回路26にこの評価値信号74が入力されると、評価値の値
が大きくなるようにレンズ駆動モータ28を制御する制御
信号が生成されて、生成された制御信号78はレンズ駆動
モータ28に転送される。撮像レンズ10は、制御信号78に
応じて駆動するレンズ駆動モータ28に応動して前または
後ろに移動して、最終的には判断回路26に最大の評価値
が入力されたポイントに対応する位置に停止する。
【００３９】なお、この第２の実施例において、スライ
ス回路84は、ピークホールド回路の出力88および積算回
路40の入力90に接続されたが、これに限らず本発明は、
たとえば、スライス回路84を絶対値回路36と、ピークホ
ールド回路38との間に接続して、スライス回路84は絶対
値信号をスライスして絶対値信号に含まれるノイズ成分
を除去するように構成されてもよい。
ス回路84は、ピークホールド回路の出力88および積算回
路40の入力90に接続されたが、これに限らず本発明は、
たとえば、スライス回路84を絶対値回路36と、ピークホ
ールド回路38との間に接続して、スライス回路84は絶対
値信号をスライスして絶対値信号に含まれるノイズ成分
を除去するように構成されてもよい。
【００４０】次に、図６を参照して本発明の自動焦点調
節装置のさらに他の実施例を説明する。同図には、本発
明が適用されるビデオカメラ３の評価値検出回路92が示
されている。同図において積算回路94を除く各部の構成
は、図４に示した実施例の同じ参照符号の構成と同じ構
成でよく、また、評価値検出回路92を除く各部の構成
は、図２に示した実施例の構成と同じでよい。この積算
回路94を詳述すると、積算回路94は、ピークホールド回
路38の出力88に接続され、所定のレベル以下の信号の積
算を行わず、所定のレベル以上の信号について積算を行
うように構成された回路である。詳しくは、積算回路94
は、入力88に入力した信号を増幅するアンプ600 と、一
方はアンプ600 の出力602 に一方の端子が接続されてア
ンプ600 にて増幅された信号をオン／オフするスイッチ
604 と、スイッチ604 の他方の端子に接続され、スイッ
チ604 を介して転送された信号を積算する積算部606
と、基準電位E3を発生する基準電圧源607 をその反転入
力608 に接続し、また、アンプ600 の出力602 をその非
反転入力602 に接続して、非反転入力602 に現れる信号
のレベルを反転入力608 に印加される基準電位E3と比較
して、その比較結果に応じた比較信号をその出力612 に
出力するコンパレータ610 とを備えている。これらアン
プ600 と、基準電圧源607 と、コンパレータ610 とは、
入力88に入力した信号のレベルを検出するレベル検出回
路を構成している。また、スイッチ604 は、コンパレー
タ610 の出力612 から出力される比較信号に応じてその
接点の接続を開閉する機能を有している。積算部604 の
出力74は、図２に示した判断回路26に接続されている。
節装置のさらに他の実施例を説明する。同図には、本発
明が適用されるビデオカメラ３の評価値検出回路92が示
されている。同図において積算回路94を除く各部の構成
は、図４に示した実施例の同じ参照符号の構成と同じ構
成でよく、また、評価値検出回路92を除く各部の構成
は、図２に示した実施例の構成と同じでよい。この積算
回路94を詳述すると、積算回路94は、ピークホールド回
路38の出力88に接続され、所定のレベル以下の信号の積
算を行わず、所定のレベル以上の信号について積算を行
うように構成された回路である。詳しくは、積算回路94
は、入力88に入力した信号を増幅するアンプ600 と、一
方はアンプ600 の出力602 に一方の端子が接続されてア
ンプ600 にて増幅された信号をオン／オフするスイッチ
604 と、スイッチ604 の他方の端子に接続され、スイッ
チ604 を介して転送された信号を積算する積算部606
と、基準電位E3を発生する基準電圧源607 をその反転入
力608 に接続し、また、アンプ600 の出力602 をその非
反転入力602 に接続して、非反転入力602 に現れる信号
のレベルを反転入力608 に印加される基準電位E3と比較
して、その比較結果に応じた比較信号をその出力612 に
出力するコンパレータ610 とを備えている。これらアン
プ600 と、基準電圧源607 と、コンパレータ610 とは、
入力88に入力した信号のレベルを検出するレベル検出回
路を構成している。また、スイッチ604 は、コンパレー
タ610 の出力612 から出力される比較信号に応じてその
接点の接続を開閉する機能を有している。積算部604 の
出力74は、図２に示した判断回路26に接続されている。
【００４１】以上のような構成で、このビデオカメラ３
の動作を図６および図７を参照して以下に説明する。撮
影の動作が開始されて映像信号生成部14から出力された
輝度信号Ｙ、水平走査信号および垂直走査信号が評価値
検出回路92に入力される。評価値検出回路92に入力した
輝度信号Ｙは、図４に示した実施例と同様にBPF30 、ウ
インドウ処理部32、絶対値回路36およびピークホールド
回路38を経て、ピークホールド回路38の出力88から、た
とえば、図７(b) に示すピーク値信号88が出力される。
の動作を図６および図７を参照して以下に説明する。撮
影の動作が開始されて映像信号生成部14から出力された
輝度信号Ｙ、水平走査信号および垂直走査信号が評価値
検出回路92に入力される。評価値検出回路92に入力した
輝度信号Ｙは、図４に示した実施例と同様にBPF30 、ウ
インドウ処理部32、絶対値回路36およびピークホールド
回路38を経て、ピークホールド回路38の出力88から、た
とえば、図７(b) に示すピーク値信号88が出力される。
【００４２】ピーク値信号88は、図６に示す積算回路94
のアンプ600 にて所定の増幅率にて増幅されて、増幅さ
れた信号の一方は、スイッチ604 の端子602 に入力さ
れ、他方は、コンパレータ610 の非反転入力602 に入力
される。コンパレータ610 に入力された信号602 は、コ
ンパレータ610 の反転入力608 に印加される基準電圧E3
と比較されて、信号602 の入力レベルが基準電圧E3より
も大きい場合にその出力612 に「Hi」信号が出力される。
アンプ600 から出力された信号は、スイッチ604の入力6
12 に「Hi」信号が入力されてその接続がオン状態となる
と接続線605 を介して積算部604 に転送される。
のアンプ600 にて所定の増幅率にて増幅されて、増幅さ
れた信号の一方は、スイッチ604 の端子602 に入力さ
れ、他方は、コンパレータ610 の非反転入力602 に入力
される。コンパレータ610 に入力された信号602 は、コ
ンパレータ610 の反転入力608 に印加される基準電圧E3
と比較されて、信号602 の入力レベルが基準電圧E3より
も大きい場合にその出力612 に「Hi」信号が出力される。
アンプ600 から出力された信号は、スイッチ604の入力6
12 に「Hi」信号が入力されてその接続がオン状態となる
と接続線605 を介して積算部604 に転送される。
【００４３】また、アンプ600 の出力信号602 のレベル
が基準電圧E3よりも低い場合には、コンパレータ610 の
出力612 に「Low」 信号が出力され、スイッチ604 の接続
はオフ状態となってアンプ600 の出力信号602 は、積算
部604 に転送されない。したがって、積算部604 に入力
される信号605 は、たとえば、図７(c) に示すような信
号となって、基準電位E3以下の信号成分が除去される。
信号605 は、積算部604 にて所定の期間、たとえば１フ
ィールドごとに積算されて、積算された値を示す信号
は、合焦させるための評価値を表わす評価値信号として
積算回路94の出力74に出力される。図２に示した判断回
路26は、前述の実施例と同様に、入力74に入力された評
価値信号に基づいてレンズ駆動モータ28を山登り制御す
るための制御信号78を生成する。レンズ駆動モータ28
は、制御信号78に応じて撮像レンズ10の位置を移動させ
る。
が基準電圧E3よりも低い場合には、コンパレータ610 の
出力612 に「Low」 信号が出力され、スイッチ604 の接続
はオフ状態となってアンプ600 の出力信号602 は、積算
部604 に転送されない。したがって、積算部604 に入力
される信号605 は、たとえば、図７(c) に示すような信
号となって、基準電位E3以下の信号成分が除去される。
信号605 は、積算部604 にて所定の期間、たとえば１フ
ィールドごとに積算されて、積算された値を示す信号
は、合焦させるための評価値を表わす評価値信号として
積算回路94の出力74に出力される。図２に示した判断回
路26は、前述の実施例と同様に、入力74に入力された評
価値信号に基づいてレンズ駆動モータ28を山登り制御す
るための制御信号78を生成する。レンズ駆動モータ28
は、制御信号78に応じて撮像レンズ10の位置を移動させ
る。
【００４４】以上のようにして第１〜第３の実施例のビ
デオカメラ１〜３は、撮像レンズ10にて正確に合焦させ
た際の光学像を表わす映像信号が得られて、この映像信
号は、映像信号処理部16の出力15に出力される。記録処
理部18に入力された映像信号15は、たとえば、磁気テー
プに記録するための記録信号に変換されて、磁気ヘッド
を介して磁気テープに書き込まれる。
デオカメラ１〜３は、撮像レンズ10にて正確に合焦させ
た際の光学像を表わす映像信号が得られて、この映像信
号は、映像信号処理部16の出力15に出力される。記録処
理部18に入力された映像信号15は、たとえば、磁気テー
プに記録するための記録信号に変換されて、磁気ヘッド
を介して磁気テープに書き込まれる。
【００４５】以上説明したように、本発明では、撮像レ
ンズ10を介して入射した光学像をCCD 受光部12の撮像面
に正確に合焦させるために、合焦状態を表わす評価値を
ノイズ成分を除去した後のコントラスト情報から得てい
る。つまりこの評価値は、被写体のコントラストを表わ
すコントラスト情報を積算した値であり、本発明は、被
写体から得られた輝度信号からこのコントラスト情報に
含まれるノイズ成分を除去してS/N 比を改善している。
これにより、とくに輝度信号レベルが低い場合に、その
輝度信号の増幅とともに増幅されたノイズ成分を除去す
るので、低照度におけるコントラスト情報を正確に得る
ことができる。したがって、撮像レンズ10のそれぞれの
位置における合焦のための評価値を正確に得ることがで
きる。これによって、正確な合焦ポイントを表わす評価
値の最大値を正確に得ることができる。たとえば、図８
(a) に示した従来の方式による評価値カーブと、図８
(b)に示した本発明の方式による評価値カーブとを比較
すると、本発明の方式では、撮像レンズ10のそれぞれの
位置に応じたそれぞれの評価値を正確に得ることができ
るので、その状態を表わす評価値カーブを正確に描くこ
とができる。この場合、とくに、輝度レベルが低く、さ
らに被写体のコントラストが低いときには、この評価値
の最大値がさらに低くなり、本発明の方式は、ノイズに
よる影響を受けにくく、正確な評価値の最大値を得るこ
とができる。したがって、ビデオカメラなどの動画像を
撮影するビデオカメラにおける山登り制御が正確にで
き、不具合なく撮像レンズ10の位置制御を行うことがで
きる。とくに、図６に示した第３の実施例では、コント
ラスト検出に有効な入力信号をすべて利用することがで
きるので焦点精度がさらに向上する。
ンズ10を介して入射した光学像をCCD 受光部12の撮像面
に正確に合焦させるために、合焦状態を表わす評価値を
ノイズ成分を除去した後のコントラスト情報から得てい
る。つまりこの評価値は、被写体のコントラストを表わ
すコントラスト情報を積算した値であり、本発明は、被
写体から得られた輝度信号からこのコントラスト情報に
含まれるノイズ成分を除去してS/N 比を改善している。
これにより、とくに輝度信号レベルが低い場合に、その
輝度信号の増幅とともに増幅されたノイズ成分を除去す
るので、低照度におけるコントラスト情報を正確に得る
ことができる。したがって、撮像レンズ10のそれぞれの
位置における合焦のための評価値を正確に得ることがで
きる。これによって、正確な合焦ポイントを表わす評価
値の最大値を正確に得ることができる。たとえば、図８
(a) に示した従来の方式による評価値カーブと、図８
(b)に示した本発明の方式による評価値カーブとを比較
すると、本発明の方式では、撮像レンズ10のそれぞれの
位置に応じたそれぞれの評価値を正確に得ることができ
るので、その状態を表わす評価値カーブを正確に描くこ
とができる。この場合、とくに、輝度レベルが低く、さ
らに被写体のコントラストが低いときには、この評価値
の最大値がさらに低くなり、本発明の方式は、ノイズに
よる影響を受けにくく、正確な評価値の最大値を得るこ
とができる。したがって、ビデオカメラなどの動画像を
撮影するビデオカメラにおける山登り制御が正確にで
き、不具合なく撮像レンズ10の位置制御を行うことがで
きる。とくに、図６に示した第３の実施例では、コント
ラスト検出に有効な入力信号をすべて利用することがで
きるので焦点精度がさらに向上する。
【００４６】なお、実施例の説明において、動画像を撮
像するビデオカメラ１〜３を例にとって説明したが、こ
れに限らず、本発明は、たとえば、静止画像を撮影する
スチルカメラなどの装置に適用してもよい。その場合、
スチルカメラは、被写体の撮影に先立ってレンズを移動
させ、その移動の際の撮像レンズの複数箇所の位置にて
評価値を算出し、算出した複数の評価値からさらに評価
値の最大値を演算等の手法により算出して、その最大の
評価値に対応する位置に撮像レンズ10を移動させるよう
にしてもよい。この場合、撮像レンズ10の複数ポイント
における評価値に基づいて、評価値の最大値を求めるの
で、精度のよい評価値を得ることができる。したがっ
て、本願発明の自動焦点調節装置は、従来のものよりも
さらに正確な評価値の最大値を算出することができ、と
くに輝度レベルが低くコントラスト情報が十分得られな
い場合でも正確なフォーカシングを迅速に行なって、正
確に合焦した静止画像を得ることができる。
像するビデオカメラ１〜３を例にとって説明したが、こ
れに限らず、本発明は、たとえば、静止画像を撮影する
スチルカメラなどの装置に適用してもよい。その場合、
スチルカメラは、被写体の撮影に先立ってレンズを移動
させ、その移動の際の撮像レンズの複数箇所の位置にて
評価値を算出し、算出した複数の評価値からさらに評価
値の最大値を演算等の手法により算出して、その最大の
評価値に対応する位置に撮像レンズ10を移動させるよう
にしてもよい。この場合、撮像レンズ10の複数ポイント
における評価値に基づいて、評価値の最大値を求めるの
で、精度のよい評価値を得ることができる。したがっ
て、本願発明の自動焦点調節装置は、従来のものよりも
さらに正確な評価値の最大値を算出することができ、と
くに輝度レベルが低くコントラスト情報が十分得られな
い場合でも正確なフォーカシングを迅速に行なって、正
確に合焦した静止画像を得ることができる。
【００４７】なお、基準電圧源60、404および607 は、そ
の基準電圧に基づいてスライスまたは比較される信号の
レベルに応じて、基準電圧E1〜E3が可変されるとよい。
この場合、たとえば、映像信号または輝度信号のレベル
を増幅する増幅器による利得に対応させて基準電圧を変
化させてもよい。このような可変利得増幅器は、たとえ
ば映像信号生成部14に備えられ、映像信号生成部14は、
自動利得制御などにより増幅された色差信号Ｃおよび輝
度信号Ｙを生成する。
の基準電圧に基づいてスライスまたは比較される信号の
レベルに応じて、基準電圧E1〜E3が可変されるとよい。
この場合、たとえば、映像信号または輝度信号のレベル
を増幅する増幅器による利得に対応させて基準電圧を変
化させてもよい。このような可変利得増幅器は、たとえ
ば映像信号生成部14に備えられ、映像信号生成部14は、
自動利得制御などにより増幅された色差信号Ｃおよび輝
度信号Ｙを生成する。
【００４８】
【発明の効果】このように本発明の自動焦点調節装置に
よれば、抜取手段にて抜き取られたコントラスト信号の
ノイズ成分を除去して、コントラスト信号のS/N 比を改
善した後に、このコントラスト信号を積算して合焦のた
めの評価値を算出している。これにより、撮像レンズの
それぞれの位置に対応した正確な評価値を得ることがで
き、この評価値に基づいて、正確な最大値を求めること
ができる。したがって、とくに被写体の照度が低くコン
トラスト情報が充分にとれない場合においても、動画像
を撮像するビデオカメラや静止画像を撮像するスチルカ
メラの焦点精度を飛躍的に向上させ、かつ正確な合焦を
敏速に行うことができる。
よれば、抜取手段にて抜き取られたコントラスト信号の
ノイズ成分を除去して、コントラスト信号のS/N 比を改
善した後に、このコントラスト信号を積算して合焦のた
めの評価値を算出している。これにより、撮像レンズの
それぞれの位置に対応した正確な評価値を得ることがで
き、この評価値に基づいて、正確な最大値を求めること
ができる。したがって、とくに被写体の照度が低くコン
トラスト情報が充分にとれない場合においても、動画像
を撮像するビデオカメラや静止画像を撮像するスチルカ
メラの焦点精度を飛躍的に向上させ、かつ正確な合焦を
敏速に行うことができる。
【図１】本発明による自動焦点調節装置が適用されたビ
デオカメラの評価値検出回路の一実施例を示すブロック
図である。
デオカメラの評価値検出回路の一実施例を示すブロック
図である。
【図２】本発明による自動焦点調節装置が適用されたビ
デオカメラの一実施例を示すブロック図である。
デオカメラの一実施例を示すブロック図である。
【図３】図１に示した実施例の各部の信号波形の一例を
示す図である。
示す図である。
【図４】本発明による自動焦点調節装置が適用された評
価値検出回路の他の実施例を示すブロック図である。
価値検出回路の他の実施例を示すブロック図である。
【図５】図４に示した実施例の各部の信号波形の一例を
示す図である。
示す図である。
【図６】本発明による自動焦点調節装置が適用された評
価値検出回路のさらに他の実施例を示すブロック図であ
る。
価値検出回路のさらに他の実施例を示すブロック図であ
る。
【図７】図６に示した実施例の各部の信号波形の一例を
示す図である。
示す図である。
【図８】本発明による実施例の効果を現すための信号波
形図である。
形図である。
10 撮像レンズ 12 CCD 受光部 14 映像信号生成部 16 映像信号処理部 18 記録処理部 20 自動焦点調節装置 22 同期処理部 24 評価値検出回路 26 判断回路 28 レンズ駆動モータ 30 バンドパスフィルタ 32 ウインドウ処理回路 34 スライス回路 36 絶対値回路 38 ピークホールド回路 40 積算回路
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04N 5/232 G02B 7/28 G02B 7/36
Claims (6)
- 【請求項１】 撮像素子に撮像レンズを介して入射する
被写体像の合焦動作を行なう自動焦点調節装置におい
て、該装置は、 前記撮像素子にて得られる映像信号の輝度成分からコン
トラストを表わすコントラスト信号を抽出するコントラ
スト情報抽出手段と、 前記コントラスト信号の表わす画面に合焦のための領域
を設定し、該領域に対応するコントラスト信号の所定の
部分を抜き取って増幅し、該増幅された第１の信号を出
力する抜取手段と、 前記第１の信号から所定のレベルの信号を除去して第２
の信号を出力する除去手段と、 前記第２の信号を積算して、合焦のための評価値を算出
する算出手段と、 前記評価値に基づいて合焦状態を判定し、前記撮像レン
ズの移動方向を決定する判断手段と、 該判断手段の判断結果に従って前記撮像レンズを駆動し
て移動させる駆動手段とを含み、 前記除去手段は、前記所定のレベルを設定するための基
準電位を前記映像信号を増幅する増幅手段による利得に
応じて可変に発生する基準電圧源を含むことを特徴とす
る自動焦点調節装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の自動焦点調節装置にお
いて、前記除去手段は、 前記抜取手段にて抜き取られた信号を前記基準電位に応
じてスライスする第１のスライス手段と、 前記抜取手段にて抜き取られた信号を反転した後に前記
基準電位に応じてスライスする第２のスライス手段と、 前記第１のスライス手段にてスライスされた信号を非反
転入力に入力し、前記第２のスライス手段にてスライス
された信号を反転入力に入力して、該信号の差を増幅す
る差動増幅手段とを含み、 前記算出手段は、前記差動増幅手段にて増幅された信号
を積算して、合焦のための評価値を算出することを特徴
とする自動焦点調節装置。 - 【請求項３】 請求項１に記載の自動焦点調節装置にお
いて、該装置は、該抜取手段にて抜き取られた信号の極
性を統一する絶対値手段を備え、前記除去手段は、前記
絶対値手段にて極性が統一された信号の前記所定のレベ
ルの信号を除去することを特徴とする自動焦点調節装
置。 - 【請求項４】 撮像素子に撮像レンズを介して入射する
被写体像の合焦動作を行なう自動焦点調節装置におい
て、該装置は、 前記撮像素子にて得られる映像信号の輝度成分からコン
トラストを表わすコントラスト信号を抽出するコントラ
スト情報抽出手段と、 前記コントラスト信号の表わす画面に合焦のための領域
を設定し、該領域に対応するコントラスト信号の所定の
部分を抜き取って増幅し、該増幅された第１の信号を出
力する抜取手段と、 前記第１の信号を積算して、合焦のための評価値を算出
する算出手段と、 該算出手段にて得られた前記評価値に基づいて合焦状態
を判定し、前記撮像レンズの移動方向を決定する判断手
段と、 該判断手段の判断結果に従って前記撮像レンズを駆動し
て移動させる駆動手段とを含み、 前記算出手段は、所定のレベルを設定するための基準電
位を前記映像信号を増幅する増幅手段による利得に応じ
て可変に発生する基準電圧源と、前記第１の信号を前記
基準電位と比較する比較手段とを含み、該算出手段は、
前記比較手段にて比較された比較結果に応じて、前記第
１の信号を積算して前記評価値を算出することを特徴と
する自動焦点調節装置。 - 【請求項５】 請求項１および請求項４のいずれかの請
求項に記載の自動焦点調節装置において、該装置は、動
画像を撮像する際に自動焦点調節を行うことを特徴とす
る自動焦点調節装置。 - 【請求項６】 請求項１および請求項４のいずれかの請
求項に記載の自動焦点調節装置において、該装置は、静
止画像を撮像する際に自動焦点調節を行うことを特徴と
する自動焦点調節装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03562993A JP3252001B2 (ja) | 1993-02-24 | 1993-02-24 | 自動焦点調節装置 |
| US08/200,462 US5452005A (en) | 1993-02-24 | 1994-02-23 | Automatic focusing device capable of removing noise components from focusing contrast information |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03562993A JP3252001B2 (ja) | 1993-02-24 | 1993-02-24 | 自動焦点調節装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06253198A JPH06253198A (ja) | 1994-09-09 |
| JP3252001B2 true JP3252001B2 (ja) | 2002-01-28 |
Family
ID=12447165
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03562993A Expired - Fee Related JP3252001B2 (ja) | 1993-02-24 | 1993-02-24 | 自動焦点調節装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5452005A (ja) |
| JP (1) | JP3252001B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5557097A (en) * | 1994-09-20 | 1996-09-17 | Neopath, Inc. | Cytological system autofocus integrity checking apparatus |
| US6590612B1 (en) | 1999-03-18 | 2003-07-08 | Cellavision Ab | Optical system and method for composing color images from chromatically non-compensated optics |
| WO2000055667A1 (en) * | 1999-03-18 | 2000-09-21 | Cellavision Ab | A chromatically uncompensated optical system for composing colour images |
| DE19952608A1 (de) * | 1999-11-02 | 2001-05-03 | Philips Corp Intellectual Pty | Filmabtaster mit Einrichtung zur Scharfstellung |
| JPWO2005033764A1 (ja) * | 2003-09-22 | 2007-11-15 | シャープ株式会社 | 撮影レンズ位置制御装置 |
| KR100897768B1 (ko) * | 2007-05-01 | 2009-05-15 | 삼성전자주식회사 | 자동 초점 조절 방법과 상기 방법을 사용할 수 있는 장치 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1324323A (en) * | 1971-02-05 | 1973-07-25 | Image Analysing Computers Ltd | Automatic focusing of an optical image |
| JPS56132313A (en) * | 1980-03-19 | 1981-10-16 | Fuji Photo Film Co Ltd | Automatic focusing device |
| JPS61196215A (ja) * | 1985-02-26 | 1986-08-30 | Canon Inc | 焦点検出装置 |
| KR890003567B1 (ko) * | 1986-08-07 | 1989-09-23 | 주식회사 금성사 | 비디오 카메라의 자동초점 시스템 |
| JP2584019B2 (ja) * | 1988-06-17 | 1997-02-19 | 富士写真フイルム株式会社 | カメラおよびその合焦制御装置 |
| JP2748637B2 (ja) * | 1990-03-09 | 1998-05-13 | ソニー株式会社 | オートフォーカス制御装置 |
| US5107337A (en) * | 1990-07-24 | 1992-04-21 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Automatic focusing apparatus of video camera |
-
1993
- 1993-02-24 JP JP03562993A patent/JP3252001B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-02-23 US US08/200,462 patent/US5452005A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06253198A (ja) | 1994-09-09 |
| US5452005A (en) | 1995-09-19 |
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