JPH03273770A - 自動合焦装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、撮影装置に使用され自動的に撮影像の焦点を
合わせる自動合焦装置に関する。

［従来の技術］ 従来、スチルカメラ等の撮影装置に使用される自動合焦
装置には、撮影像を電気信号に変換する撮像素子から送
出される映像信号に含まれる周波数成分を利用し、自動
焦点範囲の映像信号をバンドパスフィルタ（以下ＢＰＦ
と記す）を通ずことで得られる高周波信号の振幅が最大
となるところを合焦点と判断して合焦操作を行うものが
ある。

しかしこの方法では、撮影像の左より右へ水平方向に走
査し順次撮影像の上側より下方向へラスクスキャンする
映像信号の走査順に従い映像信号をＢＰＦに供給し所定
の振幅を得ている。上ってこの方法では水平方向のみの
映像信号より得られる周波数成分より合焦情報を得てい
る。したがって、例えば窓のブラインド等のような水平
方向ばかりの縞模様に対してはうまく合焦操作が行なわ
れないという欠点がある。

［発明が解決しようとする課題］ このような欠点を解消するために、例えば特開昭６３−
１７９６６５号公報には、撮影像の水平方向のみだけで
なく、垂直方向に４ないし５ライン分の水平走査にて得
られた垂直方向の映像信号を垂直ラインメモリに記憶し
、この垂直方向の映像信号より周波数成分を得て、これ
らの垂直及び水平方向の映像信号の周波数成分に基づい
て高周波成分の振幅の最高箇所を探す自動焦点調節装置
が開示されている。

しかしこの自動焦点調節装置にあっては、」二連したよ
うに垂直方向の映像信号を記憶するための専用のライン
メモリが必要であり、又、垂直ラインメモリに映像情報
を書き込むために映像信号をデジタル変換するＡ／Ｄ変
換器が必要であることより、部品点数が増加し製品のコ
ストアップとなるという問題点がある。

本発明はこのような問題点を解決するためになされたも
ので、部品点数が増えることなく水平及び垂直方向に対
して合焦精度の良い自動合焦装置を提供することを目的
とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、撮像素子を走査して得られる映像信号をデジ
タル変換するＡ／Ｄ変換器と、上記Ａ／Ｄ変換器が送出
する映像信号を記憶する半導体メモリと、 上記半導体メモリが送出する映像信号を周波数成分領域
に変換し、水平走査方向における周波数成分の低いもの
から高いものへ順に抽出するとともに所定の垂直方向範
囲における周波数成分の低いものから高いものへ順に抽
出し、これらの抽出された水平方向及び垂直方向の周波
数成分に基づいて合焦操作に必要な周波数成分を作成す
る符号化演算回路と、 上記符号化演算回路が送出する周波数成分の情報に基づ
き合焦動作を行うための制御信号を生成する制御部と、
を備えたことを特徴とする。

［作用］ 半導体メモリは、撮影された映像の一画面分あるいは上
記映像内の所定範囲におけるデジタル変換された映像信
号を記憶することで、映像信号の垂直方向及び水平方向
のそれぞれの映像信号を記憶すべく別個にメモリを設け
なくとも良く、回路構成部品点数の削減に作用している
。

符号化演算回路は、Ａ／Ｄ変換器にてデジタル変換され
半導体メモリ記憶された後該メモリより送出された映像
信号を例えばＤＣＴ処理を行い周波数成分に変換する。

さらに符号化演算回路は、すべての水平走査方向におけ
る映像信号の周波数成分に基づき低い周波数成分より高
い周波数成分へ、順に所定数抽出するとともに、撮影像
の所定の垂直方向範囲に存在する映像信号の周波数成分
に基づき低い周波数成分より高い周波数成分へ順に所定
数抽出し、これらの抽出した水平方向及び垂直方向の周
波数成分に基づき撮影された映像における映像信号の周
波数成分を合成する。よって符号化演算回路では映像信
号の水平方向及び垂直方向について周波数成分が得られ
、制御部は上記合成された周波数成分に基づき合焦操作
を行うことより、本自動合焦装置は水平及び垂直方向に
合焦した映像が得られるように作用している。

［実施例］ 本発明の自動合焦装置の一実施例を示す第１図において
、撮影系を構成している撮影レンズｌを介して得られる
撮影像を電気信号に変換する撮像素子２の出力側は、信
号を増幅するプリアンプ３に接続され、プリアンプ３の
出力側はプリアンプ３が送出するアナログ信号の映像信
号をデジタル変換するＡ／Ｄ変換器４を介して、撮影像
の一フレーム分の映像信号を記憶するフレームメモリ５
に接続される。尚、フレームメモリ５には撮影像内の例
えば合焦範囲部分に含まれる映像信号のみを記憶するよ
うにしてもよい。このようなフレームメモリ５の出力側
は符号化演算回路６に接続される。

符号化演算回路６は、例えばフーリエ変換等を行うこと
でデジタル変換された映像信号を周波数領域に変換する
直交変換回路であり、本実施例では今後画像符号化の標
準方式となると考えられる離散コザイン変換（以下ＤＣ
Ｔと記す）によって上記変換を行っている。ＤＣＴは、
数多く提案されている直交変換の内の一つであり、上記
映像信号を符号化演算回路６にて２次元ＤＣＴを行うと
デジタル変換された撮影像の映像信号は、周波数領域の
信号に変換される。

即ち、ＤＣＴの概念を説明すると、フレームメモリ５に
記憶されている撮影像が例えば横８画素、縦８画素より
構成されているとした場合、フレームメモリ５より送出
された映像信号は、符号化演算回路６にてＤＣ’Ｉ’が
行なわれその結果得られる周波数成分が以下に説明する
ように配列されると考える。第２図に示すように、得ら
れた周波数成分を配列する横８×縦８のマトリックス状
の格納領域２０の図内最上行２０ａには、フレームメモ
リ５より送出されＤＣＴが行なわれたすべての水平方向
及びすべての垂直方向の映像信号の周波数成分の内、す
べての水平方向の映像信号における周波数成分の内、低
いものより順に高いものへ左端より右方向へ配列される
。一方、格納領域２０の図内最左列２０ｂには上記周波
数成分の内、所定の垂直方向の映像信号における周波数
成分の内、低いものより高いものへ順に上から下方向に
配列される。そして格納領域２０のその他の要素部分に
は、上述のように配列した最上行２０ａ及び最左列２０
ｂのそれぞれの要素の周波数成分に基づいて合成された
周波数成分が配置される。例えば第２図に示す要素Ａに
は、最」二行２０ａの“７”の要素の周波数成分と、最
左列２０ｂの“二”の要素の周波数成分とによって合成
された周波数成分が配列されている。よって、第３図に
斜線にて示す各要素には水平方向及び垂直方向の各周波
数成分の最大値により合成された周波数成分が配列され
ており、格納領域２０の回内最下行の最古要素２１には
フレームメモリ５に記憶された映像信号の内、最も大き
い周波数成分が表される。

このような動作を行う符号化演算回路６の出力側は合焦
判断部７に接続される。合焦判断部７は、第２図に示す
ような格納領域２０に配列された周波数成分上り所定の
周波数成分を選択し、その周波数成分を有する映像信号
にて表わされる映像に合焦するように撮影レンズｌを駆
動する制御信号をＡＦモータ８に送出する。又、合焦判
断部７は、フレームメモリ５に記憶された映像信号を記
録する適宜な記録装置９に接続される。

このように構成される本実施例の自動合焦装置の動作を
以下に説明する。

撮像素子２より送出される映像信号は、プリアンプ３に
て増幅された後、Ａ／Ｄ変換器４にてＡ／Ｄ変換されフ
レームメモリ５に一旦記憶される。

フレームメモリ５より送出されたーフレーム分の映像信
号は、符号化演算回路６にて上述した直交変換処理がな
される。符号化演算回路６より送出された周波数成分に
関する情報は、合焦判断部７へ送出される。合焦判断部
７では、符号化演算回路６より供給される種々の周波数
成分より例えば最も高い周波数成分の変化を観察し該周
波数成分が最も高くなるように撮影レンズ１を移動させ
る制御信号を発生しＡＦモータ８に送出する。そして合
焦された映像信号が記録装置９に送出され適宜な記録媒
体に記録される。

このように本実施例の自動合焦装置では、Ａ／Ｄ変換さ
れた、映像の所定範囲内の映像信号をフレームメモリ５
に記憶することより、映像信号の水平方向及び垂直方向
の区別なく記憶される。上って従来例のように、垂直方
向の映像信号より周波数成分を得るためにラインメモリ
やＡ／Ｄ変換器を設ける必要はなくなる。よって、部品
点数が増加することはなく製品コストも上昇することは
ない。

さらに、フレームメモリ５より送出される水平方向及び
垂直方向の映像信号は、次段の符号化演算回路にて映像
信号の水平方向及び垂直方向について周波数成分の直交
変換が行なわれることより、幾つかの処理工程を経るこ
となく水平方向及び垂直方向について一つの処理工程に
て撮影像の合焦操作を行うことができる。このように映
像信号の水平方向及び垂直方向における周波数成分より
合焦操作を行うことより、水平方向の縞模様等の被写体
に対しても精度良く合焦することができる。

又、ＤＣＴを行うことで特定の周波数成分に限らずあら
ゆる周波数情報を得ることができるので、その内の複数
種類の周波数成分を組み合わせこれらの変化を観察する
ことでさまざまな画像に最適な合焦動作を行うことがで
き、合焦精度を向上させることができる。

尚、第２図に示すように得られる周波数成分のすべての
要素より合焦情報を得ていたのでは長い演算時間を要す
るので、例えば第３図に斜線にて示す各要素のように格
納領域２０の斜め方向の要素のみ上り合焦情報を得るよ
うにしても良い。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明によれば、撮影像の所定範囲
における映像信号を半導体メモリに記憶することより装
置の構成部品点数を減少させることができ製品のコスト
アップを防ぐことができる。

又、撮影像の水平及び垂直方向における映像信号を周波
数成分に変換しこの周波数成分に基づき合焦操作を行う
ことより、水平及び垂直方向に対して合焦精度の良い自
動合焦装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の自動合焦装置の構成を示すブロック図
、第２図及び第３図は本発明の自動合焦装置に使用され
るＤＣＴの動作の概略を示す図である。 ４・・・Ａ／Ｄ変換器、５・・フレームメモリ、６・・
・符号化演算回路、７・・・合焦判断部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）撮像素子を走査して得られる映像信号をデジタル
   変換するＡ／Ｄ変換器と、 上記Ａ／Ｄ変換器が送出する映像信号を記憶する半導体
   メモリと、 上記半導体メモリが送出する映像信号を周波数成分領域
   に変換し、水平走査方向における周波数成分の低いもの
   から高いものへ順に抽出するとともに所定の垂直方向範
   囲における周波数成分の低いものから高いものへ順に抽
   出し、これらの抽出された水平方向及び垂直方向の周波
   数成分に基づいて合焦操作に必要な周波数成分を作成す
   る符号化演算回路と、 上記符号化演算回路が送出する周波数成分の情報に基づ
   き合焦動作を行うための制御信号を生成する制御部と、
   を備えたことを特徴とする自動合焦装置。