JPH06133206A - 撮像装置のオートフォーカス方式 - Google Patents

撮像装置のオートフォーカス方式

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JPH06133206A
JPH06133206A JP4306165A JP30616592A JPH06133206A JP H06133206 A JPH06133206 A JP H06133206A JP 4306165 A JP4306165 A JP 4306165A JP 30616592 A JP30616592 A JP 30616592A JP H06133206 A JPH06133206 A JP H06133206A
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JP
Japan
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image pickup
signal
focus
read
edge component
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JP4306165A
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English (en)
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Motoi Tariki
基 田力
Hideyuki Arai
秀雪 新井
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Canon Inc
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Canon Inc
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60Control of cameras or camera modules
    • H04N23/67Focus control based on electronic image sensor signals
    • H04N23/675Focus control based on electronic image sensor signals comprising setting of focusing regions
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60Control of cameras or camera modules
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Automatic Focus Adjustment (AREA)
  • Studio Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電子式のズーム制御時においても安定した高
精度の合焦動作を行い得る撮像装置のオートフォーカス
方式を提供する。 【構成】 エッジ抽出回路9は、電子式のズーム制御時
に撮像素子2から間欠的に読出されたままの補間前の撮
像信号、すなわち、垂直方向に間欠的に読出され、かつ
水平方向には間欠読出し、内挿・補間処理が未だなされ
ていない本来の撮像信号からエッジ成分を抽出する。す
ると、ピークホールド回路10は、抽出されたエッジ成
分のピーク値をホールドして、マイクロコンピュータ1
1に供給する。マイクロコンピュータ11は、エッジ成
分のピーク値に基づいて合焦/非合焦を判定し、その判
定結果に基づいて合焦制御すべく、フォーカスレンズ駆
動装置12を介してフォーカスレンズ13を駆動制御す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、被写体の像倍率を電子
的に拡大する撮像装置のオートフォーカス方式に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、被写体の像倍率によって定まる転
送レートに従って撮像素子から撮像信号を間欠的に読出
し、読出した撮像信号から補間信号を生成して前記読出
した撮像信号に内挿することにより、被写体の像倍率を
電子的に拡大する電子ズーム機能を備えたカメラ一体型
ビデオレコーダなどの撮像装置では、オートフォーカス
回路で用いる合焦/非合焦を判定するための信号とし
て、補間・内挿して拡大した後の撮像信号を用いてい
た。
【0003】以下、電子ズーム機能を備えた撮像装置を
図2、図3、および図4に基づいて説明する。
【0004】図2は、電子ズーム機能を備えた撮像装置
の概略構成を示すブロック図であり、走査タイミングパ
ルス発生手段1、撮像素子2、相関2重サンプリング回
路3、オートゲインコントロール回路4、A/D変換器
5、信号処理回路6、メモリー回路7、およびD/A変
換器8を有している。図3は、撮像素子2の走査タイミ
ングを示すタイミングチャートであり、垂直転送パルス
(A)、水平転送パルス(B)、水平走査パルス
(C)、撮像素子出力信号(D)を示している。このう
ち、垂直転送パルス(A)、水平転送パルス(B)、お
よび水平走査パルス(C)は、走査タイミングパルス発
生手段1により発生されるパルスである。また、図4
は、被写体のイメージを示す図であり、図4(a)は、
撮像素子2の受光面14にける被写体のイメージを示す
概念図であり、拡大対象の領域を枠で囲み、それ以外の
不要な部分はハッチングで示している。図4(b)は、
モニター画面15上の拡大された被写体のイメージを示
している。
【0005】図4(a)に示したような撮像素子受光面
14の拡大対象の領域のみを走査領域とするために、図
3に示したように、拡大対象領域以外の領域では、撮像
素子2内の垂直CCD(図示省略)を垂直帰線期間内だ
け駆動する垂直転送パルス(A)を高速にして、図4
(a)の撮像素子受光面14の上下方向のハッチング領
域の不要な電荷を迅速に掃き出し、拡大対象領域では、
例えば像倍率を2倍に拡大する場合には、水平走査パル
ス(C)の2パルスにつき垂直転送パルス(A)を1パ
ルス発生させて、撮像素子出力信号(D)を読出してい
る。すなわち、拡大する倍率に応じた転送レートに従っ
て、水平走査方向の信号を垂直方向に間欠的に読出すた
め、走査タイミングパルス発生手段1からの制御信号に
基づいて、像倍率を2倍、3倍、…に拡大する場合に
は、撮像素子2から、夫々、走査線2本に1本、走査線
3本に1本、…の割合で撮像素子出力信号(D)が間引
かれて読出される。
【0006】このようにして、垂直方向に間欠的に読出
された撮像素子出力信号(D)は、相関2重サンプリン
グ回路3により雑音成分が除去され、オートゲインコン
トロール回路4で振幅の利得が自動的に一定に制御され
てA/D変換器5に供給される。A/D変換器5は撮像
素子出力信号(D)をデジタル信号に変換し、信号処理
回路6は色信号処理、ガンマ補正などを行ってメモリー
回路7に供給する。メモリー回路7は、隣り合う2本の
走査線に対応する撮像素子出力信号(D)の平均値を算
出して、この2本の走査線間に平均値を内挿することに
より、垂直方向の補間を行う。また、メモリー回路7
は、撮像素子2の撮像素子受光面14の左右方向の不要
な領域に相当する撮像信号のデジタルデータの読出し、
或いは書込みを禁止することにより、不要な領域に相当
する撮像信号を廃棄すると共に、拡大対象領域に相当す
る撮像信号を、拡大する倍率に応じた転送レートに従っ
て、水平方向に間欠的に読出し、読出した撮像信号の水
平方向に隣り合った2つのデジタルデータの平均値を算
出して内挿することにより、水平方向の補間を行う。
【0007】そして、垂直方向と水平方向の補間により
拡大処理されたデジタルの撮像信号が、D/A変換器8
に入力されてアナログ信号に再変換され、モニター画面
15のイメージの画像が得られる。
【0008】また、拡大処理、およびアナログ信号への
再変換処理がなされた撮像信号は、オートフォーカス回
路(図示省略)にも供給され、特定の周波数成分、また
はエッジ成分が抽出されて、この成分の大小により合焦
/非合焦の判定がマイクロコンピュータなど(図示省
略)により行われ、山登りサーボと呼ばれる公知のオー
トフォーカス動作が行われる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のオート
フォーカス方式は、補間がなされてはいるものの、水平
方向に間引きされた信号が合焦/非合焦の判定に用いら
れており、これら信号から抽出した特定の周波数成分、
またはエッジ成分は、本来の撮像信号から抽出した特定
の周波数成分、またはエッジ成分とは異なるために、オ
ートフォーカス動作の精度が劣化したり、誤動作を招く
といった問題があった。
【0010】本発明は、このような事情の下になされた
もので、その目的は、電子式のズーム制御時においても
安定した高精度の合焦動作を行い得る撮像装置のオート
フォーカス方式を提供することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、被写体の像倍率によって定まる転送レー
トに従って撮像素子から撮像信号を間欠的に読出し、読
出した撮像信号から補間信号を生成して前記読出した撮
像信号に内挿することにより、被写体の像倍率を電子的
に拡大する撮像装置において、前記撮像素子から間欠的
に読出されたままの補間前の撮像信号から特定の周波数
成分、またはエッジ成分を抽出する抽出手段と、該抽出
手段により抽出された前記特定の周波数成分、またはエ
ッジ成分に基づいて合焦/非合焦を判定する判定手段
と、該判定手段による合焦/非合焦の判定結果に基づい
て合焦制御を行う合焦制御手段とを備えている。
【0012】
【作用】前記抽出手段は、前記判定手段および合焦制御
手段による合焦制御に使用される信号として、電子式の
ズーム制御時に前記撮像素子から間欠的に読出されたま
まの補間前の撮像信号、すなわち、垂直方向に間欠的に
読出され、かつ水平方向には間欠読出し、内挿・補間処
理が未だなされていない本来の撮像信号から特定の波数
成分、またはエッジ成分を抽出することにより、電子式
のズーム制御時においても精度が劣化したり、誤動作を
招くことのない、安定した高精度の合焦動作が前記判定
手段および合焦制御手段により行われるようにする。
【0013】
【実施例】次に、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。
【0014】図1は、本発明の一実施例によるオートフ
ォーカス方式を適用した電子ズーム機能付き撮像装置の
概略構成を示すブロック構成図であるが、本撮像装置
は、図2に示した従来例と共通の構成要素を多数有して
いるが、これら共通の構成要素の機能は、従来と全く同
様なので、ここでは省略し、実施例に特有の構成要素に
ついてのみ説明する。なお、共通の構成要素について
は、同一の符号で示している。
【0015】すなわち、本撮像装置は、従来における走
査タイミングパルス発生手段1、撮像素子2、相関2重
サンプリング回路3、オートゲインコントロール回路
4、A/D変換器5、信号処理回路6、メモリー回路
7、D/A変換器8の他に、エッジ抽出回路9、ピーク
ホールド回路10、マイクロコンピュータ11、フォー
カスレンズ駆動装置12、およびフォーカスレンズ13
を有している。
【0016】エッジ抽出回路9は、オートゲインコント
ロール回路4に接続され、エッジ抽出回路9には、オー
トゲインコントロール回路4からの信号、すなわち、走
査タイミングパルス発生手段1からの各種パルスに基づ
いて、撮像素子2から垂直方向に間欠的に読出され、か
つ、未だメモリー回路7の制御により水平方向には間欠
読出し、内挿・補間処理がなされていない本来の撮像信
号(AGC処理済みの信号)が供給される。
【0017】エッジ抽出回路9の出力側にはピークホー
ルド回路10が接続され、ピークホールド回路10の出
力側にはマイクロコンピュータ11が接続されている。
マイクロコンピュータ11の制御ラインは、フォーカス
レンズ駆動装置12に接続され、フォーカスレンズ駆動
装置12からの駆動信号に基づいてフォーカスレンズ1
3が光軸方向に移動制御されるように構成されている。
なお、マイクロコンピュータ11は、本撮像装置を全体
的に制御するものであり、その制御ライン(コントロー
ルバス)は全ての構成要素に接続されているが、図1で
は、それらの制御ラインを省略し、フォーカスレンズ駆
動装置12への制御ラインのみを示している。
【0018】次に、本実施例に特有な電子式のズーム制
御時における合焦動作について説明する。なお、電子式
のズーム制御は、従来例と全く同様なので、ここでは、
合焦動作についてのみ説明する。
【0019】撮像素子2から垂直方向に間欠的に読出さ
れ、かつ、未だ水平方向には間欠読出し、内挿・補間処
理がなされていない本来の撮像信号が、オートゲインコ
ントロール回路4からエッジ抽出回路9に入力される。
すると、エッジ抽出回路9は、入力された上記本来の撮
像信号から立ち上がりエッジ成分と立ち下がりエッジ成
分を抽出する。抽出された立ち上がりエッジ成分と立ち
下がりエッジ成分はピークホールド回路10に供給され
る。そして、ピークホールド回路10は、垂直方向また
は、垂直・水平の両方向で、立ち上がりエッジ成分と立
ち下がりエッジ成分の各ピーク値をホールドする。この
ホールドされた各ピーク値は、マイクロコンピュータ1
1に供給される。
【0020】マイクロコンピュータ11は、供給された
立ち上がりエッジ成分、立ち下がりエッジ成分のピーク
値を比較することにより、合焦状態であるか、或いは非
合焦状態であるか(前ピン状態か、或いは後ピン状態
か)を判定し、立ち上がりエッジ成分と立ち下がりエッ
ジ成分のピーク値が等しくなく、非合焦状態であると判
定した場合には、立ち上がりエッジ成分と立ち下がりエ
ッジ成分のピーク値の差分値に基づいて、フォーカスレ
ンズ制御信号(図示省略したフォーカスレンズ駆動用モ
ータに対する回転方向、回転開始、回転停止の信号)を
作成し、フォーカスレンズ駆動装置12に供給する。す
ると、フォーカスレンズ駆動装置12の駆動信号により
フォーカスレンズ13が光軸方向に移動制御されて合焦
動作が行われる。
【0021】このように、電子式のズーム制御時に、垂
直方向に間欠的に読出され、かつ、未だ水平方向には間
欠読出し、内挿・補間処理がなされていない本来の撮像
信号に基づいて作成されたAF制御用の信号によりAF
制御が行われるので、電子式のズーム制御時において
も、精度が劣化したり誤動作を招くことのない、安定し
た高精度の合焦動作が可能となる。
【0022】なお、本発明は、上記の実施例に限定され
ることなく、例えば、エッジ抽出回路9により抽出され
たエッジ信号を用いて合焦/非合焦の判定を行うことな
く、オートゲインコントロール回路4の出力信号から特
定の周波成分を抽出して合焦/非合焦の判定を行っても
よい。また、合焦/非合焦の判定は、これらのエッジ信
号、または特定の周波成分だけでなく、他の信号をも加
味して行ってもよい。さらに、オートゲインコントロー
ル回路4の出力信号そのものではなく、この信号にガン
マ補正を施した信号や、ニーをかけた信号をエッジ抽出
回路9に入力する方式でもよい。
【0023】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、電子式のズーム制御時に、垂直方向に間欠的に読
出され、かつ、未だ水平方向には間欠読出し、内挿・補
間処理がなされていない本来の撮像信号に基づいて作成
されたAF制御用の信号によりAF制御が行われるの
で、電子式のズーム制御時においても、精度が劣化した
り誤動作を招くことのない、安定した高精度の合焦動作
が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例によるオートフォーカス方式
を適用した電子ズーム機能付き撮像装置の概略構成を示
すブロック構成図である。
【図2】従来の電子ズーム機能を備えた撮像装置の概略
構成を示すブロック構成図である。
【図3】電子ズーム時における撮像素子の走査タイミン
グを示すタイムチャートである。
【図4】電子ズームにより像倍率拡大する際の被写体の
イメージを示す図である。
【符号の説明】
1 走査タイミングパルス発生回路 2 撮像素子 3 相関2重サンプリング回路 4 オートゲインコントロール回路 5 A/D変換器 6 信号処理回路 7 メモリー回路 8 D/A変換器 9 エッジ抽出回路 10 ピークホールド回路 11 マイクロコンピュータ 12 フォーカスレンズ駆動装置 13 フォーカスレンズ 14 撮像素子受光面 15 モニター画面

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被写体の像倍率によって定まる転送レー
    トに従って撮像素子から撮像信号を間欠的に読出し、読
    出した撮像信号から補間信号を生成して前記読出した撮
    像信号に内挿することにより、被写体の像倍率を電子的
    に拡大する撮像装置において、 前記撮像素子から間欠的に読出されたままの補間前の撮
    像信号から特定の周波数成分、またはエッジ成分を抽出
    する抽出手段と、 該抽出手段により抽出された前記特定の周波数成分、ま
    たはエッジ成分に基づいて合焦/非合焦を判定する判定
    手段と、 該判定手段による合焦/非合焦の判定結果に基づいて合
    焦制御を行う合焦制御手段とを備えたことを特徴とする
    撮像装置のオートフォーカス方式。
JP4306165A 1992-10-19 1992-10-19 撮像装置のオートフォーカス方式 Pending JPH06133206A (ja)

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