JPH0614235A - 撮像装置 - Google Patents

撮像装置

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JPH0614235A
JPH0614235A JP4166197A JP16619792A JPH0614235A JP H0614235 A JPH0614235 A JP H0614235A JP 4166197 A JP4166197 A JP 4166197A JP 16619792 A JP16619792 A JP 16619792A JP H0614235 A JPH0614235 A JP H0614235A
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JP
Japan
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value
lens
correlation
calculated
focusing
Prior art date
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Pending
Application number
JP4166197A
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English (en)
Inventor
Nobuhiro Takeda
伸弘 竹田
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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  • Automatic Focus Adjustment (AREA)

Abstract

(57)【要約】 複数のレンズ位置における合焦検出情報をレンズを移動
しながら取り込み、これら複数のレンズ位置における合
焦検出情報に相関がない場合は被写体に変化があったも
のと判断して焦点調節動作を再実行するように構成した
撮像装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電子スチルカメラ等の撮
像装置の自動焦点(以後、AFと称す)機能に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】図3は被写体を撮像する固体撮像素子の
出力より画像のぼけ量を検出し自動的に合焦させる機能
を持った自動焦点機能付電子スチルカメラのブロック図
である。同図において1はレンズユニット、2はレンズ
駆動モーターであり、3は絞り、4は絞り駆動回路であ
る。5は被写体像を電気信号に変換するCCD等の固体
撮像素子であり、6は固体撮像素子を駆動するための固
体撮像素子駆動回路である。7は固体撮像素子5の出力
をA/D変換するA/D変換回路である。8はA/D変
換回路7の出力を記憶するメモリーである。9は、ぼけ
量をあらわす被写体のエッジの幅を表わすES値(後
述)を算出するESフィルターである。10はシステム
全体を制御するCPUからなるシステム制御回路であ
る。11はメモリー8の出力にたいしてγ変換、帯域制
限等の処理を行う撮像信号処理回路である。12は撮像
信号処理回路11の出力をD/A変換するD/A変換回
路である。13はD/A変換回路12の出力をFM変調
するFM変調回路である。14はFM変調回路13の出
力を電流増幅するRECアンプである。15は磁気ヘッ
ド、16は記録媒体であるビデオフロッピー等の磁気シ
ート、17は磁気シート16を回転させるモーター、1
8はモーターの回転を安定させるためのモーターサーボ
回路である。19は被写体の明るさを測定するための測
光素子である。20はレリーズスイッチでありこのスイ
ッチの投入とともに一連の撮影動作が開始される。
【0003】図4に固体撮像素子としてよく用いられて
いるインターライン転送型固体撮像素子を示す。同図に
おいて、501はインターライン転送型固体撮像素子で
ある。502は、光を電荷に変えて蓄積するフォトダイ
オード、503は、フォトダイオードで発生した電荷を
垂直方向に転送する垂直CCDである。V1〜V4は、
垂直CCD503の転送電極であり、V1はフォトダイ
オードの奇数行の電荷を転送する転送ゲートを兼ねてい
る。同様に、V3はフォトダイオードの偶数行の電荷を
転送する転送ゲートを兼ねている。垂直CCD503
は、4相の転送パルスで駆動される。504は、垂直C
CD503より、転送されてくる電荷を、水平方向に転
送する水平CCDである。H1、H2は、水平CCD5
04の転送電極であり、2相の転送パルスで駆動され
る。505は、電荷を電圧に変換し出力する出力アンプ
である。506は、不要電荷を逆転層により掃き捨てる
ための、トップドレインである。507は、不要電荷を
順転送により掃き捨てるための、ボトムドレインであ
る。
【0004】図5は自動焦点機能付電子スチルカメラの
動作シークエンスを示した図である。時刻T0にレリー
ズスイッチ20が投入されると一連の撮影シークエンス
が開始される。測光素子19の出力より撮影のための最
適絞り値Avおよび最適シャッタースピードTvを算出
する。T1からT2の間に絞りを解放に設定しT2から
T3の間にn段ステップもしくは連続的に無限遠から至
近までのピント位置までレンズユニット1をレンズ駆動
モーター2によって移動させるとともにn回の不要電荷
の掃き捨て、露光、信号電荷読み出しといった一連の動
作すなわちAF動作を行いn回の信号電荷読み出しにお
ける固体撮像素子5の出力からぼけ量を算出することに
よって最もぼけ量の少ない位置すなわち最適ピント位置
を算出する。T3からT4の間に絞り値をAvに設定す
ると同時にレンズユニット1を合焦レンズ位置に設定す
る。T4から不要電荷を逆転相によりトップドレイン5
06に掃き捨てるクリア動作を行い、その後、本露光を
行う。次にT5から信号電荷の読み出しを行うとともに
磁気シート16に処理信号を記録する。
【0005】図6は、ぼけ量を検出するための方法の1
つであるES法の説明をする図である。ES法に関して
は特開昭62−103616号公報に開示されているの
で簡単な説明にとどめる。同図において(a)は映像信
号であり合焦時はエッジが立ち、非合焦時はエッジが寝
る。(b)は映像信号を微分波形の絶対値Dである。
(c)(d)はそれぞれ微分波形Dの遅延信号DL1、
DL2であり(e)は積分波形Iであり映像信号のエッ
ジ部のコントラストをあらわす。(f)のごとくDをI
で割算することによってエッジの鋭さを示すES値をあ
らわす。
【0006】図7はESフィルタ9の構成例である。図
7において801は微分回路、802は絶対値回路、8
03は遅延回路、804は積分回路、805は割算回路
である。
【0007】図8は合焦位置を求めるためにAF動作を
行う際のレンズ位置とES値の変化を示した図である。
レンズ送りは最小位置から最大位置まで連続的に送り、
その間1垂直走査期間毎(1Vと略)に画像情報を固体
撮像素子5に蓄積しその信号を読み出しその画像情報か
らES値を求めて最もES値が大きかった位置を合焦位
置とする。レンズ送り量を横軸と合焦信号(この場合は
ES値)を縦軸にとった時に描かれる合焦位置をピーク
とする曲線を山登り曲線というが、ES法の山登り曲線
は、急峻であり合焦検出の精度がよい。以上の説明は、
入力される画像情報の全情報を用いてAF動作を行って
いるがAF動作には迅速さが要求されるので、通常は一
定の面積を持つ測距枠を用いてこの測距枠内でAF動作
が行われている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述のA
F動作時では、レンズの一つの位置に対し最大1Vの時
間がかかるためAF動作には、かなりの時間がかかる。
その間に被写体が動く、あるいは、測距枠内を何かが横
切る等のことが起った場合、被写体以外のES値算出し
てしまい、したがって正確なAF動作が行えないという
問題点があった。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、現在の
レンズピント位置におけるES値と前のレンズピント位
置のES値との相関により状況を判断しながらAF動作
を行うことにより安定でかつ正確な合焦情報を得ること
ができる。
【0010】
【実施例】以下、本発明の撮像装置の実施例について説
明する。回路ブロックの構成は図3の構成と同一であ
り、本発明はシステム制御回路の制御動作及び機能にあ
る。
【0011】図1および図5を用いて本発明のAF動作
を説明する。図5と同様に時刻T0にレリーズスイッチ
20が投入されると一連の撮影シークエンスが開始され
る。測光素子19の出力より最適絞り値Avおよび最適
シャッタースピードTvを算出する。T1からT2の間
に絞りを解放に設定する。その後、本発明のAF動作を
行う。最初にレンズピント位置を至近に設定しレンズ位
置に対応する変数Lを0に初期化する(101)。不要
電荷の掃き捨て、露光、信号電荷読み出しといった一連
の動作(102)を行いこの時得られた画像信号からE
S値を算出しその時のES値をES(0)とする(10
3)。
【0012】レンズユニット1をレンズ駆動モーター2
によって1ステップ移動させL=L+1とした(10
5)後、不要電荷の掃き捨て、露光、信号電荷読み出し
といった一連の動作(106)を行いこの時得られた画
像信号からES値を算出しその時のES値をES(L)
とする(107)。|ES(L)−ES(L−1)|で
相関を判定し、その結果が相関の基準値Aより大きい場
合には、被写体が動く、あるいは測距枠内を何かが横切
る等のことが起ったと考えられるので、AF動作を始め
からやり直す(108)。基準値Aは、レンズの特性等
によって決められる。基準値より小さい場合には、正し
いES値であると判断する。レンズピント位置が無限
遠、つまりLがレンズの総送り量Nになるまで104以
降の動作を繰り返す。以上の動作により得られたES値
より例えばES値が最大となるレンズ位置を合焦レンズ
位置と決定する(109)。T3からT4の間に絞り値
をAvに設定すると同時にレンズユニット1を合焦レン
ズ位置に設定する。T4から不要電荷を逆転相によりト
ップドレイン506に掃き捨てるクリア動作を行い、そ
の後、本露光を行う。次にT5から信号電荷の読み出し
を行うとともに磁気シート16に処理信号を記録する。
撮影時に合焦レンズ位置にレンズユニット1を移動させ
る場合にAF動作終了地点から直接移動させるかまた
は、AF動作終了後、一旦、AF動作開始地点に移動さ
せAF動作の時と同じ方向から合焦レンズ位置に移動さ
せてもよい。ボケ量検出のフィルターは、ESフィルタ
ーに限らず、例えば、ハイパスフィルタやバンドパスフ
ィルターでも良い。さらに、合焦検出手段がアナログで
構成されている回路で行ってもよいことは言うまでもな
い。
【0013】図2は本発明の第2の実施例である。最初
にレンズピント位置を至近に設定しレンズ位置に対応す
る変数Lを0に初期化する(101)。不要電荷の掃き
捨て、露光、信号電荷読み出しといった一連の動作(1
02)を行いこの時得られた画像信号からES値を算出
しその時のES値をES(0)とする(103)。
【0014】繰り返しの回数を表すmを1に初期化し
(201)レンズユニット1をレンズ駆動モーター2に
よって1ステップ移動させL=L+1とした(105)
後、不要電荷の掃き捨て、露光、信号電荷読み出しとい
った一連の動作(106)を行いこの時得られた画像信
号からES値を算出しその時のES値をES(L)とす
る(107)。|ES(L)−ES(L−1)|が相関
の基準値Aより大きい場合には、被写体が動く、あるい
は測距枠内を何かが横切る等のことが起ったと考えられ
るので、レンズの位置は、移動させずに不要電荷の掃き
捨て、露光、信号電荷読み出しといった一連の動作(1
06)を行いこの時得られた画像信号からES値を算出
しその時のES値をES(L)とする(107)動作を
行う。このような動作を基準値Aより小さくなるか(1
08)あるいは、mが、任意に決められた繰り返し係数
Bを越えるまで(202、203)繰り返される。mが
Bより大きくかつ|ES(L)−ES(L−1)|が相
関の基準値Aより大きい場合には、AF動作を始めから
やり直す(108)。|ES(L)−ES(L−1)|
が基準値より小さい場合には、正しいES値であると判
断する。レンズピント位置が無限遠、つまりLがレンズ
の総送り量Nになるまで104以降の動作を繰り返す。
以上の動作により得られたES値より例えばES値が最
大となるレンズ位置を合焦レンズ位置と決定する(10
9)。
【0015】上記第1および2の実施例では、合焦状態
の情報を用いて相関を算出しているが、例えば画像の輝
度情報を用いるあるいは、撮像素子以外の例えば測光素
子の出力などから算出するなど他の方法であってもよ
い。
【0016】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、合
焦動作中に、複数のレンズ位置における合焦状態の情報
の相関を判定し、相関のないときは再び合焦動作をやり
直すようにしたので、被写体の動きや、ノイズ等によっ
て誤動作することなく、安定でかつ正確な合焦情報を得
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例のAF動作の流れ図であ
る。
【図2】本発明の第2の実施例のAF動作の流れ図であ
る。
【図3】自動焦点機能付電子スチルカメラのブロック
図。
【図4】インターライン転送型固体撮像素子の構成図。
【図5】自動焦点機能付電子スチルカメラの動作シーク
エンスである。
【図6】ES法を説明する図。
【図7】ESフィルターの構成図。
【図8】AF動作を行う際のレンズ位置とES値の変化
を示す図。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 撮像手段より出力される画像信号にもと
    づいて被写体の合焦状態を判断する合焦検出手段と、被
    写体を撮影するための光学系と、該光学系を合焦位置に
    移動させるための駆動系と、前記光学系を移動させなが
    ら複数のレンズ位置で前記合焦検出手段により合焦状態
    を判断するとともに該複数のレンズ位置における被写体
    の相関状態を判定し、相関がない場合には、前記合焦動
    作を再び行わせる制御手段とを備えたことを特徴とする
    撮像装置。
  2. 【請求項2】 前記被写体の相関を撮像素子の信号出力
    から得られる画像信号を用いて算出することを特徴とす
    る請求項1に記載の撮像装置。
  3. 【請求項3】 前記被写体の相関を撮像素子の信号出力
    から得られる画像信号を用いた前記合焦検出手段より出
    力される合焦情報から算出することを特徴とする請求項
    1に記載の撮像装置。
JP4166197A 1992-06-24 1992-06-24 撮像装置 Pending JPH0614235A (ja)

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JP4166197A JPH0614235A (ja) 1992-06-24 1992-06-24 撮像装置

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JP4166197A JPH0614235A (ja) 1992-06-24 1992-06-24 撮像装置

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