JPH0799600A - 自動合焦装置付き撮像装置 - Google Patents

自動合焦装置付き撮像装置

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JPH0799600A
JPH0799600A JP5241418A JP24141893A JPH0799600A JP H0799600 A JPH0799600 A JP H0799600A JP 5241418 A JP5241418 A JP 5241418A JP 24141893 A JP24141893 A JP 24141893A JP H0799600 A JPH0799600 A JP H0799600A
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JP
Japan
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image pickup
signal
light
image
light projecting
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Withdrawn
Application number
JP5241418A
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English (en)
Inventor
Shingo Tatsumi
晋吾 辰巳
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Publication of JPH0799600A publication Critical patent/JPH0799600A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 コントラストの少ない被写体に対しても自動
合焦機能を発揮する。 【構成】 撮影レンズ1から入射しCCD2で光電変換
した画像情報をバンドパスメモリ5を介してフォーカス
制御装置6に入力し、レンズ駆動装置7によって撮影レ
ンズ1を移動して合焦させるパッシブ方式の自動合焦装
置を備えたビデオカメラであって、投光制御装置12に
よって制御される投光装置13によって間欠的に被写体
をスポット照射して自動合焦機能を動作させ、スポット
照射により増加した出力部分を加算器11に帰還させて
投光装置13のスポット照射が撮影した画面に影響する
ことをなくする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は自動合焦装置付きのビデ
オカメラ等、撮像装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】自動合焦(オートフォーカス)装置付き
従来のTTL方式ビデオカメラの一例をブロック図5を
参照して説明する。
【0003】図示してない被写体からの光は、レンズ1
に依って撮像部2の撮像面上に結像される。撮像部2で
は、被写体からの光を光電変換して、電気信号R,G,
Bとして出力しプロセス回路3へ送る。プロセス回路3
では、必要な処理、例えば、ホワイトバランス、γ処
理、色差マトリックス等を施し輝度信号Y,色差信号R
−Y,B−Yを出力する。輝度、色差信号は、エンコー
ダ回路4でビデオ信号に変換して出力される。
【0004】一方、プロセス回路3からの輝度信号は、
バンドパスフィルタ5へ送られ高周波成分を弁別された
後、フォーカス制御装置6へ送られる。フォーカス制御
装置6は例えば小型電子計算機(マイクロプロセッサ)
等で構成されている。フォーカス制御装置6では、バン
ドパスフィルタ5からの信号を一定周期毎に取り込み
(例えば、ビデオのV周期毎)、前回の信号のレベルと
現在の信号のレベルとを比較して、現在のレベルが最大
になるようにレンズ駆動装置7を駆動することに依って
レンズ1と撮像部2との光軸方向の相対位置を制御する
ことによって、自動的に合焦させることが出来る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記の様な、従来技術
には次の様な問題点があった。
【0006】即ち、上記従来例は、いわゆる「パッシブ
方式」のオートフォーカス(AF)であり、上記方式に
固有の欠点として、被写体のコントラストが少ない場
合、被写体からの情報が得られずAF動作が不可能にな
るという問題点がある。更に、この様なAF装置を、い
わゆる書画カメラ装置に適用すると、上記問題点が顕著
になる。即ち、書画カメラ装置の場合、被写体として紙
面が多く、文字の少ない紙面ではコントラストが殆ど無
い様な状況が頻発するからである。
【0007】本発明は、上記従来技術の問題点を解消す
るためになされたもので、コントラストの少い被写体に
も容易にAF動作が可能な自動合焦装置付き撮像装置の
提供を目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明に係る自動合焦装
置付き撮像装置は、被写体からの光を撮像面に結像させ
るレンズと、結像面上の光の像を電気信号に変換する撮
像部と、撮像部からの信号を映像信号に変換する信号処
理装置と、パッシブ方式の自動合焦装置とから成る撮像
装置であって、被写体に非発散光を照射する投光装置
と、上記投光装置を間欠的に駆動する制御を行う投光制
御装置と、少なくとも1つの画像メモリ装置と、上記画
像メモリ装置の出力信号と前記撮像部からの信号との画
像の相関をとる相関手段と、該相関手段の結果に関する
情報を前記信号処理装置に帰還して投光装置からの照射
による撮像部出力部分を消去する帰還手段とを備えた事
を特徴とする構成によって、前記の目的を達成しようと
するものである。
【0009】
【作用】上記の構成により、本発明は、投光装置と少く
とも一つの画像メモリ装置と相関手段とを設けた事に依
って、コントラストの無い被写体を撮像する時でも、投
光装置を点滅して非発散光(スポットライト)を間欠的
に照射することによって良好なAF動作を行うことがで
きる。また帰還手段によって投光装置からの照射が撮像
画面に影響を与えることはなく、良好な撮影を行うこと
ができる。
【0010】
【実施例】次に、本発明の一実施例を図1を参照して説
明する。図1は、本発明に係る一実施例の概略ブロック
図である。従来例の図5と同一部分または相当部分は同
一符号で示し、重複説明を省き、新たに追加した構成と
動作について以下説明する。
【0011】撮像部2からの信号Rは、画像メモリ装置
8(例えば、ビデオのフィールドメモリ装置)に入力さ
れる。画像メモリ装置8は、投光制御装置12によって
制御され、投光装置13に依って投光する特定期間のみ
画像メモリ装置8から信号R1Vを出力する様に構成され
ている。
【0012】画像メモリ装置8の出力R1Vは、加算器9
に入力される。一方、加算器9には信号R(メモリによ
る遅延の無い信号、以後、R0Vと呼ぶ)も入力され、R
0VとR1Vの差を取る事に依ってフィールド間の相関出力
RC を出力する。加算器9の出力は、スイッチ10及び
バンドパスフィルタ5に入力される。スイッチ10の他
端には、基準電圧Vref が入力されている。この基準電
圧Vref は、加算器9からの信号の“0”レベルに設定
されている。また、スイッチ10の中点は加算器11に
接続されている。
【0013】スイッチ10は、投光制御装置12に依っ
て制御され、投光時には加算器9と加算器11が接続さ
れ、非投光時には基準電圧Vref と加算器11が接続さ
れる。加算器11には、遅延器14−1に依ってRC に
対する時間調整がされたR0Vが入力される。
【0014】加算器11の出力は、プロセス回路3に入
力される。また、他の信号B,Gは、信号R0Vと時間を
合わせるため、各々遅延器14−3、14−2を経た
後、プロセス回路3に入力される。
【0015】一方、投光制御装置12へは、フォーカス
制御装置6から情報が入力され、被写体からの情報が無
い時に投光装置13を動作させると共に、フォーカス制
御装置6へ投光中であることを伝える情報を送る。
【0016】投光装置13は、例えば、発光ダイオード
(LED)、投光用レンズ等で構成され、被写体に対し
て発散しない光(スポット光)を投光する。また、LE
D発光のスペクトラムは、撮像装置2に依って受光しう
る範囲のものである事は言うまでもない。即ち、本例の
場合、LEDの発光スペクトルは、撮像部2の赤の分光
感度特性内に有り、他の緑及び青の分光感度特性には入
らない特性のものである。なお、投光制御装置12によ
る投光制御は、1フィールド毎に間欠的に行われる。
【0017】次に、動作について説明する。
【0018】まず、投光をしていない状態で、被写体の
コントラストが無い場合、例えば、白い紙を撮像してい
る場合に付いて説明する。
【0019】被写体にコントラストが無いのであるか
ら、撮像部2の出力R0Vは一様なレベルの信号である。
また、投光制御装置12の制御に依って画像メモリ装置
8からの出力R1Vは出力されてこない。従って、加算器
9の出力はR0Vの信号がそのまま出力される。この時、
スイッチ10の中点は、投光制御装置12に依って基準
電圧Vref に接続されているため、それ以降には信号は
伝わらない。従って、プロセス回路3のR入力には、遅
延器14−1に依って一定時間の遅延を受けたR0V信号
がそのまま入力され、通常の撮影状態と同じになる。一
方、加算器9からの信号は、バンドパスフィルタ5にも
入力される。しかし、この入力信号は一様であるため、
バンドパスフィルタ5を通過すると、信号成分は無くな
ってしまう。従って、フォーカス制御装置6は、被写体
にコントラストの無い事を認識し、投光制御装置12に
依って投光装置13を動作させる事により、被写体にス
ポット光を照射する事になる。
【0020】一方、コントラストの有る被写体を撮像し
ているときは、上記と同様の過程を経た後フォーカス制
御装置6に信号が入力されるため、通常のオートフォー
カス動作を行う。
【0021】次に、投光装置13から被写体にスポット
光を照射している時の動作に付いて説明する。前記の様
に、投光装置13を駆動するときは、例えばV周期で、
間欠的に駆動する。
【0022】最初に、投光装置13から光を照射してい
る期間の状態に付いて説明する。まず、この状態の時
の、被写体の様子を図2(A)に、そして撮像部2から
の出力R0Vを図2(B)に模式的に示してある。なお、
簡単の為に、被写体は一様な反射率の白い被写体、例え
ば、紙とする。
【0023】図2(A)の四角で囲った箇所は白い被写
体を示し、中央の円は投光装置13に依って照らされた
スポット光を示す。尚、図中横方向はビデオのH方向に
相当し、縦方向はビデオのV方向に相当する様に書いて
ある。
【0024】この様な被写体を撮像した時の撮像部2か
らの出力は、図2(B)に示す様になる。(B)−1は
H方向の波形の模式図であり、(B)−2はV方向の波
形の模式図である。図中、aのレベルは、(A)に示す
白い紙の部分の明るさに相当し、bのレベルは、(A)
に示すスポット光の部分の明るさの増加分(スポット光
に依る明るさ)に相当する。
【0025】次に、投光装置13から光を照射していな
い期間の様子を図3に示す。
【0026】図3(C)は図2(A)に相当し、同様に
(D)−1は(B)−1に、(D)−2は(B)−2に
相当し、図2からスポット光を無くしたものであり、ス
ポット光以外は図2と同じである。
【0027】次に、信号処理系の動作に付いて、図4の
概略タイミングチャートを参照しながら説明する。な
お、撮像部2で用いる撮像素子としてフィールド蓄積モ
ードの固体撮像素子(例えば、CCD撮像素子)を用い
た場合を例にとって説明する。
【0028】図中横軸は時間軸を現す。図中(1)はV
D信号を示し、(2)はフィールド信号を示す。(3)
の信号は、いわゆるトランスファーゲートパルスΦtで
あり、固体撮像素子内の光電変換素子(例えば、フォト
ダイオード)に蓄積された電荷を読みだし用CCD転送
ラインに転送するパルスのタイミングを現す。即ち、良
く知られている様に、前のΦtから現在のΦtまでの間
に蓄積された信号が、次のΦtまでの間に読み出される
のである。従って、投光装置13によるスポット光を
(4)の様なタイミングで照射すると撮像部2からの出
力R0Vは、(5)の様になる。即ち、スポット光の照射
タイミングは、ΦtとつぎのΦtの間の期間であれば良
い。この信号を画像メモリ装置8で1V遅延させた信号
R1Vの波形は(6)のようになる。従って、加算器9
で、R0VとR1Vの減算を行った加算器9の出力RC は
(7)の様な波形になる。尚、図中“0”は、信号が無
いと言う事を現すものである。
【0029】R0V中スポット光に依存する信号が現れる
期間、例えばフィールドパルスFDの“H”の期間、上
記信号RC をスイッチ10に依って通過させる様にした
信号RCSを(8)に示す。この信号RCSとR0Vが遅延器
14−1を通過した信号RDOV とを加算器11に入力し
て、RDOV −RCSの演算を行うと、スポット光によるレ
ベルaがキャンセルされる。この時の波形を(9)に示
す。従って、以降の信号処理にはスポット光の影響は無
くなり、通常の撮影と同じになる。
【0030】一方、加算器9の出力はバンドパスフィル
タ5に入力されている。この信号(図4(7)の波形)
は、被写体上のスポット光にのみ依存した信号であり、
レンズ1のフォーカス状態を反映している。この信号が
バンドパスフィルタ5を通過すると、(10)の波形の
様になり、従来のオートフォーカス用の信号として使わ
れる。このようにして、被写体にコントラストが無い場
合でも、投光装置によって光を間欠的に投光する事に依
って、良好なオートフォーカス動作が可能となると共に
撮像画面上には影響が無く良好な撮影画像が獲られる。
【0031】本発明の一実施例(図1)では、画像メモ
リとしてフィールドメモリの場合について説明したが、
これに限った事ではなく、例えば、フレームメモリを用
いても良い。
【0032】また、本発明の画像メモリ装置として、フ
ィールドメモリやフレームメモリとして説明したが、こ
れは1フィールドあるいは1フレーム全域にわたるメモ
リである必要は無い。即ち、フィールドまたはフレーム
期間内の画像メモリであり、スポット光による画像エリ
アをカバーしていれば良い。従って、コストの面から
は、スポット光を小さくして、メモリのエリアを出来る
だけ狭くする方が良い。
【0033】また、本発明の一実施例では、赤色の信号
に対して処理を行う場合に付いて説明したが、これに限
った事では無い。即ち、緑色や青色の信号に対して信号
処理を行うようにシステムを構成しても良いし、複数の
組み合わせでシステムを構成しても良い。この時、対応
する投光装置は、対応する色を発光するように構成する
事は言うまでもない。
【0034】また、本発明の一実施例では、被写体にコ
ントラストが有る時は、通常のオートフォーカス動作を
し、被写体のコントラストが無い時に、投光装置に依っ
て光を照射するシステムについて説明した。しかし、オ
ートフォーカス動作を行うときは、常に、投光装置に依
って光を照射する様に構成しても良い。この場合は、照
射された光は、オートフォーカスでフォーカスを合わせ
ようとしている箇所の被写体上でのインジケータの役割
を果たす。従って、書画カメラ装置等に適用すると、操
作しやすくなり効果大である。
【0035】更に、本発明の一実施例では、プロセス回
路の前に本発明の信号処理を施しているが、信号処理を
施す位置はこれに限った事ではない。例えば、ホワイト
バランスの処理をした後でも良いし、ガンマ処理を施し
た後でも良い。
【0036】また、当然の事であるが、白黒のビデオカ
メラに対しても同様に構成できる事は、言うまでもな
い。
【0037】更に、本発明の一実施例に用いた「パッシ
ブ方式」のオートフォーカス方式として、いわゆる「山
のぼり」方式のうちの一例を挙げて説明したが、これに
限った事ではない。「山のぼり」方式の他の方法を用い
ても良い。例えば、二次微分による「山のぼり」方式で
も同様の効果を得られる。更に、「パッシブ方式」の内
の他の方式、例えば「位相比較方式」に適用しても良
い。
【0038】
【発明の効果】上述の様に、本発明に依れば、投光装置
と投光制御装置と画像メモリ装置と相関手段を設け、投
光装置を間欠的に駆動する事に依り、パッシブ方式のオ
ートフォーカス装置を用いた場合でも、良好なオートフ
ォーカス動作が可能となると共に、撮影画面には投光装
置に依る光が映らず良好な撮影が可能となる。
【0039】特に、書画カメラ装置の様に、コントラス
トの少ない被写体を撮像する頻度の高いビデオカメラ装
置に適用してその効果大である。更に、書画カメラ装置
に用いた場合、投光装置に依る光が目視できるので、操
作者にAFするポイントが分かり、操作性が良くなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 一実施例のブロック図である。
【図2】 一実施例の投光装置からの照射と出力の説明
図である。
【図3】 一実施例の投光装置からの照射がないときの
出力の説明図である。
【図4】 一実施例の動作タイミングチャートである。
【図5】 従来の自動合焦装置付ビデオカメラのブロッ
ク図である。
【符号の説明】
1 レンズ 2 撮像部(CCD) 3 プロセス回路 4 エンコーダ回路 5 バンドパスフィルタ 6 フォーカス制御回路 7 レンズ駆動装置 8 画像メモリ 9,11 加算器 12 投光制御装置 13 投光装置

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被写体からの光を撮像面に結像させるレ
    ンズと、結像面上の光の像を電気信号に変換する撮像部
    と、撮像部からの信号を映像信号に変換する信号処理装
    置と、パッシブ方式の自動合焦装置とから成る撮像装置
    であって、被写体に非発散光を照射する投光装置と、上
    記投光装置を間欠的に駆動する制御を行う投光制御装置
    と、少なくとも1つの画像メモリ装置と、上記画像メモ
    リ装置の出力信号と前記撮像部からの信号との画像の相
    関をとる相関手段と、該相関手段の結果に関する情報を
    前記信号処理装置に帰還して投光装置からの照射による
    撮像部出力部分を消去する帰還手段とを備えた事を特徴
    とする自動合焦装置付き撮像装置。
JP5241418A 1993-09-28 1993-09-28 自動合焦装置付き撮像装置 Withdrawn JPH0799600A (ja)

Priority Applications (1)

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JP5241418A JPH0799600A (ja) 1993-09-28 1993-09-28 自動合焦装置付き撮像装置

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JP5241418A JPH0799600A (ja) 1993-09-28 1993-09-28 自動合焦装置付き撮像装置

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JPH0799600A true JPH0799600A (ja) 1995-04-11

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JP5241418A Withdrawn JPH0799600A (ja) 1993-09-28 1993-09-28 自動合焦装置付き撮像装置

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006178263A (ja) * 2004-12-24 2006-07-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd 自動合焦用補助光を搭載した撮像装置
US7126640B1 (en) 1999-08-25 2006-10-24 Canon Kabushiki Kaisha Autofocus strobe control in image sensing apparatus
JP2007163527A (ja) * 2005-12-09 2007-06-28 Fujifilm Corp ディジタル・カメラおよびその制御方法

Cited By (3)

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