JPH09322046A - 画像入力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 画像を見ないで容易にフォーカス合わせので
きる画像入力装置を提供する。 【構成】 手動フォーカス調整手段で調整されたフォー
カス状態は、フォーカス照合状態値を表示する棒グラフ
領域４２１において、棒グラフ４２２の増減により表示
される。４２３は従前のフォーカス焦合状態値の最大値
を示す線である。ユーザは、棒グラフ４２２が最大にな
るよう、手動フォーカス調整手段を動かすことにより、
画像を見ないでフォーカスを容易に合わせることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、手動でフォーカス
を調整する画像入力装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】カメラのフォーカスを合わせる手段とし
て、ユーザがフォーカスリングを操作してフォーカスを
焦合（焦点整合）させるマニュアルフォーカス方式と、
フォーカスの焦合情報を読み出し、フォーカスリング等
を自動的に動かしてフォーカスを焦合させるオートフォ
ーカス方式がある。

【０００３】マニュアルフォーカスの場合は、ユーザが
撮影されている画像を見ながらフォーカスリングを調整
し、最適なフォーカスを得る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところがコンピュータ
の画面に表示される動画像はＮＴＳＣモニタに比べる
と、圧縮やＡ／Ｄ変換のための画質が悪く、画質を上げ
て表示しようとすると、フレームレートの低下を招き、
焦合しづらくなってしまうという問題がある。

【０００５】本発明は、このような状況のもとでなされ
たもので、画像を見ないで容易にフォーカス合わせので
きる画像入力装置を提供することを目的とするものであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明では、画像入力装置を次の（１）〜（４）の
とおりに構成する。

【０００７】（１）撮像光学系のフォーカスを手動で調
整する手動フォーカス調整手段と、前記フォーカスに関
係する数量的情報を生成するフォーカス情報生成手段
と、このフォーカス情報生成手段の数量的情報を表示す
る表示手段とを備えた画像入力装置。

【０００８】（２）表示手段は、当該画像入力装置で画
像を入力するコンピュータの表示手段である前記（１）
記載の画像入力装置。

【０００９】（３）表示手段は、数量的情報を棒グラフ
で表示するものである前記（１）または（２）記載の画
像入力装置。

【００１０】（４）表示手段は、従前の数量的情報の最
大値をも表示するものである前記（１），（２），
（３）のいずれかに記載の画像入力装置。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明は、コンピュータへ画像を
入力する画像入力装置として実施でき、また通常のビデ
オカメラ，電子スチルカメラ，銀塩フィルムカメラとし
て同様に実施することができる。

【００１２】以下本発明を、コンピュータへ画像を入力
する画像入力装置の例により詳しく説明する。なお実施
例ではフォーカスリングを手動で調整しているが、本発
明はこれに限らず、スイッチ，モータを介してフォーカ
スを手動調整するいわゆるパワーフォーカスの形で実施
することもできる。

【００１３】

【実施例】図１は、本発明の実施例である“画像入力装
置”の構成を示すブロック図である。図１において、１
００はカメラ部、２００は画像処理ボード、４００はホ
スト端末である。カメラ部１００と画像処理ボード２０
０はコネクタケーブル３００で接続される。画像処理ボ
ード２００はバスｉ／ｆ２０８により、ホスト端末４０
０と接続される。ホスト端末４００からバスｉ／ｆ２０
８経由で画像処理ボード２００及びカメラ部１００の制
御を行う。

【００１４】カメラ部１００の構成について説明する。

【００１５】１０６はシステム制御部で、ＣＰＵ，ＲＯ
Ｍ，ＲＡＭ，制御ポート，通信ポート等の機能を有する
ワンチップマイコンからなる。システム制御部１０６は
カメラ部１００の各デバイスを制御し、画像処理ボード
２００と双方向通信を行う。

【００１６】１０１は、撮像レンズ，ズームレンズ，フ
ォーカスレンズ，ズームレンズを手動で動かすためのズ
ームリング，フォーカスレンズを手動で動かすためのフ
ォーカスリングを備えたレンズ部である。１０２はレン
ズ部１０１を通過する入射光量を調整するアイリスユニ
ットで、アイリスおよびアイリスを手動で動かすための
アイリスリングを備える。１０３はレンズ部１０１及び
アイリスユニット１０２を経由した画像を光電変換し電
気信号に変換するＣＣＤ等の撮像素子である。１０５は
撮像素子１０３の蓄積動作，読み出し動作，リセット動
作を制御するＴＧ等の撮像素子駆動回路であり、制御信
号１１０経由でシステム制御部１０６から制御すること
によりシャッタスピードを変えることが出来る。撮像素
子駆動回路１０５からは映像同期信号１１２が出力され
る。１０４は撮像素子１０３の蓄積電荷のノイズを低減
するためにサンプリングホールドを行うと共に、撮像信
号のゲインを調整するＳ／Ｈ・ＡＧＣ回路であり、撮像
信号１１４を出力する。制御信号１１１経由でシステム
制御部１０６から制御することにより撮像信号１１４の
ゲイン調整をする。１０７はケーブル３００を接続する
ためのコネクタで、ケーブル３００からの脱着が可能で
ある。１１３はカメラ部１００と画像処理部２００との
間で双方向データ通信を行うデータ線及びデータ制御線
であり、システム制御部１０６のシリアル通信ポートに
接続されている。

【００１７】画像処理部２００について説明する。

【００１８】２０９はシステム制御部で、ＣＰＵ，ＲＯ
Ｍ，ＲＡＭ，制御ポート，通信ポート等の機能を有する
ワンチップマイコンからなる。システム制御部２０９は
画像処理部２００の各デバイスの制御，オートホワイト
バランス制御，カメラ部１００との通信，バスｉ／ｆ２
０８を介したホスト端末４００との通信を行う。またホ
スト部４００からのコマンドを解釈しホストから要求さ
れた動作を行う。

【００１９】２１１はケーブル３００を接続するための
コネクタであり、脱着可能である。２０１はカメラ部１
００からケーブル３００を介して伝送された撮像信号２
１７をデジタル信号２１８に変換するＡＤ変換回路であ
る。２０２はデジタル変換された撮像信号２１８を規格
化されたデジタル映像信号２１９に変換する処理を行う
信号処理回路である。信号処理回路２０２は垂直帰線期
間（Ｖブランキング）毎に、露出制御のために使用する
被写体の明るさデータ，ホワイトバランス制御のための
ホワイトバランスデータ，フォーカス制御のためのフォ
ーカス焦合データを通知するための割り込み信号をシス
テム制御部２０９のマイコンに発生させる。割込みを認
識したシステム制御部２０９はシリアルデータライン２
２３を介してこれらの情報を読み出し、システム制御部
２０９のＲＡＭエリアに書き込む。

【００２０】信号処理回路２０２においてフォーカス焦
合データを、被写体の映像信号より画面の尖鋭度として
検出している。鮮鋭度の評価値としてはバンドパスフィ
ルタにより抽出された映像信号の高周波成分の強度を用
いる。フォーカスリングを移動させていった時、フォー
カス焦合データが最大になる位置がフォーカスの合った
点である。

【００２１】２０４は規格化されたデジタル映像信号２
２５を多重化したコンポジット信号２２１に変換するた
めのエンコーダ回路で映像出力コネクタ２１０にコンポ
ジット信号２２１を出力する。２０６は信号処理回路２
０２及びＳＲＣ２０７からのデジタル映像信号を蓄積す
るメモリである。２０５は画像メモリ２０６の読出し，
書込みの制御を行うメモリコントローラ回路である。２
０７は画像処理部２００のデジタル映像信号２１３とホ
スト端末のデジタル映像信号２１４の縦横比の違いを変
換して吸収するスキャンレートコンバータ回路（ＳＲ
Ｃ）である。２０３はエンコーダ２０４への出力２２５
が、信号処理回路２０２のデジタル映像信号２１９か、
画像メモリ２０６のデジタル映像信号２１６かを選択す
る切換回路であり、制御線２２４によりシステム制御部
２０９により制御される。２０８はホスト端末４００で
あるコンピュータのバスに接続されるバスｉ／ｆ回路
で、ホスト端末４００と画像処理部２００との間でデジ
タル映像信号２１４，制御データ２２６のデータ通信を
行うとともに、ホスト端末４００からメモリコントロー
ラ２０５，ＳＲＣ２０７の制御を行うｉ／ｆを提供す
る。

【００２２】２１５はカメラ部１００の映像同期信号１
１２と対応する画像処理部２００の映像同期信号で、信
号処理回路２０２，メモリコントローラ２０５，エンコ
ーダ２０４に映像同期信号を提供する。

【００２３】２２２はカメラ部１００と画像処理部２０
０との間で双方向データ通信を行うシリアルデータ線及
びシリアルデータ制御線であり、システム制御部２０９
のシリアルデータポートに接続されている。

【００２４】２２６はホスト端末４００と画像処理部２
００との間で双方向データ通信を行うパラレルデータ線
及び制御線であり、システム制御部２０９の制御ポート
に接続されている。

【００２５】図２はホスト端末４００の構成を示すブロ
ック図である。パソコン本体に画像処理部２００を付加
した構成になっている。

【００２６】４０１はシステム制御部で、ＣＰＵ（中央
処理装置）４０２，プログラムを格納するためのＲＯＭ
４０３，プログラムを実行する際にワークエリアとして
使用するＲＡＭ４０４からなる。システム制御部４０１
はシステムバス４０５経由で各デバイスの状態を監視
し、装置全体の制御、状態に応じた操作／表示画面の作
成及びアプリケーションプログラムの実行などを行う。

【００２７】４０６はディスプレイ、４０７はビデオコ
ントローラ部でシステムバス４０５に接続されている。
４０８はキーボード４０９の入力をシステムに通知する
ためのキーボードインタフェース部であり、システムバ
ス４０５に接続されている。４１０はマウス４１１の入
力をシステム制御部４０１に通知するためのマウスイン
タフェース部であり、システムバス４０５に接続されて
いる。カメラ部１００，画像処理部２００はシステムバ
ス４０５に接続されている。

【００２８】ホスト端末４００と画像処理部２００，カ
メラ部１００の間で通信される制御コマンドを図３に示
す。

【００２９】要求コマンドはホスト端末４００が画像処
理部２００またはカメラ部１００に動作を要求するため
のコマンドである。応答コマンドは要求コマンドに対す
る応答のコマンドであり、ホスト端末４００から要求さ
れた動作をカメラ部１００又は画像処理部２００が終了
したらホスト端末４００に送信する。通知コマンドはカ
メラ部１００又は画像処理部２００が検出したイベント
をホスト端末４００に通知するコマンドである。

【００３０】ＡＣＫはコマンドを正常に受信したことを
送信側に通知するためのフレームである。

【００３１】３−１はホスト端末４００と画像処理部２
００の通信形態、３−２はホスト端末４００とカメラ部
１００の通信形態を示す。

【００３２】図４にホスト端末４００と画像処理部２０
０の間で送受されるデータのフォーマットを示す。Ｌは
フレーム長で何バイトのデータでフレームが構成されて
いるかを示す。ＦＩＤはフレーム識別子で、フレームの
属性を識別するために用いる。フレームの属性としてコ
マンドフレーム，ＡＣＫフレームの２種類ある。コマン
ドフレームにはデバイス指定ビットが含まれ、ホスト端
末４００がカメラ部１００と画像処理部２００を識別す
るために用いる。

【００３３】図３，３−１で示すように、画像処理部２
００がホスト端末４００から、デバイス指定ビットが画
像処理部２００の要求コマンドを受信した場合、画像処
理部２００は要求されたコマンドを実行し、実行が終了
したらホスト端末４００に応答コマンドを送信する。図
３，３−２で示すように、画像処理部２００がホスト端
末４００からデバイス指定ビッドがカメラ部１００の要
求コマンドを受信した場合、画像処理部２００は受信し
たコマンドをカメラ部１００に転送する。カメラ部１０
０から受信した応答コマンドと通知コマンドはホスト部
４００に転送する。

【００３４】ＡＣＫフレームはコマンドフレームを受信
した場合に、受信側から送信側の送られる受信通知フレ
ームである。図４，４−２はＡＣＫフレームの構造を示
す。ＡＣＫフレームはフレーム長が２バイト固定であ
り、パラメータ部が０の時正常受信、非０の時受信エラ
ーを示し、パラメータの内容でエラーの要因を示す。

【００３５】図５はホスト端末４００が映像を表示する
場合に開くウィンドウである。４１０は映像表示ウィン
ドウ、４１１は映像を表示する領域、４１２はこのウィ
ンドウを制御するための各種メニューを表示する領域、
４１３は露出を合わせる時にユーザがクリックする露出
ボタンの領域、４１４はフォーカスを合わせる時にユー
ザがクリックするフォーカスボタンの領域である。

【００３６】図６はフォーカスボタン４１４をクリック
した時に表示されるダイアログボックスである。４２０
はダイアログボックスの表示領域、４２１は画像処理部
２００から読み出したフォーカス焦合状態値を棒グラフ
で表示する領域であり、４２２の領域は値の大きさを示
す。フォーカスリングを動かしていき、４２２の領域が
最大になったところが、フォーカスが合った位置であ
る。４２３は最大値を保持するために表示する線であ
る。４２４は最大値保持線４２３をリセットするための
ボタンである。被写体やズーム位置が変化すると、フォ
ーカス焦合の最大値が変わるので、最大値保持線４２３
をリセットする必要がある。４２５はダイアログボック
スを閉じる場合にクリックする終了ボタン領域である。

【００３７】図７は露出ボタン４１３をクリックした時
に表示されるダイアログボックスである。４３０はダイ
アログボックスの表示領域、４３１は画像処理部２００
から読み出した露出状態値を棒グラフで表示する領域で
あり、４３２は暗を４３４は明を示す領域で暗領域４３
２が多い時は暗く、明領域４３４が大きい時は明るいこ
とを意味する。４３３は最適露出基準線で明領域と暗領
域がこの線で分離されると最適な明るさであることを示
す。ユーザは前記棒グラフ，基準線を参照し所要の露出
状態を決定する。４３５はダイアログボックスを閉じる
場合にクリックする終了ボタン領域である。

【００３８】図８は画像処理部２００のシステム制御部
２０９の動作を示すフローチャートである。ホスト端末
４００が画像処理部２００からフォーカス焦合値を得る
ために、メモリ読出しの要求コマンドを送信した時のシ
ステム制御部２０９の動作である。

【００３９】Ｓ１でホスト端末４００から要求コマンド
を受信したかチェックする。受信していたら、Ｓ２へ進
み、図４で示すＦＩＤのデバイス指定ビットをチェック
し、カメラ部１００への要求コマンドか画像処理部２０
０への要求コマンドかを判定する。カメラ部１００への
要求コマンドならばケーブル３００を介してコマンドを
カメラ部１００に送信する。画像処理部２００への要求
コマンドならば、Ｓ４へ進む。Ｓ４では要求コマンドの
パラメータ部を解析する。メモリ読出し要求コマンドな
らばＳ５へ、それ以外のコマンドならばＳ６へ進みそれ
ぞれのパラメータ内容に応じた処理を行う。Ｓ５ではホ
ストにより指定されたメモリのアドレスを読出し、応答
コマンドに付加する。Ｓ７はでホスト端末４００に応答
コマンドを送信する。

【００４０】図９はユーザが図５のフォーカスボタン４
１４をクリックした時のホスト端末４００の動作を示す
フローチャートである。このフローチャートにおける判
断，指示はホスト端末４００のＣＰＵ４０２で行われ
る。

【００４１】Ｓ１１でホスト端末４００の動画像表示ウ
ィンドウのフォーカスボタンがクリックされたかチェッ
クする。クリックされたら、Ｓ１２へ進み、図６で示す
フォーカス用ダイヤログボックスを表示し、ＲＡＭ４０
４のフォーカス焦合値の最大値を保持するエリアをクリ
アする。Ｓ１３では画像処理部２００に、フォーカス焦
合値の格納されているメモリを読み出すために、システ
ム制御部２０９のＲＡＭのメモリアドレスを指定して要
求コマンドを送信し、応答コマンドによりフォーカ焦合
値を得る。Ｓ１４でダイヤログボックス４２０の棒グラ
フの４２２の領域にフォーカス焦合値の大きさを表示す
る。

【００４２】Ｓ１５でＳ１３で得たフォーカス焦合値が
フォーカス焦合値の最大値と比較して大きければＳ１６
へ、そうでなければＳ１７へ進む。Ｓ１６ではＳ１３で
得たフォーカス焦合値を最大値して保持し、最大値表示
線４２３を再描画する。Ｓ１７ではユーザがリセットボ
タンをクリックしたかチェックし、クリックしたならば
Ｓ１８へ、しなければＳ１９へ進む。Ｓ１８ではフォー
カス焦合最大値保存領域をＳ１３で得たフォーカス焦合
値で更新し、この値で最大値表示線４２３を再描画す
る。Ｓ１９で終了ボタンがクリックされたかチェックす
る。クリックされていればＳ２０へ、クリックされてい
なければＳ１３へ進み、Ｓ１３からＳ１９の動作を反復
する。Ｓ２０ではフォーカスダイアログボックス４２０
を閉じる。

【００４３】以上説明したように、本実施例によれば、
撮影画像に左右されることなく、容易にフォーカス合わ
せを行うことができる。

【００４４】

【発明の効果】画像を見ないでフォーカス合わせを行う
ことができるので、フレームレートの低い映像や、画質
の悪い画像でもフォーカスを正確に合わせることがで
き、操作性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例の構成を示すブロック図

【図２】 ホスト端末の構成を示すブロック図

【図３】 コマンドシーケンスを説明する図

【図４】 コマンドの構成を示す図

【図５】 映像表示ウィンドウを説明する図

【図６】 フォーカス合わせダイアログボックスを説明
する図

【図７】 露出合わせダイアログボックスを説明する図

【図８】 画像処理の動作を示すフローチャート

【図９】 ホスト端末の動作を示すフローチャート

【符号の説明】

１００ カメラ部 ４０２ ＣＰＵ ４０６ ディスプレイ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 撮像光学系のフォーカスを手動で調整す
   る手動フォーカス調整手段と、前記フォーカスに関係す
   る数量的情報を生成するフォーカス情報生成手段と、こ
   のフォーカス情報生成手段の数量的情報を表示する表示
   手段とを備えたことを特徴とする画像入力装置。
2. 【請求項２】 表示手段は、当該画像入力装置で画像を
   入力するコンピュータの表示手段であることを特徴とす
   る請求項１記載の画像入力装置。
3. 【請求項３】 表示手段は、数量的情報を棒グラフで表
   示するものであることを特徴とする請求項１または請求
   項２記載の画像入力装置。
4. 【請求項４】 表示手段は、従前の数量的情報の最大値
   をも表示するものであることを特徴とする請求項１，請
   求項２，請求項３のいづれかに記載の画像入力装置。