JPH0946570A - 撮像装置 - Google Patents
撮像装置Info
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- JPH0946570A JPH0946570A JP7190380A JP19038095A JPH0946570A JP H0946570 A JPH0946570 A JP H0946570A JP 7190380 A JP7190380 A JP 7190380A JP 19038095 A JP19038095 A JP 19038095A JP H0946570 A JPH0946570 A JP H0946570A
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-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/60—Control of cameras or camera modules
- H04N23/67—Focus control based on electronic image sensor signals
- H04N23/673—Focus control based on electronic image sensor signals based on contrast or high frequency components of image signals, e.g. hill climbing method
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
Abstract
た電子ズームによつて画像の拡大率を変化させても、焦
点調節手段を不安定にして性能を劣化させることなく、
常に高精度かつ安定な焦点調節動作の可能な撮像装置を
提供することにある。 【解決手段】 撮影画面内の任意の取り込み範囲内に相
当する映像信号中の所定の高域成分を焦点評価値として
取り出すゲート回路114及びAF評価値処理回路11
5と、フォーカスレンズ105を光軸方向に移動させる
アクチュエータ112と、焦点評価値を最大にするよう
にフォーカスレンズを移動させて焦点調節を行う焦点調
節機能と、フィールドメモリ116と補間回路117を
制御して電子ズームを行う電子ズーム機能と、画像の拡
大率に応じて取り込み範囲を変更するとともに、取り込
み範囲の大きさに応じて焦点調節機能のフォーカスレン
ズ反転条件を変更する機能を備えたカメラAFマイコン
118とを備えたビデオカメラ。
Description
等用いられる自動焦点装置に関する。
像機器の進歩は、目覚ましく、オートフォーカス制御、
オートアイリス制御、高倍率ズーム機能、さらに画像を
画像処理によつて電子的に拡大する電子ズーム機能等が
標準的に装備され、あらゆる部分において、操作性の改
善、多機能化が図られている。
撮像素子等により、被写体像を光電変換して得られた映
像信号中より画面の鮮鋭度を検出し、それが最大となる
ようにフォーカスレンズ位置を制御して、焦点調節を行
うようにした方式が主流になりつつある。
帯域のバンドパスフィルタ−により抽出された映像信号
の高周波成分のレベル(焦点評価値)等を用いている。
図2のように焦点が合ってくるにしたがって高周波成分
のレベル(焦点評価値)は大きくなり、そのレベルが最
大になる点を合焦位置としている。
し、評価値が以前の位置におけるそれより小さくなった
らフォーカスレンズを逆転させ、一方大きくなったらそ
の方向に再びフォーカスレンズを動かす、以上の動作を
繰り返すことにより合焦を維持できる。
評価値が一定値以上小さくなった時のみ、小さくなった
と判定するようにしている。そして、この一定値を反転
スレッシュ(以下反転thとする)と呼んでいる。
範囲を図3に示す。ここで、301は撮像画面であり、
302は焦点評価値取り込み範囲である。さて、現在で
はTV信号の横方向1ラインの焦点評価値のピーク値
(h1、h2、h3、h4、h5)を、縦方向に範囲内
に含まれるライン分加えた値を評価値(H=h1+h2
+h3+h4+h5)として使っている。
た撮像画面に対する焦点評価値取り込み範囲を図4に示
す。ここで、301は拡大前の撮像範囲であり、401
は拡大される撮像範囲であり、402は焦点評価値取り
込み範囲である。焦点評価値取り込み範囲をそのまま
で、電子ズームにより撮像画面を拡大すると撮像画面に
対して焦点評価値取り込み範囲が大きくなってしまい撮
像画面の外にピントがあってしまうようなことが生じて
しまう。
画面を拡大した場合に、図4のように焦点評価値取り込
み範囲を小さくすることにより、電子ズーム中において
も画面の外にピントが合ったりせずに確実な焦点調節を
実現できるようにした撮像装置を提案した。
例では、さらに改良の余地のあることが、研究の結果判
明した。
評価値取り込み範囲を小さくすると、評価値は前記のよ
うにテレビジヨン信号の横方向1ラインの焦点評価値の
ピーク値を、縦方向に範囲内に含まれるライン分加えた
値であるため、H=h1+h2+h3と通常に比べて小
さくなってしまう。
値に対して設定した反転thでは大きすぎるため反転ま
で遅くなり、フワついて見えてしまう。
値の取り込み範囲が変化しても、また電子ズームによつ
て画像の拡大率を変化させても、焦点調節手段を不安定
にして性能を劣化させることなく、常に高精度かつ安定
な焦点調節動作の可能な撮像装置を提供することにあ
る。
めに、本願における請求項1に記載の発明によれば、撮
影画面内の任意の取り込み範囲内に相当する映像信号中
の所定の高域成分を焦点評価値として取り出す抽出手段
と、焦点調節部材を光軸方向に移動させる移動手段と、
前記焦点評価値を最大にするように焦点調節部材を移動
させて焦点調節を行う焦点調節手段と、前記取り込み範
囲を変更する取り込み範囲変更手段と、前記焦点評価値
の取り込み範囲の大きさに応じて前記焦点調節手段の動
作を制御する制御手段とを備えた構成とする。
よれば、撮影画面内の任意の取り込み範囲内に相当する
映像信号中の所定の高域成分を焦点評価値として取り出
す抽出手段と、焦点調節部材を光軸方向に移動させる移
動手段と、前記焦点評価値を最大にするように焦点調節
部材を移動させて焦点調節を行う焦点調節手段と、前記
撮影画面内の画像を電気的に拡大する画像拡大手段と、
前記拡大手段の拡大率に応じて前記焦点調節手段の動作
を制御する制御手段とを備えた構成とする。
ば、撮影画面内の任意の取り込み範囲内に相当する映像
信号中の所定の高域成分を焦点評価値として取り出す抽
出手段と、焦点調節部材を光軸方向に移動させる移動手
段と、前記焦点評価値を最大にするように焦点調節部材
を移動させて焦点調節を行う焦点調節手段と、前記撮影
画面内の画像を電気的に拡大する画像拡大手段と、前記
拡大手段による拡大率に応じて前記取り込み範囲を変更
するとともに、前記取り込み範囲の大きさに応じて前記
焦点調節手段の動作を制御する制御手段とを備えた構成
とする。
を、各図を参照しながらその一例について詳述する。
た場合に一例の構成を示すブロック図である。
ズ、102は変倍を行う変倍レンズ、103は絞り、1
04は固定の第2群レンズ、105は変倍に伴う焦点面
の移動を補正する機能とピント合わせの機能を兼ね備え
た焦点調節部材としてのフォーカスコンペレンズ(以下
フォーカスレンズと称す)である。
は撮像素子106より出力された撮像信号を増幅して所
定のレベルに一定となるように制御するAGC増幅器で
ある。
C増幅器より出力された撮像信号に対して、輝度信号、
色差信号の生成、ガンマ変換、ブランキング処理等の所
定の信号処理を施して規格化された映像信号に変換する
カメラ信号処理回路、109はカメラ信号処理回路10
8より出力された映像信号を記録するVTR等の記憶装
置である。
より出力された映像信号を表示するモニタとしての電子
ビューファインダ(EVF)である。
2、フォーカスレンズ105を移動させるためのステッ
プモータ等のアクチュエータ、111,113はそれぞ
れアクチュエータ110,112を後述のカメラAFマ
イコン118からの信号により駆動するドライバであ
る。これらのアクチュエータは本発明の移動手段を構成
する。
る撮像信号に対し、撮影画面内における焦点検出に用い
られる取り込み範囲内に相当する信号のみを通過させる
ゲート回路で、このゲート回路114の開閉タイミング
を制御することによつて、撮影画面内における任意の取
り込み範囲内に相当する撮像信号を抽出することができ
る。またゲート回路14の開閉タイミングすなわち撮像
画面内における焦点評価値取り込み範囲は、後述のカメ
ラAFマイコン118によつて制御される。
抽出された撮影画面内における焦点評価値取り込み範囲
内に相当する撮像信号中より、焦点状態に応じて変化す
る高周波成分を焦点評価値として抽出するAF評価値処
理回路である。このAF評価値処理回路115の出力
は、後述のカメラAFマイコン118へと供給される。
路115によって、本発明における抽出手段が構成され
ている。
て生成された輝度信号及び色信号からなる映像信号を1
フィールド分記憶するとともに、後述するカメラAFマ
イコン118によつてその読み出し及び書き込みを制御
されるフィールドメモリ、117は後述のカメラAFマ
イコン118からの信号によりフィールドメモリ116
より読み出された映像信号を補間する補間回路であり、
このフィールドメモリ116と補間回路117によって
画像の拡大処理すなわち電子ズーム機能を実現する本発
明の画像拡大手段が構成される。
るとともに、AF機能及び電子ズーム機能を制御するカ
メラAFマイコンであり、AF評価値処理回路115の
出力信号にもとづいて、ドライバ113を制御してアク
チュエータ112を駆動することにより、フォーカスレ
ンズ105を光軸方向に移動してAF動作を行う。
される焦点評価値のレベルが最大となるようにフォーカ
スレンズを調節することにより合焦点にフォーカスレン
ズを位置決めすることができる。この機能は本発明にお
ける焦点調節手段に相当する。
スイッチ119の操作状態に応じて、ドライバ111を
制御し、アクチュエータ110を駆動して変倍レンズ1
02を駆動し、光学的なズーム動作を行う。そして変倍
レンズ102をテレ側へと駆動して、変倍レンズ102
が光学的なテレ端に到達してそれ以上動作不能となる
と、電子ズーム動作へと移行して、電子的な画像拡大処
理が実行される。
Fマイコン18の指令に基づいて実行され、フィールド
メモリ116に記憶された1フィールド分の画像信号に
対して、その読み出し範囲を1画面のサイズよりも縮小
する(電子ズームの拡大率が大きくなる程、読み出し範
囲は小さくなる)とともに、その読み出し範囲内の画像
を読み出す際の読み出しレートを変更することにより、
縮小された読み出し範囲を、実際のモニタ画面いっぱい
のサイズに拡大して表示することができる。これによつ
て実質的に、1画面分の画像から特定の部分を拡大して
表示することとなる。カメラAFマイコン118は、こ
の電子ズームの拡大率すなわち倍率に応じてフィールド
メモリ116からの画像の読み出し範囲及び読み出しレ
ートを制御する。
116より読み出された画像を、実際のモニタ画面のサ
イズまで拡大することによつて生じる画素間、走査線間
の情報の欠落を、たとえばその両側の画素及び走査線の
情報等の平均値で置き換えるような補間処理を行うこと
により、拡大処理による画質劣化を防止している。
理の実行を可能とする電子ズームモードを設け、ズーム
スイッチ119の入力により、フィールドメモリ116
及び補間回路117を制御し、撮像画面を拡大、縮小す
るようにしてもよい。
するように、電子ズーム動作を実行する際、ゲート回路
114を制御して焦点評価値の取り込み範囲を可変して
適正化を図る処理を行うとともに、この焦点評価値取り
込み範囲の大きさの変化に応じて、結果として電子ズー
ム動作による画像の拡大処理に応じて、焦点調節手段の
動作を制限する本願発明の特徴とする処理を行う。
ラは、以上のような構成となっており、次に本発明の特
徴である、カメラAFマイコン118内で行われる電子
ズーム動作時における焦点評価値信号の取り込み範囲の
制御について、図5に示すフローチャートを用いて説明
する。またこの際、焦点評価値取り込み範囲の大きさの
変化に応じて焦点調節手段の動作を制限する処理を含む
AF処理を図6のフローチャートに示す。
ンの機能によつて、本発明における制御手段が実現され
る。
作領域において、ズームスイッチ119の操作によつて
電子ズーム機能が動作される場合について示すものであ
る。
タートすると、step501でズームスイッチ119の操
作状態を読み込み、step502でズームスイッチ119
のテレ側が押されているかどうかを判別し、押されてい
なければstep503の処理へと移行し、押されていれば
step505の処理へと移行する。
が押されているかどうかを判別し、押されていればstep
504の処理へと移行し、押されていなければstep50
6の処理へと移行する。
であるので拡大倍率を小さくし、step505では、テレ
側へのズーム動作であるので、拡大倍率を大きくし、そ
れぞれstep506の処理へと移行する。
よって設定された拡大倍率をフィールドメモリ116及
び補間回路117へと送り、上述したように、拡大倍率
に応じた読み出し範囲をフィールドメモリ116に設定
するとともに、その拡大倍率に応じた情報欠落部分を補
間回路117に指示し、拡大画像を補間することによ
り、電子ズーム動作を実行する。
子ズームの拡大率に応じて、焦点評価値の取り込み範囲
を最適値に設定するためのゲート回路114のゲートエ
リア制御情報を演算し、step508で決定したゲートエ
リア制御情報をゲート回路114に送り、焦点評価値取
り込み領域の設定を行う。
るほど、もとの画面内における読み出し範囲が縮小され
るため、焦点評価値の取り込み範囲も読み出し範囲の縮
小に合わせて縮小し、取り込み範囲が読み出し範囲の外
の情報を含まないように制御するものである。
本発明の焦点評価値取り込み範囲を示す。ここで、30
1は拡大前の撮像範囲であり、401はフィールドメモ
リ16からの読み出し範囲すなわち拡大される撮像範囲
であり、601は本発明により電子ズーム倍率に応じて
変更された焦点評価値取り込み範囲である。拡大される
撮像範囲内に焦点評価値取り込み範囲が納まるように制
御されていることがわかる。
ームによつて撮像範囲が拡大されているときも、拡大さ
れていないときも、常に撮像範囲に対する焦点評価値取
り込み範囲の割合が一定となるように制御するように構
成されており、これによつて、電子ズームのON/OF
F、電子ズームの拡大倍率の変化に対しても、焦点調節
状態が急変したり、撮像範囲と異なる被写体に焦点を合
わせてしまうような誤動作を生じることなく、常に撮像
範囲に対応した焦点評価値取り込み範囲に基づく焦点調
節状態を安定に実行することができ、安定な撮像動作を
行うことができる。
も画面の外にピントが合ったりせずに確実な焦点調節を
実現できる。
焦点評価値取り込み範囲内に相当する焦点評価値(映像
信号中の高周波成分)をAF評価値処理回路115から
取り込み、step510では、その焦点評価値が最大とな
るように、ドライバ113、アクチュエータ112を制
御し、フォーカスレンズ105を合焦点へと駆動する。
子ズームの倍率に応じた焦点評価値取り込み範囲の設定
の最適化を行いながらAF評価値の取り込みを行い、電
子ズーム中においても画面の外にピントが合ったりせず
に確実な焦点調節を実現でき、電子ズームの倍率及びそ
の変化にかかわらず、常に高精度で、誤動作なく安定な
AF制御を行うことができる。
点評価値取り込み範囲の大きさが電子ズーム動作によつ
て変化した際、焦点調節手段の動作を不安定にしないよ
う、焦点調節手段の動作を制限する処理について説明す
る。
ーチャートにおけるstep510に示すAF制御の処理の
詳細を示すものである。
トすると、step601で電子ズームの倍率を取り込み、
step602では電子ズーム倍率に応じて前述の反転th
を設定する。
子ズームの倍率が2倍の時は反転thをa/2になるよ
うにする。
減少したかどうかを判別し、減少していればstep604
へと移行し、減少していなければstep606へと移行す
る。
ており、step604へと移行した場合は、焦点評価値の
差がstep602で設定した反転th以上かどうか判別
し、反転th以上であれば、step605へと移行し、フ
ォーカスレンズを反転し、step606へと進んでフォー
カスレンズを所定量駆動して処理を抜け、図5のフロー
チャートへとリターンする。
の差がstep602で設定した反転th未満であればstep
606へと移行し、フォーカスレンズを反転することな
く、現在の移動方向に所定量移動して処理を抜け、図5
のフローチャートへとリターンする。
を拡大したとき、拡大率に応じて焦点評価値取り込み範
囲を可変することによつて、撮像範囲外の被写体に焦点
が合ってしまうような誤動作を防止することができ、さ
らに焦点評価値取り込み範囲を可変することによる焦点
評価値のレベル変化に起因する焦点調節手段の性能劣化
あるいは誤動作を、反転thを変更して焦点調節手段の
動作を制限することによって補償することができる。
点評価値取り込み範囲を縮小することによつて、撮像範
囲外の被写体に焦点が合ってしまう誤動作を防止し、焦
点評価値取り込み範囲を縮小することによる焦点評価値
のレベル低下に起因する焦点調節手段の誤動作を、反転
thを小さくすることによつて補償することにより、ピ
ントがフワついたりする事が無くなり、確実な焦点調節
を実現することができる。
による画像拡大動作に応じて焦点評価値取り込み領域を
縮小した場合について説明したが、電子ズームによらな
くても、焦点評価値取り込み領域を変更した場合には、
本発明の構成を適用することができることは言うまでも
ない。
項1に記載の発明によれば、焦点評価値取り込み範囲が
変更されたとき、その変更された焦点評価値取り込み範
囲に対応して、反転thを小さくすることにより、ピン
トがフワついたりする事が無くなり、確実な焦点調節を
実現することができ、常に高精度で、誤動作なく安定な
AF制御を行うことができる。
よれば、電子ズーム中に拡大率に応じて、反転thを小
さくすることにより、電子ズームによる画像拡大動作時
に、ピントがフワついたりする事が無くなり、確実な焦
点調節を実現することができ、常に高精度で、誤動作な
く安定なAF制御を行うことができる。
よれば、電子ズーム中に拡大率に応じ、変更された焦点
評価値取り込み領域に対応し、反転thを小さくするこ
とにより、ピントがフワついたりする事が無くなり、確
実な焦点調節を実現することができ常に高精度で、誤動
作なく安定なAF制御を行うことができる。
す図である。
表す図である。
評価値取り込み範囲を表す図である。
の電子ズーム時の制御動作を示すフローチャートであ
る。
のAF制御動作を示すフローチャートである。
Claims (3)
- 【請求項1】 撮影画面内の任意の取り込み範囲内に相
当する映像信号中の所定の高域成分を焦点評価値として
取り出す抽出手段と、 焦点調節部材を光軸方向に移動させる移動手段と、 前記焦点評価値を最大にするように焦点調節部材を移動
させて焦点調節を行う焦点調節手段と、 前記取り込み範囲を変更する取り込み範囲変更手段と、 前記焦点評価値の取り込み範囲の大きさに応じて前記焦
点調節手段の動作を制御する制御手段と、を備えたこと
を特徴とする撮像装置。 - 【請求項2】 撮影画面内の任意の取り込み範囲内に相
当する映像信号中の所定の高域成分を焦点評価値として
取り出す抽出手段と、 焦点調節部材を光軸方向に移動させる移動手段と、 前記焦点評価値を最大にするように焦点調節部材を移動
させて焦点調節を行う焦点調節手段と、 前記撮影画面内の画像を電気的に拡大する画像拡大手段
と、 前記拡大手段の拡大率に応じて前記焦点調節手段の動作
を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする撮像
装置。 - 【請求項3】 撮影画面内の任意の取り込み範囲内に相
当する映像信号中の所定の高域成分を焦点評価値として
取り出す抽出手段と、 焦点調節部材を光軸方向に移動させる移動手段と、 前記焦点評価値を最大にするように焦点調節部材を移動
させて焦点調節を行う焦点調節手段と、 前記撮影画面内の画像を電気的に拡大する画像拡大手段
と、 前記拡大手段による拡大率に応じて前記取り込み範囲を
変更するとともに、前記取り込み範囲の大きさに応じて
前記焦点調節手段の動作を制御する制御手段と、を備え
たことを特徴とする撮像装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7190380A JPH0946570A (ja) | 1995-07-26 | 1995-07-26 | 撮像装置 |
US08/685,178 US6166770A (en) | 1995-07-26 | 1996-07-18 | Camera focus control according to extraction range size and/or zoom rate |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7190380A JPH0946570A (ja) | 1995-07-26 | 1995-07-26 | 撮像装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0946570A true JPH0946570A (ja) | 1997-02-14 |
Family
ID=16257215
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7190380A Pending JPH0946570A (ja) | 1995-07-26 | 1995-07-26 | 撮像装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6166770A (ja) |
JP (1) | JPH0946570A (ja) |
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-
1995
- 1995-07-26 JP JP7190380A patent/JPH0946570A/ja active Pending
-
1996
- 1996-07-18 US US08/685,178 patent/US6166770A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
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US6166770A (en) | 2000-12-26 |
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