JPH10164603A - Image pickup device - Google Patents

Image pickup device

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Publication number
JPH10164603A
JPH10164603A JP8336292A JP33629296A JPH10164603A JP H10164603 A JPH10164603 A JP H10164603A JP 8336292 A JP8336292 A JP 8336292A JP 33629296 A JP33629296 A JP 33629296A JP H10164603 A JPH10164603 A JP H10164603A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical
image
pass filter
signal
optical low
Prior art date
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Pending
Application number
JP8336292A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kunihiko Tabei
邦彦 田部井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP8336292A priority Critical patent/JPH10164603A/en
Publication of JPH10164603A publication Critical patent/JPH10164603A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve focus precision using a high frequency by detecting the frequency higher than the effective case of optical low-pass filter(LPF), canceling the function of this optical LPF before the focusing operation and switching a 2nd detector. SOLUTION: The spatial frequency component of an image is inputted to an imaging device 2 after the spatial frequency component higher than a fixed level is removed through an optical LPF 4. A converted video signal is sent to a 1st detector 9 at the time of a moving image mode by a signal controller 8, the high frequency of about 4MHz band is extracted by a band-pass filter and sent to a lens controller 11 and while using the high frequency component from the 1st detector 9 and the information of lens position detector 12, a lens group 1 is controlled by a motor 13 and focused. In the case of high resolution mode, the optical LPF on the rotation side is rotated at a prescribed angle by an optical LPF rotating mechanism 4, and the high frequency component of spatial frequency is prevented from being attenuated.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の技術分野】本発明は、ビデオカメラ等の撮像装
置に関する。
The present invention relates to an imaging device such as a video camera.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、コンピュータ用の画像入力装置と
してビデオカメラが広く利用されており、特に、ビデオ
カメラとコンピュータ等(例えば、パーソナルコンピュ
ータやワークステーション)を組み合わせたシステムが
DTP用或は画像の電子メールやテレビ会議システム用と
して利用されつつある。
2. Description of the Related Art In recent years, video cameras have been widely used as image input devices for computers. In particular, a system in which a video camera and a computer (for example, a personal computer or a workstation) are combined is known.
It is being used for DTP or for electronic mail of images and video conference systems.

【0003】その中でも画像入力装置は近年になって、
特に、HDTVを意識した高解像のものが開発されており、
それらを用いて文中と画像の編集を行ったり、また、高
品位な画像で情報のやり取りが行われるようになった。
[0003] Among them, image input devices have recently been developed.
In particular, high-resolution ones that are conscious of HDTV have been developed,
They are used to edit text and images, and to exchange information with high-quality images.

【0004】しかし、現在の多くのビデオカメラの撮像
素子の画素数としては、25万画素から40万画素程度の物
が主流であり、高品位な画質を得ることは困難で、HDTV
に対応することができない。また、特殊な用途として、
一部には高解像度のビデオカメラも商品化されてはいる
が、CCD(撮像素子)が非常に高価なために、一般民生
機器として普及するには大きな障害となっていた。
However, the number of pixels of an image sensor of many video cameras at present is about 250,000 to 400,000 pixels, and it is difficult to obtain high-quality image.
Can not respond. Also, for special applications,
Although some high-resolution video cameras have been commercialized, CCDs (imaging devices) are very expensive, which has been a major obstacle to widespread use as general consumer equipment.

【0005】しかし、近年になって40万画素程度のCCD
を用いてレンズ系の中に平行平板ガラスを用い、光路を
ずらしてCCDに入射する光学情報を増加させることによ
って、静止画ではあるが高解像度を達成するシステム
は、CCDの画素ずらしによる高画質化である。これによ
ってHDTVに対応できる高画質入力機器も低価格になりつ
つある。
However, in recent years, CCDs having about 400,000 pixels
By using a parallel plate glass in the lens system and increasing the optical information incident on the CCD by shifting the optical path, a system that achieves high resolution although it is a still image is a high image quality by shifting the pixel of the CCD It is. As a result, high-quality input devices compatible with HDTV are becoming cheaper.

【0006】また、高解像度撮影は上述したように静止
画撮影しかできないので、従来の解像度で動画を撮影で
きるように切り換えることができるビデオカメラが商品
化されてきている。
As described above, since high-resolution shooting can only perform still image shooting as described above, video cameras capable of switching to shoot moving images at a conventional resolution have been commercialized.

【0007】以上のような背景から、従来の動画モード
と高解像度モードとを有するビデオカメラは、図3のよ
うに構成されていた。図3は、従来の動画モードと高解
像度モードとを有するビデオカメラの構成を示すブロッ
ク図である。同図において、301はレンズ群で、被写体
からの光学像を撮像素子としてのCCD302に導く。302は
光画像情報を電気信号に変換するCCD、303は平行平板ガ
ラス装置、304は回転側の光学的ローパスフィルタ、305
は回転側の光学的ローパスフィルタ304を回転するため
の回転機構部であり、その中央部には回転側の光学的ロ
ーパスフィルタ304が光軸を中心に所定角度の範囲で回
転可能(図中、c方向)に保持されている。306は固定側
の光学的ローパスフィルタである。
From the above background, a conventional video camera having a moving image mode and a high-resolution mode has been configured as shown in FIG. FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a conventional video camera having a moving image mode and a high resolution mode. In the figure, reference numeral 301 denotes a lens group which guides an optical image from a subject to a CCD 302 as an image sensor. 302 is a CCD for converting optical image information into an electric signal, 303 is a parallel plate glass device, 304 is an optical low-pass filter on the rotating side, 305
Is a rotation mechanism for rotating the rotation-side optical low-pass filter 304, and in the center thereof, the rotation-side optical low-pass filter 304 is rotatable within a predetermined angle range around the optical axis (in the figure, c direction). Reference numeral 306 denotes a fixed-side optical low-pass filter.

【0008】307は信号処理装置で、入力されたCCD302
の出力信号(アナログ信号)に対してA(アナログ)/D
(デジタル)変換して、デジタル信号に変換し、1Hディ
レイラインを用いて3ライン分の信号を生成し、これか
らマトリックス処理によりRGB(赤、緑、青)の各色信
号を生成して時分割多重処理し、更にホワイトバランス
処理及びガンマ補正処理を行ない、色差マトリックス処
理でR-Y,B-Y,Yの各色信号と輝度信号とを生成してい
る。また、輝度信号Yに関しては、水平、垂直方向のア
パーチャ捕正が行なわれて映像信号が出力される。308
はピント合わせに必要な信号を検波する検波装置で、映
像信号から、光学的ローパスフィルタ304,306のカット
オフ特性に合わせて、高域周波数(通常、約4MHz)を検
波して抜き出すものである。309はレンズ制御装置で、
検波装置308からの情報でレンズ群301を駆動して山登り
方式で焦点を合わせるものであり、検波装置308から入
力された情報を測定ゾーンに対応したデジタル信号のみ
を積分して図示しないマイコン(マイクロコンピュー
タ)に供給する。このマイコンでは、この積分値を1フ
ィールド分加算して絞り情報等を参照して、後述するモ
ータ311を制御して焦点を合わせる。310はレンズ群301
の位置を検出するレンズ位置検出装置、311はレンズ群3
01を駆動させるためのモータである。
Reference numeral 307 denotes a signal processing device which receives the input CCD 302
A (analog) / D for output signal (analog signal)
(Digital) conversion, convert to digital signal, generate 3 lines of signal using 1H delay line, then generate RGB (red, green, blue) color signals by matrix processing and time division multiplex After that, white balance processing and gamma correction processing are performed, and RY, BY, and Y color signals and luminance signals are generated by color difference matrix processing. For the luminance signal Y, aperture correction in the horizontal and vertical directions is performed, and a video signal is output. 308
Is a detector for detecting a signal necessary for focusing, which detects and extracts a high frequency (usually about 4 MHz) from a video signal in accordance with the cutoff characteristics of the optical low-pass filters 304 and 306. 309 is a lens control device,
A lens group 301 is driven by information from the detection device 308 to focus on the hill-climbing method. A microcomputer (not shown) integrates information input from the detection device 308 by integrating only a digital signal corresponding to a measurement zone. Computer). In this microcomputer, the integrated value is added for one field, and by referring to the aperture information and the like, a motor 311 described later is controlled to focus. 310 is the lens group 301
311 is a lens group 3 that detects the position of
It is a motor for driving 01.

【0009】図3において、レンズ群301から入射された
画像を撮影する場合、画像の空間周波数成分は、光学的
ローパスフィルタ304を通過して一定以上の高周波の空
間周波数成分が除去されてCCD302に入力される。CCD302
で電気信号に変換された画像は、信号処装置307で映像
信号に変換される。この変換された映像信号から焦点合
わせに必要な高周波成分が検波装置308により検波さ
れ、その信号とレンズ位置検出装置310の情報からレン
ズ制御装置309は、レンズ群301をモータ311で制御し
て、後述する図9のような制御手順で焦点を合わせる。
In FIG. 3, when an image incident from a lens group 301 is photographed, the spatial frequency component of the image passes through an optical low-pass filter 304 to remove a high-frequency spatial frequency component above a certain level, and the spatial frequency component is transferred to a CCD 302. Is entered. CCD302
The image converted into the electric signal in the above is converted into a video signal in the signal processing device 307. From the converted video signal, a high-frequency component necessary for focusing is detected by a detector 308, and the lens controller 309 controls the lens group 301 by a motor 311 from the signal and information of the lens position detector 310, Focusing is performed by a control procedure as shown in FIG. 9 described later.

【0010】次に、平行平板ガラス装置303の動作原理
を、図4を用いて説明する。
Next, the operation principle of the parallel flat glass device 303 will be described with reference to FIG.

【0011】図4(a)は、平行平板ガラス装置303の平
行平板ガラス401が光軸主平面に対して平行(同一平面
内)に位置している状態を示す図、図4(b)は、平行平
板ガラス401が図4(a)の状態から角度θ変位した状態
を示す図である。図4(a)、(b)において、401は光軸
方向に厚みdを有する平行平板ガラス、402は平行平板ガ
ラス40lに入射する入射光、403は平行平板ガラス40lか
ら出射する出射光である。
FIG. 4A shows a state in which the parallel plate glass 401 of the parallel plate glass device 303 is positioned parallel (within the same plane) to the optical axis main plane, and FIG. 5 is a diagram showing a state where the parallel plate glass 401 is displaced by an angle θ from the state of FIG. 4 (a). 4A and 4B, reference numeral 401 denotes a parallel flat glass having a thickness d in the optical axis direction, 402 denotes an incident light incident on the parallel flat glass 40l, and 403 denotes an outgoing light emitted from the parallel flat glass 40l. .

【0012】一般に平行平板ガラス401による光路のず
れ量は、下記式で表わされる。
In general, the shift amount of the optical path due to the parallel plate glass 401 is expressed by the following equation.

【0013】δ=(1−(1/N)・(cosΦ/cos
Φ′)}・d・SINΦ) N:平行平板ガラスの屈折率 Φ:入射光と面法線のなす角(入射角) Φ′:平行平板ガラス内部で入射光面法線のなす角 ここで、入射角Φが非常に小さい場合 cosΦ=cosΦ′ SINΦ=Φ であることから、次式のように簡単な近似式で表わせる δ=(1−1/N)・d・Φ1 δ=(1−1/N)・d・Φ2 Φ2=Φ1+θ の関係があり、図4(a)の状態により平行平板ガラス40
1が角度θ傾斜したとき〔図4(b)の状態〕の光路変化
量δsは δs=δ2−δ1 =(1−1/N)・d・(Φ2−Φ1) =(1−1/N)・d・θ となる。
Δ = (1− (1 / N) · (cosΦ / cos
Φ ')} · d · SINΦ) N: Refractive index of parallel plate glass Φ: Angle between incident light and surface normal (incident angle) Φ': Angle between incident light surface normal inside parallel plate glass When the incident angle Φ is very small, cosΦ = cosΦ ′ SINΦ = Φ. Therefore, it can be expressed by a simple approximation as follows: δ = (1-1 / N) · d · Φ1 δ = (1 −1 / N) · d · Φ2 Φ2 = Φ1 + θ, and the parallel flat glass 40 according to the state of FIG.
When 1 is inclined by the angle θ (the state of FIG. 4B), the optical path change amount Δs is as follows: δs = δ2−δ1 = (1-1 / N) · d · (Φ2−Φ1) = (1-1 / N ) · D · θ.

【0014】次に、撮像素子302の画素配列及び開口例
を図5を用いて説明する。図5(a)において、Hは水平操
作方向、Vは垂直操作方向をそれぞれ示す。
Next, a pixel arrangement and an example of an aperture of the image sensor 302 will be described with reference to FIG. In FIG. 5A, H indicates a horizontal operation direction, and V indicates a vertical operation direction.

【0015】水平走査方向の互いに隣接する2本の水平
ラインの一方にはイエロー色フィルターY及びマゼンダ
色フィルターMが水平操作線方向の画素間隔phで交互に
配設され、他方にはシアン色フィルターC及びグリーン
色フィルターGがphの画素間隔で交互に配設されてい
る。また、垂直走査方向の互いに隣接する垂直ラインの
一方にはイエロー色フィルターY及びシアン色フィルタ
ーCが画素間隔pvで交互に配設され、他方にはマゼンダ
色フィルターM及びグリーン色フィルターGが画素間隔pv
で交互に配設されている。ここで、前記した平行平板ガ
ラス401を角度θ傾斜させたときに、その画像のズレ量
が、例えば、1/2画素、つまり(1/2)・ph及び(1/
2)・pvになるように平行平板ガラス401の厚みdを設定
すれば、図5(b)に示すように水平方向に4回、垂直方
向に4回のマトリックスで、l6倍の画像情報を得ること
ができ、従来のCCD302を用いて高解像度化を図ることが
できる。
On one of two adjacent horizontal lines in the horizontal scanning direction, a yellow color filter Y and a magenta color filter M are alternately arranged at a pixel interval ph in the horizontal operation line direction, and the other is a cyan color filter. C and green filters G are alternately arranged at pixel intervals of ph. Further, one of the vertical lines adjacent to each other in the vertical scanning direction is provided with a yellow filter Y and a cyan filter C alternately at a pixel interval pv, and the other is provided with a magenta filter M and a green filter G at the pixel interval. pv
Are alternately arranged. Here, when the parallel plate glass 401 is tilted at an angle θ, the image shift amount is, for example, 画素 pixel, that is, (1) · ph and (1/1).
2) If the thickness d of the parallel flat glass plate 401 is set so as to become pv, as shown in FIG. 5 (b), a matrix of 4 times in the horizontal direction and 4 times in the vertical direction can provide 16 times the image information. High resolution can be achieved using the conventional CCD 302.

【0016】上述したように、高解像度モードでは、CC
D302の画素ずらしを行うことにより、CCD302のサンプリ
ング周波数は見掛け上2倍になる。よって、通常時、CCD
302のサンプリングの特性により発生する“高周波成分
の折り返しノイズ”が発生しなくなり、そこで使用され
ている光学的ローパスフィルタの空間周波数の高周波除
去機能は必要としなくなり、かえって高周波成分の信号
を欠損してしまう。
As described above, in the high resolution mode, CC
By performing the pixel shift of D302, the sampling frequency of the CCD 302 is apparently doubled. Therefore, normally, CCD
The "aliasing noise of high-frequency components" generated by the sampling characteristics of 302 no longer occurs, and the high-frequency removal function of the spatial frequency of the optical low-pass filter used there is no longer necessary. I will.

【0017】そのために、高解像度モードに切り換えた
ときのみ光学的ローパスフィルタの機能をキャンセルす
る機能を持つ光学的ローパスフィルタ304は、図6及び図
7のように構成されていた。
For this purpose, the optical low-pass filter 304 having the function of canceling the function of the optical low-pass filter only when the mode is switched to the high resolution mode is shown in FIGS.
It was configured like 7.

【0018】図6及び図7において、304は回転側の光学
的ローパスフィルタ、305は回転側の光学的ローパスフ
ィルタ304を回転するための回転機構部であり、その中
央部には回転側の光学的ローパスフィルタ304が光軸を
中心に所定角度の範囲で回転可能(図中、c方向)に保
持されている。306は固定側の光学的ローパスフィルタ
である。回転側の光学的ローパスフィルタ304は、通常
条光線の分解方向(異常光線方向)が水平面に対して13
5度の状態になっている。また、固定側の光学的ローパ
スフィルタ306は、通常条光線の分解方向(異常光線方
向)が水平面に対して0度(水平)の状態になってい
る。
In FIGS. 6 and 7, reference numeral 304 denotes a rotating optical low-pass filter, and 305, a rotating mechanism for rotating the rotating optical low-pass filter 304. The target low-pass filter 304 is held rotatable (in the drawing, direction c) around the optical axis within a predetermined angle range. Reference numeral 306 denotes a fixed-side optical low-pass filter. The optical low-pass filter 304 on the rotating side has a direction in which a normal ray is decomposed (an extraordinary ray direction) with respect to a horizontal plane.
It is in the state of 5 degrees. In addition, the fixed side optical low-pass filter 306 is in a state where the decomposition direction of the ordinary ray (the extraordinary ray direction) is 0 degree (horizontal) with respect to the horizontal plane.

【0019】図6及び図7の状態では、水平方向成分及び
垂直方向成分ともに、空間周波数のカットオフ周波数帯
域が制限された伏態であり、図6及び図7のような回路で
光学的ローパスフイルタ304の機能をキャンセルするに
は、光学的ローパスフィルタ304全体を、撮影光軸を中
心に45度回転すると、垂直方向の成分がキャンセルされ
た状態となり、空間周波数の高域成分の減衰を防止する
ことができることは知られている(特開平7−2457
62号)。
In the states of FIGS. 6 and 7, both the horizontal component and the vertical component are in a state where the cutoff frequency band of the spatial frequency is limited, and the circuit shown in FIGS. To cancel the function of the filter 304, rotate the entire optical low-pass filter 304 by 45 degrees around the shooting optical axis, and the vertical component will be canceled, preventing attenuation of the high spatial frequency component. It is known that this can be done (Japanese Patent Laid-Open No. 7-2457).
No. 62).

【0020】図8は、検波装置308で抜き出された映像信
号に含まれる高周波成分と焦点の位置関係とを示す図で
あり、動作としては、フォーカス動作が開始されると、
レンズ群301を任意の方向に動かして高周波成分の増減
を調べる(図8の@)。そして、高周波成分が増えてい
ればその方向に、減っていれば逆方向に合焦点が存在す
ると判断してレンズ群301を回転させる。そして、合焦
点で高周波成分は最大となる。
FIG. 8 is a diagram showing a high-frequency component included in the video signal extracted by the detection device 308 and a positional relationship between the focal points.
The lens group 301 is moved in an arbitrary direction to check the increase / decrease of the high frequency component ((in FIG. 8). If the high-frequency component increases, it is determined that the focal point exists in the direction, and if the high-frequency component decreases, it is determined that the focal point exists in the opposite direction, and the lens group 301 is rotated. The high-frequency component becomes maximum at the focal point.

【0021】図9は、上記の方式で焦点合わせ制御を行
う制御手順を示すフローチャートである。同図のステッ
プS901でモータ311を任意の方向に動かし、次のステッ
プS902で高周波成分の増減を判断する。そして、高周
波成分が増加している場合は、ステップS904で検波装
置308により高周波成分を検波する。また、高周波成分
が増加していない場合は、ステップS903でモータ311を
逆回転した後、前記ステップS904で検波装置308により
高周波成分を検波する。次に、ステップS905で高周波
の増減を判断する。そして、高周波成分が増加している
場合は、前記ステップS904へ戻って検波装置308により
高周波成分を検波する。また、高周波成分が増加してい
ない場合は、モータ311の回転位置を1ステップ前の状態
に戻して焦点を合わせた後、本処理動作を終了する。
FIG. 9 is a flowchart showing a control procedure for performing the focusing control by the above-mentioned method. In step S901, the motor 311 is moved in an arbitrary direction, and in the next step S902, the increase or decrease of the high frequency component is determined. If the high frequency component has increased, the high frequency component is detected by the detection device 308 in step S904. If the high frequency component has not increased, the motor 311 is reversely rotated in step S903, and then the high frequency component is detected by the detector 308 in step S904. Next, in step S905, an increase or decrease in high frequency is determined. If the high frequency component has increased, the process returns to step S904, where the high frequency component is detected by the detector 308. If the high-frequency component has not increased, the rotational position of the motor 311 is returned to the state one step before to focus, and then the processing operation ends.

【0022】図10は、従来の撮像装置における高解像度
モードで撮影を行なうまでの動作制御手順を示すフロー
チャートである。同図において、ステップS1001で高解
像度モードに切り換え、ステップS1002で焦点を合わ
せ、ステップS1003で光学的ローパスフィルタ304の機
能をキャンセルし、ステップS1004で平行平板ガラス40
1を動かして、高解像度撮影を行なった後、本処理動作
を終了する。前記ステップS1002において焦点を合わせ
る手順は、上述した動画モードと同じで、焦点を合わせ
た後、光学的ローパスフィルタ304の機能をキャンセル
して、平行平板ガラス401でCCD302の画素に対して1画素
ずらしを行なうことにより、高画質を得ることができ
る。
FIG. 10 is a flowchart showing an operation control procedure up to photographing in a high resolution mode in a conventional image pickup apparatus. In the figure, the mode is switched to the high-resolution mode in step S1001, focusing is performed in step S1002, the function of the optical low-pass filter 304 is canceled in step S1003, and the parallel flat glass 40 is switched in step S1004.
After moving 1 to perform high-resolution shooting, this processing operation ends. The procedure for focusing in step S1002 is the same as that in the moving image mode described above. After focusing, the function of the optical low-pass filter 304 is canceled, and the pixel of the CCD 302 is shifted by one pixel with respect to the pixel of the CCD 302 by the parallel plate glass 401. , High image quality can be obtained.

【0023】[0023]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、高解像
度モードで撮像すると、上記のような従来装置では、解
像度が約2倍になるので、動画モードで撮像時には問題
にならない程の微小のピントの誤差が問題となってく
る。
However, when the image is taken in the high resolution mode, the resolution of the conventional apparatus as described above is approximately doubled. Comes into question.

【0024】本発明は上述した従来の技術の有する問題
点を解消するためになされたもので、その目的とすると
ころは、高解像度モードで撮影している場合においても
良好な自動焦点機能を有する撮像装置を提供することで
ある。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems of the prior art, and has an object to provide a good autofocus function even when shooting in a high resolution mode. An object of the present invention is to provide an imaging device.

【0025】[0025]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項1記載の撮像装置は、フォーカス制
御可能なレンズユニットと、前記レンズユニットから得
られる光学像を屈折させる光学像屈折手段と、前記光学
像屈折手段から得られる光学的映像信号の高域信号成分
を除去する光学的ローパスフィルタと、光学的映像信号
を電気信号に変換する撮像素子と、前記撮像素子から得
られた電気信号に対して各種の信号処理を行い輝度信号
及び色差信号を生成する信号処理手段とを具備し、通常
の動画像モードと、前記光学像屈折手段を変化させて複
数画像を撮像し且つこれらの画像を合成することで高精
細画像を撮像できる高精細画像モードとを選択し得る撮
像装置において、前記光学的ローパスフィルタの遮断周
波数領域を変更する光学的ローパス特性変更手段と、前
記輝度信号に関して検出帯域を自由に変更して高周波成
分を検出するための高周検波手段とを付加し、前記動画
モードと高精細モードとで前記光学的ローパス特性変更
手段により遮断周波数領域を変化させ、更に前記高周検
波手段により検出帯域をも変化させて得られる高周波情
報から、前記レンズユニットのフォーカス制御を行うよ
うにしたことを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, an image pickup apparatus according to claim 1 of the present invention comprises a lens unit capable of focus control, and an optical image for refracting an optical image obtained from the lens unit. Refraction means, an optical low-pass filter for removing a high-frequency signal component of an optical image signal obtained from the optical image refraction means, an image sensor for converting an optical image signal into an electric signal, and an image sensor obtained from the image sensor. Signal processing means for performing various kinds of signal processing on the electric signal to generate a luminance signal and a color difference signal, and capturing a plurality of images by changing the normal moving image mode and the optical image refraction means; In an imaging device capable of selecting a high-definition image mode capable of capturing a high-definition image by combining these images, a cut-off frequency region of the optical low-pass filter is changed. Optical low-pass characteristic changing means, and high-frequency detection means for freely changing a detection band for the luminance signal to detect a high-frequency component; and adding the optical low-pass characteristic in the moving image mode and the high-definition mode. The focus control of the lens unit is performed based on high frequency information obtained by changing a cutoff frequency region by a changing unit and further changing a detection band by the high frequency detecting unit.

【0026】また、上記目的を達成するために、本発明
の請求項2記載の撮像装置は、請求項1記載の撮像装置に
おいて、前記光学像屈折手段として、光透過平板ガラス
を光軸主平面上で前記撮像素子の垂直方向に平行な軸上
で回転可能且つ前記撮像素子の水平方向に平行な軸上で
回転可能に構成し、前記撮像素子の水平及び垂直画素サ
イズに応じて前記光透過平板ガラスを所定量回動させる
ことで、前記撮像素子に出射される光路を変化させるこ
とを特徴とするものである。
According to another aspect of the present invention, there is provided an imaging apparatus according to the first aspect of the present invention, wherein the optical image refracting means comprises a light-transmitting flat plate glass as an optical axis main plane. The image sensor is configured to be rotatable on an axis parallel to a vertical direction of the image sensor and rotatable on an axis parallel to a horizontal direction of the image sensor, and the light transmission is performed according to horizontal and vertical pixel sizes of the image sensor. The optical path emitted to the image pickup device is changed by rotating the flat glass by a predetermined amount.

【0027】更に、上記目的を達成するために、本発明
の請求項3記載の撮像装置は、請求項1記載の撮像装置に
おいて、前記光学的ローパス特性変更手段として、光軸
に垂直に固定させた第1の水晶複屈折板と光軸を中心に
回転可能な第2の水晶複屈折板とからなる光学的ローパ
スフィルタを備え、前記第2の水晶複屈折板を回転する
ことでカットオフ特性を変化させることを特徴とするも
のである。
According to a third aspect of the present invention, there is provided an imaging apparatus according to the third aspect of the present invention, wherein the optical low-pass characteristic changing means is fixed vertically to an optical axis. An optical low-pass filter including a first crystal birefringent plate and a second crystal birefringent plate rotatable about an optical axis, and a cut-off characteristic obtained by rotating the second crystal birefringent plate. Is changed.

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
1及び図2に基づき説明する。図1は、本発明の一実施
の形態に係る動画モード機能と高解像度モード機能とを
有する撮像装置の概略構成を示すブロック図である。同
図において、1は被写体からの光画像をCCD(撮像素子)
2に導くためのレンズ群、2は光画像情報を電気信号に変
換するためのCCD、3は平行平板ガラス装置で、垂直方向
(図中、a方向)及び水平方向(図中、b方向)に回転可
能な平行平板ガラス3aを有している。4は光学的ローパ
スフィルタ回転機構部であり、その中央部には光学的ロ
ーパスフィルタ(回転側光学的ローパスフィルタ)5が
光軸を中心に所定角度の範囲で一方向(図中、c方向)
に回転可能に保持されている。6は固定側光学的ローパ
スフイルタである。動画モード時に回転側光学的ローパ
スフィルタ5は光学的ローパスフィルタ回転装置4により
高周波を除去する位置に固定されている。高解像度モー
ドでは、回転側光学的ローパスフィルタ5は、光学的ロ
ーパスフイルタ回転装置4により高周波を除去しない位
置に回転される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an imaging device having a moving image mode function and a high resolution mode function according to an embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 1 denotes a light image from a subject (CCD)
A lens group for guiding to 2, a CCD for converting optical image information into an electric signal, and a parallel plate glass device 3, a vertical direction (a direction in the figure) and a horizontal direction (b direction in the figure). And a rotatable parallel flat glass 3a. Reference numeral 4 denotes an optical low-pass filter rotating mechanism. An optical low-pass filter (rotation-side optical low-pass filter) 5 is provided at a central portion in one direction within a predetermined angle around the optical axis (direction c in the figure).
Is held rotatably. Reference numeral 6 denotes a fixed-side optical low-pass filter. In the moving image mode, the rotation-side optical low-pass filter 5 is fixed at a position where high frequency is removed by the optical low-pass filter rotation device 4. In the high-resolution mode, the rotation-side optical low-pass filter 5 is rotated to a position where the high frequency is not removed by the optical low-pass filter rotating device 4.

【0029】7は信号処理装置で、CCD2からの信号を映
像信号に変換する。8は信号制御装置で、撮像モードに
よって映像信号の流れを制御する。9は第1の検波装置
で、信号処理装置7からの映像信号で約4MHzの高域周波
成分を検波する。10は第2の検波装置で、信号処理装置
7からの映像信号で第1の検波装置9より高域の約7MHzの
高域周波成分を検波する。11はレンズ制御装置で、第1
の検波装置9または第2の検波装置10から出力された高
域周波成分信号とレンズ位置検出装置12の検出情報とに
より、レンズ群1を制御して焦点を合わせるものであ
る。12はズーム情報及び焦点レンズ位置情報を検出する
レンズ位置検出装置、13はレンズ群1を駆動するための
モータである。
Reference numeral 7 denotes a signal processing device which converts a signal from the CCD 2 into a video signal. Reference numeral 8 denotes a signal control device that controls the flow of a video signal according to an imaging mode. Reference numeral 9 denotes a first detector for detecting a high frequency component of about 4 MHz in the video signal from the signal processor 7. 10 is a second detection device, a signal processing device
The first detector 9 detects a high-frequency component of about 7 MHz, which is higher than the first detector 9, using the video signal from 7. 11 is a lens control device,
The lens group 1 is controlled and focused by the high frequency component signal output from the detection device 9 or the second detection device 10 and the detection information of the lens position detection device 12. Reference numeral 12 denotes a lens position detection device that detects zoom information and focus lens position information, and 13 denotes a motor for driving the lens group 1.

【0030】次に、上記構成になる本実施の形態に係る
撮像装置の動作を、図1及び図2を使用して説明する。
Next, the operation of the imaging apparatus according to the present embodiment having the above configuration will be described with reference to FIGS.

【0031】動画モードで焦点を合わせる場合は、図1
においてレンズ群1から入射された画像の空間周波数成
分は、光学的ローパスフィルタ4を通過して一定以上の
高周波の空間周波数成分が除去されてCCD2に入力され
る。CDD2で電気信号に変換された画像は、信号処理部7
で映像信号に変換される。該変換された映像信号は、信
号制御装置8により動画モード時は、第1の検波装置9に
送られる。該第1の検波装置9に送られた映像信号は、約
4MHz帯の高周波をバンドパスフィルタで抜き出されてレ
ンズ制御装置11に送られる。このレンズ制御装置11は、
第1の検波装置9から送られてきた高周波成分とレンズ位
置検出装置12の情報とを使用して、レンズ群1をモータ1
3で制御して焦点を合わせる。
When focusing in the moving image mode, FIG.
In, the spatial frequency component of the image incident from the lens group 1 passes through the optical low-pass filter 4 to remove a spatial frequency component of a certain high frequency or more, and is input to the CCD 2. The image converted to an electric signal by the CDD 2 is output to the signal processing unit 7
Is converted to a video signal. The converted video signal is sent to the first detection device 9 by the signal control device 8 in the moving image mode. The video signal sent to the first detector 9 is approximately
The high frequency in the 4 MHz band is extracted by a band pass filter and sent to the lens control device 11. This lens control device 11
Using the high frequency components sent from the first detector 9 and the information of the lens position detector 12, the lens group 1 is
Control with 3 to focus.

【0032】高解像度モードで焦点を合わせる場合は、
図1において光学的ローパスフィルタ回転機構4は、回転
側の光学的ローパスフィルタ5を撮影光軸を中心に45度
回転させ、固定側の光学的ローパスフィルタ6との関係
で空間周波数の高域成分の減衰を防止する(特開平7−
245762号)。よって、レンズ群1より入射された
光画像の空間周波数成分は、高周波成分を除去されずに
CCD2に入力される。CDD2で電気信号に変換された上記光
画像は、信号処理部7で映像信号に処理され、該処理さ
れた映像信号は、高解像度モード時においては信号制御
装置8により第2の検波装置10に送られる。この第2の検
波装置10に送られた映像信号は、第1の検波装置9より高
域の約7MHz帯の高周波をバンドパスフィルタで抜き出さ
れてレンズ制御装置11に送られる。このレンズ制御装置
11は、第2の検波装置10から送られてきた高周波とレン
ズ位置検出装置12の情報とから、レンズ群1をモータ13
で制御して焦点を合せる。そして、焦点が合うと、平行
平板ガラス装置3の平行平板ガラス3aを駆動して画素ず
らしを開始する。
When focusing in the high resolution mode,
In FIG. 1, an optical low-pass filter rotation mechanism 4 rotates a rotation-side optical low-pass filter 5 by 45 degrees around an imaging optical axis, and a high-frequency component of a spatial frequency in relation to a fixed-side optical low-pass filter 6. To prevent the attenuation of
No. 245762). Therefore, the spatial frequency component of the optical image incident from the lens group 1 is not removed without removing the high frequency component.
Input to CCD2. The optical image converted into an electric signal by the CDD 2 is processed into a video signal by the signal processing unit 7, and the processed video signal is transmitted to the second detection device 10 by the signal control device 8 in the high resolution mode. Sent. From the video signal sent to the second detector 10, the high frequency of about 7 MHz band higher than the first detector 9 is extracted by a band-pass filter and sent to the lens controller 11. This lens control device
11 is a motor 13 based on the high frequency sent from the second detector 10 and the information of the lens position detector 12
To control the focus. Then, when the focus is achieved, the parallel plate glass 3a of the parallel plate glass device 3 is driven to start the pixel shift.

【0033】図2は、高解像度モードでの高解像度撮影
を開始するまでの動作制御手順を示すフローチャートで
ある。尚、このフローチャートを実行するためのプログ
ラムは、図示しないROM(読み出し専用メモリ)等の
記憶手段に格納され、マイクロコンピュータ等により実
行される。
FIG. 2 is a flowchart showing an operation control procedure up to the start of high-resolution shooting in the high-resolution mode. Note that a program for executing this flowchart is stored in storage means such as a ROM (read only memory) (not shown), and is executed by a microcomputer or the like.

【0034】図2のステップS20lで高解像度モードに切
り換え、ステップS202で光学的ローパスフィルタ5の機
能をキャンセルする。次に、ステップS203で第2の検波
装置10を選択し、ステップS204で焦点を合わせ、ステ
ップS205で平行平板ガラス3aを駆動して高解像度撮影
を実行した後、本処理動作を終了する。
The mode is switched to the high resolution mode in step S201 of FIG. 2, and the function of the optical low-pass filter 5 is canceled in step S202. Next, the second detection device 10 is selected in step S203, the focus is set in step S204, and the parallel flat glass 3a is driven in step S205 to execute high-resolution imaging, and then this processing operation is ended.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の撮像装置
によれば、光学的ローパスフィルタが有効な場合より高
域の周波数を検波できる検波装置と、焦点を合わせる動
作前に前記光学的ローパスフィルタの機能をキャンセル
して前記検波装置に切り換える切換手段とを備えたか
ら、通常より高周波を使用して焦点精度を向上させるこ
とができるという効果を奏する。
As described above in detail, according to the image pickup apparatus of the present invention, a detection apparatus capable of detecting a frequency in a higher frequency band than when an optical low-pass filter is effective, and the optical apparatus before focusing operation. Since switching means for canceling the function of the low-pass filter and switching to the detection device is provided, it is possible to improve the focus accuracy by using a higher frequency than usual.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施の形態に係る撮像装置の概略構
成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of an imaging device according to an embodiment of the present invention.

【図2】同撮像装置における高解像度の撮像を開始する
段階までの動作制御手順を示すフローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart illustrating an operation control procedure up to a stage where high-resolution imaging is started in the imaging apparatus.

【図3】従来の撮像装置の概略構成を示すブロック図で
ある。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a conventional imaging device.

【図4】同従来の撮像装置における平行平板ガラスによ
る光路ずらしの摸式図である。
FIG. 4 is a schematic view of shifting an optical path by a parallel plate glass in the conventional imaging apparatus.

【図5】同従来の撮像装置における撮像素子の画素配列
及び開口例を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a pixel arrangement and an example of an aperture of an image sensor in the conventional image pickup apparatus.

【図6】同従来の撮像装置における光学的ローパスフィ
ルタ回転機構の概略構成を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a schematic configuration of an optical low-pass filter rotating mechanism in the conventional imaging apparatus.

【図7】同従来の撮像装置における光学的ローパスフィ
ルタ回転機構の概略構成を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a schematic configuration of an optical low-pass filter rotation mechanism in the conventional imaging apparatus.

【図8】同従来の撮像装置における合焦点と高周波との
関係を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a relationship between a focal point and a high frequency in the conventional imaging apparatus.

【図9】同従来の撮像装置における焦点を合わせる段階
の動作制御手順を示すフローチャートである。
FIG. 9 is a flowchart showing an operation control procedure at the stage of focusing in the conventional imaging apparatus.

【図10】同従来の撮像装置における高解像度の撮像を
開始する段階までの動作制御手順を示すフローチャート
である。
FIG. 10 is a flowchart showing an operation control procedure up to a stage of starting high-resolution imaging in the conventional imaging apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 レンズ群 2 撮像素子 3 平行平板ガラス装置 3a 平行平板ガラス 4 光学的ローパスフィルタ 5 光学的ローパスフィルタ回転駆動部 6 固定側の光学的ローパスフィルタ 7 信号処理装置 8 信号制御回路 9 検波装置 10 高周波検波装置 11 レンズ制御装置 12 レンズ位置検出装置 13 モータ 301 レンズ群 302 撮像素子 303 平行平板ガラス装置 304 光学的ローパスフィルタ 305 光学的ローパスフィルタ回転駆動部 306 固定側の光学的ローパスフィルタ 307 信号処理装置 308 検波装置 309 レンズ制御装置 310 レンズ位置検出装置 311 モータ 401 平行平板ガラス 402 入射光 403 出射光 1 Lens group 2 Image sensor 3 Parallel plate glass device 3a Parallel plate glass 4 Optical low-pass filter 5 Optical low-pass filter rotation driver 6 Fixed-side optical low-pass filter 7 Signal processing device 8 Signal control circuit 9 Detection device 10 High-frequency detection Device 11 Lens control device 12 Lens position detection device 13 Motor 301 Lens group 302 Image sensor 303 Parallel plate glass device 304 Optical low-pass filter 305 Optical low-pass filter rotation drive unit 306 Fixed-side optical low-pass filter 307 Signal processing device 308 Detection Device 309 Lens control device 310 Lens position detector 311 Motor 401 Parallel flat glass 402 Incident light 403 Outgoing light

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 フォーカス制御可能なレンズユニット
と、前記レンズユニットから得られる光学像を屈折させ
る光学像屈折手段と、前記光学像屈折手段から得られる
光学的映像信号の高域信号成分を除去する光学的ローパ
スフィルタと、光学的映像信号を電気信号に変換する撮
像素子と、前記撮像素子から得られた電気信号に対して
各種の信号処理を行い輝度信号及び色差信号を生成する
信号処理手段とを具備し、通常の動画像モードと、前記
光学像屈折手段を変化させて複数画像を撮像し且つこれ
らの画像を合成することで高精細画像を撮像できる高精
細画像モードとを選択し得る撮像装置において、前記光
学的ローパスフィルタの遮断周波数領域を変更する光学
的ローパス特性変更手段と、前記輝度信号に関して検出
帯域を自由に変更して高周波成分を検出するための高周
検波手段とを付加し、前記動画モードと高精細モードと
で前記光学的ローパス特性変更手段により遮断周波数領
域を変化させ、更に前記高周検波手段により検出帯域を
も変化させて得られる高周波情報から、前記レンズユニ
ットのフォーカス制御を行うようにしたことを特徴とす
る撮像装置。
1. A lens unit capable of focus control, an optical image refraction unit for refracting an optical image obtained from the lens unit, and a high-frequency signal component of an optical video signal obtained from the optical image refraction unit is removed. An optical low-pass filter, an image sensor that converts an optical image signal into an electric signal, and a signal processing unit that performs various kinds of signal processing on the electric signal obtained from the image sensor to generate a luminance signal and a color difference signal. Which can select a normal moving image mode and a high-definition image mode in which a high-definition image can be captured by capturing a plurality of images by changing the optical image refraction means and combining these images. In the apparatus, an optical low-pass characteristic changing unit that changes a cutoff frequency region of the optical low-pass filter, and a detection band for the luminance signal is freely changed. A high-frequency detection means for detecting high-frequency components is added, a cutoff frequency region is changed by the optical low-pass characteristic changing means in the moving image mode and the high-definition mode, and a detection band is further changed by the high-frequency detection means. An image pickup apparatus characterized in that focus control of the lens unit is performed based on high-frequency information obtained by changing the distance.
【請求項2】 前記光学像屈折手段として、光透過平板
ガラスを光軸主平面上で前記撮像素子の垂直方向に平行
な軸上で回転可能且つ前記撮像素子の水平方向に平行な
軸上で回転可能に構成し、前記撮像素子の水平及び垂直
画素サイズに応じて前記光透過平板ガラスを所定量回動
させることで、前記撮像素子に出射される光路を変化さ
せることを特徴とする請求項1記載の撮像装置。
2. The optical image refracting means, wherein a light transmitting flat glass is rotatable on an optical axis main plane on an axis parallel to a vertical direction of the image sensor and on an axis parallel to a horizontal direction of the image sensor. The light path emitted to the image sensor is changed by rotating the light transmitting flat glass by a predetermined amount according to the horizontal and vertical pixel sizes of the image sensor. The imaging device according to 1.
【請求項3】 前記光学的ローパス特性変更手段とし
て、光軸に垂直に固定させた第1の水晶複屈折板と光軸
を中心に回転可能な第2の水晶複屈折板とからなる光学
的ローパスフィルタを備え、前記第2の水晶複屈折板を
回転することでカットオフ特性を変化させることを特徴
とする請求項1記載の撮像装置。
3. The optical low-pass characteristic changing means comprises: a first crystal birefringent plate fixed perpendicular to an optical axis and a second crystal birefringent plate rotatable around the optical axis. 2. The imaging device according to claim 1, further comprising a low-pass filter, wherein the cut-off characteristic is changed by rotating the second crystal birefringent plate.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0944267A2 (en) * 1998-03-17 1999-09-22 Eastman Kodak Company A color filter array in a color image pickup device
US7327395B2 (en) 2002-12-13 2008-02-05 Canon Kabushiki Kaisha Autofocus apparatus
EP2178305A1 (en) * 2007-07-13 2010-04-21 Silicon Hive B.V. Image processing device, imaging device, image processing method, imaging method, and image processing program
JP2011039545A (en) * 2010-10-04 2011-02-24 Canon Inc Focusing device, imaging apparatus, and control method thereof

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0944267A2 (en) * 1998-03-17 1999-09-22 Eastman Kodak Company A color filter array in a color image pickup device
EP0944267A3 (en) * 1998-03-17 2001-03-14 Eastman Kodak Company A color filter array in a color image pickup device
US7327395B2 (en) 2002-12-13 2008-02-05 Canon Kabushiki Kaisha Autofocus apparatus
EP2178305A1 (en) * 2007-07-13 2010-04-21 Silicon Hive B.V. Image processing device, imaging device, image processing method, imaging method, and image processing program
EP2178305A4 (en) * 2007-07-13 2014-04-02 Intel Corp Image processing device, imaging device, image processing method, imaging method, and image processing program
JP2011039545A (en) * 2010-10-04 2011-02-24 Canon Inc Focusing device, imaging apparatus, and control method thereof

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