JP2003015024A - デジタルスチルカメラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】被写体の光量が不足する場合でも簡単な構成で
オートフォーカス撮影ができるデジタルスチルカメラを
提供すること。 【解決手段】近赤外光と可視光に感度を有する撮像素子
３と、赤外カット手段２と、該赤外カット手段２を該撮
像素子３に入射する光が通過する位置又は通過しない位
置に切り替える切替手段７と、オートフォーカス手段と
を有し、前記オートフォーカス手段は、オートフォーカ
ス時に切替手段７で前記赤外カット手段を前記撮像素子
３に入射する光が通過しない位置に切り替えることを特
徴とするデジタルスチルカメラ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はデジタルスチルカメ
ラに関し、詳しくは被写体の光量が不足する場合でも簡
単な構成でオートフォーカス撮影ができるデジタルスチ
ルカメラに関する。

【０００２】

【従来の技術】デジタルスチルカメラによる撮影では、
複数のレンズ位置で被写体の画像をそれぞれ生成し、該
複数の画像を解析して最も合焦率が高い画像が生成され
たレンズ位置に設定することによってオートフォーカス
が行われる。

【０００３】上記のような複数の画像の解析は、得られ
た画像信号をフーリエ変換することによって行われる。
得られた画像信号をフーリエ変換すると、明るい部分と
暗い部分の境界で高周波成分が増大する。従って、該フ
ーリエ変換によって解析された結果、最も高周波成分が
増大する画像ほど、輪郭がはっきりしている画像、即ち
合焦率が高い画像であると判別できるのである。

【０００４】しかし、夜間などの被写体が暗い状況で撮
影を行う場合は被写体に光量が不足するため、被写体の
輪郭部分の明暗の差が減少し、フーリエ変換した値の高
周波成分が増大せず、輪郭がはっきりしなくなるので、
合焦率が低下する。

【０００５】また、かかる被写体の光量が不足する場合
でもオートフォーカス撮影を可能とするべく、被写体に
向けて赤外線を照射し、該被写体から反射した赤外線を
受光センサによって受光し、該被写体からの距離を測定
することによって、レンズ位置を調整する方法もある。

【０００６】しかし、かかるオートフォーカス撮影を行
うためには、被写体に向けて照射する赤外線の発光源と
該赤外線の反射光を受光して距離を測定するセンサを設
けなければならず、コストが上昇するだけでなく、装置
的に複雑なものとなってしまう虞があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の課題
は、被写体の光量が不足する場合でも簡単な構成でオー
トフォーカス撮影ができるデジタルスチルカメラを提供
することにある。

【０００８】本発明の他の課題は、本明細書の以下の記
載によって明らかになる。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、近赤外光と可視光に感度を有する撮像素子と、赤外
カット手段と、該赤外カット手段を該撮像素子に入射す
る光が通過する位置又は通過しない位置に切り替える切
替手段と、オートフォーカス手段とを有し、前記オート
フォーカス手段は、オートフォーカス時に切替手段で前
記赤外カット手段を前記撮像素子に入射する光が通過し
ない位置に切り替えることを特徴とするデジタルスチル
カメラである。

【００１０】請求項２に記載の発明は、外光の光量を判
断する外光判断手段を有し、前記オートフォーカス手段
は、オートフォーカス時に、該外光判断手段で光量が不
足していないと判断された場合には、前記切替手段で前
記赤外カット手段を前記撮像素子に入射する光が通過す
る位置に切り替え、光量が不足していると判断された場
合には、前記切替手段で前記赤外カット手段を前記撮像
素子に入射する光が通過する位置に切り替えるを行うこ
とを特徴とする請求項１記載のデジタルスチルカメラで
ある。

【００１１】請求項３に記載の発明は、赤外発光手段を
有し、オートフォーカス時に該赤外発光手段で被写体に
赤外線を照射することを特徴とする請求項１記載のデジ
タルスチルカメラである。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳述する。

【００１３】図１は本発明のデジタルスチルカメラの一
状態を示す機能ブロック図であり、図２は本発明のデジ
タルスチルカメラの他の一状態を示す機能ブロック図で
あり、図３は信号処理部の機能ブロック図である。

【００１４】図１乃至図３を用いて、本発明のデジタル
スチルカメラにより画像信号を得るまでの処理流れにつ
いて説明する。

【００１５】図において、複数の撮像レンズ１の協働作
用により結像された被写体像は、撮像素子３の受光面に
おいて最終的に結像される。尚、このとき撮像レンズ１
や図示しない絞り等を制御手段（図示しない）によって
駆動して、撮像に適したレンズ位置や絞り率になるよう
に調整する。撮像素子２は、受光面に結像された被写体
像を電荷量に光電変換し、撮像素子駆動手段（図示しな
い）からの転送パルスによってアナログの画像信号を出
力する。出力されたアナログ信号は、プリプロセス手段
４０において、ＣＤＳ（相関二重サンプリング）処理を
行うことによってノイズが低減され、利得の調整が行わ
れる。そして、Ａ／Ｄ変換手段４１によってデジタル画
像信号に変換された後、画像信号生成部４２で輝度処理
や色処理が施されてデジタルビデオ信号（例えば、輝度
信号（Ｙ）と色差信号（Ｃｒ、Ｃｂ））に変換され、少
なくとも１駒分のデジタルビデオ信号を一時的に記憶す
る一時記憶手段であるフレームメモリ４３に出力され
る。

【００１６】フレームメモリ４３に記憶されているデジ
タルビデオ信号は、間引き処理などを施されており、図
示しないビデオメモリ（以下、ＶＲＡＭという）４４に
入力される。このＶＲＡＭ４４に入力されたデジタルビ
デオ信号に基づいた信号は逐次読み出され、表示手段で
ある液晶表示手段４５に表示される。すなわち、撮影レ
ンズ１によって結像された被写体像は、撮像素子２によ
って光電変換されて画像信号となり、この画像信号に基
づく画像が逐次液晶表示手段４５に表示される。

【００１７】この液晶表示手段４５に表示された画像
を、操作者が見て、撮影するか否かを判断し、撮影する
ならば、図示しないレリーズボタンを押すことにより、
フレームメモリ４３に記憶されているデジタルビデオ信
号を、記録手段である画像蓄積メモリ４６へと転送し、
記憶させる。この画像蓄積メモリ４６は、例えば、ＳＲ
ＡＭ、ＤＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭなどだけでなく、ＰＣカ
ードなどの着脱自在な記録媒体であってもよい。

【００１８】尚、上述の例では、レリーズボタンが押圧
されたことにより、フレームメモリ４３に記憶されてい
るデジタルビデオ信号を画像蓄積メモリ４６へと転送し
たが、液晶表示手段４５に画像を表示させる際には、撮
像素子３によって撮像される画素数を落として（少なく
して）処理速度を向上させ、レリーズボタンが押圧され
たことにより、再度、撮像素子３よって高密度で撮像を
行い、同様の処理を施した後、画像蓄積メモリ４６へと
転送してもよい。また、画像蓄積メモリ４６に蓄積され
るデータとしては、デジタルビデオ信号を圧縮したデー
タであってもよい。

【００１９】また、本発明のデジタルスチルカメラは、
撮像する際にレリーズボタンを半押しすると本発明のオ
ートフォーカス手段であるカメラ制御部６によって自動
焦点調節が行なわれる（以下、オートフォーカスともい
う）。

【００２０】本発明においてオートフォーカスとは、カ
メラの自動的な制御により撮像対象の焦点調節を行うこ
とであり、かかるオートフォーカスを行うことにより、
本発明のデジタルスチルカメラを利用するユーザは自分
で調節する必要なく、いわゆるピントが合った画像を得
ることが出来る。

【００２１】撮像素子３は、近赤外光と可視光に感度を
有する撮像素子を用いることができる。

【００２２】撮像素子３には、切替手段７により入射す
る光が通過する位置（図１参照）と通過しない位置（図
２参照）とに切り替え可能な赤外カット手段が近接して
設けられている。

【００２３】赤外カット手段は、上記近赤外光を遮断す
ることができる手段であり、例えば、上記領域の波長の
光を遮断する赤外カットフィルタを用いることができる
が特に限定されない。

【００２４】切替手段７は、本発明のオートフォーカス
手段であるカメラ制御部６の命令により前記赤外カット
手段を撮像素子３に入射する光が通過する位置（図１参
照）と通過しない位置（図２参照）とに切り替えるもの
であり、例えば、モーターにより前記赤外カットフィル
タを駆動する手段等が挙げられる。

【００２５】撮像素子３は、赤外カット手段２によって
可視光のみに感度を有する撮像素子又は近赤外光と可視
光に感度を有する撮像素子として機能させることが出来
る。即ち、撮像素子３は、切替手段７により赤外カット
手段２を入射する光が通過する位置に切り替えられるこ
とで赤外光がカットされて、可視光のみの信号を生成
し、切替手段７により赤外カット手段２を入射する光が
通過しない位置に切り替えられることで赤外光はカット
されず入射して、可視光と近赤外光の信号を生成する。

【００２６】切替手段７はオートフォーカス手段により
オートフォーカスが行われる際に、赤外カット手段２を
撮像素子３に入射する光が通過しない位置に切り替える
ことによって撮像素子３に赤外光を入射させる。

【００２７】図４はオートフォーカス手段によるオート
フォーカスを行う際の処理流れの一例を示す図である。
本発明のオートフォーカスの流れについて図４に基づい
て以下、詳細に説明する。

【００２８】まず、撮影に先立ってレリーズボタンが半
押しされると、オートフォーカス手段による図４に示す
ようなプログラムが起動し、切替手段７により赤外線カ
ット手段２が図１に示す位置から図２に示す位置に切り
替えられる（Ｓ１）。

【００２９】Ｓ１の処理により撮像素子３には赤外光及
び可視光が入射するようになり、近赤外光及び可視光で
被写体像を撮像することにより画像信号を得て（Ｓ
２）、得られた画像信号に対し信号処理部４でフーリエ
変換を施す（Ｓ３）。

【００３０】Ｓ２でフーリエ変換したデータの比較を行
い、高周波成分のピークが検出できたか否かを判断し
（Ｓ４）、高周波成分のピークが検出できていないと判
断されれば、レンズ位置を移動し（Ｓ５）、Ｓ２及びＳ
３の処理を繰り返す。

【００３１】一方、Ｓ４において高周波成分のピークが
検出できたと判断されたら、、フーリエ変換した値の高
周波成分がピークの画像信号が得られた際のレンズ位置
に調整し（Ｓ６）、Ｓ１で切り替えた赤外カット手段を
図１に示すように撮像素子３に入射する光が通過する位
置に切り替える（Ｓ７）ことによってオートフォーカス
の処理が行われる。

【００３２】また、図１及び図２において、外光の明る
さを判断する外光判断手段をに設けることは好ましい。
外光判断手段は信号処理部４に設けられることが好まし
い。

【００３３】かかる外光判断手段は、切替手段７により
赤外カット手段が入射する光が通過する位置に設けられ
ている撮像素子３で生成された画像信号について可視光
の光量が所定値以上であるか否かを判断する。

【００３４】この光量の所定値は、自由に設定できる
が、例えば、ストロボ自動発光モードで撮影する際に、
ストロボが発光する程度の暗い被写体輝度に設定するこ
とが出来る。

【００３５】かかる外光判断手段を設けた場合には、オ
ートフォーカス手段は、かかる外光判断手段により光量
が所定値以上でないと判断された場合は、切替手段７に
より赤外カット手段を切り替えるＳ１の処理を行い。光
量が所定値以上であると判断された場合には、切替手段
７により赤外カット手段を切り替えるＳ１の処理は行わ
ない。

【００３６】図５は外光判断手段を設けた場合のオート
フォーカス手段のオートフォーカスを行う際の処理流れ
を示す図であり、図５を用いてかかる外光判断手段を設
けた場合のオートフォーカスの処理流れを説明する。

【００３７】レリーズボタンが半押しされると、図５に
示すオートフォーカスのプログラムが起動して、被写体
像を前撮像を行う（Ｓ１０）。Ｓ１０で得た画像信号に
ついて外光判断手段で光量を判断し（Ｓ１１）、Ｓ１１
で判断された光量が所定値以上であるか否かが判断され
（Ｓ１２）、所定値以上でないと判断された場合は切替
手段で赤外カット手段を切り替える（Ｓ１３）。

【００３８】その後の、図５におけるＳ１４からＳ１９
の処理流れは、図４のＳ２からＳ７の処理流れと同様で
あるのでその説明は省略する。

【００３９】このようにすることで、可視光で光量が足
りない場合に切替手段による赤外カット手段の切替を行
うので、光量が足りない場合にオートフォーカス撮影が
可能となる。

【００４０】更に、被写体に対し赤外光を発光する赤外
発光手段を設けることは好ましい。

【００４１】赤外発光手段は、少なくとも上記近赤外光
の波長の光を照射するものであり、例えば、赤外ＬＥＤ
などを用いることができる。かかる赤外発光手段は、オ
ートフォーカス手段により前撮像する際に赤外線を発光
する。

【００４２】赤外発光手段による発光は、図４のＳ２の
処理又は図５のＳ１４の処理により前撮像を行う際に、
被写体に向けて赤外線を発光する。

【００４３】このようにすることで、より一層、光量が
増加するので、被写体の明暗の差が激しくなり、より精
度が高いオートフォーカスを行うことが出来る。

【００４４】

【発明の効果】以上、本発明によれば、被写体の光量が
不足する場合でも簡単な構成でオートフォーカス撮影が
できるデジタルスチルカメラを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のデジタルスチルカメラの一状態を示す
機能ブロック図

【図２】本発明のデジタルスチルカメラの他の一状態を
示す機能ブロック図

【図３】信号処理部の機能ブロック図

【図４】オートフォーカス手段によるオートフォーカス
を行う際の処理流れの一例を示す図

【図５】外光判断手段を設けた場合のオートフォーカス
手段のオートフォーカスを行う際の処理流れを示す図

【符号の説明】

１：撮像レンズ ２：赤外カット手段 ３：撮像素子 ４：信号処理部 ４０：プリプロセス手段 ４１：Ａ／Ｄ変換手段 ４２：画像データ生成部 ４３：フレームメモリ ４４：ＶＲＡＭ ４５：液晶表示手段 ４６：画像蓄積メモリ ６：カメラ制御部 ７：切替手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 5/225 Ｇ０２Ｂ 7/11 Ｎ 5/232 Ｄ // Ｈ０４Ｎ 101:00 Ｋ Ｇ０３Ｂ 3/00 Ａ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】近赤外光と可視光に感度を有する撮像素子
   と、赤外カット手段と、該赤外カット手段を該撮像素子
   に入射する光が通過する位置又は通過しない位置に切り
   替える切替手段と、オートフォーカス手段とを有し、 前記オートフォーカス手段は、オートフォーカス時に切
   替手段で前記赤外カット手段を前記撮像素子に入射する
   光が通過しない位置に切り替えることを特徴とするデジ
   タルスチルカメラ。
2. 【請求項２】外光の光量を判断する外光判断手段を有
   し、前記オートフォーカス手段は、オートフォーカス時
   に、該外光判断手段で光量が不足していないと判断され
   た場合には、前記切替手段で前記赤外カット手段を前記
   撮像素子に入射する光が通過する位置に切り替え、光量
   が不足していると判断された場合には、前記切替手段で
   前記赤外カット手段を前記撮像素子に入射する光が通過
   する位置に切り替えるを行うことを特徴とする請求項１
   記載のデジタルスチルカメラ。
3. 【請求項３】赤外発光手段を有し、オートフォーカス時
   に該赤外発光手段で被写体に赤外線を照射することを特
   徴とする請求項１記載のデジタルスチルカメラ。