JP4081174B2 - 自動焦点調節装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動焦点調節領域の映像信号から撮像光学系を自動的に合焦状態に設定する自動焦点調節装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、ビデオカメラ、デジタルカメラ等の電子的撮像装置において、撮像光学系を移動して自動的にフォーカス状態(合焦状態)に設定する自動焦点調節装置が採用される状況になっている。
【0003】
従来の自動焦点調節装置としては画面の中央部等の一部に設定した自動焦点検出領域から得られる映像信号の所定の周波数成分をフィルタで抽出し、この抽出した信号成分に基づいてピントを合わせることが行われる。
【0004】
例えば特開平8−122627号公報では、中央部とそれ以外の領域とに分割し、ゲートのゲート開閉及びスイッチを切り替えてその後段側に設けた複数のフィルタに入力される信号を制御している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報等の従来例では自動焦点検出領域とそれ以外の領域との境界で映像信号の不連続点或いは急峻なレベル変化が発生するため、この境界において、フィルタの出力に、リンギングが発生する。
【0006】
例えば、図10に示すように撮像画面の中央部分に自動焦点検出を行う自動焦点検出領域(AFエリア)を設定した場合、この自動焦点検出領域以外では映像信号は0となり、自動焦点検出領域ではゲート開閉或いはスイッチの切り替えによりハイパスフィルタに入力されるようになるため、自動焦点検出領域で急に被写体の明るさに応じた輝度レベルに変化するため、ハイパスフィルタを通した出力信号には、この境界での急峻なレベル変化に対応した高周波成分がリンギングとして抽出されてしまう。
【0007】
この場合、自動焦点検出領域からそれ以外の領域に切り替えられる部分のリンギングは自動焦点検出領域の外側となるので、除外できるのであまり問題とならないが、自動焦点検出領域以外の領域から自動焦点検出領域に切り替えられた場合に発生するリンギングは自動焦点検出領域内となるので抽出されてしまう。
【0008】
このため、本来は検出されるべきでない、リンギング成分のためにオートフォーカス検出の信号成分のS/Nが低下し、オートフォーカス検出の精度が低下する欠点があった。
【0009】
本発明は、上述した点に鑑みてなされたもので、リンギングによるオートフォーカス検出の精度の低下を軽減ないしは防止できる自動焦点調節装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の自動焦点調節装置は、撮像素子から出力される映像信号を逐次入力しながら所定の周波数成分を抽出し、該抽出された映像信号の周波数成分に基づいて自動焦点調節を行う自動焦点調節装置において、前記撮像素子から映像信号を出力する映像信号出力手段と、前記映像信号の取り得る最大値の中央値、オート露出制御における映像信号の目標値、自動焦点検出領域から出力される映像信号の平均値等の信号に設定して出力する映像信号レベル設定手段と、前記映像信号出力手段によって前記撮像素子の自動焦点検出領域から映像信号が出力される間は前記映像信号出力手段から出力される映像信号を選択し、前記映像信号出力手段によって前記撮像素子の前記自動焦点検出領域の映像信号以外の信号が出力される間は前記映像信号レベル設定手段から出力される信号を選択する信号選択手段と、該信号選択手段によって選択された前記自動焦点検出領域の映像信号から所定の周波数成分を抽出するフィルタと、該フィルタによって抽出された信号に基づいて焦点を調節する焦点調節手段と、を設けることにより、自動焦点検出領域になるタイミングでフィルタを通して所定の周波数成分を抽出する場合における自動焦点検出領域外の映像信号の値と自動焦点検出領域内での映像信号との急峻で大きなずれ量が発生することを防止することによりフィルタにリンギングが混入することを抑制してオートフォーカス検出の精度の低下を防止する。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
(第1の実施の形態)
図1ないし図4は本発明の第1の実施の形態に係り、図1は第1の実施の形態の自動焦点調節装置を備えた電子的撮像装置の構成を示し、図2はAFエリアを示し、図3は第1の実施の形態の動作説明図を示し、図4は撮像動作のフローチャートを示す。
【0012】
図1に示す電子的撮像装置1は撮像光学系として、ズームレンズ2及びフォーカスレンズ3とを有し、これらのレンズを経て光線は絞り4を通って固体撮像素子としての電荷結合素子(CCDと略記)5に被写体像を結ぶ。
このCCD5の撮像面には光学的に色分離する色分離フィルタ5Aが配置されており、この色分離フィルタ5Aで色分離された光がCCD5で受光される。
【0013】
このCCD5で光電変換された信号は撮像回路6に入力され、この撮像回路6により、映像信号が生成され、この映像信号はA/D変換器7によってデジタルの映像信号(画像データ)に変換され、メモリ8に一時格納される。
このメモリ8への画像データの書き込み及び読み出しはメモリコントローラ27により行われる。
【0014】
メモリ8に格納された画像データは所定の画面レート(例えば1/30秒)で読み出されてD/A変換器9でアナログの映像信号に変換された後、液晶表示素子(LCDと略記)10で被写体像を表示する。
【0015】
また、操作スイッチ24のレリーズスイッチを操作して記録操作を行った場合には、メモリ8の画像データは圧縮/伸張回路11の圧縮回路で圧縮された後、記録用メモリ12に記憶される。
また、再生操作が行われた場合には、記録用メモリ12に圧縮されて記憶されたデータは圧縮/伸張回路11の伸張回路で伸張されてメモリ8に一時記憶され、その画像データはD/A変換器9でアナログの映像信号に変換された後、LCD10で再生画像を表示する。
【0016】
A/D変換器7によってA/D変換された画像データは自動露出制御を行うオート露出処理回路(AE処理回路と略記)13と、撮像光学系を自動的にフォーカス状態に設定するためのオートフォーカス評価値(AF評価値と略記)を算出するオートフォーカス処理回路(AF処理回路と略記)14に入力される。
【0017】
AF処理回路14は、図2に示すようにCCD5の1フレーム分の撮像画面の例えば中央付近等の一部の領域に設定された自動焦点調節を行う領域、つまりAF領域28内の画像データでの高周波成分からAF評価値を算出し、CPU15に出力する。このAFエリア28の水平方向の画素サイズは例えばm画素である。
【0018】
また、AE処理回路13では、AFエリア28の画像データの輝度値を算出する等して被写体の明るさに対応したAE評価値を算出し、CPU15に出力する。
【0019】
CPU15にはタイミングジェネレータ(TG回路と略記)16から画面レートに同期した所定のタイミング信号が入力され、CPU15はこのタイミング信号に同期して、各種の制御動作を行う。
【0020】
このTG回路16のタイミング信号は撮像回路6にも入力され、この信号に同期して、色信号の分離等の処理を行う。
また、このTG回路16は所定のタイミングでCCD5を駆動するようにCCDドライバ17を制御する。
【0021】
CPU15はそれぞれ第1、第2、第3のモータドライブ回路18、19、20を制御することにより、第1、第2、第3のモータ21、22、23を介して絞り4、フォーカスレンズ3、ズームレンズ2の駆動を制御する。
【0022】
つまり、CPU15はAE評価値を基に、第1のモータドライブ回路18を制御して第1のモータ21を回転駆動して、絞り4の絞り量を調整する。そして、ユーザなどにより設定される画面の明るさの目標値にAE評価値が一致するように自動的に絞り4の絞り量を調整する。つまり、オート露出制御を行う。
【0023】
また、CPU15は、第2のモータドライブ回路19を制御して第2のモータ22を回転駆動して、フォーカスレンズ3を駆動させながらAF処理回路14からのAF評価値を得る。得られたAF評価値により、CPU15はその値が最大となるレンズ位置にフォーカスレンズ3を駆動して、合焦状態に設定する、つまりオートフォーカスを行う。
【0024】
なお、本実施の形態ではAF評価値を得て合焦位置に設定する場合、CCD5で被写体を1フレーム(1画面)撮像する際の画面レート(例えば1/30秒)当たり、所定の送り量でフォーカスレンズ3を第2のモータ22により駆動するようになっており、フォーカスレンズ3はその光軸方向における可動範囲内で所定の送り量づつ移動される。
【0025】
操作スイッチ24におけるズームUPスイッチが操作された場合には、その操作信号を受けてCPU15は、第3のモータドライブ回路20を制御して第3のモータ23を回転駆動して、ズームレンズ2を拡大側に駆動する。
【0026】
また、CPU15にはメモリとして例えば電気的に書換可能で、不揮発性の読み出し専用メモリとしてのEEPROM25が接続されており、このEEPROM25にはCPU15を介して各種の制御等を行うプログラムとか、各種の動作を行うのに使用されるデータ等が格納されており、この撮像装置1の電源がONされた場合などに読み出されて使用される。
なお、CPU15は電池26の電圧を検出して、所定の電圧値以下になった事を検出した場合には、LCD10で電池26の残量が少ないとか、電池の充電或いは交換などを促す表示を行う。
【0027】
本実施の形態では自動焦点調節を山登り方式のAF(山登りAFと略記)で行うようにしている。この山登りAFを行うためのAF評価値を算出するAF処理回路14は、CPU15により指示された設定レベルの値の信号を出力するレベル設定回路31と、A/D変換器7によってA/D変換されたデジタルの映像信号と、このレベル設定回路31に設定された設定レベルの値の信号を切り替えて出力する(映像信号選択手段としての)切り替えスイッチ32と、この切り替えスイッチ32で選択されて入力される信号における高周波成分を抽出するハイパスフィルタ(HPFと略記)33と、このHPF33の出力を積算してAF評価値を得る積算回路34とを備えている。
【0028】
レベル設定回路31はCPU15により指示された値の基準信号値が格納され、この格納された値が基準信号として常時出力される。このレベル設定回路31は複数ビットからなるラッチ回路で構成され、本実施の形態ではCPU15は映像信号が取り得る最大値の1/2の値を基準信号値として保持するようにレベル設定回路31のレベル設定を行うようにしている。
【0029】
より具体的には、A/D変換回路7等のデジタルの映像信号のビット数が例えば8ビットである場合には、レベル設定回路を構成する8ビット分の容量のラッチ回路の格納値を下位7ビット全てを1にしてデジタルの映像信号の取り得る階調数の最大値255の半分の127を保持するようにしている。
【0030】
また、切り替えスイッチ32はCPU15によりAFエリア28の各水平画素分の画像データが入力される期間Hafでは接点aがONするように切り替えられ、この期間Haf前後では接点bがONするように切り替えられる。
【0031】
また、HPF33は例えばCPU15からの特性設定信号により、フィルタ特性、具体的にはカットオフ周波数Fcが設定できるデジタルのHPF回路で構成されている。
また、積算回路34はCPU15により積算動作が制御され、かつ積算により算出されたAF評価値はCPU15に転送されるようにしている。
【0032】
つまり、本実施の形態では、AFエリア28の期間Hafで切り替えスイッチ32をA/D変換器7から出力される映像信号がHPF33に入力されるようにする既存の構成の他に、レベル設定回路31を設けてAFエリア28の期間Hafの前後でこのレベル設定回路31の設定信号値をHPF33に入力するようにして、AFエリア28の境界でのリンギングの発生を抑制する手段を形成するようにしていることが特徴となっている。
【0033】
このAF処理回路14のAF評価値を得る動作を図3を参照して以下に説明する。
【0034】
図3(A)に示すように水平同期信号或いは水平駆動信号HDに同期して、映像信号がAF処理回路14に入力され(図3では簡単化のため、水平駆動信号HDに重畳させて映像信号を示した)、図3(B)に示すように水平駆動信号HDの周期、つまり水平駆動信号期間における例えば中央付近でAFエリア28の期間Hafが設定されている。
【0035】
そして図3(C)に示すように、この期間Hafになると、切り替えスイッチ32が接点bから接点aがONするように切り替えられる。
【0036】
一方、レベル設定回路31は図3(D)に示すように設定レベル値、つまり最大値の1/2(図3ではMAX/2)を出力する。
【0037】
従って、図3(E)に示すようにこの期間Hafの前ではレベル設定回路31の最大値の1/2がHPF33に入力され、期間HafにはAFエリア28の水平方向の映像信号がHPF33に入力される。
【0038】
この場合には、期間Hafの境界での急峻で大きなレベル変化量が抑えられるので、図3(F)に示すようにHPF33の出力には境界部分でのリンギングが抑えられることになり、積算回路34で積算されたAF評価値は境界部分でのリンギング成分が少ないものとなり、S/Nの良いAF評価値を得ることができる。
【0039】
このAF評価値はCPU15に送られ、CPU15はこのAF評価値を用いて山登りAFを行う。
次に撮像の動作を図4を参照して説明する。本撮像装置1の電源がONされて撮像モードに設定されると、図4に示す処理がスタートする。
【0040】
まず、ステップS1に示すようにオート露出制御処理(図4では単にAEと略記。)を行う。つまり、AE処理回路13は画面全体での映像信号の輝度値を積算して被写体の明るさに対応したAE評価値を算出し、CPU15に出力する。CPU15はこの算出されたAE評価値がユーザにより設定されたAE目標値と比較し、そのずれ量が小さくなる方向に絞り4の開口量を制御する。
このような制御を行うことにより、AE評価値は常時AE目標値になるようにオート露出制御状態になる。
【0041】
次にステップS2に示すように、レリーズスイッチの第1のレリーズ(図4では1st レリーズ)が行われたか否かを判断し、それが行われるのを待つ待機状態となる。
【0042】
なお、本実施の形態ではレリーズスイッチは2段式スイッチで構成され、第1のレリーズスイッチをONする第1のレリーズ操作により(それ以前でのオート露出制御と)オートフォーカスの設定がなされ、第2のレリーズスイッチがONする第2のレリーズ操作により、実際に撮影を行う構成になっている。
【0043】
そして、第1のレリーズ操作が行われた場合には、ステップS3の山登りAFの処理を、AF処理回路14のAF評価値により行う。
まず、方向判断の処理3Aを行う。この場合、現在のレンズ位置においてどちらの方向が山登り方向かの判断処理を行う。
つまり、フォーカスレンズ3を一方に所定量移動し、その前後におけるAF評価値が大きくなる方向を移動方向とする方向判断を行う。
【0044】
移動方向を判断した後に、図4のステップS3Bのピーク検出の処理を行う。このピーク検出の処理では検出された移動方向に所定の送り量づつ移動しながら、AF評価値のピーク値の検出を行う。つまり、移動側でのAF評価値が移動前のものより小さくなるまで、換言すると山の頂上(AF評価値のピーク値)を降り始めるまで所定の送り量で移動を繰り返す。そして、降り始めるまでAF評価値を得ることにより、ピークのAF評価値が検出される。
【0045】
ピークのAF評価値が検出されたら、ステップS3Cのフォーカス位置へ駆動する処理を行う。つまり、ピークのAF評価値が検出される位置にレンズ位置を設定して、山登りAFを終了し、次のステップS4の第1のレリーズ解除の操作が行われたか否かを判断し、解除された場合には最初のステップS1に戻り、解除されない場合には次のステップS5の第2のレリーズ(図4では2nd レリーズ)の操作が行われたか否かの判断を行い、この操作が行われない場合にはステップS4に戻る。
【0046】
そして、第2のレリーズ操作が行われると、ステップS6の撮影処理を行う。
つまり、図1のCCD5に露光された被写体像を撮像回路6により、映像信号に変換し、さらにこの映像信号をA/D変換器7によってデジタルの映像信号に変換し、メモリ8に一時格納する。そして、メモリ8に一時格納された画像データを圧縮/伸張回路11を介して記録用メモリ12に記憶する撮影処理を行う。そして、この撮影処理を行った後、ステップS1に戻り、次の撮影操作に備える。
【0047】
本実施の形態によれば、AFエリア28になるタイミングで切り替えスイッチ32によりこのAFエリア28の映像信号が選択されてHPF33に入力されるが、その切り替え前ではレベル設定回路31に保持(固定)された映像信号の取り得る最大値MAXの1/2の値がHPF33に入力されるので、切り替えのタイミングでのレベル変化量が抑えられるので、その際にHPF33で発生するリンギング成分を抑制でき、得られるAF評価値におけるリンギング成分の割合を小さくできる。
従って、AF評価値におけるリンギング成分によるS/Nの低下を軽減でき、精度の良いオートフォーカス状態に設定できる。
【0048】
(第2の実施の形態)
次に本発明の第2の実施の形態を説明する。本実施の形態に係る電子的撮像装置は図1と同様の構成であり、レベル設定回路31に設定されるレベル値が異なる。
つまり、レベル設定回路31にはAE目標値Vaeが保持される。この場合のAF評価値を得るタイミングチャートを図5に示す。
【0049】
図5は図3(D)において、レベル設定回路31の出力がMAX/2からAE目標値Vaeに変更されている点が異なるのみである。
本実施の形態によれば、レベル設定回路31に保持される値がAE目標値Vaeに設定されており、CPU15はAE処理回路13で得られるAE評価値がAE目標値Vaeになるように閉ループ制御を行っているので、AFエリア28での切り替え時におけるAE目標値VaeとAFエリア28の水平方向の映像信号レベルとのずれ量は大部分の場合、小さな値にでき、従ってHPF33を通した場合のリンギング成分も第1の実施の形態よりも小さくできる。
【0050】
次に第2の実施の形態の変形例を説明する。この変形例は、やはり図1と同様の構成であり、レベル設定回路31に設定されるレベル値が異なる。
【0051】
つまり、レベル設定回路31にはAFエリア28の平均輝度値Vavが保持される。この場合は図5(D)の代わりに図5(D′)となる。
本実施の形態の作用及び効果は第1の実施の形態とほぼ同様であるが、よりリンギング成分を小さくできる。
【0052】
また、AFエリア28の平均輝度値Vavに保持する場合には、AFエリア28とその周辺部との明るさレベルが大きく異なるような逆光時にも、リンギングの発生を抑制でき、精度の良いオートフォーカス状態に設定できる。
【0053】
なお、AFエリア内の映像信号の平均的明るさを撮像素子としてのCCD5の出力信号から求めているが、撮像素子とは別途に測光用のセンサを設けて、この測光センサによりAFエリア内の映像信号の平均的明るさを求めるようにしてもよい。
【0054】
(第3の実施の形態)
次に本発明の第3の実施の形態を説明する。本実施の形態はAFエリア28の境界の前の値をサンプリングして、AFエリア外ではその値に固定することにより、境界でのリンギング成分の発生を抑制するようにしたものである。
このため、本実施の形態では図1のAF処理回路14を図6に示す構成にしている。
【0055】
A/D変換器7から出力される映像信号はディレイライン41に入力されると共に、サンプルホールド回路42に入力される。ディレイライン41の出力信号と、サンプルホールド回路42でサンプルホールドされた信号は切り替えスイッチ32に入力される。
【0056】
ディレイライン41はAFエリア28の水平方向の期間Haf遅延する。また、サンプルホールド回路42はCPU15の制御の下で、AFエリア28の直前の信号をサンプルホールドパルスでサンプリングし、そのサンプリングした値を期間Haf以上の期間(例えば次のサンプリング期間になるまで)保持する。
【0057】
切り替えスイッチ32はAFエリア28の映像信号が入力される期間Hafにディレイライン41側の信号をHPF33側に出力し、この期間Haf以外ではサンプルホールド回路42の出力信号をHPF33側に出力するようにCPU15によって切り替えられる。
【0058】
実際には、ディレイライン41で時間Hafだけ、遅延されるので、遅延しない場合の映像信号の場合と比べて時間Hafだけ遅延されて切り替えられることになる。その他の構成は第1の実施の形態と同様の構成である。
【0059】
次に本実施の形態の動作を図7を参照して説明する。
図7(A)に示す水平駆動信号HDに同期して図7(B)に示す映像信号がAF処理回路14に入力される。この映像信号はディレイライン41により時間Hafだけ遅延されるので、このディレイライン41の出力は図7(C)のようになり、図7(B)の信号を時間Hafだけ遅延したものとなる。
【0060】
一方、図7(B)の映像信号はサンプルホールド回路42により、AFエリア28の境界の直前の信号がサンプルホールドされるので、このサンプルホールド回路42の出力は図7(D)に示す波形となる。
【0061】
また、CPU15は図7(C)の映像信号がAFエリア28になるタイミングで接点bから接点aに切り替えられ、このAFエリア28の期間Haf以外では接点bがONするように切り替えられるので、この切り替えスイッチ33の出力、つまりHPF33の入力信号は図7(E)のようになる。
【0062】
つまり、本実施の形態では、AFエリア28が存在する各水平駆動期間において、そのAFエリア28の境界の直前の信号の値に固定した信号がHPF33に入力される状態で、AFエリア28になった時にその映像信号をHPF33に入力されるように切り替える。
【0063】
従って、本実施の形態では仮にAFエリア28における垂直方向の輝度レベルが大きく変化するような場合でも、本実施の形態ではその輝度レベルの変化に応じてサンプルホールド回路42から出力される値も変化して、AFエリア28の境界で切り替えを行っても、HPF33にはスムーズに連続した信号が入力されるようにできる。
【0064】
従って、本実施の形態によれば、仮にAFエリア28における垂直方向の輝度レベルが大きく変化するような場合でも、リンギングの発生を十分に抑制でき、S/NのよいAF評価値を得ることができる。
その他は第1の実施の形態と同様の効果を有する。
【0065】
本発明の自動焦点調節装置に関連する参照例
次に本発明の自動焦点調節装置に関連する参照例を説明する。本参照例は所定の周波数成分(実際には高周波成分)を抽出するフィルタ手段の後段側に、該フィルタ手段の出力信号を累積加算する積算手段への入力を選択する(切り替える)選択手段を設けるようにしたものである。本参照例は図1において、そのAF処理回路14の構成を図8に示す様な構成にしている。つまり、図1において、レベル設定回路31を設けないで、A/D変換出力をHPF33に入力し、このHPF33の出力端を切り替えスイッチ32の接点aを経て積算回路34に入力する構成にしている。この場合、切り替えスイッチ32の接点bは例えば接地されている。
【0066】
そして、CPU15はAFエリア28で切り替えスイッチ32の接点aがONするように切り替えてリンギングを殆ど発生することなく、その出力信号を積算回路34で積算する構成にしている。次に本参照例の動作を図9を参照して説明する。
【0067】
図9(A)の水平駆動信号HDに同期して図9(B)に示す映像信号がAF処理回路14に入力され、この場合、図9(D)に示すように映像信号は常時HPF33に入力される。
【0068】
この場合、図9(C)に示すAFエリア28の期間Hafの外では、図9(E)に示すように切り替えスイッチ32は接点bがONであるので、HPF33の出力は積算回路34に入力されない。
【0069】
そして、図9(C)に示すようにAFエリア28の期間Hafになると、切り替えスイッチ32の接点aがONするように切り替えられるので、HPF33の通した高周波成分が積算回路34に入力され、積算される。
【0070】
参照例ではHPF33は入力信号がAFエリア28の期間Haf等で切り替えられないので、被写体像に忠実に対応した映像信号がHPF33に常時入力されるので、AFエリアの期間Haf等で突然に切り替えられてHPF33に映像信号が入力されるようなことがなく、AF評価値にリンギング成分が混入するのを有効に防止できる。従って、S/Nの良いAF評価値をえることができ、精度の高いオートフォーカスができる。
【0071】
なお、図8において、切り替えスイッチ32の代わりにゲート開閉を行うゲート回路を用いてもよく、この場合には、AFエリアの期間Hafでゲートを開くようにCPU15等で制御すれば良い。
【0072】
また、映像信号がHPF33に常時入力されるようにしないで、期間Hafを内側に含むようにした少なくとも期間Hafより長い期間だけ映像信号がHPF33に入力されるようにしても良い。
なお、上述した各実施の形態等を部分的等で組み合わせて構成される実施の形態等も本発明に属する。
【0073】
[付記]
(1)撮像素子から出力される映像信号を逐次入力しながら所定の周波数成分を抽出し、該抽出された映像信号の周波数成分に基づいて自動焦点調節を行う自動焦点調節装置において、
前記撮像素子の撮像面の全領域のうち一部の自動焦点検出領域から映像信号を選択する映像信号選択手段と、
該映像信号選択手段によって選択された前記自動焦点検出領域の映像信号から所定の周波数成分を抽出するフィルタと、
前記自動焦点検出領域外では前記映像信号選択手段で選択され、前記自動焦点検出領域外の映像信号の値を映像信号の最大値の中央値に固定する映像信号レベル設定手段と、
を備えた特徴とする自動焦点調節装置。
【0074】
(従来例とその問題点)
従来から画面の一部の領域から得られる映像信号の所定の周波数成分に基づいてピントを合わせる自動焦点調節装置が知られている(特開平8−122627等)。しかし、上記従来の装置においてはこの点について特に配慮がなされておらず、自動焦点検出領域とそれ以外の領域の境界に映像信号の不連続点が発生するため、この映像信号の不連続点においてフィルタの出力に有害なリンギングが発生し自動焦点検出精度が悪くなる。
【0075】
(付記(1)の効果)
自動焦点検出領域端で発生するフィルタの有害なリンギングの発生を抑え、自動焦点検出精度が向上する。
【0076】
(2)撮像素子から出力される映像信号を逐次入力しながら所定の周波数成分を抽出し、該抽出された映像信号の周波数成分に基づいて自動焦点調節を行う自動焦点調節装置において、
前記撮像素子の撮像面の全領域のうち一部の自動焦点検出領域から映像信号を選択する映像信号選択手段と、
該映像信号選択手段によって選択された前記自動焦点検出領域の映像信号から所定の周波数成分を抽出するフィルタと、
前記映像信号の1画面の明るさの値を明るさ目標値に設定する制御を行う明るさ制御手段と、
前記自動焦点検出領域外では前記映像信号選択手段で選択され、前記自動焦点検出領域外の映像信号の値を前記明るさ目標値に固定する映像信号レベル設定手段と、
を備えたことを特徴とする自動焦点調節装置。
【0077】
(従来例とその問題点)
付記(1)の場合とに同じ。
(付記2の効果)
付記(1)に加え、自動焦点検出領域外の映像信号と自動焦点検出領域内の映像信号の差を小さくすることができ、精度の高い自動焦点調節を実現することができる。
【0078】
(3)撮像素子から出力される映像信号を逐次入力しながら所定の周波数成分を抽出し、該抽出された映像信号の周波数成分に基づいて自動焦点調節を行う自動焦点調節装置において、
前記撮像素子の撮像面の全領域のうち一部の自動焦点検出領域から映像信号を選択する映像信号選択手段と、
該映像信号選択手段によって選択された前記自動焦点検出領域の映像信号から所定の周波数成分を抽出するフィルタと、
前記自動焦点検出領域内の平均的明るさを検出する測光手段と、
前記自動焦点検出領域外では前記映像信号選択手段で選択され、前記自動焦点検出領域外の映像信号の値を前記測光手段によって得られる平均的明るさの値に固定する映像信号レベル設定手段と、
を備えたことを特徴とする自動焦点調節装置。
【0079】
(従来例とその問題点)
付記(1)に同じ。
付記(1)、または付記(2)に係る発明では、逆光時の撮影などのように画面の中央部と周辺部とで明るさが大きく異なるとき、自動焦点検出領域外の映像信号と自動焦点検出領域内の映像信号の差を小さくできない場合があり、フィルタの有害なリンギングを完全に抑制することができない。
(付記(3)の効果)
付記(2)の効果の他に、逆光時など画面の明るさ分布の差が大きい場合にも精度の高い自動焦点調節制御が可能となる。
【0080】
(4)撮像素子から出力される映像信号を逐次入力しながら所定の周波数成分を抽出し、該抽出された映像信号の周波数成分に基づいて自動焦点調節を行う自動焦点調節装置において、
水平ラインごとに、自動焦点検出領域直前の映像信号をサンプルホールドするサンプルホールド手段と、
映像信号を遅延させる遅延手段と、
該遅延手段の映像信号出力から自動焦点検出領域に対応する映像信号を選択する映像信号選択手段と、
該映像信号選択手段によって選択された前記自動焦点検出領域の映像信号から所定の周波数成分を抽出するフィルタと、
前記自動焦点検出領域外の映像信号の値を前記サンプルホールド手段によってサンプルホールドされた映像信号値に固定する映像信号レベル設定手段と、
を備えたことを特徴とする自動焦点調節装置。
【0081】
(従来例とその問題点)
付記(1)に同じ。
(付記(4)の効果)
付記(2)の効果の他に、自動焦点検出領域外の映像信号の値を、水平ラインごとに自動焦点検出領域の直前映像信号の値にホールドするので、自動焦点検出領域外の映像信号と自動焦点検出領域内の映像信号の差を小さくすることができ、精度の高い自動焦点調節を実現することができる。
【0082】
(5)撮像素子から出力される映像信号を逐次入力しながら所定の周波数成分を抽出し、該抽出された映像信号の周波数成分に基づいて自動焦点調節を行う自動焦点調節装置において、
前記撮像素子の撮像面の全領域のうち一部の自動焦点検出領域を含む映像信号所定の周波数成分を抽出するフィルタと、
前記フィルタの出力信号が入力され、自動焦点検出領域で前記フィルタの出力信号を選択する映像信号選択手段と、
を備えたことを特徴とする自動焦点調節装置。
【0083】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、撮像素子から出力される映像信号を逐次入力しながら所定の周波数成分を抽出し、該抽出された映像信号の周波数成分に基づいて自動焦点調節を行う自動焦点調節装置において、
前記撮像素子の撮像面の全領域のうち一部の自動焦点検出領域から映像信号を選択する映像信号選択手段と、
該映像信号選択手段によって選択された前記自動焦点検出領域の映像信号から所定の周波数成分を抽出するフィルタと、
前記自動焦点検出領域外では前記映像信号選択手段で選択され、前記自動焦点検出領域外の映像信号の値を映像信号の取り得る最大値の中央値、自動焦点検出領域の平均輝度値、明るさ目標値等の所定レベル値に固定する映像信号レベル設定手段と、
を設けることにより、自動焦点検出領域になるタイミングでフィルタを通して所定の周波数成分を抽出する場合における自動焦点検出領域外の映像信号の値と自動焦点検出領域内での映像信号との急峻で大きなずれ量が発生することを防止することによりフィルタにリンギング成分が混入することを抑制してオートフォーカス検出の精度の低下を防止する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施の形態を備えた電子的撮像装置の構成を示すブロック図。
【図2】 自動焦点検出を行うAFエリアを示す図。
【図3】 第1の実施の形態の動作説明用タイミングチャート図。
【図4】 撮像動作内容を示すフローチャート図。
【図5】 本発明の第2の実施の形態の動作説明用タイミングチャート図。
【図6】 本発明の第3の実施の形態におけるAF処理回路の構成を示すブロック図。
【図7】 第3の実施の形態の動作説明用タイミングチャート図。
【図8】 本発明の自動焦点調節装置に関連する参照例におけるAF処理回路の構成を示すブロック図。
【図9】 本発明の自動焦点調節装置に関連する参照例の動作説明用タイミングチャート図。
【図10】 従来例におけるオートフォーカスのためのAF評価値を得る動作の説明図。
【符号の説明】
1…電子的撮像装置
2…ズームレンズ
3…フォーカスレンズ
4…絞り
5…CCD
6…撮像回路
7…A/D変換器
8…メモリ
9…D/A変換器
10…LCD
11…圧縮/伸張回路
12…記録用メモリ
13…AE処理回路
14…AF処理回路
15…CPU
16…TG回路
17…CCDドライバ
18〜20…モータドライブ回路
21〜23…モータ
24…操作スイッチ
25…EEPROM
26…電池
28…AFエリア
31…レベル設定回路
32…切り替えスイッチ
33…HPF
34…積算回路

Claims (4)

  1. 撮像素子から出力される映像信号を逐次入力しながら所定の周波数成分を抽出し、該抽出された映像信号の周波数成分に基づいて自動焦点調節を行う自動焦点調節装置において、
    前記撮像素子から映像信号を出力する映像信号出力手段と、
    前記映像信号の取り得る最大値の中央値の信号を設定して出力する映像信号レベル設定手段と、
    前記映像信号出力手段によって前記撮像素子の自動焦点検出領域から映像信号が出力される間は前記映像信号出力手段から出力される映像信号を選択し、前記映像信号出力手段によって前記自動焦点検出領域の映像信号以外の信号が出力される間は前記映像信号レベル設定手段から出力される信号を選択する信号選択手段と、
    該信号選択手段によって選択された前記自動焦点検出領域の映像信号から所定の周波数成分を抽出するフィルタと、
    該フィルタによって抽出された信号に基づいて焦点を調節する焦点調節手段と、
    を備えたことを特徴とする自動焦点調節装置。
  2. 撮像素子から出力される映像信号を逐次入力しながら所定の周波数成分を抽出し、該抽出された映像信号の周波数成分に基づいて自動焦点調節を行う自動焦点調節装置において、
    前記撮像素子から映像信号を出力する映像信号出力手段と、
    オート露出制御における映像信号の目標値を設定して出力する映像信号レベル設定手段と、
    前記映像信号出力手段によって前記自動焦点検出領域から映像信号が出力される間は前記映像信号出力手段から出力される映像信号を選択し、前記映像信号出力手段によって前記自動焦点検出領域の映像信号以外の信号が出力される間は前記映像信号レベル設定手段から出力される信号を選択する信号選択手段と、
    該信号選択手段によって選択された前記自動焦点検出領域の映像信号から所定の周波数成分を抽出するフィルタと、
    該フィルタによって抽出された信号に基づいて焦点を調節する焦点調節手段と、
    を備えたことを特徴とする自動焦点調節装置。
  3. 撮像素子から出力される映像信号を逐次入力しながら所定の周波数成分を抽出し、該抽出された映像信号の周波数成分に基づいて自動焦点調節を行う自動焦点調節装置において、
    前記撮像素子から映像信号を出力する映像信号出力手段と、
    該映像信号出力手段によって出力される映像信号のうち、前記撮像素子の撮像面の自動焦点検出領域から出力される映像信号の平均値を出力する映像信号レベル設定手段と、
    前記映像信号出力手段によって前記自動焦点検出領域から映像信号が出力される間は前記映像信号出力手段から出力される映像信号を選択し、前記映像信号出力手段によって前記自動焦点検出領域の映像信号以外の信号が出力される間は前記映像信号レベル設定手段から出力される信号を選択する信号選択手段と、
    該信号選択手段によって選択された前記自動焦点検出領域の映像信号から所定の周波数成分を抽出するフィルタと、
    該フィルタによって抽出された信号に基づいて焦点を調節する焦点調節手段と、
    を備えたことを特徴とする自動焦点調節装置。
  4. 撮像素子から出力される映像信号を逐次入力しながら所定の周波数成分を抽出し、該抽出された映像信号の周波数成分に基づいて自動焦点調節を行う自動焦点調節装置において、
    水平ラインごとに、前記撮像素子の撮像面の自動焦点検出領域の直前の映像信号をサンプルホールドして出力する映像信号レベル設定手段と、
    映像信号を遅延させる遅延手段と、
    前記遅延手段によって前記自動焦点検出領域の映像信号が出力される間は前記遅延手段から出力される映像信号を選択し、前記遅延手段によって前記自動焦点検出領域の映像信号以外の信号が出力される間は前記映像信号レベル設定手段から出力される信号を選択する信号選択手段と、
    該信号選択手段によって選択された前記遅延手段から出力される映像信号から所定の周波数成分を抽出するフィルタと、
    該フィルタによって抽出された信号に基づいて焦点を調節する焦点調節手段と、
    を備えたことを特徴とする自動焦点調節装置。
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