JPH05137046A - スチルビデオカメラ - Google Patents
スチルビデオカメラInfo
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- JPH05137046A JPH05137046A JP3295791A JP29579191A JPH05137046A JP H05137046 A JPH05137046 A JP H05137046A JP 3295791 A JP3295791 A JP 3295791A JP 29579191 A JP29579191 A JP 29579191A JP H05137046 A JPH05137046 A JP H05137046A
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- JP
- Japan
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- image
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- vertical direction
- horizontal
- lens unit
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 スチルビデオカメラの合焦位置検出に際し
て、被写体のパターンによらずに精度の高い合焦情報を
得ること。 【構成】 レンズユニット１を介した固体撮像素子５か
らの少なくとも測距範囲の画像データを合焦位置検出動
作における各撮像毎にＲＡＭ１８に記憶し、このＲＡＭ
１８からＥＳフィルター８によって横および縦方向に情
報を読み出して画像の横および縦方向のボケ量（ＥＳ
値）を検出し、この検出結果に基づいて合焦情報を得
る。
て、被写体のパターンによらずに精度の高い合焦情報を
得ること。 【構成】 レンズユニット１を介した固体撮像素子５か
らの少なくとも測距範囲の画像データを合焦位置検出動
作における各撮像毎にＲＡＭ１８に記憶し、このＲＡＭ
１８からＥＳフィルター８によって横および縦方向に情
報を読み出して画像の横および縦方向のボケ量（ＥＳ
値）を検出し、この検出結果に基づいて合焦情報を得
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は自動焦点（以後ＡＦと
略）機能を備えた静止ビデオ画像を撮影するスチルビデ
オカメラに関する。
略）機能を備えた静止ビデオ画像を撮影するスチルビデ
オカメラに関する。
【０００２】
【従来の技術】図４は画像を撮像する固体撮像素子の出
力より画像のぼけ量を検出し自動的に合焦させる機能を
持った自動焦点機能付スチルビデオカメラのブロック図
である。図４において１はレンズユニット、２はレンズ
駆動モーター、３は絞り、４は絞り駆動回路、５は画像
を電気信号に変換する固体撮像素子、６は固体撮像素子
５の出力をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換回路、７はＡ／Ｄ
変換回路６の出力を記憶するフィールドメモリー、８は
ぼけ量をあらわすＥＳ値（後述）を算出するＥＳフィル
ター、９はシステム全体（各構成要素）を制御するシス
テム制御回路である。
力より画像のぼけ量を検出し自動的に合焦させる機能を
持った自動焦点機能付スチルビデオカメラのブロック図
である。図４において１はレンズユニット、２はレンズ
駆動モーター、３は絞り、４は絞り駆動回路、５は画像
を電気信号に変換する固体撮像素子、６は固体撮像素子
５の出力をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換回路、７はＡ／Ｄ
変換回路６の出力を記憶するフィールドメモリー、８は
ぼけ量をあらわすＥＳ値（後述）を算出するＥＳフィル
ター、９はシステム全体（各構成要素）を制御するシス
テム制御回路である。
【０００３】１０はメモリー７の出力に対してγ変換、
帯域制限等の処理を行う撮像信号処理回路である。１１
は撮像信号処理回路１０の出力をＤ／Ａ変換するＤ／Ａ
変換回路である。１２はＤ／Ａ変換回路１１の出力をＦ
Ｍ変調するＦＭ変調回路である。１３はＦＭ変調回路１
２の出力を電流増幅するＲＥＣアンプである。１４は磁
気ヘッド、１５は記録媒体である磁気シート、１６は磁
気シート１５を回転させるモーター、１７はモーター１
６の回転を安定させるためのモーターサーボ回路であ
る。２０はレリーズスイッチでありこのスイッチの投入
とともに一連の撮影動作が開始される。
帯域制限等の処理を行う撮像信号処理回路である。１１
は撮像信号処理回路１０の出力をＤ／Ａ変換するＤ／Ａ
変換回路である。１２はＤ／Ａ変換回路１１の出力をＦ
Ｍ変調するＦＭ変調回路である。１３はＦＭ変調回路１
２の出力を電流増幅するＲＥＣアンプである。１４は磁
気ヘッド、１５は記録媒体である磁気シート、１６は磁
気シート１５を回転させるモーター、１７はモーター１
６の回転を安定させるためのモーターサーボ回路であ
る。２０はレリーズスイッチでありこのスイッチの投入
とともに一連の撮影動作が開始される。
【０００４】図６は、固体撮像素子の一例としてのイン
ターライン型ＣＣＤの説明図である。図６において、１
０１はインターライン型ＣＣＤである固体撮像素子、１
０２は光を電荷に変えて蓄積するフォトダイオード（１
画素に１個）、１０３はフォトダイオードから移された
電荷１Ｈ（水平走査期間）に１段ずつ垂直に転送する垂
直ＣＣＤである。Ｖ１〜Ｖ４は垂直ＣＣＤ１０３の転送
電極であり、Ｖ１はフォトダイオード１０２の奇数行の
電荷を垂直ＣＣＤ１０３に転送する転送ゲートをかねて
いる。また、Ｖ３は同様に偶数行のフォトダイオード１
０２に対応する転送ゲートとなっている。垂直ＣＣＤ１
０３は４相の転送パルスで駆動される。１０４は垂直Ｃ
ＣＤ１０３により１Ｈに１段転送されてくる電荷を水平
に転送する水平ＣＣＤである。Ｈ１、Ｈ２は水平ＣＣＤ
１０４の転送電極であり、２相のパルスで駆動される。
１０５は電荷を電圧に変換し出力する出力アンプであ
る。ＶＯＵＴは出力端子である。
ターライン型ＣＣＤの説明図である。図６において、１
０１はインターライン型ＣＣＤである固体撮像素子、１
０２は光を電荷に変えて蓄積するフォトダイオード（１
画素に１個）、１０３はフォトダイオードから移された
電荷１Ｈ（水平走査期間）に１段ずつ垂直に転送する垂
直ＣＣＤである。Ｖ１〜Ｖ４は垂直ＣＣＤ１０３の転送
電極であり、Ｖ１はフォトダイオード１０２の奇数行の
電荷を垂直ＣＣＤ１０３に転送する転送ゲートをかねて
いる。また、Ｖ３は同様に偶数行のフォトダイオード１
０２に対応する転送ゲートとなっている。垂直ＣＣＤ１
０３は４相の転送パルスで駆動される。１０４は垂直Ｃ
ＣＤ１０３により１Ｈに１段転送されてくる電荷を水平
に転送する水平ＣＣＤである。Ｈ１、Ｈ２は水平ＣＣＤ
１０４の転送電極であり、２相のパルスで駆動される。
１０５は電荷を電圧に変換し出力する出力アンプであ
る。ＶＯＵＴは出力端子である。
【０００５】図７は基板方向への電荷掃き出しが可能な
固体撮像素子の構造を示す図で、図６のＡで示した切口
の断面図となっている。垂直ＣＣＤ１０３とフォトダイ
オード１０２の断面構造を示している。図７において１
１１はＮ型シリコン基板、１１２は第１Ｐウェル、１１
３はＮ＋層、１１４はＰ＋＋層であり、第１ウェル１１
２とＮ＋層１１３は埋め込フォトダイオード（１０２）
を構成している。ここでＰ＋＋層１１４は正穴（ホー
ル）蓄積層として働き、シリコンとシリコン酸化膜界面
の界面準位から発生する暗電流の抑制効果があり、ま
た、完全読み出しが可能であり、基板電圧の制御によっ
てフォトダイオードに蓄積された電荷を基板に掃き出す
ことが出来る。１１５は第２Ｐウェルであり、１１６は
Ｎ＋層である。第２Ｐウェル１１５とＮ＋層１１６は埋
め込チャンネルＣＣＤ（１０３）を形成する。１１７は
Ｐ層でフォトダイオード１０２に蓄積された電荷を垂直
ＣＣＤ１０３に読み出すための読み出しゲート部を形成
している。１１８はＰ＋層で画素間を電気的に分離する
チャンネルストップを形成している。１１９はシリコン
窒化膜、１２０は電界を与えるためのポリシリコン電
極、１２１はアルミ遮光層である。１２２は絶縁のため
のシリコン酸化膜である。
固体撮像素子の構造を示す図で、図６のＡで示した切口
の断面図となっている。垂直ＣＣＤ１０３とフォトダイ
オード１０２の断面構造を示している。図７において１
１１はＮ型シリコン基板、１１２は第１Ｐウェル、１１
３はＮ＋層、１１４はＰ＋＋層であり、第１ウェル１１
２とＮ＋層１１３は埋め込フォトダイオード（１０２）
を構成している。ここでＰ＋＋層１１４は正穴（ホー
ル）蓄積層として働き、シリコンとシリコン酸化膜界面
の界面準位から発生する暗電流の抑制効果があり、ま
た、完全読み出しが可能であり、基板電圧の制御によっ
てフォトダイオードに蓄積された電荷を基板に掃き出す
ことが出来る。１１５は第２Ｐウェルであり、１１６は
Ｎ＋層である。第２Ｐウェル１１５とＮ＋層１１６は埋
め込チャンネルＣＣＤ（１０３）を形成する。１１７は
Ｐ層でフォトダイオード１０２に蓄積された電荷を垂直
ＣＣＤ１０３に読み出すための読み出しゲート部を形成
している。１１８はＰ＋層で画素間を電気的に分離する
チャンネルストップを形成している。１１９はシリコン
窒化膜、１２０は電界を与えるためのポリシリコン電
極、１２１はアルミ遮光層である。１２２は絶縁のため
のシリコン酸化膜である。
【０００６】図８は図７に示した固体撮像素子の各動作
モードにおける内部ポテンシャルを説明する図である。
図８（ａ）は図７に示したと同様の断面をあらわしてい
る。図８（ｂ）は図８（ａ）のフォトダイオード部のＣ
Ｄで示した方向のポテンシャルを示している。通常動作
では基板電圧にＶｓｕｂを与えることによってシリコン
とシリコン酸化膜界面よりやや深いところにポテンシャ
ルの井戸ができ露光によって発生した電荷が蓄積され
る。強い光によってポテンシャルの井戸からあふれた電
荷は基板方向に流れ出てしまうためブルーミングは生じ
ない。またシリコンとシリコン酸化膜界面にはホール蓄
積層があるため界面で発生した暗電荷はホールと再結合
し信号電荷には加わらない。次に掃き捨て動作について
説明すると、Ｖｓｕｂに△Ｖｓｕｂという電圧を重畳す
ることによってそれまで蓄えられていた電荷を基板方向
に掃き捨てることが出来る。図８（ｃ）は図８（ａ）の
ＡＢ方向のポテンシャルの説明図である。垂直ＣＣＤ１
０３の転送時にポリシリコン電極１２０にかかる電圧で
は読み出しゲート部のポテンシャル障壁は充分高くなっ
ているため垂直ＣＣＤ１０３にはフォトダイオード１０
２からの電荷は流れ込まないが、ポリシリコン電極１２
０に所定の高電圧を与えると読み出しゲート部のポテン
シャル障壁が下がり信号電荷がフォトダイオード１０２
から読み出される。
モードにおける内部ポテンシャルを説明する図である。
図８（ａ）は図７に示したと同様の断面をあらわしてい
る。図８（ｂ）は図８（ａ）のフォトダイオード部のＣ
Ｄで示した方向のポテンシャルを示している。通常動作
では基板電圧にＶｓｕｂを与えることによってシリコン
とシリコン酸化膜界面よりやや深いところにポテンシャ
ルの井戸ができ露光によって発生した電荷が蓄積され
る。強い光によってポテンシャルの井戸からあふれた電
荷は基板方向に流れ出てしまうためブルーミングは生じ
ない。またシリコンとシリコン酸化膜界面にはホール蓄
積層があるため界面で発生した暗電荷はホールと再結合
し信号電荷には加わらない。次に掃き捨て動作について
説明すると、Ｖｓｕｂに△Ｖｓｕｂという電圧を重畳す
ることによってそれまで蓄えられていた電荷を基板方向
に掃き捨てることが出来る。図８（ｃ）は図８（ａ）の
ＡＢ方向のポテンシャルの説明図である。垂直ＣＣＤ１
０３の転送時にポリシリコン電極１２０にかかる電圧で
は読み出しゲート部のポテンシャル障壁は充分高くなっ
ているため垂直ＣＣＤ１０３にはフォトダイオード１０
２からの電荷は流れ込まないが、ポリシリコン電極１２
０に所定の高電圧を与えると読み出しゲート部のポテン
シャル障壁が下がり信号電荷がフォトダイオード１０２
から読み出される。
【０００７】図９は固体撮像素子５の駆動タイミングを
示した図であり、図９において時刻ｔ３にＶｓｕｂに高
電圧のパルスが加わることにより全画素のフォトダイオ
ード１０２内の電荷がリセットされ各フォトダイオード
１０２に露光電荷の蓄積が開始される。時刻ｔ６にＶ１
とＶ３に高電圧のパルスが印加されることによって信号
電荷がフォトダイオード１０２から垂直ＣＣＤ１０３に
転送される。ｔ７では全画素のフォトダイオード１０２
内の電荷がリセットされ、ｔ８より１Ｈに１段ずつ垂直
ＣＣＤ１０３から水平ＣＣＤ１０４に信号電荷が転送さ
れ、１Ｈ間に水平ＣＣＤ１０４から出力アンプ１０５に
高速転送され電圧に変換され読み出される。蓄積期間は
Ｖｓｕｂに高電圧が印加されたｔ３から信号電荷がフォ
トダイオード１０２から垂直ＣＣＤに転送されたｔ６ま
での期間となる。ｔ３の設定によって蓄積期間は自由に
可変出来る。
示した図であり、図９において時刻ｔ３にＶｓｕｂに高
電圧のパルスが加わることにより全画素のフォトダイオ
ード１０２内の電荷がリセットされ各フォトダイオード
１０２に露光電荷の蓄積が開始される。時刻ｔ６にＶ１
とＶ３に高電圧のパルスが印加されることによって信号
電荷がフォトダイオード１０２から垂直ＣＣＤ１０３に
転送される。ｔ７では全画素のフォトダイオード１０２
内の電荷がリセットされ、ｔ８より１Ｈに１段ずつ垂直
ＣＣＤ１０３から水平ＣＣＤ１０４に信号電荷が転送さ
れ、１Ｈ間に水平ＣＣＤ１０４から出力アンプ１０５に
高速転送され電圧に変換され読み出される。蓄積期間は
Ｖｓｕｂに高電圧が印加されたｔ３から信号電荷がフォ
トダイオード１０２から垂直ＣＣＤに転送されたｔ６ま
での期間となる。ｔ３の設定によって蓄積期間は自由に
可変出来る。
【０００８】図１１は、ぼけ量を検出するための方法の
１つであるＥＳ法の説明をする図である。ＥＳ法に関し
てはＵＳＰ４８０４８３１に開示されているので簡単な
説明にとどめる。同図において（ａ）は映像信号であ
り、合焦時はエッジが立ち、非合焦時はエッジが寝る。
（ｂ）は映像信号の微分波形の絶対値Ｄである。
（ｃ），（ｄ）はそれぞれ微分波形Ｄの遅延信号ＤＬ
１，ＤＬ２であり、（ｅ）は積分波形Ｉであり、映像信
号のエッジ部のコントラストをあらわす。（ｆ）のごと
くＤをＩで割算することによってエッジの鋭さを示すＥ
Ｓ値をあらわす。
１つであるＥＳ法の説明をする図である。ＥＳ法に関し
てはＵＳＰ４８０４８３１に開示されているので簡単な
説明にとどめる。同図において（ａ）は映像信号であ
り、合焦時はエッジが立ち、非合焦時はエッジが寝る。
（ｂ）は映像信号の微分波形の絶対値Ｄである。
（ｃ），（ｄ）はそれぞれ微分波形Ｄの遅延信号ＤＬ
１，ＤＬ２であり、（ｅ）は積分波形Ｉであり、映像信
号のエッジ部のコントラストをあらわす。（ｆ）のごと
くＤをＩで割算することによってエッジの鋭さを示すＥ
Ｓ値をあらわす。
【０００９】図５はＥＳフィルター８の構成例を示し、
各構成要素によって図１１において説明した演算を行
う。図５において２０１は微分回路、２０２は絶対値回
路、２０３は遅延回路、２０４は積分回路、２０５は割
算回路である。２０６はピークホールド回路である。画
像情報の中で最もＥＳ値の高かった値をその被写体のＥ
Ｓ値と判断する。
各構成要素によって図１１において説明した演算を行
う。図５において２０１は微分回路、２０２は絶対値回
路、２０３は遅延回路、２０４は積分回路、２０５は割
算回路である。２０６はピークホールド回路である。画
像情報の中で最もＥＳ値の高かった値をその被写体のＥ
Ｓ値と判断する。
【００１０】図１２は合焦位置を求めるためにＡＦ走査
を行う際のレンズ位置とＥＳ値の変化を示した図であ
る。この例ではレンズ送りは最小位置から最大位置まで
の連続的に送り、その間１垂直走査期間（１Ｖと略）毎
に画像情報を固体撮像素子５に蓄積し、その蓄積情報を
走査し、その結果得られた画像情報からＥＳ値を求めて
最もＥＳ値が大きかった位置を合焦位置とする。
を行う際のレンズ位置とＥＳ値の変化を示した図であ
る。この例ではレンズ送りは最小位置から最大位置まで
の連続的に送り、その間１垂直走査期間（１Ｖと略）毎
に画像情報を固体撮像素子５に蓄積し、その蓄積情報を
走査し、その結果得られた画像情報からＥＳ値を求めて
最もＥＳ値が大きかった位置を合焦位置とする。
【００１１】図１３はＥＳ値を求める際に使用する画像
の範囲を示す図である。図１３の中央部縦横それぞれ１
／４程の２辺を有する枠が測距枠と称する範囲である。
この枠の大きさがあまり大きすぎると枠の中にピントを
あわせようとしている対象物以外の被写体が入ってしま
いそちらにピントがあってしまうという問題が生じ安く
なるため通常はこの程度かそれ以下の大きさにする。
の範囲を示す図である。図１３の中央部縦横それぞれ１
／４程の２辺を有する枠が測距枠と称する範囲である。
この枠の大きさがあまり大きすぎると枠の中にピントを
あわせようとしている対象物以外の被写体が入ってしま
いそちらにピントがあってしまうという問題が生じ安く
なるため通常はこの程度かそれ以下の大きさにする。
【００１２】図１０は自動焦点機能付スチルビデオカメ
ラの動作シークエンスを示した図である。時刻Ｔ０にレ
リーズスイッチ２０が投入されると一連の撮影シークエ
ンスが開始される。時刻Ｔ０からＴ１の間にある絞り値
にて蓄積時間を変えながらＭ回の走査、すなわち測光走
査を行い、固体撮像素子５の出力の平均値より最適絞り
値Ａｖおよび最適シャッタースピードＴｖを算出する。
ラの動作シークエンスを示した図である。時刻Ｔ０にレ
リーズスイッチ２０が投入されると一連の撮影シークエ
ンスが開始される。時刻Ｔ０からＴ１の間にある絞り値
にて蓄積時間を変えながらＭ回の走査、すなわち測光走
査を行い、固体撮像素子５の出力の平均値より最適絞り
値Ａｖおよび最適シャッタースピードＴｖを算出する。
【００１３】Ｔ１からＴ２の間に絞りを解放に設定し、
Ｔ２からＴ３の間にＮ段ステップもしくは連続的に無限
遠から至近までのピント位置までレンズユニット１をレ
ンズ駆動モーター２によって移動させるとともにＮ回の
走査すなわちＡＦ走査を行う。ここでは仮にＮ＝１２と
する。ＡＦ走査時の固体撮像素子５の駆動タイミングを
図１４に示す。図１４のように垂直ブランキング期間後
ｔ１から読みだしが開始されるが、ｔ２からｔ３間に測
距枠内の情報を読み出す際にのみＦＩＦＯメモリー７へ
の記憶を行う。ＡＦ走査時に測距枠の範囲内の画像のみ
を順次ＦＩＦＯメモリー７に記憶して行くことにより図
１０のようにＡＦ走査の終了時点ではＦＩＦＯメモリー
７に１２回のＡＦ走査で得られた測距枠内の画像情報が
Ｉｍａｇｅ１からＩｍａｇｅ１２として記憶されてい
る。次に図１０のようにＴ３からＴ４の間にＦＩＦＯメ
モリー７に記憶された画像情報であるＩｍａｇｅ１から
Ｉｍａｇｅ１２に対応するＥＳ値ＥＳ１からＥＳ１２迄
をＥＳフィルター８によって算出し最大ＥＳ値発生位
置、すなわち合焦位置を検出し、Ｔ４からＴ５の間に絞
りをＡｖに設定するとともにレンズユニット１の位置を
合焦位置に設定する。Ｔ３からＴ５の間、固体撮像素子
５は不用な暗電荷が発生しないように通常駆動させてお
く。Ｔ５にＶｓｕｂに高電圧のパルスを印加することに
よって、それまでに蓄積されていた全画素の電荷を基板
方向にリセットする。次にＴｖの期間露光後、Ｖ１およ
びＶ３のパルスを高電圧にすることによって全電荷を垂
直ＣＤＤに移し露光を終了する。Ｔ６からＴ７の間に全
画像情報を読みだし信号処理した後磁気シート１５に記
録する。
Ｔ２からＴ３の間にＮ段ステップもしくは連続的に無限
遠から至近までのピント位置までレンズユニット１をレ
ンズ駆動モーター２によって移動させるとともにＮ回の
走査すなわちＡＦ走査を行う。ここでは仮にＮ＝１２と
する。ＡＦ走査時の固体撮像素子５の駆動タイミングを
図１４に示す。図１４のように垂直ブランキング期間後
ｔ１から読みだしが開始されるが、ｔ２からｔ３間に測
距枠内の情報を読み出す際にのみＦＩＦＯメモリー７へ
の記憶を行う。ＡＦ走査時に測距枠の範囲内の画像のみ
を順次ＦＩＦＯメモリー７に記憶して行くことにより図
１０のようにＡＦ走査の終了時点ではＦＩＦＯメモリー
７に１２回のＡＦ走査で得られた測距枠内の画像情報が
Ｉｍａｇｅ１からＩｍａｇｅ１２として記憶されてい
る。次に図１０のようにＴ３からＴ４の間にＦＩＦＯメ
モリー７に記憶された画像情報であるＩｍａｇｅ１から
Ｉｍａｇｅ１２に対応するＥＳ値ＥＳ１からＥＳ１２迄
をＥＳフィルター８によって算出し最大ＥＳ値発生位
置、すなわち合焦位置を検出し、Ｔ４からＴ５の間に絞
りをＡｖに設定するとともにレンズユニット１の位置を
合焦位置に設定する。Ｔ３からＴ５の間、固体撮像素子
５は不用な暗電荷が発生しないように通常駆動させてお
く。Ｔ５にＶｓｕｂに高電圧のパルスを印加することに
よって、それまでに蓄積されていた全画素の電荷を基板
方向にリセットする。次にＴｖの期間露光後、Ｖ１およ
びＶ３のパルスを高電圧にすることによって全電荷を垂
直ＣＤＤに移し露光を終了する。Ｔ６からＴ７の間に全
画像情報を読みだし信号処理した後磁気シート１５に記
録する。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
例では、ＦＩＦＯメモリーからの読みだしが画像に対し
て水平方向にしか行えないため、求めるＥＳ値が画像の
水平方向の成分のみになってしまい、被写体が横稿だっ
た場合等は焦点があわないと言う欠点があった。
例では、ＦＩＦＯメモリーからの読みだしが画像に対し
て水平方向にしか行えないため、求めるＥＳ値が画像の
水平方向の成分のみになってしまい、被写体が横稿だっ
た場合等は焦点があわないと言う欠点があった。
【００１５】そこで本発明の目的は以上のような問題を
解消したスチルビデオカメラを提供することにある。
解消したスチルビデオカメラを提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明はレンズユニットが無限遠から至近間において連
続もしくはステップ状に移動する間に、前記レンズユニ
ットを介して複数回撮像する撮像素子によって得られた
信号から、少なくとも測距に用いる範囲の画像情報を各
撮像毎に記憶する記憶手段と、該記憶手段内の情報を横
方向に読み出すことによって画像の横方向のぼけ量を検
出する横方向検出手段と、前記記憶手段内の情報を縦方
向に読み出すことによって縦方向の画像のぼけ量を検出
する縦方向検出手段と、前記横および縦方向検出手段か
らの検出値に基づいて最もボケの少ないレンズユニット
の位置を合焦位置として求める合焦検出手段とを具えた
ことを特徴とし、さらにレンズユニットが無限遠から至
近間において連続もしくはステップ状に移動する間に前
記レンズユニットを介して複数回撮像する撮像素子によ
って得られた信号を全て記憶する画像情報記憶手段と、
該画像情報記憶手段から少なくとも測距に用いる範囲の
画像情報を各撮像分ずつ記憶する測距範囲記憶手段と、
該測距範囲記憶手段内の情報を横方向に読み出すことに
よって画像の横方向のぼけ量を検出する横方向検出手段
と、前記測距範囲記憶手段内の情報を縦方向に読み出す
ことによって縦方向の画像のぼけ量を検出する縦方向検
出手段と、前記横および縦方向検出手段からの検出値に
基づいて最もボケの少ないレンズユニットの位置を合焦
位置として求める合焦検出手段とを具えたことを特徴と
する。
本発明はレンズユニットが無限遠から至近間において連
続もしくはステップ状に移動する間に、前記レンズユニ
ットを介して複数回撮像する撮像素子によって得られた
信号から、少なくとも測距に用いる範囲の画像情報を各
撮像毎に記憶する記憶手段と、該記憶手段内の情報を横
方向に読み出すことによって画像の横方向のぼけ量を検
出する横方向検出手段と、前記記憶手段内の情報を縦方
向に読み出すことによって縦方向の画像のぼけ量を検出
する縦方向検出手段と、前記横および縦方向検出手段か
らの検出値に基づいて最もボケの少ないレンズユニット
の位置を合焦位置として求める合焦検出手段とを具えた
ことを特徴とし、さらにレンズユニットが無限遠から至
近間において連続もしくはステップ状に移動する間に前
記レンズユニットを介して複数回撮像する撮像素子によ
って得られた信号を全て記憶する画像情報記憶手段と、
該画像情報記憶手段から少なくとも測距に用いる範囲の
画像情報を各撮像分ずつ記憶する測距範囲記憶手段と、
該測距範囲記憶手段内の情報を横方向に読み出すことに
よって画像の横方向のぼけ量を検出する横方向検出手段
と、前記測距範囲記憶手段内の情報を縦方向に読み出す
ことによって縦方向の画像のぼけ量を検出する縦方向検
出手段と、前記横および縦方向検出手段からの検出値に
基づいて最もボケの少ないレンズユニットの位置を合焦
位置として求める合焦検出手段とを具えたことを特徴と
する。
【００１７】
【作用】本発明によれば、例えば小容量のＲＡＭ（ラン
ダムアクセスメモリー）等の記憶手段に測距枠内の画像
情報を記憶させ画像の横方向のみならず縦方向のボケ量
を求め、これによって被写体のパターンによらず精度の
高い合焦情報が得られる。
ダムアクセスメモリー）等の記憶手段に測距枠内の画像
情報を記憶させ画像の横方向のみならず縦方向のボケ量
を求め、これによって被写体のパターンによらず精度の
高い合焦情報が得られる。
【００１８】
【実施例】図１は本発明の実施例のブロック図を示し、
本実施例が図４と異なるのはＡ／Ｄ変換回路でＡ／Ｄ変
換された測距枠内の画像情報を記憶するＲＡＭ１８を備
えていることである。ＲＡＭ１８に記憶された画像情報
をＥＳフィルター８に入力しＥＳ値を算出する。
本実施例が図４と異なるのはＡ／Ｄ変換回路でＡ／Ｄ変
換された測距枠内の画像情報を記憶するＲＡＭ１８を備
えていることである。ＲＡＭ１８に記憶された画像情報
をＥＳフィルター８に入力しＥＳ値を算出する。
【００１９】図２は本実施例の動作シークエンスを示し
た図である。時刻Ｔ２までの動作は図１０の時刻Ｔ２ま
での動作と同じである。異なるのは時刻Ｔ２からの動作
である。時刻Ｔ２からＴ３の間に、１垂直走査期間に１
回測距枠内の画像情報をＲＡＭ１８に記憶し、ＥＳフィ
ルター８において画像の水平成分のＥＳ値、続いて画像
の垂直成分のＥＳ値を算出する。
た図である。時刻Ｔ２までの動作は図１０の時刻Ｔ２ま
での動作と同じである。異なるのは時刻Ｔ２からの動作
である。時刻Ｔ２からＴ３の間に、１垂直走査期間に１
回測距枠内の画像情報をＲＡＭ１８に記憶し、ＥＳフィ
ルター８において画像の水平成分のＥＳ値、続いて画像
の垂直成分のＥＳ値を算出する。
【００２０】図３はＡＦ走査時における１垂直走査期間
内の動作タイミングを説明する図である。時刻ｔ１から
全画素の読みだしが開始されるが、時刻ｔ２からｔ３に
おいて測距枠範囲の読みだしが行われる際にＲＡＭ１８
への記憶が行われる。ＲＡＭ１８への記憶の後、次の測
距枠領域の読みだしが行われるｔ５までに水平方向およ
び垂直方向のＥＳ値の算出が行われる。ＦＩＦＯメモリ
ーと異なりＲＡＭであれば、水平方向垂直方向にかかわ
らず自由な順序で画像情報の読みだしが可能であるた
め、このように水平垂直両方向のＥＳ値を求めることが
できる。従来例と同様Ｎ＝１２とすれば２４個のＥＳ値
が求まる。
内の動作タイミングを説明する図である。時刻ｔ１から
全画素の読みだしが開始されるが、時刻ｔ２からｔ３に
おいて測距枠範囲の読みだしが行われる際にＲＡＭ１８
への記憶が行われる。ＲＡＭ１８への記憶の後、次の測
距枠領域の読みだしが行われるｔ５までに水平方向およ
び垂直方向のＥＳ値の算出が行われる。ＦＩＦＯメモリ
ーと異なりＲＡＭであれば、水平方向垂直方向にかかわ
らず自由な順序で画像情報の読みだしが可能であるた
め、このように水平垂直両方向のＥＳ値を求めることが
できる。従来例と同様Ｎ＝１２とすれば２４個のＥＳ値
が求まる。
【００２１】再び図２に説明を戻すと、時刻Ｔ４までに
求められた最も高いＥＳ値を得た位置を検出し、その位
置を合焦位置としてレンズユニット１を合焦位置に設定
する。ここであるレンズ位置でのＥＳ値を求める場合に
水平のＥＳ値と垂直のＥＳ値のうち大きい方で代表する
方法、平均で代表する方法などがあり、どちらを採用し
ても水平のＥＳ値のみを採用するよりも被写体によって
は、はるかに精度の高いボケ情報を得ることが出来る。
求められた最も高いＥＳ値を得た位置を検出し、その位
置を合焦位置としてレンズユニット１を合焦位置に設定
する。ここであるレンズ位置でのＥＳ値を求める場合に
水平のＥＳ値と垂直のＥＳ値のうち大きい方で代表する
方法、平均で代表する方法などがあり、どちらを採用し
ても水平のＥＳ値のみを採用するよりも被写体によって
は、はるかに精度の高いボケ情報を得ることが出来る。
【００２２】Ｔ４以降の動作に関しては図１０のＴ４以
降の動作と等しいので説明を省略する。
降の動作と等しいので説明を省略する。
【００２３】（他の実施例）図１５は本発明の第２の実
施例のブロック図である。図１と比べ異なっているのは
ＲＡＭ１８の入力がＦＩＦＯメモリ７の出力となってい
ることである。
施例のブロック図である。図１と比べ異なっているのは
ＲＡＭ１８の入力がＦＩＦＯメモリ７の出力となってい
ることである。
【００２４】図１６は本発明の第２の実施例の動作シー
クエンスを説明する図である。時刻Ｔ３までの動作は図
１０におけるＴ３までの動作と同じである。図１０と異
なるのはＴ３からＴ４までの動作である。一旦ＦＩＦＯ
メモリー７に記憶されたＮ回走査分の測距枠内画像デー
タのうち１回目の走査で得られたデータを時刻Ｔ３にＲ
ＡＭ１８に転送し、画像の横方向のＥＳ値をＥＳフィル
ター８で算出し、次に画像の縦方向の成分に関するＥＳ
値をＥＳフィルター８で算出する。続いて２回目の走査
で得られた測距枠内のデータをＦＩＦＯメモリー７から
ＲＡＭ１８に転送し、同様に縦横のＥＳ値を算出する。
このようにして各レンズ位置における画像の縦方向およ
び横方向のＥＳ値を順次求める。次に最大のＥＳ値を発
生したレンズ位置すなわち合焦位置を検出し、レンズ位
置を合焦位置に設定した後、露光動作を開始する。第２
の実施例では一旦ＦＩＦＯメモリー７に画像が記憶され
ているためＦＩＦＯメモリー７からＲＡＭ１８へのデー
タの転送は固体撮像素子の読みだしレートよりも低速で
よいため、アクセス速度の遅いメモリーでも使用可能で
ある。そのため第１の実施例よりもコストダウンが可能
である。
クエンスを説明する図である。時刻Ｔ３までの動作は図
１０におけるＴ３までの動作と同じである。図１０と異
なるのはＴ３からＴ４までの動作である。一旦ＦＩＦＯ
メモリー７に記憶されたＮ回走査分の測距枠内画像デー
タのうち１回目の走査で得られたデータを時刻Ｔ３にＲ
ＡＭ１８に転送し、画像の横方向のＥＳ値をＥＳフィル
ター８で算出し、次に画像の縦方向の成分に関するＥＳ
値をＥＳフィルター８で算出する。続いて２回目の走査
で得られた測距枠内のデータをＦＩＦＯメモリー７から
ＲＡＭ１８に転送し、同様に縦横のＥＳ値を算出する。
このようにして各レンズ位置における画像の縦方向およ
び横方向のＥＳ値を順次求める。次に最大のＥＳ値を発
生したレンズ位置すなわち合焦位置を検出し、レンズ位
置を合焦位置に設定した後、露光動作を開始する。第２
の実施例では一旦ＦＩＦＯメモリー７に画像が記憶され
ているためＦＩＦＯメモリー７からＲＡＭ１８へのデー
タの転送は固体撮像素子の読みだしレートよりも低速で
よいため、アクセス速度の遅いメモリーでも使用可能で
ある。そのため第１の実施例よりもコストダウンが可能
である。
【００２５】本発明で用いるＲＡＭの容量は最低測距枠
の大きさがあれば良い。また１画素のビット分解能はＥ
Ｓ値を求めるのに十分なビット数があれば良いので例え
ばＦＩＦＯメモリー７が１０ビット必要でもＲＡＭは８
ビット程度でよい。その場合ＦＩＦＯメモリー７もしく
はＡ／Ｄ変換回路６の上位８ビットをＲＡＭに入力する
よう構成すれば良い。
の大きさがあれば良い。また１画素のビット分解能はＥ
Ｓ値を求めるのに十分なビット数があれば良いので例え
ばＦＩＦＯメモリー７が１０ビット必要でもＲＡＭは８
ビット程度でよい。その場合ＦＩＦＯメモリー７もしく
はＡ／Ｄ変換回路６の上位８ビットをＲＡＭに入力する
よう構成すれば良い。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば少な
くとも測距枠内の画像情報を記憶する容量をもった小容
量の記憶手段に測距枠内の画像を記憶し、画像の縦方向
および横方向のボケ量を検出することによって画像のパ
ターンによらず合焦精度を向上させることが出来る。
くとも測距枠内の画像情報を記憶する容量をもった小容
量の記憶手段に測距枠内の画像を記憶し、画像の縦方向
および横方向のボケ量を検出することによって画像のパ
ターンによらず合焦精度を向上させることが出来る。
【図１】本発明の実施例のブロック図である。
【図２】同実施例の動作シークエンスを示した図であ
る。
る。
【図３】ＡＦ走査時における１垂直走査期間内の動作タ
イミングを説明する図である。
イミングを説明する図である。
【図４】画像を撮像する固体撮像素子の出力より画像の
ぼけ量を検出し自動的に合焦させる機能を持った自動焦
点機能付スチルビデオカメラのブロック図である。
ぼけ量を検出し自動的に合焦させる機能を持った自動焦
点機能付スチルビデオカメラのブロック図である。
【図５】ＥＳフィルター８の構成例を示す図である。
【図６】固体撮像素子の一例としてのインターライン型
ＣＣＤの説明図である。
ＣＣＤの説明図である。
【図７】基板方向への電荷掃き出しが可能な固体撮像素
子の構造を示す図である。
子の構造を示す図である。
【図８】図８は図７に示した固体撮像素子の各動作モー
ドにおける内部ポテンシャルを説明する図である。
ドにおける内部ポテンシャルを説明する図である。
【図９】固体撮像素子５の駆動タイミングを示した図で
ある。
ある。
【図１０】自動焦点機能付スチルビデオカメラの動作シ
ークエンスを示した図である。
ークエンスを示した図である。
【図１１】ぼけ量を検出するための方法の１つであるＥ
Ｓ法の説明をする図である。
Ｓ法の説明をする図である。
【図１２】合焦位置を求めるためにＡＦ走査を行う際の
レンズ位置とＥＳ値の変化を示した図である。
レンズ位置とＥＳ値の変化を示した図である。
【図１３】ＥＳ値を求める際に使用する画像の範囲を示
す図である。
す図である。
【図１４】ＡＦ走査時の固体撮像素子５の駆動タイミン
グ図である。
グ図である。
【図１５】本発明の第２の実施例のブロック図である。
【図１６】本発明の第２の実施例の動作シークエンスを
説明する図である。
説明する図である。
１ レンズユニット ５ 固体撮像素子 ８ ＥＳフィルター ９ システム制御回路 １８ ＲＡＭ
Claims (2)
- 【請求項１】 レンズユニットが無限遠から至近間にお
いて連続もしくはステップ状に移動する間に、前記レン
ズユニットを介して複数回撮像する撮像素子によって得
られた信号から、少なくとも測距に用いる範囲の画像情
報を各撮像毎に記憶する記憶手段と、該記憶手段内の情
報を横方向に読み出すことによって画像の横方向のぼけ
量を検出する横方向検出手段と、前記記憶手段内の情報
を縦方向に読み出すことによって縦方向の画像のぼけ量
を検出する縦方向検出手段と、前記横および縦方向検出
手段からの検出値に基づいて最もボケの少ないレンズユ
ニットの位置を合焦位置として求める合焦検出手段とを
具えたことを特徴とするスチルビデオカメラ。 - 【請求項２】 レンズユニットが無限遠から至近間にお
いて連続もしくはステップ状に移動する間に、前記レン
ズユニットを介して複数回撮像する撮像素子によって得
られた信号を全て記憶する画像情報記憶手段と、該画像
情報記憶手段から少なくとも測距に用いる範囲の画像情
報を各撮像分ずつ記憶する測距範囲記憶手段と、該測距
範囲記憶手段内の情報を横方向に読み出すことによって
画像の横方向のぼけ量を検出する横方向検出手段と、前
記測距範囲記憶手段内の情報を縦方向に読み出すことに
よって縦方向の画像のぼけ量を検出する縦方向検出手段
と、前記横および縦方向検出手段からの検出値に基づい
て最もボケの少ないレンズユニットの位置を合焦位置と
して求める合焦検出手段とを具えたことを特徴とするス
チルビデオカメラ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3295791A JPH05137046A (ja) | 1991-11-12 | 1991-11-12 | スチルビデオカメラ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3295791A JPH05137046A (ja) | 1991-11-12 | 1991-11-12 | スチルビデオカメラ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05137046A true JPH05137046A (ja) | 1993-06-01 |
Family
ID=17825210
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3295791A Pending JPH05137046A (ja) | 1991-11-12 | 1991-11-12 | スチルビデオカメラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05137046A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011041922A1 (en) * | 2009-10-10 | 2011-04-14 | Thomson Licensing | Method and device for calculating blur in video images |
| US8890998B2 (en) | 2010-08-11 | 2014-11-18 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Focusing apparatus, focusing method and medium for recording the focusing method |
-
1991
- 1991-11-12 JP JP3295791A patent/JPH05137046A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011041922A1 (en) * | 2009-10-10 | 2011-04-14 | Thomson Licensing | Method and device for calculating blur in video images |
| KR20120095859A (ko) * | 2009-10-10 | 2012-08-29 | 톰슨 라이센싱 | 비디오 이미지들 내의 블러를 계산하기 위한 방법 및 장치 |
| US8823873B2 (en) | 2009-10-10 | 2014-09-02 | Thomson Licensing | Method and device for calculating blur in video images |
| US8890998B2 (en) | 2010-08-11 | 2014-11-18 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Focusing apparatus, focusing method and medium for recording the focusing method |
| US9288383B2 (en) | 2010-08-11 | 2016-03-15 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Focusing apparatus, focusing method and medium for recoring the focusing method |
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