JPH10155106A - 電子的撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】周波数軸上に直交変換した画像データを用いて
各種撮影条件パラメータを得る為の制御システムを汎用
マイクロコンピュータを用いて実現することができ、コ
スト低減、省電力化等を図れる電子的撮像装置を提供。 【解決手段】撮像レンズ(1) 、撮像素子（3)、記憶手段
(6) 、この記憶手段(6)に記憶された一の画面に相応し
た映像信号を読み出し２次元の単位ブロック(BL)毎に直
交変換処理を施して各単位ブロック(BL)毎の直交変換デ
ータを得る直交変換手段(8) 、上記各単位ブロック(BL)
毎に対応した全直交変換データのうち上記一の画面内で
離散的に特定されたブロックに対応した直交変換データ
に依拠して該データにより表される高周波成分の値を合
焦評価指標として得る手段(11)、この手段(11)の合焦評
価指標に応じて合焦調節の為の光学系要素(1) に対して
調節変位を与える自動焦点調節手段(12)とを備えた装
置、およびその応用装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、周波数軸上に直交
変換した画像情報を用いて各種の撮影条件パラメータを
得るようにしたスチルビデオカメラ等の電子的撮像装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】スチルビデオカメラ等の電子的撮像装置
における焦点、露出、ホワイトバランス等の調整を行な
う場合において、レンズ等の光学系を通して得られる被
写体像を電気信号に変換し、その電気信号を周波数軸上
に直交変換したデータを利用して行なうことは、例えば
特開平４−４０５号公報の「自動焦点調整装置」や特開
平４−２４８７６９号公報の「画像データ符号化回路」
などに開示されているように従来から知られている。

【０００３】図１１は従来の電子的撮像装置の要部構成
のみを抽出して示すブロック図である。図中、１は撮像
レンズ、２は絞り機構、３は撮像素子としてのＣＣＤ
（電荷結合素子）であり、被写体像は上記レンズ１，絞
り機構２を通してＣＣＤ３の結像面上に結像する。４は
撮像プロセス回路であり、入力した映像信号について、
増幅、相関二重サンプリング（ＣＤＳ）、色分離（輝
度、色差信号）等の処理を施す。５はＡ／Ｄ変換回路
（ＡＤＣ）、６はバッファメモリ（ＢＵＦ）である。７
はパルス発生回路（ＳＳＧ）であり、前記ＣＣＤ３、撮
像プロセス回路４、Ａ／Ｄ変換回路５、バッファメモリ
６、および後述するＤＣＴ回路８、積分回路２０、レン
ズ・映像信号制御回路１１等を制御するための水平同期
信号（ＨＤ）や垂直同期信号（ＶＤ）等の各種パルスを
生成しかつ出力する。

【０００４】８はＤＣＴ回路（離散コサイン変換回路）
であり、入力した縦横Ｎ画素でなる単位ブロックに分割
された各ブロックのデータについて直交変換処理を施
す。すなわちバッファメモリ６から入力する全画面又は
ＡＦ対象領域内の例えば縦横８画素の単位ブロックのデ
ータについてＤＣＴ演算を行ない、直流（ＤＣ）変換係
数および交流（ＡＣ）変換係数を求める。ＤＣＴ回路８
により直交変換処理されて得られた直流（ＤＣ）変換係
数は、量子化回路９と積分回路２０とに供給される。ま
た、ＤＣＴ回路８により直交変換処理されて得られた交
流（ＡＣ）変換係数は、量子化回路１０と積分回路２０
とに供給される。

【０００５】量子化回路９はＤＣ変換係数を量子化し、
後段の回路（不図示）へ出力する。同じく量子化回路１
０はＡＣ変換係数を量子化し、後段の回路へ出力する。

【０００６】後段の回路ではＤＣ変換係数の予測誤差お
よびＡＣ変換係数が記録装置に記録されるものとなって
いる。

【０００７】積分回路２０はＡＣ変換係数およびＤＣ変
換係数について、それぞれ絶対値の積分を行ない、その
積分値すなわちＤＣ評価値およびＡＣ評価値を、レンズ
・映像信号制御回路１１に供給する。

【０００８】レンズ・映像信号制御回路１１は、輝度信
号の１画面分のＡＣ評価値あるいはＡＦさせたいブロッ
ク（ＡＦエリア）内のＡＣ評価値（ＡＦ評価値）を受け
てレンズ駆動回路１２を制御し、ＤＣＴ回路８で得られ
るＡＦ評価値が最大になるように、レンズ１をその光軸
上で移動制御して焦点の自動調整を行なう。

【０００９】映像信号制御回路１１は、他方において絞
り駆動回路１３を制御し、映像信号の露出レベルが最適
になるように絞り機構２を可変調整して、自動露出調整
（ＡＥ）を行なう。或いは、ＣＣＤ３の素子シャッタ速
度を可変調整し、露出レベルの調整を行なう。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の電子的撮像
装置にあっては、ＤＣＴ回路８のＡＣ変換係数，ＤＣ変
換係数を利用して焦点調整等を行なうべく、それらの係
数を積分するための積分回路２０等のハードウエアを設
ける必要がある。このため実装面積や実装容積等が大き
くなる欠点があった。

【００１１】これを解決する手法として、ＤＣＴ回路８
の出力を積分器２０に入力せず、レンズ・映像信号制御
回路１１に直接入力する手法が考えられる。すなわち、
一般にレンズ・映像信号制御回路１１はマイクロコンピ
ュータ等で構成されることが多いため、当該マイクロコ
ンピュータ内の積分機能を利用して必要な積分演算を行
なわさせるものである。

【００１２】図１２は積分処理の例を示す図である。図
１２の（ａ）に示す例は、１垂直帰線期間内（１画面
分）のＤＣＴ係数であるＤＣＴ(1) ，ＤＣＴ(2) ，ＤＣ
Ｔ(3)…ＤＣＴ(n＋3)を、全てマイクロコンピュータに
取り込み、最後に積分，ＡＦ処理を一括して施す例であ
る。図１２の（ｂ）に示す例は、１垂直帰線期間内の各
ＤＣＴブロックを１個づつ読み出す毎に逐次積分処理
し、最後にＡＦ処理を施す例である。

【００１３】しかし、上記の手法による積分処理には次
のような問題があった。すなわち、ＤＣＴブロックを８
画素×８画素単位とした場合、最大６４の各データ分に
対して、１画面分中の各ブロックについて積分処理を行
なう必要がでてくる。このことは、１画面を例えば６４
０画素×４８０画素とすれば、ＤＣＴブロックは４８０
０ブロックできることになる。このため積分回数は、 （６４データ×４８００ブロック）＝３０７２００回 となり、これを決められた時間内に実行しなくてはいけ
ない。これでは１画面の画素数が更に増えた場合、演算
量が更に増大し、最悪の場合には処理時間が不足してし
まい、システムに破綻をきたすおそれがある。しかも図
１２の（ａ）の例では、高速演算処理に対応したマイク
ロコンピュータの選択、並びに１画面中のＤＣＴデータ
をすべて格納できる大容量のメモリー（内臓もしくは外
付け）が必要となる。また図１２の（ｂ）の例でも高速
演算処理に対応したマイクロコンピュータの選択が必須
要件となる。このようなマイクロコンピュータは、非常
に高価格であり、かつ消費電力も多いため、コスト的に
も又電源供給等の観点からも問題があった。

【００１４】本発明の目的は、光学系を通して得られる
被写体像を電気信号に変換し、その電気信号を周波数軸
上に直交変換した画像データを用いて焦点、露出、ホワ
イトバランス等の各種の撮影条件パラメータを得るため
の制御システムを、比較的低廉な汎用マイクロコンピュ
ータを用いて実現することが可能で、コストの低減、省
電力化等を図れる電子的撮像装置を提供することにあ
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決し目的を
達成するために、本発明は以下に示す如く構成されてい
る。

【００１６】（１）本発明の電子的撮像装置は、被写体
像を結ぶための撮像レンズと、上記撮像レンズによる像
が自己の撮像面に結像され得るように配され該撮像面上
の光像を光電変換する撮像素子と、上記撮像素子の光電
変換出力である映像信号を記憶するための記憶手段と、
上記記憶手段に記憶された一の画面に相応した映像信号
を読み出して該読み出された映像信号に対して所定の２
次元の複数の単位ブロック毎に直交変換処理を施して該
各単位ブロック毎に対応した直交変換データを得る直交
変換手段と、上記複数の各単位ブロック毎に対応した全
直交変換データのうち上記一の画面内で離散的に選定さ
れた特定の単位ブロック乃至単位ブロック群に対応した
直交変換データに依拠して該データにより表される高周
波成分の値を合焦評価指標として得る合焦評価指標形成
手段と、上記合焦評価指標形成手段の合焦評価指標に応
じて合焦調節のための光学系の要素に対して調節変位を
与える自動焦点調節手段と、を備えてなることを特徴と
している。

【００１７】（２）本発明の電子的撮像装置は、上記
（１）に記載した電子的撮像装置であって、かつ自動合
焦調節動作を行なうときのみ上記合焦評価指標形成手段
により合焦評価指標を生成せしめ、当該自動合焦調節動
作の終了後の所定のタイミイグで上記各単位ブロック毎
に対応した全直交変換データに相応する映像データを被
記録データとして当該記録手段に供給するように制御す
る制御手段を備えてなることを特徴としている。

【００１８】（３）本発明の電子的撮像装置は、上記
（１）に記載した電子的撮像装置であって、かつ上記離
散的に選定された特定の単位ブロックは上記一の画面内
に行または列状に設定された領域に該当するようにして
離散的に選択されたものであることを特徴としている。

【００１９】

【発明の実施の形態】

（第１実施形態）図１および図２は、本発明の第１実施
形態に係る電子的撮像装置の構成を示すブロック図であ
る。なお図１と図２とは、丸印で囲んだ符号Ａ〜Ｄで示
す箇所において互いに接続されている。

【００２０】撮像レンズ１は、レンズ駆動回路１２によ
り、その光軸上の位置を移動調整される。また絞り機構
２は、絞り駆動回路１３により、その絞り量を調整制御
される。かくして被写体像は、上記レンズ１および絞り
機構２を通して撮像素子としてのＣＣＤ（電荷結合素
子）３の撮像面上に結像する。ＣＣＤ３上に結像した被
写体像は、ＣＣＤ３で電気信号に変換されて映像信号と
なり、撮像プロセス回路４に入力する。撮像プロセス回
路４は、ＣＣＤ３から入力した映像信号につき、信号増
幅、相関二重サンプリング（ＣＤＳ）、色分離（輝度、
色差信号）、等の処理を施す。撮像プロセス回路４の出
力は、Ａ／Ｄ変換回路（ＡＤＣ）５によりディジタルデ
ータに変換された後、バッファメモリ（ＢＵＦ）６に入
力し記録される。

【００２１】パルス発生回路（ＳＳＧ）７は水平同期信
号（ＨＤ）や垂直同期信号（ＶＤ）その他の各種制御用
のパルスを生成し、前述のＣＣＤ３、撮像プロセス回路
４、Ａ／Ｄ変換回路５、バッファメモリ６、および後述
するＤＣＴ回路８、レンズ・映像信号制御回路１１など
に出力する。

【００２２】前記バッファメモリ６から読み出された縦
横Ｎ画素でなる単位ブロックに分割された各ブロック毎
のデータは、ＤＣＴ回路（離散コサイン変換回路）８に
入力する。ＤＣＴ回路８は、バッファメモリ６から入力
する全画面、またはＡＦ対象領域内の例えば「８画素×
８画素」の単位ブロックのデータについてＤＣＴ演算
（直交変換処理）を行ない、直流（ＤＣ）変換係数およ
び交流（ＡＣ）変換係数を求める。

【００２３】図３は、８画素×８画素から成るブロック
データにつきＤＣＴ演算して得られる変換係数（Ｃｕ
ｖ）の一例を示す図である。図３において、ｕ、ｖが大
きくなるにつれて、より高い周波数成分となる。すなわ
ちＣ00がＤＣ成分の大きさ（ＤＣ変換係数）を示してお
り、これより右方向（ｕ：０から７）に行くに従って、
より高い水平方向の周波数成分を示しており、またＣ00
より下方向（ｖ：０から７）に行くに従って、より高い
垂直方向の周波数成分を示している。ここでＤＣ変換係
数（Ｃ00）を除いた残りの変換係数をＡＣ変換係数と呼
ぶ。また、Ｃ00，Ｃ01〜Ｃuvの各単位を１データと呼
ぶ。

【００２４】図１および図２に説明を戻す。ＤＣＴ回路
８により直交変換処理されて得られた直流（ＤＣ）変換
係数は、一方において量子化回路９に供給され、他方に
おいてレンズ・映像信号制御回路１１に供給される。ま
たＤＣＴ回路８により直交変換処理されて得られた交流
（ＡＣ）変換係数は、一方において量子化回路１０に供
給され、他方においてレンズ・映像信号制御回路１１に
供給される。

【００２５】レンズ・映像信号制御回路１１は、ＤＣＴ
ブロックBLの積分処理を行なえるマイクロコンピュータ
を主体として構成されている。すなわちこのレンズ・映
像信号制御回路１１は、輝度信号の１画面分のＡＣ評価
値の積分値、あるいはＡＦさせたいブロックBL（ＡＦエ
リア）内のＡＣ評価値の積分値（ＡＦ評価値）に基づい
て作動し、レンズ駆動回路１２を制御することにより、
ＤＣＴ回路８で得られるＡＦ評価値が最大になるよう
に、レンズ１の光軸上の位置を可変制御して焦点調整を
行なう。

【００２６】またレンズ・映像信号制御回路１１は、Ｄ
ＣＴブロックBLのＤＣ変換係数の積分値（ＤＣ評価
値）、あるいは分割測光するために任意に分割された各
測光エリアからのＤＣ変換係数の積分値（ＤＣ評価値）
を利用し、絞り駆動回路１３を制御することにより、映
像信号の露出レベルが最適になるように、絞り量の調整
を行なって自動露出調整（ＡＥ）を行なう。或いは、Ｃ
ＣＤ３の素子シャッタ速度を可変調整し、露出レベルの
調整を行なう。このとき、輝度信号の１画面分のＤＣ評
価値の積分値、或いは分割測光するために任意に分割さ
れた各測光ブロックからのＤＣ評価値の積分値（ＡＥ評
価値）を利用すれば制御が容易となる。

【００２７】図４は前記焦点自動調整の原理を示す図で
ある。図４に示す如く、合焦位置でＡＦ評価値（高周波
成分に相当する）が最大になるレンズ位置が合焦位置と
なる原理を利用して、レンズ位置をＡＦ評価値が最大と
なるように制御する（山登り方式と呼ばれている）こと
によりＡＦが行なわれる。

【００２８】図１および図２に説明を戻す。量子化回路
９は、ＤＣＴ回路８から入力するＤＣ変換係数を量子化
し、図２に示す遅延回路２１と減算回路２２に与える。
また量子化回路１０は、ＤＣＴ回路８から入力するＡＣ
変換係数を量子化し、図２に示すいわゆるジグザグスキ
ャン走査回路２４に与える。

【００２９】かくして減算回路２２では、上記ＤＣ変換
係数と遅延回路２１からの遅延出力との減算が行なわ
れ、その差すなわち予測誤差が得られる。この予測誤差
は、符号化回路２３で符号化されたのち合成回路２６に
供給される。またジグザグスキャン走査回路２４では、
入力したＡＣ変換係数についての係数の並び替え処理が
行なわれる。このジグザグスキャン走査回路２４の出力
は、符号化回路２５で符号化されたのち合成回路２６に
供給される。

【００３０】合成回路２６は、符号化回路２３および２
５から供給された符号化入力を合成する。合成されたＤ
Ｃ変換係数の予測誤差およびＡＣ変換係数を示す信号
は、記録装置２７に記録される。

【００３１】図２に示すシステム制御回路２８は、上記
の記録装置２７および前記パルス発生回路（ＳＳＧ）７
やレンズ・映像信号制御回路１１を含む回路全体のシー
ケンス制御を行なう。

【００３２】本来、ＤＣＴ回路は、画像の符号化に際し
て用いられることが多い。このため上記の如くＡＦ情報
やＡＥ情報等をＤＣＴ回路８で検出するようにすれば、
ＤＣＴ回路８の共用化が図れるため、構成が簡略化され
コストダウンにつながる。

【００３３】上述したように、この本実施形態において
は、図１１，図１２に示された従来の装置とは異なり、
ＤＣＴ回路８のＤＣＴ係数を積分器２０にて積分するこ
とをせず、レンズ・映像信号制御回路１１に直接入力す
る構成となっている。そしてマイクロコンピュータを主
体として構成されたレンズ・映像信号制御回路１１によ
って、ＤＣＴブロックBLの積分処理等を行なうものとな
っている。特に本実施形態においては、ＤＣＴ回路８か
らのＤＣＴブロックデータ読み出しを行なうとき、各Ｄ
ＣＴブロックBLを離散的に取得して、取得するＤＣＴブ
ロックBLを減らす如く構成されている。

【００３４】図５の（ａ）（ｂ）はその機能説明図で、
（ａ）は本実施形態例における積分処理の模様を示す
図、（ｂ）は比較のために図１２の（ｂ）から引用記載
した対比例（従来例）における積分処理の模様を示す図
である。図５の（ａ）と（ｂ）の対比から明らかなよう
に、本実施形態の場合、ＤＣＴブロックBLを１ブロック
置きに取得するようにしている。こうすることによっ
て、ＤＣＴブロックデータの読み込み速度は略１／２と
なり、従来の２倍程度の積分時間を確保することができ
る。したがって、マイクロコンピュータ等に加わる演算
負荷を大幅に軽減できる。

【００３５】図６はＡＦ情報等を得るために選定される
ＤＣＴブロックBLの選定の仕方の一例を示す模式図であ
る。図５の（ａ）に示すＤＣＴブロックBLの取得の仕方
は、図６に斜線を施して示したＤＣＴブロックBLの情報
のみを利用することに相当する。なお図６のようにＤＣ
ＴブロックBLを取得する場合において、被写体が「一本
の縦線」のような特殊な場合には、条件如何によっては
偽合焦するおそれがある。しかしこの点は、ＤＣＴブロ
ックBLの取得を偏りが生じないように、画面全域に亘っ
て万遍無く行なうことにより容易に解決できる。

【００３６】図７はＡＦ情報等を得るために選定される
ＤＣＴブロックBLの選定の仕方の他の例を示す模式図で
ある。この例は、ＤＣＴブロックBLを斜線で示す如くい
わゆる市松模様状に取得する場合の例である。この例に
よれば、被写体が前述の如く「一本の縦線」のような特
殊な場合であっても常に安定に合焦可能となる。

【００３７】図８の（ａ）（ｂ）（ｃ）はＤＣＴブロッ
クBLの選定の仕方についての変形例を示す模式図であ
る。図８の（ａ）〜（ｃ）に斜線で示すように、幾つか
のＤＣＴブロックBLの固まりを１ブロックとして捕ら
え、当該各ブロックからデータ取得を行なうようにして
も良い。

【００３８】一般的な被写体であって、かつＤＣＴブロ
ックBLが８画素×８画素程度のものであれば、画面内の
隣り合うＤＣＴブロックBLの被写体の模様が、急激に変
化し続けることは少ない。このため、ある程度離散した
ＤＣＴブロックBLでも、ＡＦに必要な情報は十分に得ら
れる。この点については実験でも容易に確認することが
できた。

【００３９】また取得するＤＣＴブロックBLの離散パタ
ーンは、撮影環境に適応するように可変させるようにし
ても良い。

【００４０】［自動合焦（ＡＦ）時の動作］図９および
図１０は、本実施形態のＡＦ処理の手順を示すフローチ
ャートである。なお図９と図１０とは、丸印で囲んだ符
号ＥとＦとで示す箇所において互いに接続されている。
以下このフローチャートに従ってＡＦ処理の手順につい
て説明する。

【００４１】「ステップＳＴ１」プログラムがスタート
する。

【００４２】「ステップＳＴ２」ＤＣＴブロックBLの取
得パターンを、例えば図７に示すような市松模様に設定
する。

【００４３】「ステップＳＴ３」ＶＤ（垂直同期信号）
の立ち上がりを検知する。

【００４４】「ステップＳＴ４」ＶＤの立ち上がりが検
知されると、撮像画面のＡＣ評価値が入力する。

【００４５】「ステップＳＴ５」ＡＣ評価値が、ある決
められた所定値より大きいとき、そのＤＣＴブロックBL
を選択する。

【００４６】「ステップＳＴ６」ステップＳＴ５で選択
されたＤＣＴブロックBLの合計が「ＡＦエリア内のＤＣ
ＴブロックBL（市松模様）の数の１／２」より多いか否
かを判断する。少い場合にはステップＳＴ７に進む。多
い場合にはそのままステップＳＴ８へ進む。

【００４７】「ステップＳＴ７」ＡＣ評価値が大きいＤ
ＣＴブロックBL順に「ＡＦエリア内のＤＣＴブロックBL
（市松模様）の数の１／２」個を選択し、ステップＳＴ
８へ進む。

【００４８】「ステップＳＴ８」ステップＳＴ６、ある
いはステップＳＴ７において選択されたＤＣＴブロック
BLを、ＡＦに使用するＡＦ用ＤＣＴブロックBLとして設
定する。なお、ステップＳＴ６あるいはステップＳＴ７
においては、「ＡＦエリア内のＤＣＴブロックBL（市松
模様）の数の１／２」としているが、この時の「１／
２」は、あくまで一例であって、ＡＦエリアの大きさや
ＡＣ評価値の大きさ等、ＡＦに起因するパラメータによ
って、最適な値を設定すればよい。

【００４９】「ステップＳＴ９」ステップＳＴ８で設定
されたＤＣＴブロックBLを使ってＡＦ評価値を求める。 「ステップＳＴ１０」再びＶＤの立上がりを検知する。

【００５０】「ステップＳＴ１１」撮像画面のＡＣ評価
値（使用ＤＣＴブロックBLはステップＳＴ８で設定され
たブロック）を入力する。

【００５１】「ステップＳＴ１２」ステップＳＴ１１で
取得したＡＣ評価値を積分してＡＦ評価値を求める。

【００５２】「ステップＳＴ１３」ＡＦ評価値が最大に
なるように、レンズ駆動回路１２を制御してレンズ１の
光軸上の位置を移動調整し、山登り方式でＡＦ処理を行
なう。

【００５３】「ステップＳＴ１４」ＡＦ処理が終了した
か否かを判定し、ＡＦ処理が終了していなければ、ステ
ップＳＴ１０に戻る。ＡＦ処理が終了していればステッ
プＳＴ１５に進む。

【００５４】「ステップＳＴ１５」ＡＦ処理が終了して
いればプログラムが終了する。ただし、ＡＦ終了後にお
いて、記録動作等を行なう場合には、１画面全ブロック
のＤＣＴ演算を行なう。こうすることで、ＡＦ時の１画
面内のＤＣＴブロック取得数が減り、かつ、高周波成分
が多いブロックBLを選択することでＡＦ精度が向上す
る。これらは、ＤＣＴブロック取得時間の軽減、及び積
分時間の短縮が可能となり、システムの省電力化につな
がる。更にレンズ・映像信号制御回路１１を低速のマイ
クロコンピュータにて構成できることからコストの低減
をはかれる。また高速のマイクロコンピュータが使用可
能であれば、ＣＣＤ３として従来より高画素のものを使
用した場合においても対応可能となる。

【００５５】［自動露出（ＡＥ）時の動作］ＤＣＴブロ
ックBLのＤＣ変換係数の積分値（ＤＣ評価値）、あるい
は分割測光するために任意に分割された各測光エリアか
らのＤＣ変換係数の積分値（ＤＣ評価値）を利用し、レ
ンズ・映像信号制御回路１１によって映像信号の露出レ
ベルが最適になるように絞り駆動回路１３を制御し、絞
り機構２の調整を行なう。

【００５６】例えば、ＤＣ評価値がある決められた所定
範囲内にあれば最適な露出状態であるとした場合のＡＥ
動作について説明する。まず得られるＤＣ評価値が所定
範囲内にあるかどうかを判断する。もしＤＣ評価値が所
定値範囲以下であった場合には、絞り機構２を開放側に
駆動し、反対に所定値範囲以上であった場合には絞り機
構２を閉じる側に駆動する。また所定範囲内であれば絞
り機構２をその状態に固定することにより、常に最適な
露出状態を維持できる。もちろん、絞り機構２を最大開
放にしてもＤＣ評価値が所定値範囲以下の場合、映像信
号のゲインをあげても良い。あるいは絞り機構２を使用
せずＣＣＤ３の素子シャッタのタイミングを可変する事
により露出状態を変更させても良い。もちろんＡＦ同様
に離散したＤＣＴブロックBLの情報を利用可能である。

【００５７】［ホワイトバランス調整時の動作］ホワイ
トバランス調整についてもＡＦ処理およびＡＥ処理と同
様に、色差信号（Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙ）の離散したＤＣＴブ
ロックBLの情報を利用することにより、ホワイトバラン
ス調整を容易に行なえる。

【００５８】以上説明したように、自動露出（ＡＥ）調
整およびホワイトバランス調整ともに、ＡＦ調整と同様
に、離散したＤＣＴブロックBLを利用するので、制御に
必要なデータの取得時間を軽減でき、積分時間の短縮を
図ることが可能となり、システムの消費電力を少くする
ことができる。さらにレンズ・映像信号制御回路１１と
して低速のマイクロコンピュータを使用できることか
ら、コストの低減もはかれる。また高速のマイクロコン
ピュータを使用可能ならば、従来より高画素のＣＣＤ３
にも対応可能となる。

【００５９】近年、図１の撮像プロセス４による例えば
色分離等を行なわずに、ＣＣＤ３の出力をＡ／Ｄ変換回
路５により直接Ａ／Ｄ変換し、そのデータを圧縮等して
記録するカメラが知られている。このカメラの場合、記
録したデータはパソコンに取り込まれ、色分離等の処理
は該パソコン側で行なわれる。

【００６０】通常の場合、ＡＦ処理やＡＥ処理は、輝度
信号を利用して行なわれるが、輝度信号にとらわれずに
ＣＣＤ３の出力を直接的にＡ／Ｄ変換し、そのデータを
ＤＣＴ処理した値を利用しても良い。この場合、撮像プ
ロセス回路４もしくは色分離処理等のための回路が不要
となるので、更にコストを低減することができる。

【００６１】（実施形態の特徴点のまとめ）上述した実
施形態に示された電子的撮像装置の特徴点をまとめると
次の通りである。

【００６２】［１］実施形態に示された電子的撮像装置
は、被写体像を結ぶための撮像レンズ(1) と、上記撮像
レンズ(1) による像が自己の撮像面に結像され得るよう
に配され該撮像面上の光像を光電変換する撮像素子（3)
と、上記撮像素子(3) の光電変換出力である映像信号を
記憶する為の記憶手段(6)と、上記記憶手段(6) に記憶
された一の画面に相応した映像信号を読み出して該読み
出された映像信号に対して所定の２次元の複数の単位ブ
ロック(BL)毎に直交変換処理を施して該各単位ブロック
(BL)毎に対応した直交変換データを得る直交変換手段
(8) と、上記複数の各単位ブロック(BL)毎に対応した全
直交変換データのうち上記一の画面内で離散的に選定さ
れた特定の単位ブロック乃至単位ブロック群に対応した
直交変換データに依拠して該データにより表される高周
波成分の値を合焦評価指標として得る合焦評価指標形成
手段(11)と、上記合焦評価指標形成手段(11)の合焦評価
指標に応じて合焦調節のための光学系の要素(1) に対し
て調節変位を与える自動焦点調節手段(12)と、を備えて
なることを特徴としている。

【００６３】上記電子的撮像装置においては、離散的に
ＤＣＴを行なうので、ＡＦエリア内を全て直交変換した
データを利用してＡＦを行なっていた従来に比べ、処理
時間が大幅に短縮され、高速化することができる。また
消費電力の点でも非常に有利である。

【００６４】［２］実施形態に示された電子的撮像装置
は、上記［１］に記載した電子的撮像装置であって、か
つ自動合焦調節動作を行なうときのみ上記合焦評価指標
形成手段(11)により合焦評価指標を生成せしめ、当該自
動合焦調節動作の終了後の所定のタイミイグで上記各単
位ブロック(BL)毎に対応した全直交変換データに相応す
る映像データを被記録データとして記録手段(27)に供給
するように制御する制御手段(28)を備えてなることを特
徴としている。

【００６５】上記電子的撮像装置においては、前記
［１］と同様の作用効果を奏する上、ＡＦ処理中におい
て映像信号が離散的になっても、記録時には通常の映像
を記録できるものとなる。

【００６６】［３］実施形態に示された電子的撮像装置
は、上記［１］に記載した電子的撮像装置であって、か
つ上記離散的に選定された特定の単位ブロックBLは上記
一の画面内に行または列状に設定された領域に該当する
ようにして離散的に選択されたものであることを特徴と
している。

【００６７】上記電子的撮像装置においては、前記
［１］と同様の作用効果を奏する上、単純なパターンで
あるため、制御アルゴリズムが簡素化される。

【００６８】［４］実施形態に示された電子的撮像装置
は、上記［１］に記載した電子的撮像装置であって、か
つ上記離散的に選定された特定の単位ブロック(BL)は上
記一の画面内に市松模様状に設定された領域に該当する
ようにして離散的に選択されたものであることを特徴と
している。

【００６９】上記電子的撮像装置においては、前記
［１］と同様の作用効果を奏する上、ＤＣＴブロックBL
の選択と、偏り無く取得できることからＡＦ精度を向上
できる。 ［５］実施形態に示された電子的撮像装置は、被写体像
を結ぶための撮像レンズ(1) と、上記撮像レンズ(1) に
よる像が自己の撮像面に結像され得るように配され該撮
像面上の光像を光電変換する撮像素子(3) と、上記撮像
素子(3) の光電変換出力である映像信号を記憶する為の
記憶手段(6)と、上記記憶手段(6) に記憶された一の画
面に相応した映像信号を読み出して該読み出された映像
信号に対して所定の２次元の複数の単位ブロック(BL)毎
に直交変換処理を施して該各単位ブロック(BL)毎に対応
した直交変換データを得る直交変換手段(8) と、上記各
単位ブロック(BL)毎に対応した全直交変換データのうち
上記一の画面内で離散的に選定された特定の単位ブロッ
ク乃至単位ブロック群に対応した直交変換データに依拠
して該データにより表される高周波成分の値を合焦評価
指標として得る合焦評価指標形成手段(11)と、上記合焦
評価指標形成手段(11)の合焦評価指標に応じて合焦調節
のための光学系の要素(1) に対して調節変位を与える自
動焦点調節手段(12)と、を備えてなる電子的撮像装置で
あって、上記離散的に選定された特定の単位ブロック(B
L)乃至単位ブロック群は、高周波成分を相対的に多く含
むものとして選択されてなるものであり、且つ、該選択
が一旦なされて以降上記自動焦点調節手段(12)による合
焦調節調節動作が実質的に完了するまで該選択は変更さ
れないようになされたものであることを特徴としてい
る。

【００７０】上記電子的撮像装置においては、高周波成
分が多いＤＣＴブロック(BL)を利用するので、ＡＦエリ
ア内を全て直交変換（例えばＤＣＴ）したデータを利用
してＡＦを行なっていた従来に比べ、ＡＦ精度が向上す
る。また全エリアをＤＣＴしないため、速度的にも又消
費電力的にも有利である。

【００７１】［６］実施形態に示された電子的撮像装置
は、上記［５］に記載した電子的撮像装置であって、か
つ上記離散的に選定された特定の単位ブロック(BL)、乃
至単位ブロック群の選択は、本電子的撮像装置において
合焦検出動作が開始された時点でなされるように構成さ
れたことを特徴としている。

【００７２】上記電子的撮像装置においては、前記
［５］と同様の作用効果を奏する上、ＡＦ処理の途中で
は選択が行なわれないので、ＡＦ処理に異常動作が発生
するおそれがない。

【００７３】［７］実施形態に示された電子的撮像装置
は、被写体像を結ぶための撮像レンズ(1) と、上記撮像
レンズ(1) による像が自己の撮像面に結像され得るよう
に配され該撮像面上の光像を光電変換する撮像素子(3)
と、上記撮像素子(3) の光電変換出力である映像信号を
記憶する為の記憶手段(6)と、上記記憶手段(6) に記憶
された一の画面に相応した映像信号を読み出して該読み
出された映像信号に対して所定の２次元の複数の単位ブ
ロック(BL)毎に直交変換処理を施して該各単位ブロック
(BL)毎に対応した直交変換データを得る直交変換手段
(8) と、上記各単位ブロック毎(BL)に対応した全直交変
換データのうち上記一の画面内で離散的に選定された特
定の単位ブロック乃至単位ブロック群に対応したデータ
に依拠して得たホワイトバランス検出値に基づいてホワ
イトバランス調節動作を行なうホワイトバランス調節手
段(11)と、を備えたことを特徴としている。

【００７４】上記電子的撮像装置においては、ＤＣＴが
離散的に行なわれるので、ＡＦエリア内を全て直交変換
（例えばＤＣＴ）していた従来に比べ、処理時間が大幅
に短縮され高速化することができる。又、消費電力の点
でも有利である。

【００７５】［８］実施形態に示された電子的撮像装置
は、上記［７］に記載した電子的撮像装置であって、か
つ上記ホワイトバランス検出値は上記一の画面内で離散
的に選定された特定の単位ブロック乃至単位ブロック群
に対応したデータのうち少なくとも直流成分のデータを
含むデータに依拠して得たものであることを特徴として
いる。

【００７６】上記電子的撮像装置においては、前記
［７］と同様の作用効果を奏する上、ＤＣ成分を用いて
ホワイトバランス制御が行なわれることから、その精度
が向上する。

【００７７】［９］実施形態に示された電子的撮像装置
は、被写体像を結ぶための撮像レンズ(1) と、上記撮像
レンズ(1) による像が自己の撮像面に結像され得るよう
に配され該撮像面上の光像を光電変換する撮像素子(3)
と、上記撮像素子(3) の光電変換出力である映像信号を
記憶する為の記憶手段(6)と、上記記憶手段(6) に記憶
された一の画面に相応した映像信号を読み出して該読み
出された映像信号に対して所定の２次元の複数の単位ブ
ロック(BL)毎に直交変換処理を施して該各単位ブロック
(BL)毎に対応した直交変換データを得る直交変換手段
(8) と、上記各単位ブロック(BL)毎に対応した全直交変
換データのうち、上記一の画面内で離散的に選定された
特定の単位ブロック乃至単位ブロック群に対応したデー
タに依拠して得た測光値に基づいて露出調節動作を行な
う露出調節手段(11)(13)と、を備えたことを特徴として
いる。

【００７８】上記電子的撮像装置においては、ＤＣＴが
離散的に行なわれるのでＡＦエリア内を全て直交変換
（例えばＤＣＴ）していた従来に比べ、処理時間が大幅
に短縮され高速化することができる。又消費電力の点で
も有利である。

【００７９】［１０］実施形態に示された電子的撮像装
置は、上記［９］に記載した電子的撮像装置であって、
かつ上記測光検出値は上記一の画面内で離散的に選定さ
れた特定の単位ブロック乃至単位ブロック群に対応した
データのうち少なくとも直流成分のデータを含むデータ
に依拠して得たものであることを特徴としている。

【００８０】上記電子的撮像装置においては、前記
［９］と同様の作用効果を奏する上、ＤＣ成分を用いて
露出制御が行なわれることから、その精度が向上する。

【００８１】

【発明の効果】本発明によれば、光学系を通して得られ
る被写体像を電気信号に変換し、その電気信号を周波数
軸上に直交変換した画像データを用いて焦点、露出、ホ
ワイトバランス等の各種の撮影条件パラメータを得るた
めの制御システムを、比較的低廉な汎用マイクロコンピ
ュータを用いて実現することが可能で、コストの低減、
省電力化等を図れる電子的撮像装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る電子的撮像装置の
構成の一部を示すブロック図。

【図２】本発明の第１実施形態に係る電子的撮像装置の
構成の他部を示すブロック図。

【図３】本発明の第１実施形態に係る電子的撮像装置の
機能説明図で、８画素×８画素から成るブロックデータ
につきＤＣＴ演算して得られる変換係数（Ｃｕｖ）の一
例を示す図。

【図４】本発明の第１実施形態に係る電子的撮像装置の
機能説明図で、焦点自動調整の原理を示す図。

【図５】本発明の第１実施形態に係る電子的撮像装置の
機能説明図で、（ａ）は実施形態例における積分処理の
模様を示す図、（ｂ）は比較のために引用記載した対比
例（従来例）における積分処理の模様を示す図を示す
図。

【図６】本発明の第１実施形態に係る電子的撮像装置の
機能説明図で、ＡＦ情報等を得るために選定されるＤＣ
Ｔブロックの選定の仕方の一例を示す模式図。

【図７】本発明の第１実施形態に係る電子的撮像装置の
機能説明図で、ＡＦ情報等を得るために選定されるＤＣ
Ｔブロックの選定の仕方の他の例を示す模式図。

【図８】本発明の第１実施形態に係る電子的撮像装置の
機能説明図で、（ａ）〜（ｃ）はＤＣＴブロックの選定
の仕方についての変形例を示す模式図。

【図９】本発明の第１実施形態に係る電子的撮像装置の
ＡＦ処理手順を示すフローの一部を示す図。

【図１０】本発明の第１実施形態に係る電子的撮像装置
のＡＦ処理手順を示すフローの他部を示す図。

【図１１】従来例に係る電子的撮像装置の要部構成のみ
を抽出して示すブロック図。

【図１２】従来例に係る電子的撮像装置の積分処理の模
様を示す図。

【符号の説明】

１…撮像レンズ ２…絞り機構 ３…撮像素子としてのＣＣＤ ４…撮像プロセス回路 ５…Ａ／Ｄ変換回路（ＡＤＣ） ６…バッファメモリ（ＢＵＦ） ７…パルス発生回路（ＳＳＧ） ８…ＤＣＴ回路（離散コサイン変換回路） ９、１０…量子化回路 １１…レンズ・映像信号制御回路 １２…レンズ駆動回路 １３…絞り駆動回路 ２０…積分回路 ２１…遅延回路 ２２…減算回路 ２３，２５…符号化回路 ２４…ジグザグスキャン走査回路 ２６…合成回路 ２７…記録装置 ２８…システム制御回路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被写体像を結ぶための撮像レンズと、 上記撮像レンズによる像が自己の撮像面に結像され得る
   ように配され該撮像面上の光像を光電変換する撮像素子
   と、 上記撮像素子の光電変換出力である映像信号を記憶する
   ための記憶手段と、 上記記憶手段に記憶された一の画面に相応した映像信号
   を読み出して該読み出された映像信号に対して所定の２
   次元の複数の単位ブロック毎に直交変換処理を施して該
   各単位ブロック毎に対応した直交変換データを得る直交
   変換手段と、 上記複数の各単位ブロック毎に対応した全直交変換デー
   タのうち上記一の画面内で離散的に選定された特定の単
   位ブロック乃至単位ブロック群に対応した直交変換デー
   タに依拠して該データにより表される高周波成分の値を
   合焦評価指標として得る合焦評価指標形成手段と、 上記合焦評価指標形成手段の合焦評価指標に応じて合焦
   調節のための光学系の要素に対して調節変位を与える自
   動焦点調節手段と、 を備えてなることを特徴とする電子的撮像装置。
2. 【請求項２】自動合焦調節動作を行なうときのみ上記合
   焦評価指標形成手段により合焦評価指標を生成せしめ、
   当該自動合焦調節動作の終了後の所定のタイミイグで上
   記各単位ブロック毎に対応した全直交変換データに相応
   する映像データを被記録データとして当該記録手段に供
   給するように制御する制御手段を備えてなることを特徴
   とする請求項１に記載の電子的撮像装置。
3. 【請求項３】上記離散的に選定された特定の単位ブロッ
   クは上記一の画面内に行または列状に設定された領域に
   該当するようにして離散的に選択されたものであること
   を特徴とする請求項１に記載の電子的撮像装置。