(57)【要約】【課題】  オートフォーカスの処理速度の著しい高速化が実現されるオートフォーカス方式を提供する。【解決手段】  オートフォーカス用に撮像デバイスの所定領域から抽出された画素信号に対して所定の信号処理を行ってオートフォーカス信号を得た後、該オートフォーカス信号に対して多重サンプリングを行ってオートフォーカスを行う。【選択図】  図１
2006261795.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オートフォーカス用に撮像デバイスの所定領域から抽出された画素信号に対して所定の信号処理を行ってオートフォーカス信号を得た後、該オートフォーカス信号に対して多重サンプリングを行ってオートフォーカスを行うことを特徴とする撮像システムのオートフォーカス方式。
【請求項２】
前記信号処理は、前記画素信号に所定の関数型のガンマ補正（プリガンマ補正）を行うステップと、該プリガンマ補正された信号に所定の空間フィルタ処理行うステップと、該空間フィルタ処理された信号を重み付け積分してオートフォーカス信号を出力するステップと、からなることを特徴とする請求項１記載の撮像システムのオートフォーカス方式。
【請求項３】
前記多重サンプリングは、二重サンプリングであり、第１の間隔で、前記オートフォーカス信号をサンプリングするステップと、第１の間隔でサンプリングされた所定の領域を第２の間隔でサンプリングするステップと、第１又は第２の間隔でサンプリングされたオートフォーカス信号を用いてフォーカスレンズを移動させるステップと、からなることを特徴とする請求項１記載の撮像システムのオートフォーカス方式。
【請求項４】
前記第１の間隔は第２の間隔より大きいことを特徴とする請求項３記載の撮像システムのオートフォーカス方式。
【請求項５】
前記第１の間隔でサンプリングされた所定の領域は他の領域より大きい振幅値のオートフォーカス信号を有することを特徴とする請求項３記載の撮像システムのオートフォーカス方式。
【請求項６】
前記第２の間隔でサンプリングされたオートフォーカス信号のうち、最大の振幅値に対応するレンズ位置をフォーカス位置とする請求項３記載の撮像システムのオートフォーカス方式。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビデオカメラや電子スチルカメラなどの撮像システムで利用されるオートフォーカス方式に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ビデオカメラや電子スチルカメラなどの撮像システムでは自動的に焦点合わせを行うオートフォーカス装置が組み込まれている。オートフォーカスを行うシステム及び方法は各種の方法がこれまで提案されている。その一つに撮像デバイスからの信号を処理してオートフォーカスを行う方法がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来行われている、撮像デバイスからの画像信号を使って連続的に振幅を検出してオートフォーカスを行う方法では、１秒間に３０フレームから数フレーム分しか画像データを取り込めないため、オートフォーカス処理に要する時間が長かった。また、取り込んだ信号にも擬似の凹凸が発生していて、オートフォーカス時の正しいピークが判断できない場合があり、正確なオートフォーカスができなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、上記課題を解決するもので、オートフォーカス用に撮像デバイスの所定領域から抽出された画素信号に対して所定の信号処理を行ってオートフォーカス信号を得た後、該オートフォーカス信号に対して多重サンプリングを行ってオートフォーカスを行うことを特徴とする撮像システムのオートフォーカス方式を提供するものである。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、オートフォーカス用に撮像デバイスの所定領域から抽出された画素信号に対して所定の信号処理を行ってオートフォーカス信号を得た後、該オートフォーカス信号に対して二重サンプリングを行ってオートフォーカスを行うことにより、オートフォーカスの処理速度の著しい高速化が実現される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下図面に従い、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明に基づく撮像システムのオートフォーカス方式の機能ブロック図である。図１を参照して、フォーカスレンズ１とズームレンズ２を介して入射された入射光は、撮像デバイス３によって光電変換されてアナログ撮像映像信号が生成される。生成されたアナログ映像信号は、不図示のA／D変換器によってデジタル信号に変換される。このデジタル映像信号は、OBクランプ（光学的黒レベルクランプ）回路４に入り、黒レベルが所定の値にクランプされる。黒レベルクランプされたデジタル映像信号は、欠陥補正回路５に入り、撮像素子中に存在した画素欠陥が電気的に補正される。欠陥補正されたデジタル映像信号は、レンズシェーディング補正回路６に入り、レンズのゆがみ等によるレンズシェーディングが電気的に補正される。レンズシェーディングが補正されたデジタル映像信号は、４系統に分割され、各々、オフセットゲイン回路７（この後、不図示のビデオ信号処理回路へ接続される）、AE（自動露光）回路８、ＡＷＢ（自動白バランス）回路９、AF（自動焦点）１０回路に入る。
【０００７】
AF（自動焦点）１０回路は、離散的プリガンマ補正回路１１、空間フィルタ回路１２、重み付け積分回路１３からなり、各回路で処理が行われた後、AF（自動焦点）回路１０からのAF出力信号は、CPU１４に入力される。CPU１４は、そのAF出力信号に基づいてフォーカスモータ１５とズームモータ１６を駆動する駆動信号を発生させ、各モータが駆動されて、レンズが焦点位置に移動してオートフォーカスが行われる。
【０００８】
以下に本発明のオートフォーカス方式を詳述する。
【０００９】
図２は、図１でＡＦ回路１０から得られたＡＦ出力信号を本発明に基づいて行う二重サンプリングの一例で、横軸はレンズ移動距離、縦軸はＡＦ出力信号の振幅である。レンズの移動距離に応じてＡＦ出力信号の振幅は変化し、焦点位置（ＸＡＦ）でＡＦ出力信号の振幅（ＡＡＦ）は最大となる。オートフォーカス処理は以下のようにして行われる。
【００１０】
まず、レンズ移動距離を第１の間隔（Ｘｋ１）でサンプリングし、レンズ移動距離列（Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，．．．，Ｘｉ）に対応するＡＦ出力信号の振幅列（Ａ１，Ａ２，Ａ３，．．．，Ａｉ）を得る。次に、最大のＡＦ出力信号の振幅と次に大きいＡＦ出力信号の振幅を有するレンズ移動距離の間を第２の間隔（Ｘｋ２）でサンプリングすると、レンズ移動距離列（ＸＭ１，ＸＭ２，ＸＭ３，．．．，ＸＭｉ）に対応するＡＦ出力信号の振幅列（ＡＭ１，ＡＭ２，ＡＭ３，．．．，ＡＭ１）が得られる。このＡＦ出力信号の振幅列（ＡＭ１，ＡＭ２，ＡＭ３，．．，，ＡＭ１）のうち最大の振幅ＡＭＡＸに対応するレンズ移動距離ＸＭＡＸを焦点距離とする。このように二重サンプリングを用いることにより、少ない信号処理回数、即ち短時間で目標の焦点位置にレンズを移動できる。なお、この実施例では二重サンプリングを用いて説明したが、三重、四重などの多重サンプリングを用いれば、さらに高精度のオートフォーカスが行えることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の撮像システムのオートフォーカス方法の機能ブロック図
【図２】ＡＦ信号の二重サンプリングの一例
【符号の説明】
【００１２】
１    フォーカスレンズ
２    ズームレンズ
３    撮像デバイス
４    OBクランプ回路
５    欠陥補正回路
６    レンズシェーディング補正回路
７    オフセットゲイン回路
８    AE回路
９    AWB回路
１０  AF回路
１１  プリガンマ補正回路
１２  クウカンフィルタ回路
１３  重み付け積分回路
１４  CPU
１５  フォーカスモータ
１６  ズームモータ
【図１】
2006261795.tif 000003
【図２】
2006261795.tif 000004