(57)【要約】      （修正有）【課題】ＨＤ信号を用いて正確なフォーカス調整を可能とし、高域成分の情報そのものが失われることのないフォーカス調整用信号生成装置を提供する。【解決手段】ダウンコンバータの前段に設けられたフォーカス処理部のＨＰＦ３１は、ＨＤ信号中の輝度信号の高域成分を抽出する。レベル比較部３３は、その高域成分の絶対値と予め設定された閾値とを比較して、高域成分の絶対値が閾値以上であるときハイレベルＨを示す検出信号を出力する。拡大部３４は、ハイレベルＨを示す検出信号を出力する期間の幅を、幅設定値に基づいて拡大する。スイッチ回路３５、３６は、ハイレベルＨを有する検出信号が供給される期間に基づいて、予め定めた所定の色が付いた色差信号ＣＢ＿ＡＦ，ＣＲ＿ＡＦを出力する。【選択図】図３
2008182664.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された画像信号の輝度信号から所定周波数以上の高域成分を抽出するフィルタ手段と、
その抽出された前記高域成分の絶対値と予め定められた閾値とを比較して、前記閾値以上の場合には第１の検出信号を出力し、前記閾値より小さい場合には第２の検出信号を出力するレベル比較手段と、
前記レベル比較手段より出力された前記第１の検出信号の出力期間を、前記出力期間の幅を設定するための幅設定信号に応じた期間に拡大して出力する拡大手段と、
前記拡大手段より出力された前記第１の検出信号が入力された場合には所定の色を示す第１の色差信号を選択し、前記第２の検出信号が入力された場合には無彩色の第２の色差信号を選択する色差信号選択手段と、
前記色差信号選択手段により選択された前記第１または第２の色差信号を出力してフォーカス調整用信号を生成する調整用信号生成手段と、
を備えることを特徴とするフォーカス調整用信号生成装置。
【請求項２】
前記第１または第２の検出信号をＮビット（Ｎは２以上の整数）の出力信号として蓄積する蓄積手段と、
前記Ｎビットの出力信号と前記幅設定信号との論理積を演算して、前記Ｎビットの出力信号のうち設定されたビットの出力信号を得る論理積演算手段と、
前記Ｎビットの出力信号の論理和を演算して前記第１の検出信号の出力期間を拡大する論理和演算手段と、
を備えて前記拡大手段を構成することを特徴とする請求項１記載のフォーカス調整用信号生成装置。
【請求項３】
被写体を撮像して画像信号を生成する画像信号生成手段と、
前記画像信号の輝度信号から所定周波数以上の高域成分を抽出するフィルタ手段と、
その抽出された前記高域成分の絶対値と予め定められた閾値とを比較して、前記閾値以上の場合には第１の検出信号を出力し、前記閾値より小さい場合には第２の検出信号を出力するレベル比較手段と、
前記第１の検出信号が入力された場合には所定の色を示す第１の色差信号を選択し、前記第２の検出信号が入力された場合には無彩色の第２の色差信号を選択する色差信号選択手段と、
前記色差信号選択手段により選択された前記第１または第２の色差信号を出力してフォーカス調整用信号を生成する調整用信号生成手段と、
前記調整用信号生成手段により生成された前記フォーカス調整用信号の垂直方向のライン数及び水平方向の画素数の少なくとも一方の数を減じて、前記フォーカス調整用信号をダウンコンバートするダウンコンバート手段と、
前記ダウンコンバートされたフォーカス調整用信号により、前記被写体のエッジ部分に所定の色を着色して表示させる表示手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
前記レベル比較手段より出力された前記第１の検出信号の出力期間を、前記出力期間の幅を設定するための幅設定信号に応じた期間に拡大して前記色差信号選択手段へ出力する拡大手段を備えることを特徴とする請求項３記載の撮像装置。
【請求項５】
前記第１または第２の検出信号をＮビット（Ｎは２以上の整数）の出力信号として蓄積する蓄積手段と、
前記Ｎビットの出力信号と前記幅設定信号との論理積を演算して、前記Ｎビットの出力信号のうち設定されたビットの出力信号を得る論理積演算手段と、
前記Ｎビットの出力信号の論理和を演算して前記第１の検出信号の出力期間を拡大する論理和演算手段と、
を備えて前記拡大手段を構成することを特徴とする請求項４記載のフォーカス調整用信号生成装置。
【請求項６】
１画面における前記輝度信号のピーク値を検出する輝度信号ピーク値検出手段と、
前記１画面における前記輝度信号の平均値を算出する輝度信号平均値算出手段と、
前記ピーク値と前記平均値とを所定の演算式で演算して前記閾値を求める演算手段と、  を備えることを特徴とする請求項３ないし５のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記輝度信号ピーク検出手段より供給された前記ピーク値に基づいて、前記被写体からの入射光の光量を制限するアイリス調整手段を備えることを特徴とする請求項６記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マニュアルでフォーカス調整を行うための画像信号を生成してビューファインダや液晶表示素子等に表示するフォーカス調整用信号生成装置、及びそのフォーカス調整用信号生成装置を備えたビデオカメラや電子スチルカメラ等の撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のビデオカメラや電子スチルカメラでは撮影画像の解像度が益々高くなっている。一方、撮影される画像を撮影者が確認するためのビューファインダ（以下、ＶＦ）や液晶表示素子（ＬＣＤ）等は、カメラの持ち運びのためにその大きさが制限される。そのため、ＶＦで表示できる解像度は、撮影画像の解像度に比べて不十分であることが多く、撮影者がＶＦに表示されている画像を見ながらフォーカスの調整を行うことが困難になってきた。
【０００３】
そこで、上記のようなＶＦやＬＣＤを用いた場合でも、見易い画像で、容易にフォーカスを調整するフォーカス調整用信号生成装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１記載の装置は、被写体の輪郭（エッジ）を画像処理してＶＦやＬＣＤに表示させるものである。この装置では、入力された被写体の画像信号より抽出した輝度信号からＲ信号（赤）、Ｇ信号（緑）、Ｂ信号（青）の三原色信号（以下、ＲＧＢ信号）を生成する。そして、輝度信号から周波数フィルタ手段により水平方向の高周波成分、垂直方向の高周波成分、及び斜め方向の高周波成分をそれぞれ分離出力する。更に、上記Ｒ信号と水平方向の高周波成分、Ｇ信号（緑）と垂直方向の高周波成分、Ｂ信号（青）と斜め方向の高周波成分とをそれぞれ加算して、高周波成分の画像部分に所定の色が着色される。
【０００４】
すなわち、この特許文献１記載のフォーカス調整用信号生成装置によれば、ＶＦやＬＣＤに表示される被写体の白黒画像のエッジ部分に所定の色が着色されて表示される。このエッジ部分の所定の色が濃くなるようにフォーカスを調整することにより、エッジ部分がシャープになる方向にフォーカスが調整される。そのため、見易い画像で、容易にフォーカス調整ができる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−５８６８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、撮像して得られる画像信号の解像度とそれを表示するためのビューファの解像度が異なる場合、ダウンコンバートした後でフォーカス調整用信号を生成すると高域成分が失われている。そのため、フォーカス調整用信号が正確に生成されない。従って、ダウンコンバートの処理をする前にフォーカス調整用信号を生成することが必要である。上記の解像度が異なる場合とは、例えば、撮像して得られる高精細度のハイビジョン（以下、ＨＤ）信号をダウンコンバートして、標準画質のスタンダード（以下、ＳＤ）信号によりＶＦやＬＣＤで表示する場合のことである。
【０００７】
また、カメラシステム全体の中で、ダウンコンバータ周辺はＲＧＢ信号ではなく輝度信号や色差信号で処理される場合が多い。そして、特許文献１記載の従来装置のＶＦやＬＣＤにおいて、フォーカス調整用信号を得るためのＲＧＢ信号は、輝度信号や色差信号と比べてカメラシステム全体の後段にて処理される。そのため、フォーカス調整用信号を生成するために、更にカメラシステム全体の後段にＲＧＢ変換回路が必要となり、システム処理が冗長となる。
【０００８】
また、フォーカス調整用信号を生成するのに必要な輝度信号の高域成分は画像のエッジ部分に相当する。その画像に対するエッジ部分の占有面積比率が低い場合、ダウンコンバートされたフォーカス調整用信号は高域成分の情報そのものを失うことがある。そのため、画像のエッジ部分が何ら処理されない場合には、正確なフォーカス調整ができない。
【０００９】
また、フォーカス調整用信号を生成するために輝度信号の高域成分を分離する必要がある。しかし、高域成分の分離を所定の閾値で行う場合、画像の絵柄に応じて低域成分と高域成分の比率が変化し、ダイナミックなフォーカス調整用信号を生成することができない。
【００１０】
本発明は以上の点に鑑みなされたもので、撮像した画像信号と表示に用いる画像信号の解像度が異なる場合でもフォーカス調整が容易であり、システム処理の冗長性を排除し、ダウンコンバートされても画像のエッジ部分の情報を失うことなく、また画像の絵柄によらずダイナミックにフォーカス調整用信号を生成し得るフォーカス調整用信号生成装置及び撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、前述した従来の技術の課題を解決するため、フォーカス調整用信号生成装置及び撮像装置を提供するものである。
入力された画像信号の輝度信号から所定周波数以上の高域成分を抽出するフィルタ手段（３１）と、その抽出された高域成分の絶対値と予め定められた閾値とを比較して、閾値以上の場合には第１の検出信号を出力し、閾値より小さい場合には第２の検出信号を出力するレベル比較手段（３２，３３）と、レベル比較手段より出力された第１の検出信号の出力期間を、出力期間の幅を設定するための幅設定信号に応じた期間に拡大して出力する拡大手段（３４）と、拡大手段より出力された第１の検出信号が入力された場合には所定の色を示す第１の色差信号を選択し、第２の検出信号が入力された場合には無彩色の第２の色差信号を選択する色差信号選択手段（３５，３６）と、色差信号選択手段により選択された第１または第２の色差信号を出力してフォーカス調整用信号を生成する調整用信号生成手段（２３，２４）とを備えるフォーカス調整用信号生成装置（１３）である。
【００１２】
また、第１または第２の検出信号をＮビット（Ｎは２以上の整数）の出力信号として蓄積する蓄積手段（４１）と、Ｎビットの出力信号と幅設定信号との論理積を演算して、Ｎビットの出力信号のうち設定されたビットの出力信号を得る論理積演算手段（４２）と、Ｎビットの出力信号の論理和を演算して第１の検出信号の出力期間を拡大する論理和演算手段（４３）とを備えて拡大手段（３４）を構成するフォーカス調整用信号生成装置である。
【００１３】
被写体を撮像して画像信号を生成する画像信号生成手段（１１，１２）と、画像信号の輝度信号から所定周波数以上の高域成分を抽出するフィルタ手段（３１）と、その抽出された高域成分の絶対値と予め定められた閾値とを比較して、閾値以上の場合には第１の検出信号を出力し、閾値より小さい場合には第２の検出信号を出力するレベル比較手段（３２，３３）と、第１の検出信号が入力された場合には所定の色を示す第１の色差信号を選択し、第２の検出信号が入力された場合には無彩色の第２の色差信号を選択する色差信号選択手段（３５，３６）と、色差信号選択手段により選択された第１または第２の色差信号を出力してフォーカス調整用信号を生成する調整用信号生成手段（２３，２４）と、調整用信号生成手段により生成されたフォーカス調整用信号の垂直方向のライン数及び水平方向の画素数の少なくとも一方の数を減じて、フォーカス調整用信号をダウンコンバートするダウンコンバート手段（１４）と、ダウンコンバートされたフォーカス調整用信号により、被写体のエッジ部分に所定の色を着色して表示させる表示手段（１８）とを備える撮像装置である。
【００１４】
また、レベル比較手段より（３２，３３）出力された第１の検出信号の出力期間を、出力期間の幅を設定するための幅設定信号に応じた期間に拡大して色差信号選択手段へ出力する拡大手段（３４）を備える撮像装置である。
【００１５】
また、第１または第２の検出信号をＮビット（Ｎは２以上の整数）の出力信号として蓄積する蓄積手段（４１）と、Ｎビットの出力信号と幅設定信号との論理積を演算して、Ｎビットの出力信号のうち設定されたビットの出力信号を得る論理積演算手段（４２）と、Ｎビットの出力信号の論理和を演算して第１の検出信号の出力期間を拡大する論理和演算手段（４３）とを有する撮像装置である。
【００１６】
また、１画面における輝度信号のピーク値を検出する輝度信号ピーク値検出手段（５１）と、１画面における輝度信号の平均値を算出する輝度信号平均値算出手段（２１，５２）と、ピーク値と平均値とを所定の演算式で演算して閾値を求める演算手段（２１）とを備える撮像装置である。
【００１７】
また、輝度信号ピーク検出手段（５１）より供給されたピーク値に基づいて、被写体からの入射光の光量を制限するアイリス調整手段（２１，６１）を備える撮像装置である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、輝度信号による高解像度のＨＤ信号を用いてフォーカス調整用信号を生成することができる。そのため、ＨＤ信号の高域成分が失われることなく、正確なフォーカス調整用信号が生成される。
【００１９】
また、本発明によれば、輝度信号と色差信号を用いているので、従来のようにフォーカス調整用信号生成のためのＲＧＢ変換回路を設ける必要がない。そのため、従来回路に比較して回路規模を小さくすることができ、システム処理の冗長性が排除される。
【００２０】
また、本発明によれば、画像のエッジ部分において例えば１画素のみの場合のように、極めて短期間に高域成分が検出された場合であっても、複数画素で高域成分が検出されたかのように拡大される。そのため、ダウンコンバートしても正確にフォーカス調整ができる。
【００２１】
また、本発明によれば、画像の絵柄に応じて閾値を可変設定することができ、絵柄に応じた輝度信号の所定方向の高域成分を検出することができる。そのため、絵柄によらず、正確にダイナミックなフォーカス調整をすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
＜第１の実施形態＞
以下、図面を参照して第１の実施形態について説明する。図１は本発明の一実施形態の撮像装置を示すブロック図である。同図において、撮像素子の一例としてＣＣＤ（Charge Coupled Device:電荷結合素子）１１が用いられる。ＣＣＤ１１は被写体からの入射光を光電変換して高解像度のＨＤ信号を生成して、カメラ信号処理部１２にそのＨＤ信号を供給する。カメラ信号処理部１２は、ＨＤ信号から輝度信号Ｙと２種類の色差信号（Ｒ−Ｙ）、（Ｒ−Ｂ）の画像信号を生成し、これらの信号は２つに分岐される。一方は記録系１９へ供給され、他方はフォーカス処理部１３へ供給される。
【００２３】
フォーカス処理部１３において、所定の処理をされた輝度信号Ｙと２種類の色差信号（Ｒ−Ｙ）、（Ｂ−Ｙ）は、ダウンコンバータ１４に供給される。ダウンコンバータ１４は、輝度信号Ｙと２種類の色差信号（Ｒ−Ｙ）、（Ｂ−Ｙ）をＳＤ信号帯域のＹ’と２種類の色差信号（Ｒ−Ｙ）’（Ｂ−Ｙ）’にダウンコンバートする。ダウンコンバートとは、各信号の垂直方向のライン数及び水平方向の画素数に対して、少なくとも一方の数を減ずるものである。輝度信号Ｙ’と２種類の色差信号（Ｒ−Ｙ）’、（Ｂ−Ｙ）’はカラーエンコーダ１５及びＲＧＢマトリクス処理部１６にそれぞれ供給される。カラーエンコーダ１５は入力された輝度信号Ｙ’と２種類の色差信号（Ｒ−Ｙ）’、（Ｂ−Ｙ）’に基づいて、輝度信号と色信号とにエンコードする。これらの輝度信号と色信号はＳ端子１７から出力される。
【００２４】
また、ＲＧＢマトリクス処理部１６は、入力された輝度信号Ｙ’と２種類の色差信号（Ｒ−Ｙ）’、（Ｂ−Ｙ）’に基づいて、所定のマトリクス演算式によりＲ信号、Ｇ信号及びＢ信号に変換する。これらのＲＧＢ信号（三原色信号）は、ＶＦ／ＬＣＤ表示系１８に供給される。そして、ＶＦ／ＬＣＤ表示系はＲＧＢ信号に基づいて画像を表示する。なお、カメラ信号処理部１２からカラーエンコーダ１５及びＲＧＢマトリクス処理部１６までの回路部は、カメラ処理ＬＳＩ（大規模半導体集積回路）５０を構成している。
【００２５】
次に、本実施形態の要部であるフォーカス処理部（フォーカス調整用信号装置）について詳細に説明する。本実施形態では、より高性能なフォーカス調整用信号生成を目的とし、輝度信号の高域成分がダウンコンバートによって失われないように、ＨＤ信号にてフォーカス調整用信号を生成する。図１に示すようにフォーカス処理部１３は、カメラシステム全体の中でダウンコンバータ１４の前段に位置し、図２のブロック図に示す構成としている。
【００２６】
図２はフォーカス処理部１３の具体的な構成例を示すブロック図である。同図において、フォーカス処理部１３は、高域成分処理装置２２とスイッチ回路２３及び２４とから構成されている。高域成分処理装置２２には、マイクロコンピュータ（以下、マイコン）２１からの各設定信号ｂ（ｂ１〜ｂ４）が供給される。そして、高域成分処理装置２２は各設定信号ｂ（ｂ１〜ｂ４）に基づいて、入力された輝度信号Ｙに対して後述する所定の処理を行って色差信号（ＣＢ＿ＡＦ）、（ＣＲ＿ＡＦ）を出力する。
【００２７】
スイッチ回路２３及び２４において選択される信号は、マイコンからのオン／オフ制御信号ａによって切り替わる。スイッチ回路２３及び２４は、高域成分処理装置２２からの色差信号（ＣＢ＿ＡＦ）、（ＣＲ＿ＡＦ）とカメラ信号処理部１２からの色差信号（Ｒ−Ｙ）、（Ｂ−Ｙ）との一方を選択して出力する。ユーザーがフォーカス調整を必要とする場合は、操作部２０よりオン／オフ制御信号ａが出力されて、マイコン２１を通してスイッチ回路２３及び２４に供給される。スイッチ回路２３及び２４は、オン／オフ制御信号ａにより高域成分処理装置２２側の色差信号（ＣＢ＿ＡＦ）、（ＣＲ＿ＡＦ）を選択して、それぞれ色差信号（Ｒ−Ｙ）、（Ｂ−Ｙ）として出力する。
【００２８】
図３は図２に示した高域成分処理装置２２の具体的な構成例を示すブロック図である。同図の高域成分処理装置２２において、カメラ信号処理部１２からの輝度信号Ｙは高域フィルタ（ＨＰＦ）３１に供給される。ＨＰＦ３１は、所定周波数以上となる輝度信号Ｙの水平方向の高域成分を抽出する。なお、本実施形態での方向は水平方向としているが、垂直方向等でも良い。そして、抽出された高域成分は、絶対値処理回路（ＡＢＳ）３２に供給される。ＡＢＳ３２は、高域成分の絶対値を算出する。この高域成分の絶対値は、レベル比較部３３に供給される。
【００２９】
レベル比較部３３は、この高域成分の絶対値と予め設定された閾値（ＥＤＧ＿ＴＨ）とを比較し高域成分を分離して、検出信号ｄｓを出力する。閾値（ＥＤＧ＿ＴＨ）は、ＴＨ設定信号ｂ１により供給されている。高域成分の絶対値が閾値（ＥＤＧ＿ＴＨ）以上となる場合は、ハイレベルの値Ｈを有する検出信号ｄｓを出力し、それ以外の場合はローレベルの値Ｌを有する検出信号ｄｓを出力する。この検出信号ｄｓは、後述する拡大部３４により処理されて、検出信号ｄｓ’として出力される。この検出信号ｄｓ’はスイッチ回路３５及び３６にそれぞれ供給される。
【００３０】
スイッチ回路３５及び３６には、一方の端子にゼロ信号ｃとして無彩色のゼロ設定値（Ｚｅｒｏ）が共通に供給されている。それぞれの他方の端子には、ＰＢ設定信号ｂ３及びＰＲ設定信号ｂ４により、ＰＢ設定値（ＥＤＧ＿ＰＢ）及びＰＲ設定値（ＥＤＧ＿ＰＲ）が供給されている。ＰＢ設定値（ＥＤＧ＿ＰＢ）及びＰＲ設定値（ＥＤＧ＿ＰＲ）は、画像に所定の色を着色するために予め設定される値である。どちらか一方の端子の入力信号が、拡大部３４からの検出信号ｄｓ’に基づいて選択される。ここでは、拡大部３４によりハイレベルの値Ｈを有する検出信号ｄｓ’が入力されている期間は、スイッチ回路３５及び３６はＰＢ設定値（ＥＤＧ＿ＰＢ）、ＰＲ設定値（ＥＤＧ＿ＰＲ）をそれぞれ選択する。ローレベルの値Ｌが入力されている期間は、ゼロ設定値（Ｚｅｒｏ）を選択する。
【００３１】
フォーカス調整を行わない場合、フォーカス処理部１３は次のように動作する。スイッチ回路２３及び２４は、マイコン２１から供給されるオン／オフ制御信号ａにより、カメラ信号処理部１２から出力された色差信号（Ｒ−Ｙ）、（Ｂ−Ｙ）をそのままスルーで出力する。すなわち、何も処理されない色差信号（Ｒ−Ｙ）、（Ｂ−Ｙ）が、フォーカス処理部１３の出力色差信号とされる。
【００３２】
また、フォーカス調整を行う場合、フォーカス処理部１３は次のように動作する。高域成分の絶対値が、閾値（ＥＤＧ＿ＴＨ）以上であるとき、画像に所定の色を着色するための各設定値（ＥＤＧ＿ＰＢ）、（ＥＤＧ＿ＰＲ）が選択される。そして、スイッチ回路３５及び３６は、各設定値（ＥＤＧ＿ＰＢ）、（ＥＤＧ＿ＰＲ）を有する色差信号（ＣＢ＿ＡＦ）、（ＣＲ＿ＡＦ）をスイッチ回路２３及び２４へ供給する。スイッチ回路２３及び２４は、色差信号（ＣＢ＿ＡＦ）、（ＣＲ＿ＡＦ）を色差信号（Ｒ−Ｙ）、（Ｂ−Ｙ）と置き換えて出力する。以上によって、輝度信号Ｙの水平方向の高域成分よりフォーカス調整用信号が得られる。そして、ＨＤ信号帯域の輝度信号とフォーカス調整用信号は、ダウンコンバータ１４によりダウンコンバートされて、ＳＤ信号帯域の白黒画像に所定の色が着色された画像がＶＦ／ＬＣＤ表示系１８により表示される。
【００３３】
なお、フォーカス調整が合う状態とは、上記の閾値（ＥＤＧ＿ＴＨ）以上である輝度信号Ｙの水平方向の高域成分が最も多く得られる状態である。この状態は１画面に対するエッジ部分の占有面積比率が最も多い状態である。なお、図示しないフォーカスリングを回すことによって、フォーカスを合わせることができる。
【００３４】
ここで、レベル比較部３３にて、輝度信号Ｙの水平方向の高域成分として１画素のみが検出された場合を考える。この場合、ダウンコンバータ１４によりＨＤ信号帯域からＳＤ信号帯域に変換されて、高域成分の情報そのものが失われる可能性がある。高域成分の情報そのものが失われた場合、ＶＦ／ＬＣＤ表示系１８では、フォーカスがずれている場合と同じ結果になり、正確にフォーカス調整ができない。
【００３５】
そこで、図３に示すように、１画素のみの高域成分が検出された場合でも、前述のダウンコンバート処理によって高域成分の情報を失うことがないように、高域成分処理装置２２内に拡大部３４が設けられている。
【００３６】
拡大部３４は、例えば図４のブロック図に示す構成とされている。この拡大部３４には、レベル比較部３３での比較結果（ｅｄｇｅ＿ｃｏｍｐ）として、ハイレベルの値Ｈまたはローレベルの値Ｌを有する１ビットの検出信号ｄｓが順次入力されていく。また、予め設定された幅設定値（ＭＳＫ＿ＨＡＢＡ）によって、ハイレベルの値Ｈを有する検出信号ｄｓを連続して出力させる回数が決められる。幅設定値（ＭＳＫ＿ＨＡＢＡ）は幅設定信号ｂ２により拡大部３４へ供給される。
【００３７】
Ｎビットのシフトレジスタ４１は、図３のレベル比較部３３から供給された比較結果（ｅｄｇｅ＿ｃｏｍｐ）をＮ回連続して蓄積する。なお、１画素以上拡大するためには、Ｎは２以上の整数とする必要がある。ＡＮＤ回路群４２は、シフトレジスタ４１によるＮビットの出力信号とコンパレータ４４により供給される幅設定信号ｂ２との論理積を演算する。その結果、Ｎビットの内の設定されたビットのみが得られる。その後、Ｎ入力ＯＲ回路４３はＮビット分の論理和を演算し、設定された期間の幅に拡大して検出信号ｄｓ’を出力する。
【００３８】
図５は拡大部３４の一例の回路系統図を示す。同図において、図４と同一構成部分には同一符号を付してその説明を省略する。図５の拡大部３４は、Ｎビットのシフトレジスタ４１と、Ｎ個の２入力ＡＮＤ回路を有するＡＮＤ回路群４２と、Ｎ入力ＯＲ回路４３と、Ｎ個のコンパレータを有するコンパレータ群４４によって構成されている。ここでは、一例としてＮ＝１５で図示している。
【００３９】
コンパレータ群４４を構成する１５個の各コンパレータ（ｃｏｍ０〜１４）は、予め設定されたＣＯ設定値（ｈｘ）とマイコン２１により供給された幅設定信号ｂ２の幅設定値（ＭＳＫ＿ＨＡＢＡ）とを比較する。図５に示すように、Ｎ＝１５の場合、ＣＯ設定値（ｈｘ）の添字ｘは０〜７であり、ＣＯ設定値（ｈｘ）はｈ０＝０、ｈ１＝１、・・・ｈ７＝７の値を有する。ＣＯ設定値（ｈ０）はコンパレータ（ｃｏｍ７）、ＣＯ設定値（ｈ１）はコンパレータ（ｃｏｍ６、ｃｏｍ８）、ＣＯ設定値（ｈ２）はコンパレータ（ｃｏｍ５、ｃｏｍ９）に入力される。以下同様の対応関係で、ＣＯ設定値（ｈ３〜ｈ６）も入力されて、ＣＯ設定値（ｈ７）は（ｃｏｍ０、ｃｏｍ１４）に入力される。また、ここではＭＳＫ＿ＨＡＢＡ＝１とする。ＭＳＫ＿ＨＡＢＡ＝１のとき、比較結果（ｅｄｇｅ＿ｃｏｍｐ）の中で、ハイレベルの値Ｈを有する期間の幅が前後１期間ずつ拡大されて、スイッチ回路３５、３６へ検出信号ｄｓ’として供給される。すなわち、ハイレベルの値Ｈを有する画素を両隣１画素ずつ広げることになる。同様にして、ＭＳＫ＿ＨＡＢＡ＝２とすれば、ハイレベルの値Ｈを有する画素を左右２画素ずつ広げることができ、幅設定値（ＭＳＫ＿ＨＡＢＡ）はマイコン２１の設定により変えることができる。
【００４０】
各コンパレータ（ｃｏｍ０〜１４）は、ＭＳＫ＿ＨＡＢＡ≧ｈｘとなる場合にはＭＳＫ＿ＨＡＢＡ＝１を有する幅設定信号ｂ２を出力する。それ以外の場合にはＭＳＫ＿ＨＡＢＡ＝０にして幅設定信号ｂ２を出力する。よって、コンパレータ（ｃｏｍ６〜８）より出力される幅設定信号ｂ２はＭＳＫ＿ＨＡＢＡ＝１を有し、それ以外のコンパレータ（ｃｏｍ０〜５、ｃｏｍ９〜１４）より出力される幅設定信号ｂ２はＭＳＫ＿ＨＡＢＡ＝０を有する。
【００４１】
ＡＮＤ回路群４２を構成する１５個の２入力ＡＮＤ回路（ａｎｄ０〜１４）は、入力される幅設定値（ＭＳＫ＿ＨＡＢＡ）とシフトレジスタ４４に蓄積されている信号との論理積を演算する。すなわち、ＭＳＫ＿ＨＡＢＡ＝１を有する幅設定信号ｂ２が入力されると、シフトレジスタ４１に蓄積されている検出信号を出力する。一方、ＭＳＫ＿ＨＡＢＡ＝０を有する幅設定信号ｂ２が入力されると、すべてローレベルの値Ｌを有する信号を出力する。よって、検出信号ｄｓの中にハイレベルの値Ｈがある場合は、３個の２入力ＡＮＤ回路（ａｎｄ６〜８）から、ハイレベルの値Ｈを有する信号を出力する。それ以外の１２個の２入力ＡＮＤ回路（ａｎｄ０〜５、ａｎｄ９〜１４）は常にローレベルを与える信号を出力する。
【００４２】
図６は図４、図５のタイミングチャートの一例を示す図である。図６（Ａ）は、検出信号ｄｓの比較結果（ｅｄｇｅ＿ｃｏｍｐ）の中で、１画素のみがハイレベルの値Ｈを有している場合の出力結果を示している。１ビットの比較結果（ｅｄｇｅ＿ｃｏｍｐ）がレベル比較部３３より供給され、シフトレジスタ４１に入力される。図６（Ｂ）は、シフトレジスタ４１の１５ビットの出力端子の出力信号を示している。比較結果（ｅｄｇｅ＿ｃｏｍｐ）は１期間ずつ遅延されて、各シフトレジスタに蓄積される。図６（Ｃ）は、ａｎｄ回路群４２の１５ビットの出力信号を示している。上記のように幅設定信号  ｂ２がａｎｄ回路群４２に与えられて、ａｎｄ回路（ａｎｄ７〜９）に供給されるシフトレジスタ４１の７ビット目、８ビット目及び９ビット目の３ビット分がハイレベルの値Ｈを有する信号として出力される。図６（Ｄ）は、Ｎ入力ＯＲ回路（Ｎ＝１５）４３の出力信号を示している。Ｎ入力ＯＲ回路（Ｎ＝１５）４３は、ａｎｄ回路群４２から出力された１５ビットの信号を加算する。ハイレベルの値Ｈを供給する期間の幅が、８期間遅らせた所を中心にして、１期間分から３期間分に拡大される。そして、Ｎ入力ＯＲ回路（Ｎ＝１５）４３は、ハイレベルの値Ｈまたはローレベルの値Ｌを有する検出信号ｄｓ’として、８期間分遅延させてスイッチ回路３５及び３６に順次供給する。以上によって、１画素のみで高域成分が検出された場合であっても、３画素で高域成分が検出されたかのように拡大される。
【００４３】
図７は図４、図５のタイミングチャートを示す別の一例を示す図である。図７（Ａ）は、比較結果（ｅｄｇｅ＿ｃｏｍｐ）の中で、隣り合わせの２画素がハイレベルの値Ｈを有している場合の出力結果を示している。図７（Ｂ）は、シフトレジスタ４１の１５ビットの出力端子の出力信号を示している。図７（Ｃ）は、ａｎｄ回路群４２の１５ビットの出力信号を示している。図７（Ｄ）は、Ｎ入力ＯＲ回路（Ｎ＝１５）４３の出力信号を示している。図６の１画素のみがハイレベルの値Ｈを有している場合と同様に、ハイレベルの値Ｈを供給する期間の幅は、８期間遅らせた所を中心にして、２期間分から４期間分に拡大される。そして、ハイレベルの値Ｈまたはローレベルの値Ｌを有する検出信号ｄｓ’として、８期間分遅らせてスイッチ回路３５及び３６に順次供給する。以上によって、隣り合わせの２画素において高域成分が検出された場合、４画素で高域成分が検出されたかのように拡大される。
【００４４】
従って、拡大部３４により、設定された幅設定値（ＭＳＫ＿ＨＡＢＡ）に応じてエッジ部分の画素が拡大されて、複数画素の輝度信号の高域成分が検出されたかのように出力される。そのため、拡大部３４より後段に位置するダウンコンバータ１４でダウンコンバート処理を施しても、検出された高域成分の結果が失われることはない。
【００４５】
第１の実施形態によれば、輝度信号Ｙと２種類の色差信号（Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙ）のフォーカス調整用信号は、フォーカス処理部１３においてＨＤ信号帯域で所定のフォーカス処理が行われて、ダウンコンバータ１４においてＳＤ信号にダウンコンバートされる。ダウンコンバート後、ＲＧＢマトリクス処理部１６において、所定のマトリクス演算式によりＲ信号、Ｇ信号及びＢ信号に変換されて、ＶＦ／ＬＣＤ表示系１８に供給される。ＶＦ／ＬＣＤ表示系はこのＲＧＢ信号に基づいて画像を表示する。表示される被写体の画像はＳＤ信号帯域の白黒画像であり、そのエッジ部分に所定の色が付いたフォーカス調整用画像が表示される。
【００４６】
そのため、ユーザーは高域成分を失うことのないＨＤ信号によるフォーカス調整用信号に基づいて、フォーカス調整を行うことができる。また、フォーカス調整用信号生成装置のためのＲＧＢ変換回路が不要なので、回路規模が小さく、システム処理が冗長とならない。また、１画面に対するエッジ部分の占有面積率が低い場合でも、拡大部３４を設けることによりダウンコンバートされた高域成分の情報そのものが失われることはないので、正確にフォーカス調整ができる。
【００４７】
＜第２の実施形態＞
本発明の撮像装置の第２の実施形態について説明する。図８は本発明の別の実施形態の撮像装置を示すブロック図である。同図中、図１と同一構成部分には同一符号を付してある。図８において、図示しない被写体からの入射光は、アイリス機構６１により光量が制限される。アイリス機構６１の絞り値は、マイコン２１により制御される。光量が制限された後、ＣＣＤ１１は被写体からの入射光を光電変換して高解像度のＨＤ信号を生成する。ＨＤ信号はカメラ処理ＬＳＩ５０内のカメラ信号処理部１２に供給される。
【００４８】
画像処理部５３は、図１のダウンコンバータ１４、カラーエンコーダ１５及びＲＧＢマトリクス処理部１６を一体化したものである。画像処理部５３、カメラ信号処理部１２、フォーカス処理部１３、図１では図示を省略した輝度信号ピーク検出部５１及び輝度信号ブロック演算部５２は、カメラ処理ＬＳＩ（大規模半導体集積回路）５０を構成している。ここでは、輝度信号ピーク検出部５１及び輝度信号ブロック演算部５２は自動露出（ＡＥ）のために用いられる。輝度信号ピーク検出部５１及び輝度信号ブロック演算部５２は、マイコン２１から必要な初期設定を設定信号ｄにより与えられ、またＡＥ用のデータを受け取る。また、マイコン２１は自動露出するためのアイリス機構６１の開閉を制御する。
【００４９】
図２及び図３に示したフォーカス処理部１３内の高域成分処理装置２２には、閾値（ＥＤＧ＿ＴＨ）を有するＴＨ設定信号ｂ１、幅設定値（ＭＳＫ＿ＨＡＢＡ）を有する幅設定信号ｂ２などの各設定信号ｂが供給される。これらの設定値は、マイコン２１により決定される。本実施形態では、絵柄による検出精度の影響を低減するために、本来ＡＥ用としてマイコン２１に取り込んでいたデータを活用して、演算により閾値（ＥＤＧ＿ＴＨ）を決定する。
【００５０】
次に、このマイコン２１による制御動作について、図８のフローチャートと共に説明する。最初に、処理が開始されると（ステップＳ１）、マイコン２１は輝度信号ピーク検出部５１から輝度信号のピーク値（ＰＥＡＫ）を読み込む（ステップＳ２）。この輝度信号のピーク値（ＰＥＡＫ）は、１画面での輝度信号の最大値である。
【００５１】
次に、マイコン２１は輝度信号ブロック演算部５２から輝度信号ブロック演算値ＹＢ［ｍ］［ｎ］を読み込む（ステップＳ３）。なお、１画面は、水平方向にｍ個（ｍは２以上の自然数）、垂直方向にｎ個（ｎは２以上の自然数）のブロックに分割される。この分割された（ｍ×ｎ）個の各ブロックにおける輝度信号の平均値が、輝度信号ブロック演算値ＹＢ［ｍ］［ｎ］となる。この輝度信号ブロック演算値ＹＢ［ｍ］［ｎ］は、本来ＡＥ用に求められる値である。
【００５２】
次に、マイコン２１は、ステップＳ３で読み込んだ輝度信号ブロック演算値ＹＢ［ｍ］［ｎ］を用いて、１画面の輝度信号の平均値（ＡＶＥ）を算出する（ステップＳ４）。この１画面の輝度信号の平均値（ＡＶＥ）は、以下の（１）式により計算される。
ＡＶＥ＝ΣＹＢ［ｍ］［ｎ］／（ｍ×ｎ）  …（１）
ここで、ΣＹＢ［ｍ］［ｎ］は輝度信号ブロック演算値ＹＢ［ｍ］［ｎ］の総和を示している。
【００５３】
次に、マイコン２１は、ステップＳ２で読み込んだ輝度信号のピーク値（ＰＥＡＫ）とステップＳ４で算出した１画面の輝度信号の平均値（ＡＶＥ）とから以下の（２）式を計算する。
ＥＤＧ＿ＴＨ＝（ＰＥＡＫ−ＡＶＥ）／８  …（２）
（２）式により、閾値（ＥＤＧ＿ＴＨ）が算出される（ステップＳ５）。ここで、（２）式中の右辺の分母の値「８」は、実験により求めた値である。ただし、この分母の値は、絵柄による検出精度の影響を低減するように、画像の絵柄に応じてダイナミックに可変設定することも可能である。
【００５４】
最後に、マイコン２１は、以上のように算出した閾値（ＥＤＧ＿ＴＨ）を有するＴＨ設定信号ｂ１をレベル比較部３３へ出力して（ステップＳ６）、処理を終了する（ステップＳ７）。
【００５５】
第２の実施形態によれば、閾値（ＥＤＧ＿ＴＨ）を画像の絵柄に応じて可変としている。そのため、フォーカス処理部１３内のレベル比較部３３において、絵柄に応じたダイナミックな輝度信号の水平方向の高域成分の検出が可能になる。
【００５６】
なお、本発明は以上の実施形態に限定されるものではない。例えば、ＨＤ信号からＳＤ信号にダウンコンバートするものとして説明したが、撮像した画像信号の解像度とそれを表示するＶＦやＬＣＤの解像度が異なる場合にも適用できる。また、輝度信号のピーク値と平均値から閾値を算出しているが、平均値のみから閾値を算出しても良い。また、輝度信号のピーク値及び平均値は１画面から算出しているが、所定時間撮像した画像より積分して算出しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の撮像装置のブロック図である。
【図２】図１中のフォーカス処理部のブロック図である。
【図３】図２中の高域成分処理装置のブロック図である。
【図４】図３中の拡大部のブロック図である。
【図５】図３中の拡大部の回路系統図である。
【図６】図５の動作説明用タイミングチャートである。
【図７】図５の動作説明用の別のタイミングチャートである。
【図８】本発明の撮像装置の別のブロック図である。
【図９】図６の動作説明用フローチャートである。
【符号の説明】
【００５８】
１１  ＣＣＤ
１２  カメラ信号処理部
１３  フォーカス処理部
１４  ダウンコンバータ
１８  ＶＦ／ＬＣＤ表示系
２１  マイクロコンピュータ（マイコン）
２２  高域成分処理装置
２３、２４、３５、３６  スイッチ回路
３１  高域フィルタ（ＨＰＦ）
３２  絶対値処理（ＡＢＳ）回路
３３  レベル比較部
３４  拡大部
４１  シフトレジスタ
４２  ＡＮＤ回路群
４３  Ｎ入力ＯＲ回路
５１  輝度信号ピーク検出部
５２  輝度信号ブロック演算部
５３  画像処理部
６１  アイリス機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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