(57)【要約】【課題】ビデオカメラのフォーカス合わせにおいて、特にＨＤＴＶカメラではジャストフォーカスポイントがわかりにくく、ピンぼけとなることが多い。【解決手段】入力端子１には輝度信号Ｙを入力し、高域信号レベル検出回路２内のハイパスフィルタ２１では輝度信号Ｙの高周波成分のみを取り出し、絶対値回路２２ではその絶対値を検出し、さらに積分回路２３では、画面全体あるいは画面の一部分において積分し出力する。保持回路３において、その出力を１垂直走査線（１Ｖ）期間保持し、比較回路４では、高域信号レベル検出回路２と保持回路３の出力を比較し、表示信号発生回路５は、その大小関係を例えば上向矢印、点表示、下向矢印と出力する。高周波信号の量が増加方向か減少方向かにより、合焦方向か非合焦方向かを容易に知ることができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力される映像信号の高周波成分の量を検出する高域信号レベル検出回路と、前記高域信号レベル検出回路の出力を一定期間保持する保持回路と、前記高域信号レベル検出回路の出力と前記保持回路の出力の大小を比較する比較回路と、前記比較回路の出力に応じて信号を生成する表示信号発生回路を備え、前記表示信号発生回路は、映像信号の高周波成分の時間的な増減を示す信号を出力することを特徴とする信号処理回路。
【請求項２】
高域信号レベル検出回路は、入力される映像信号の高周波領域を通過するハイパスフィルタと、絶対値を演算する絶対値回路と、積分回路を備えることを特徴とする請求項１記載の信号処理回路。
【請求項３】
高域信号レベル検出回路は、入力される映像信号の高周波領域を通過するハイパスフィルタと、絶対値を演算する絶対値回路と、ピーク検出回路を備えることを特徴とする請求項１記載の信号処理回路。
【請求項４】
高域信号レベル検出回路は、微小な信号成分を除去するコアリング回路を備えることを特徴とする請求項１記載の信号処理回路。
【請求項５】
表示信号発生回路は、ビューファインダー画面内に表示する信号を生成することを特徴とする請求項１記載の信号処理回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に放送用，業務用などの撮像装置等において、ビューファインダー上に映し出される映像信号のフォーカスを合わせる場合にアシスト（補助）機能を有する信号処理回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、高精細テレビジョン（ＨＤＴＶ）方式への移行に伴い、ビデオカメラ等の撮像装置では撮像素子の高画素化が進んでいるが、この結果、被写界深度が浅くなり、いわゆるジャストフォーカスの範囲が狭くなる。すなわち、撮像レンズにおけるフォーカスの合わせ具合がより厳しくなるため、従来の撮像装置と比較してピンボケが発生しやすくなり、カメラマンがフォーカス合わせに非常に苦労するといった問題点を有していた。
【０００３】
このフォーカス合わせを容易にするための手段として、撮像装置のビューファインダー（以下ＶＦと記す）におけるピーキングと呼ばれる方法が従来からある。これは、ＶＦに出力する映像信号に対して本来の映像信号より輪郭部をさらに強調し、フォーカスの合い具合を分かりやすくするものである。しかし、ＨＤＴＶ方式の撮像装置では、特にハンディタイプの小型のＶＦではその解像度が十分ではなく、その効果は満足できるものではなかった。
【０００４】
この困難なフォーカス合わせを補助するための、いわゆるフォーカスアシスト手段はいくつか提案されているが、例えば特開２００１−１３６４１９号公報に記載されたものがあり、その構成図を図６に示す。
【０００５】
図６において、ＶＦ−Ｙ作成回路１０１は入力撮像信号からＶＦ用の輝度信号を作成する回路である。ハイパスフィルタ回路（ＨＰＦ回路）１０２は入力撮像信号の高周波成分を抽出する回路である。絶対値回路１０６はハイパスフィルタ回路１０２の出力信号を絶対値に変換する回路である。最大値検出回路１０７は絶対値回路１０６の出力信号の内、任意数の垂直走査期間ｎ×Ｖ（ｎは整数、Ｖは１垂直走査線期間）における最大値を取り込み、その最大値データを検出し、合焦信号として出力する回路である。データ保持回路１０８は、最大値検出回路１０７で検出された最大値データを垂直ブランキング期間内に取り込み、次の取り込みまでの間その値を保持する回路である。切換回路１０４はデータ保持回路１０８の最大値データとＶＦ−Ｙ作成回路１０１の出力信号とを、切換信号発生回路１０５の切換信号に基づいて切り換え、撮像画像と合焦情報とを含むＶＦ−Ｙ信号を出力する回路である。
【０００６】
以上のように構成された従来のフォーカスアシスト回路について、以下その動作について説明する。
【０００７】
ＶＦ−Ｙ作成回路１０１は、例えば入力撮像信号のＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の３原色信号から、所定の比率でＶＦ用の輝度信号を作成する。また、ハイパスフィルタ回路１０２は入力撮像信号から、任意の原色信号又は３原色信号より作成された輝度信号の高域成分、すなわち輪郭信号を抽出する。ハイパスフィルタ回路１０２の出力信号は絶対値回路１０６に入力され、輪郭信号を絶対値化する。最大値検出回路１０７は、任意フィールド数毎に最大値の検出を行う。データ保持回路１０８は、最大値が検出される毎にそのデータを取り込み、次の検出まで最大値データを保持する。
【０００８】
ここで、フォーカスの合い具合は、輪郭信号の振幅に表れるので、ジャストフォーカスポイントでは、絶対値回路１０６の出力信号の振幅も最大となり、最大値検出回路１０７の出力も最大となる。
【０００９】
データ保持回路１０８の合焦信号とＶＦ−Ｙ作成回路１０１の出力するＶＦ−Ｙ信号とを切換回路１０４で切り換えて、ＶＦ画面に出力した合焦情報の例を図７に示している。この場合、データ保持回路１０８からの信号の出力位置をＶＦ画面のセーフティゾーンの外側の領域Ｃに設定しており、この領域の輝度レベルがフォーカスの合い具合を表す。  ここで、ジャストフォーカスで最大値検出回路７の出力が最大となり、領域Ｃが一番明るくなり、また、逆にデフォーカスの場合は、領域Ｃが暗くなる。すなわち、領域Ｃが最も明るくなるように、レンズのフォーカスを調節するものである。
【００１０】
【特許文献１】
特開２００１−１３６４１９号公報（第７−８頁）
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記の技術においては、フォーカスの合い具合を画像の輪郭とは違う認識しやすい方法で表示しているものの、現在の状態がジャストフォーカスかどうかを判断するためには、デフォーカス状態まで少し行き過ぎないと分からないという従来からの課題を有する。
【００１２】
すなわち、通常、撮像装置のフォーカスを合わせる時には、画像の輪郭がくっきりする方向に撮像レンズのフォーカスリングを回し、本来は最もフォーカスの合った状態で止めたいものの、実際は少し行き過ぎて輪郭部にボケが出たところで、元に戻すという操作を行う。この行き過ぎた事による画像のボケが、ＨＤＴＶ方式では実際の映像信号において問題となりうる。
【００１３】
上記の従来の技術においても、フォーカスの合い具合は図７の領域Ｃの明るさで表現しており、現在の明るさが最大かどうかは分からない。特に、撮影する被写体に応じて、その画像に存在する高域信号の量は大きく変化するので、ジャストフォーカスにおける上記領域Ｃの明るさは、撮影する被写体により一定ではない。ジャストフォーカスポイントを行き過ぎて、やっと最大だと分かるものである。
【００１４】
本発明は、上述の従来の課題を解決するもので、撮像装置においてＶＦ画面でのフォーカスを合わせやすくする為のフォーカスアシスト機能を実現するための信号処理回路を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明は、撮像信号の高周波成分の量を検出し、それを前画面の量と比較して、その大小関係をＶＦ画面の一部に表示するものである。
【００１６】
つまり、本願発明の信号処理回路は、入力される映像信号の高周波成分の量を検出する高域信号レベル検出回路と、前記高域信号レベル検出回路の出力を一定期間保持する保持回路と、前記高域信号レベル検出回路の出力と前記保持回路の出力の大小を比較する比較回路と、前記比較回路の出力に応じて信号を生成する表示信号発生回路を備え、前記表示信号発生回路は、映像信号の高周波成分の時間的な増減を示す信号を出力することを特徴とするものであり、この構成によって、映像信号のエッジ成分の量が、増加方向か減少方向が分かるので、すなわちフォーカスが合う方向にレンズを操作しているかどうかを知ることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００１８】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における信号処理回路の構成を示すブロック図である。
【００１９】
図１において、１は映像信号入力端子、２は高域信号レベル検出回路、３は保持回路、４は比較回路、５は表示信号発生回路、６は出力端子である。また、高域信号レベル検出回路２は、ハイパスフィルタ２１、絶対値回路２２、および積分回路２３からなる。
【００２０】
以上のように構成された実施の形態１による信号処理回路の動作について、以下説明する。
【００２１】
図１において、入力端子１には、ＣＣＤなどの固体撮像素子からの撮像信号に、カメラとして必要な信号処理を施された映像信号が入力される。通常、カラーカメラでは、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の３原色信号に対して信号処理を行うが、入力端子１には、例えばＲ，Ｇ，Ｂの３原色信号から所定の比率で合成した輝度信号Ｙを入力すればよい。
【００２２】
高域信号レベル検出回路２では、まずハイパスフィルタ２１にて、入力される映像信号の高周波成分のみを取り出し、さらに絶対値回路２２では、その絶対値を求める。積分回路２３においては、上記絶対値回路２２の出力値を画面全体、あるいは画面の一部分において積分し、画面における高域信号レベルとして出力する。ここで、ビデオカメラでは通常、１垂直走査線期間である１／６０秒単位で一画面を構成するので、積分回路２３からは、１／６０秒毎に高域信号レベルが出力される。
【００２３】
高域信号レベル検出回路２の出力は、保持回路３、および比較回路４へと出力される。保持回路３は、高域信号レベル検出回路２の出力を一定期間保持するもので、ここでは、１垂直走査線（１Ｖ）期間保持するものとする。そして、比較回路４では、高域信号レベル検出回路２と保持回路３の出力の大小を比較し、その大小関係に従って、信号を出すものとする。
【００２４】
ここで、高域信号レベル検出回路２における高周波成分の検出動作を図２に示す。図２（ａ）は、画像の輪郭部の信号を表しており、ハイパスフィルタ２１により高周波成分だけを取り出すと、図２（ｂ）のようになる。ここで、絶対値回路２２により、信号の絶対値を取り出すと、図２（ｃ）にようになり、この信号レベルの大小がフォーカスの合い具合を示す。
【００２５】
また、図２（ａ）の状態よりフォーカスがずれた場合には、映像信号はたとえば図２（ｄ）のように、輪郭部の傾斜が緩やかになる。このとき、ハイパスフィルタ２１により高周波成分だけを取り出すと、図２（ｅ）のようになり、絶対値回路２２の出力は、図２（ｆ）となる。
【００２６】
ここで、積分回路２３では、図２（ｃ）（ｆ）を積分する事になるので、その出力の大小により、高周波成分の量、すなわちフォーカスの合い具合を判断する事ができる。
【００２７】
表示信号発生回路５では、比較回路４の出力に従って、１Ｖ前の状態との比較に従い、画面内の高域信号レベルが増加方向なのか減少方向なのかを、表示するための信号を出力する。その表示する方法としては、例えば図３に示すように、ＶＦ画面内にフォーカスの合い具合を表す記号を表示する方法がある。
【００２８】
図３は、フォーカスの合い具合を示す記号を画面の右下に表すもので、図３（ａ）は高域信号レベルが増加方向の場合で、記号は上向矢印を表示しており、合焦方向である事を表す。図３（ｂ）は高域信号レベルの変化がほとんどなくなった場合で、記号は点を表示しており、現在がほぼ合焦状態であることを表す。また、図３（ｃ）は高域信号レベルが減少方向の場合で、記号は下向矢印を表示しており、非合焦方向を表す。このように、ＶＦ画面内に表示される記号により、カメラマンはフォーカスの合い具合を簡単に知ることができる。
【００２９】
また図４は、別の表示方法を示すもので、ここではＶＦ画面内ではなく、ＶＦ画面外に表示したものである。例えばＶＦ画面の右側にＬＥＤを３つ用意し、図３における３つの状態を、ＬＥＤの点灯で表示するものである。
【００３０】
すなわち、図４（ａ）は高域信号レベルが増加方向の場合で、上側のＬＥＤを点灯しており、合焦方向である事を表す。図４（ｂ）は高域信号レベルの変化がほとんどなくなった場合で、真ん中のＬＥＤを点灯しており、現在がほぼ合焦状態であることを表す。図４（ｃ）は高域信号レベルが減少方向の場合で、下側のＬＥＤを点灯しており、非合焦方向である事を表す。このように、ＶＦ画面外に用意したＬＥＤの点灯状態により、カメラマンはフォーカスの合い具合を簡単に知ることができる。
【００３１】
以上のように本発明の実施の形態１によれば、前画面との高域信号レベルの大小を比較してその増減をＶＦに表示しているので、撮影時においてフォーカスを調整している時に、合焦方向か反対方向かを容易に判断することができる。
【００３２】
なお、上述の高域信号レベル検出回路において、ハイパスフィルタの出力信号に対して、微小な信号成分を除去するためのコアリング回路を備えてもよい。コアリング回路とは、例えば図５に示す入出力特性を持つ回路で、０付近の微小な信号は除去するものである。この場合、着目したい輪郭信号成分からノイズ成分を除去することが可能となり、合焦情報の精度を高めることができる。
【００３３】
また、上述の高域信号レベル検出回路は積分回路を用いたが、その代わりにピーク検出回路により、高周波信号のピークレベルを検出してもよい。
【００３４】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、フォーカス合焦情報、つまりフォーカスの合い具合を、合焦方向か非合焦方向かをＶＦ画面の一部に表示できる。故に、レンズのフォーカスを操作する際に、合焦方向か非合焦方向かを容易に判断する事ができるので、ジャストフォーカス点への調整が簡単に行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における信号処理回路の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１による高域信号レベル検出回路の動作を示す図
【図３】本発明の実施の形態１におけるフォーカス情報の表示方法を示す図
【図４】本発明の実施の形態１におけるフォーカス情報の表示方法を示す図
【図５】本発明の実施の形態１におけるコアリング回路の入出力特性を示す図
【図６】従来の撮像装置の信号処理回路の構成を示すブロック図
【図７】従来の撮像装置の信号処理回路のビューファインダー画面を示す図
【符号の説明】
１  映像信号入力端子
２  高域信号レベル検出回路
３  保持回路
４  比較回路
５  表示信号発生回路
６  出力端子
２１  ハイパスフィルタ
２２  絶対値回路
２３  積分回路
１０１  ＶＦ−Ｙ作成回路
１０２  ハイパスフィルタ回路
１０４  切換回路
１０５  切換信号発生回路
１０６  絶対値回路
１０７  最大値検出回路
１０８  データ保持回路
【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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