(57)【要約】【課題】  飽和輝度をもつ被写体ではジャストピント位置からずれた状態（ボケ状態）に進むと、偽山が発生し、ＡＦの誤動作につながるという問題が生じる。【解決手段】  撮像素子により得られた映像信号から、評価値生成手段によりエリア２００の高周波成分を抽出して評価値を生成し、その評価値が最大になるようにフォーカスレンズの位置を制御してオートフォーカス動作を行う機能を備えたビデオカメラにおいて、エリア２００における重み付け係数を、上下の重み付け領域２０１及び２０３では、それぞれ１ラインで１ずつ重み付け係数の値が画面周辺部に進むに従って減少するように設定する。これにより、飽和輝度部分の一部がエリア２００の重み付け領域２０１又は２０３に入り込んだとしても、上記の重み付け係数の設定により、垂直方向の加算の割合が少なくなるため、偽山の発生を抑制することができる。【選択図】            図２
2005070663.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入来した撮像光をフォーカシングするためのフォーカスレンズと、前記フォーカスレンズを介して得た前記撮像光を電気信号に変換するための撮像素子と、前記電気信号を処理して映像信号を得るための信号処理手段と、前記映像信号からフォーカス検出領域の高周波成分を抽出して、その抽出した高周波成分の値が最大になるように前記フォーカスレンズの位置を制御してオートフォーカス動作を行う機能を備えたビデオカメラにおいて、
前記高周波成分の最大値を得るための評価値生成手段は、
前記映像信号の前記フォーカス検出領域の高周波成分を抽出する抽出手段と、
前記フォーカス検出領域内の縁部に位置する前記高周波成分に係る重み付けが最大であり、前記縁部から外方へ行くに従って、前記重み付けが順次小となる重み付け係数を発生する重み付け係数発生手段と、
前記抽出手段により抽出された前記高周波成分を、前記重み付け係数発生手段からの前記重み付け係数に従って加算する重み付け加算手段と
を有する構成とし、前記重み付け加算手段により得られた加算結果を前記評価値として前記フォーカスレンズの位置を駆動制御することを特徴とするビデオカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はビデオカメラに係り、特に評価値が最大になるようにフォーカスレンズを駆動制御するオートフォーカス（ＡＦ）装置を備えたビデオカメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
被写体画像を映像信号として出力するビデオカメラには、被写体の位置を自動的に認識し、認識したその被写体位置の被写体に対して、カメラレンズのフォーカス（焦点）をジャストピント状態に自動的に調節するオートフォーカス装置が従来より搭載されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図４は従来のビデオカメラの一例のブロック図を示す。同図において、図示しない被写体からの光は、対物レンズ１及びフォーカスレンズ２により収束され、固体撮像素子である電荷転送素子（ＣＣＤ）３の受光面にて焦点一致して受光され、ここで光電変換され、更に映像信号に変換された後、Ａ／Ｄ変換器４に供給されてディジタル信号に変換されて画像データとなり、信号処理回路５により所定の信号処理が施される。
【０００４】
この信号処理回路５から出力された画像データは、Ｄ／Ａ変換器６でアナログ映像信号に変換され、モニタ９に供給されて画像表示される一方、評価値生成回路７に供給され、ここで高周波成分が取り出され、画面内の所定の設定エリア内に存在するこの高周波成分を積分した評価値のデータが生成される。
【０００５】
ここで、フォーカスが合っているか否かを検出するためには、撮像して得られた映像信号のコントラストが高いか低いかを判断すればよいことは良く知られている。即ち、コントラストが高いとフォーカスが合っており、コントラストが低いとフォーカスがずれていることになる。そこで、マイクロコンピュータ（マイコン）８は、上記の評価値のデータに基づき、所定のアルゴリズムによりコントラストの高低を判断し、この評価値が最大となるように、即ち、コントラストが最大になるようにフォーカスレンズ２を移動調節することにより、ＡＦが実現できる。
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−２１３８４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、通常、ＡＦ制御が正しく動作している場合、ジャストピント位置からずれた状態（ボケ状態）に進むと前記評価値は下降する。しかし、飽和輝度をもつ被写体ではジャストピント位置からずれた状態（ボケ状態）に進むと、前記評価値は逆に上昇する、すなわち、いわゆる偽山が発生する場合がある。このような場合、単にフォーカスレンズ２を移動しながら評価値のピークを探索してもジャストピント位置に到達することはできず、ＡＦの誤動作につながるという問題が生じている。
【０００８】
本発明は上記の点に鑑みなされたもので、いわゆる偽山の発生を抑え、誤動作無く正確なオートフォーカス動作を行い得るビデオカメラ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】
【０００９】
本発明は上記の目的を達成するため、入来した撮像光をフォーカシングするためのフォーカスレンズと、フォーカスレンズを介して得た撮像光を電気信号に変換するための撮像素子と、電気信号を処理して映像信号を得るための信号処理手段と、映像信号からフォーカス検出領域の高周波成分を抽出して、その抽出した高周波成分の値が最大になるようにフォーカスレンズの位置を制御してオートフォーカス動作を行う機能を備えたビデオカメラにおいて、
高周波成分の最大値を得るための評価値生成手段を、映像信号のフォーカス検出領域の高周波成分を抽出する抽出手段と、フォーカス検出領域内の縁部に位置する高周波成分に係る重み付けが最大であり、縁部から外方へ行くに従って、重み付けが順次小となる重み付け係数を発生する重み付け係数発生手段と、抽出手段により抽出された高周波成分を、重み付け係数発生手段からの重み付け係数に従って加算する重み付け加算手段とを有する構成とし、重み付け加算手段により得られた加算結果を評価値としてフォーカスレンズの位置を駆動制御する構成としたものである。
【００１０】
この発明では、撮像して得られた映像信号のフォーカス検出領域の高周波成分を、フォーカス検出領域内の縁部に位置する高周波成分に係る重み付けが最大であり、縁部から外方へ行くに従って、重み付けが順次小となる重み付け係数に従って加算して得た加算結果を評価値とするようにしたため、フォーカス検出領域のすぐ近くに飽和輝度部分を持つ被写体の映像信号の、当該飽和輝度部分がボケて特定領域に入り込んできても、その飽和輝度部分のボケ部分の影響による変化を、重み付け係数の値を小さくすることで抑えることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、特定領域のすぐ近くに飽和輝度部分を持つ被写体の映像信号の、当該飽和輝度部分がボケて特定領域に入り込んできても、その飽和輝度部分のボケ部分の影響による変化を、重み付け係数の値を小さくすることで抑えるようにしたため、特定領域内に飽和輝度部分の一部が入り込んでも、評価値をできるだけ正確な値に作成することができ、これにより、いわゆる偽山の発生を抑えられ、この結果、評価値を最大になるようにフォーカスレンズを移動させるオートフォーカス制御の精度を従来よりも向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、本発明を実施するための最良の形態について図面と共に説明する。図１は本発明になるビデオカメラの要部の一実施の形態のブロック図を示す。本実施の形態の基本的なブロック構成は、図４のブロック図と同様であるが、本実施の形態は評価値生成回路７を図１に示す構成とした点に特徴がある。
【００１３】
図１において、信号処理回路（図４の５）により所定の信号処理が施された映像信号中の輝度信号は、高周波成分（例えば、１ＭＨｚ付近の周波数以上）を周波数選択するハイパスフィルタ（ＨＰＦ）１０１を通り、整流器１０２で検波された後、エリア発生部１０７で発生された特定領域のみ通過するゲート回路１０３を通してピーク値保存部１０４に供給され、ここでエリア発生部１０７で制限されたエリア内における水平区間でのピーク値が保存される。上記の特定領域は、モニタ画面内の一部であり、ＡＦ制御のために高周波成分を抽出するフォーカス検出領域である。
【００１４】
本実施の形態では、エリア発生部１０７で発生されたフォーカス検出領域のエリア情報が重み付け係数発生部１０８に供給され、図２に示す様に上記エリア内の上部と下部の各々で垂直加算部１０５が加算する割合を変化させる後述の重み付け係数を発生させて垂直加算部１０５に供給する。水平ピーク値保存部１０４で保存された水平ピーク値は、垂直加算部１０５において画面垂直方向に上記の重み付け係数に従って加算された後、その加算結果がＡＦ評価値として出力メモリ１０６に保存される。この出力メモリ１０６に保存された評価値が、図４のマイコン８により処理され、フォーカスレンズ２の自動焦点調節に利用される。
【００１５】
次に、上記の重み付け係数について図２と共に説明する。図２（Ａ）に示すように、画面内のエリア２００を中央の比較的広い幅の通常領域２０２と、その上下の比較的狭い幅の重み付け領域２０１及び２０３とに分割した場合、通常領域２０２では図２（Ｃ）に示すように「値１６」を設定し、重み付け領域２０１及び２０３では、それぞれ１ラインで１ずつ重み付け係数の値が画面周辺部に進むに従って減少するように設定する。また、図２（Ｂ）に示すように、垂直エリアパルスのローレベルの部分では、図２（Ｃ）に示すように重み付け係数が０になるように設定する。
【００１６】
図１の重み付け係数発生部１０８は、上記の図２（Ｃ）に示す値の変化をする重み付け係数を発生する。垂直加算部１０５では重み付け係数発生部１０８からの重み付け係数を”１６”で割った値を加算係数とする。つまり、通常領域２０１では重み付け係数が”１６”なので水平ピーク値はそのままの値で加算されるが、重み付け領域２０１及び２０３では、例えば重み付け係数が”８”の場合は”１６”で割った”０.５”が加算係数とされ、そのラインの水平ピーク値は半分の値だけ加算される。
【００１７】
次に、偽山発生メカニズムと図１の実施の形態の作用について図３と共に説明する。図３（Ａ）に示すように、エリア２００の外に飽和輝度部分２１０が存在する場合、当然にしてエリア２００外なので、垂直加算部１０５において水平のピーク値を垂直方向に加算して得られるＡＦ評価値には反映されない。
【００１８】
しかし、ボケ状態の場合、その飽和輝度部分は図３（Ｃ）に２１２で示すように波紋が広がる様に中心部分から遠ざかって広がる。飽和輝度部分２１２の一部が図３（Ｃ）に示すようにエリア２００に入り込んできたとき、元々輝度値は大きいのでボケで広がってもエリア２００に入り込んだ部分の輝度値もある程度の大きさを持っているので、水平ピーク値はこちらに移動してしまう。図３（Ｃ）では白丸が本来のピーク値であったのが、左の黒丸に水平ピーク値が移動したところを示している。
【００１９】
これにより、評価値は本来の値よりも大きい値を算出してしまう。この結果、従来は図３（Ｄ）のレンズ位置と評価値との関係を示すグラフに示すように、ジャストピント位置I以外でも偽山がIIで示すように存在し、それによりＡＦ制御に誤動作を与える。
【００２０】
しかしながら、本実施の形態によれば、飽和輝度部分２１２の一部が図３（Ｃ）に示すようにエリア２００に入り込んだとしても、エリア２００の上部と下部の各比較的幅の狭い重み付け領域においては、図３（Ｂ）に示すようなエリア周辺部に進むに従って値が徐々に小さくなる重み付け係数により、垂直加算部１０５での垂直方向の加算の割合が少なくなるため、エリア２００に入り込んだ飽和輝度部分２１２の一部における水平ピーク値は図３（Ｃ）に白丸で示す本来のピーク値付近の値となる。この結果、偽山の発生が抑制され、評価値を最大になるようにフォーカスレンズ２を移動させるＡＦ制御に対してジャストピントの山の位置を見つけ易くなり、ＡＦを高性能に行うことができる。
【００２１】
なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、例えば上記の実施の形態では垂直エリア部分の重み付け処理について示したが、水平エリア部分の重み付け処理についても同様に行うことができる。また、垂直エリア部分と水平エリア部分の両方について同時に重み付け処理することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明になるビデオカメラの要部の一実施の形態のブロック図である。
【図２】図１中の重み付け係数発生部で発生する重み付け係数の説明図である。
【図３】偽山発生メカニズムと図１の実施の形態の作用についての説明図である。
【図４】従来のビデオカメラの一例のブロック図である。
【符号の説明】
【００２３】
２  フォーカスレンズ
７  評価値生成回路
１０１  ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）
１０２  整流器
１０３  ゲート回路
１０４  水平ピーク値保存部
１０５  垂直加算部
１０６  出力メモリ
１０７  エリア生成部
１０８  重み付け係数発生部
２００  エリア
２０１、２０３  重み付け領域
２０２  通常領域
２１１  重み付け係数
【図１】
2005070663.tif 000003
【図２】
2005070663.tif 000004
【図３】
2005070663.tif 000005
【図４】
2005070663.tif 000006