JPH04369184A - スチルビデオカメラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スチルビデオカメラに
関し、特にオートフォーカス機構が取付けられたスチル
ビデオカメラに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、静止画像を電気的な映像信号とし
て磁気ディスクに記録するいわゆるスチルビデオカメラ
が各種開発されている。このスチルビデオカメラは、通
常の銀塩フィルムを使用したスチルカメラと同様に、撮
影レンズのフォーカスリング等を移動させて、フォーカ
ス調整を行う必要がある。この場合、オートフォーカス
機構により自動的なフォーカス調整ができるようにした
ものがある。このオートフォーカス機構としては、スチ
ルカメラの場合には、従来は何らかの方法によりカメラ
から被写体までの距離を検出し、この距離情報に応じて
撮影レンズのフォーカスリングを移動させるようにして
いた。

【０００３】一方、動画を記録するためのビデオカメラ
においては、撮像信号自体からオートフォーカス制御の
ためのフォーカス情報を検出し、距離を検出することな
くオートフォーカス制御を行うようにしたものがある（
特開昭５７−２０８５２０号公報等参照）。即ち、レン
ズのフォーカス調整が適正であるときには、被写体の輪
郭が鮮明に撮影できているため、撮像信号に高域の周波
数成分が含まれる。これに対して、レンズのフォーカス
調整が適正でないときには、被写体の輪郭がぼけて撮影
され、撮像信号に高域成分が含まれなくなる。従って、
撮像信号中の高域成分の量を検出することで、現在のフ
ォーカス調整状態が適正か否かが検出でき、オートフォ
ーカス制御が行われる。

【０００４】ここで、上述したスチルビデオカメラにお
いても通常のビデオカメラと同様に固体撮像素子等を使
用して電気的な撮像信号を得るものであるので、この撮
像信号自体からオートフォーカス制御のためのフォーカ
ス情報を検出する方式が適用できる。このオートフォー
カス方式を電子スチルカメラに適用することで、カメラ
から被写体までの距離を検出する必要がなくなり、オー
トフォーカス機構が銀塩フィルムを使用したスチルカメ
ラよりも簡単に構成できる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、或る被写体
に対して合焦させることができるレンズのフォーカス位
置には幅がある。即ち、例えばカメラから４ｍの距離に
ある被写体に合焦させる場合、或る撮影条件ではフォー
カスリングを３ｍから５ｍの範囲内にすれば、この被写
体に合焦させることができることが考えられる。このよ
うな合焦範囲のことを、レンズの被写界深度と称する。 この被写界深度は、レンズの絞り量によって変化すると
共に、ズームレンズの場合には焦点距離によっても変化
する。

【０００６】ここで、撮像信号自体からオートフォーカ
ス制御のためのフォーカス情報を検出する方式で、カメ
ラのオートフォーカス制御を行う場合、合焦範囲内であ
ればどの位置であっても目標とする被写体が合焦状態で
撮影されるので、現在のフォーカス調整状態が適正であ
ると判断される。従って、合焦範囲内のどのあたりで合
焦しているのかは判断できない不都合があり、撮影状態
によっては撮影される画像のピントの合い具合が不自然
になることがあった。即ち、合焦範囲内のほぼ中心の位
置で合焦させると、目標とする被写体の前後（カメラか
らの距離が前後）にある物体のボケ具合が同じになり、
良好な撮影がなされるが、例えば合焦範囲内の最も短い
距離のフォーカス位置で目標とする被写体に合焦してい
るときには、この被写体よりも近くにある物体はほぼ合
焦状態で撮影されるのに対し、この被写体よりも遠くに
ある物体は大きくピントがずれて撮影され、合焦状態の
バランスが悪くなってしまう。

【０００７】なお、通常のビデオカメラで撮影される動
画の場合には、目標とする被写体に合焦すれば、この被
写体の前後の物体の合焦状態はあまり問題にはならない
が、スチルカメラで撮影される静止画の場合には、目標
とする被写体の前後の物体のボケ具合が、写真のでき具
合を決定する重要な要素になる。

【０００８】本発明はかかる点に鑑み、簡単な構成で合
焦状態のバランスが良い像が撮影されるこの種のスチル
ビデオカメラを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、例えば図１に
示すように、撮像素子２１と、この撮像素子２１に入射
される被撮像光の入射光量を制御する絞り手段１４と、
被撮像光が撮像素子２１に合焦した状態で入射されるよ
う移動制御される合焦用レンズ１３と、撮像素子２１よ
り得た映像信号を表示する電子ビューファインダ２７と
、オートフォーカス開始信号が供給された際に、撮像素
子２１から得た映像信号に基づいて合焦用レンズ１３を
駆動し、フォーカス調整を行うフォーカス調整手段３１
，３２とを備えたスチルビデオカメラにおいて、オート
フォーカス開始信号が供給された際に、絞り手段１４を
所定位置まで開放した後に、フォーカス調整手段３１，
３２を作動させるように制御する制御手段３０を設けた
ものである。

【００１０】

【作用】このようにしたことで、オートフォーカス調整
が行われるときには、絞り手段が所定位置まで開放して
、被写界深度が浅い状態になり、この被写界深度が浅い
状態でオートフォーカス調整が行われる。そして、実際
の撮影時に絞り手段の絞り量が元に戻って被写界深度が
深くなったとき、合焦する範囲は前後にほぼ均等に拡が
るので、合焦範囲内のほぼ中央で被写体に合焦するよう
になり、合焦状態のバランスが良くなる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を、添付図面を参照
して説明する。

【００１２】図１において１０は撮影レンズ全体を示し
、この撮影レンズ１０は、固定されたフロントレンズ１
１と、焦点距離の調整（即ち画角の調整）を行うズーム
レンズ１２と、焦点の調整（即ちフォーカスの調整）を
行うマスターレンズ１３とを備え、マスターレンズ１３
が最も結像面側にあるインナーフォーカス方式のレンズ
装置として構成してある。この場合、マスターレンズ１
３の被写体側に絞り１４とシャッタ１５とが配置してあ
り、絞り１４によりマスターレンズ１３を通過する光量
の制限ができると共に、シャッタ１５により像光がマス
ターレンズ１３を通過するタイミングの制御ができる。

【００１３】そして、この撮影レンズ１０を通過した像
光を、固体撮像素子（以下ＣＣＤイメージャと称する）
２１のフェーズプレートに結像させ、このＣＣＤイメー
ジャ２１で電気的な撮像信号に変換する。この場合、後
述するパルス発生回路２８から供給される読出しパルス
に同期してＣＣＤイメージャ２１から撮像信号の出力が
行われるようにしてあり、パルス発生回路２８から供給
されるパルスにより受光時間の制御ができるようにして
あり、この受光時間の制御でいわゆる電子シャッタが構
成される。そして、このＣＣＤイメージャ２１が出力す
る撮像信号を、撮像信号処理回路２２で利得調整アンプ
（図示せず）による利得調整を行うと共に所定のフォー
マットの映像信号に変換し、この映像信号を記録回路２
３に供給する。そして、この記録回路２３で記録用の処
理をした後、磁気ディスク２５に近接して配された磁気
ヘッド２４に記録用の映像信号を供給し、磁気ディスク
２５に１フィールド或いは１フレーム分の静止画像の映
像信号を記録させる。

【００１４】また、撮像信号処理回路２２が出力する映
像信号を、液晶ディスプレイ用のドライブ回路２６に供
給し、このドライブ回路２６の制御で液晶ディスプレイ
２７に映像を表示させる。この液晶ディスプレイ２７は
、電子ビューファインダとしてカメラに設置されたもの
である。

【００１５】また、図中３０はこのカメラでの撮影を制
御する中央制御装置（ＣＰＵ）を示し、１チップのマイ
クロコンピュータで構成され、この中央制御装置３０で
撮影した画像が合焦状態にあるか否か判断できるように
してある。即ち、撮像信号処理回路２２で得た撮像信号
をバンドパスフィルタ４１に供給し、このバンドパスフ
ィルタ４１で合焦状態の判定に必要な高域成分の抽出を
行い、抽出した高域成分を検波回路４２に供給し、この
検波回路４２で１画面中のフォーカスエリア内のデータ
だけを検波し、検波データを中央制御装置３０に供給す
る。そして、中央制御装置３０では、この検波データよ
り合焦状態にあるか否か判断する。即ち、検波される高
域成分が最も多くなるようにフォーカス調整をさせ、こ
の高域成分が最も多い状態を合焦状態と判断する。

【００１６】また、撮像信号処理回路２２で得た撮像信
号を検波回路４３に供給し、この検波回路４３での検波
で１画面中の平均輝度レベルを検出し、この検出データ
を中央制御装置３０に供給する。中央制御装置３０では
、この検出データの供給により、絞り１４の調整などに
よる露光状態を判断する。

【００１７】そして、中央制御装置３０では、供給され
る撮像信号の高域成分のデータを判別して、この高域成
分が最も大きくなるように、フォーカス調整を行う。即
ち、中央制御装置３０はドライブ回路３１を介してマス
ターレンズ１３を移動させるモータ３２の制御ができる
ようにしてあり、自動的なフォーカス調整を行うときに
、高域成分が最も大きくなるように、モータ３２でマス
ターレンズ１３を移動させる。この場合本例においては
、この自動的なフォーカス調整を、撮影開始を指示する
レリーズスイッチ３８が半押し状態であるときに行うよ
うにしてある。このレリーズスイッチ３８は、中央制御
装置３０に接続してあり、半押し状態（１段目）と完全
に押された状態（２段目）との２段階の操作の判別がで
きるようにしてあり、完全に押されたとき、中央制御装
置３０は撮影（即ち磁気ディスク２５への記録）を行う
ように各回路を制御する。

【００１８】なお、モータ３２で駆動されるマスターレ
ンズ１３が所定のフォーカス位置（例えば無限遠のフォ
ーカス位置）にあるとき、マスターレンズ位置検出回路
３７でこのことを検出して検出データを中央制御装置３
０に供給するようにしてある。そして、この所定位置か
らのモータ３２によるレンズ駆動量（モータ３２がステ
ッピングモータの場合にはステップ数）により、マスタ
ーレンズ１３の現在位置（フォーカス位置）を中央制御
装置３０は常に判断できるようにしてある。

【００１９】また、中央制御装置３０により、ＣＣＤイ
メージャ２１での受光時間（即ちシャッタ速度）の制御
ができるようにしてある。即ち、ＣＣＤイメージャ２１
に読出しパルスを供給するパルス発生回路２８のパルス
発生状態を、中央制御装置３０が制御できるようにして
あり、この制御で電子シャッタと称されるシャッタ速度
に相当する受光時間の制御ができる。

【００２０】また、中央制御装置３０により、撮影レン
ズ１０に取付けられた絞り１４とシャッタ１５の制御が
できるようにしてある。即ち、中央制御装置３０は、ド
ライブ回路３３を介して絞り１４を駆動させるモータ３
４の制御ができるようにしてあると共に、ドライブ回路
３５を介してシャッタ１５を開閉させるモータ３６の制
御ができるようにしてある。この場合、本例の絞り１４
は、レリーズスイッチ３８が半押し状態となって自動的
なフォーカス調整を行うように指示されたとき、一時的
に開放状態となるように中央制御装置３０が制御し、他
の状態では撮影状況（検波回路４３で検波した平均輝度
レベルなど）に応じた絞り量が設定されるようにしてあ
る。

【００２１】また、本例のシャッタ１５は、通常時は開
状態となるように制御され、撮影直後にだけ一時的に閉
状態となるように制御される。即ち、レリーズスイッチ
３８が完全に押されて撮影が行われるときには、まず中
央制御装置３０がパルス発生回路２８のパルス出力状態
を制御して、ＣＣＤイメージャ２１の各画素が蓄積した
信号電荷を掃き捨てさせ、シャッタ速度に対応した適正
な時間の信号電荷の蓄積が行われたときに、シャッタ１
５を閉じさせる。そして、このとき蓄積した信号電荷を
、撮像信号として読出させ、読出しが終了した時点で、
中央制御装置３０の制御で再びシャッタ１５を開けさせ
るようにしてある。なお、このように作動するシャッタ
は、特開昭５８−１１７７７５号公報に示されるように
、本出願人が先に提案したものである。

【００２２】次に、本例のスチルビデオカメラにより撮
影を行う際の動作を、フォーカス制御を中心にして図２
のフローチャートを参照して説明する。

【００２３】まず、本例のスチルビデオカメラにて撮影
を行うときには、実際に撮影する前に、レリーズスイッ
チ３８を半押し状態にして自動的なフォーカス調整をさ
せ、液晶ディスプレイ２７でフォーカス調整状態を確認
する必要がある。このため、図２のフローチャートに示
すように、中央制御装置３０はレリーズスイッチ３８が
半押し状態か否か判断し（ステップ１０１）、半押し状
態であったときだけ、フォーカス調整をさせる次のステ
ップに移る。そして、半押し状態となって次のステップ
１０２に移ると、まず絞り１４を開放状態にさせる。こ
のときには、ＣＣＤイメージャ２１での受光時間の制御
による電子シャッタで、光量調整を行わせると共に、こ
の電子シャッタだけでは充分な光量調整が出来ないとき
（即ち最も早いシャッタ速度でも充分に光量を絞れない
場合）には、撮像信号処理回路２２内の利得調整アンプ
のゲインを落として調整させる（ステップ１０３）。な
お、この光量調整は、中央制御装置３０が検波回路４３
の検波データより撮影される光量を判別して行う。

【００２４】そして、この状態で中央制御装置３０の制
御でマスターレンズ１３を移動させて、撮像信号中の高
域成分が最も大きくなるようにして、自動的なフォーカ
ス調整を行う（ステップ１０４）。そして、この自動的
なフォーカス調整が終了すると、電子シャッタのシャッ
タ速度と利得調整アンプのゲインとによる光量調整を解
除する（ステップ１０５）と共に、絞り１４による光量
調整を再開させる（ステップ１０６）。この状態で、撮
影操作を行う者は液晶ディスプレイ２７に表示される撮
影画像のフォーカス調整状態を確認し、フォーカス調整
状態が良いと判断したときには、レリーズスイッチ３８
を２段目まで押し（即ち完全に押し）、撮影を実行させ
る。そして、中央制御装置３０がこのレリーズスイッチ
３８が完全に押されたことを判別すると（ステップ１０
７）、このときのＣＣＤイメージャ２１の出力に基づい
た映像信号を、磁気ディスク２５に１フィールド又は１
フレーム記録させ（ステップ１０８）、撮影動作を終了
する。

【００２５】このようにして撮影前の自動的なフォーカ
ス調整が行われることで、実際にフォーカス調整が行わ
れているときには、撮影レンズ１０に取付けられた絞り
１４が開放状態となり、被写界深度が最も浅い状態（即
ちピントの合う範囲が最も狭い状態）になる。そして、
このときに正確に被写体に合焦すると、実際に撮影を行
うときには、絞り１４が開放状態から絞られて被写界深
度が深くなり合焦する範囲が拡がるが、合焦する範囲は
前後にほぼ均等に拡がるので、合焦範囲内のほぼ中央で
被写体に合焦するようになる。このようにして合焦範囲
内のほぼ中央で被写体に合焦することで、被写体の前後
にある物体のピントのぼけ具合がほぼ同じになり、合焦
状態のバランスが良い画像が撮影される。

【００２６】また、被写界深度が最も浅い状態では、撮
像信号中の高周波成分の検出が良好に行え、自動的なフ
ォーカス調整が短時間に高い精度で行える。即ち、ピン
トの合う範囲が最も狭い状態では、マスターレンズ１３
の移動に伴った撮像信号中の高周波成分の変化が大きく
、高周波成分が最も多いフォーカス位置が定まり易く、
フォーカス調整が行われる時間が短くなると共に、オー
トフォーカス調整の精度も高くなる。

【００２７】なお、夜間や暗い室内で撮影を行うときに
は、撮影時に絞り１４による光量調整に切換わったとき
でも、絞り１４が開放状態のまま変化しないことも考え
られるが、このように開放状態で撮影が行われるのは稀
であると共に、開放状態のままであっても合焦状態が維
持されることには変わりがなく、撮影に不都合は生じな
い。

【００２８】なお、上述実施例においては、フォーカス
調整時に絞り１４を開放状態にするようにしたが、開放
状態から若干絞った状態で自動的なフォーカス調整を行
うようにしても良い。また、本発明は上述実施例に限ら
ず、その他種々の構成が取り得ることは勿論である。

【００２９】

【発明の効果】本発明によると、オートフォーカス調整
が行われるときには、この被写界深度が浅い状態でオー
トフォーカス調整が行われ、精度の高いオートフォーカ
ス調整が短時間で行われると共に、撮影時には合焦範囲
内のほぼ中央で被写体に合焦するようになり、合焦状態
のバランスが良いスチル画像が撮影される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す構成図である。

【図２】一実施例の説明に供するフローチャート図であ
る。

【符号の説明】

１０　　撮影レンズ １３　　マスターレンズ １４　　絞り １５　　シャッタ ２１　　ＣＣＤイメージャ ２２　　撮像信号処理回路 ２５　　磁気ディスク ２７　　液晶ディスプレイ ３０　　中央制御装置 ３１，３３，３５　　ドライブ回路 ３２，３４，３６　　モータ ３８　　レリーズスイッチ ４１　　バンドパスフィルタ ４２，４３　　検波回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】撮像素子と、該撮像素子に入射される被撮
   像光の入射光量を制御する絞り手段と、被撮像光が、上
   記撮像素子に合焦した状態で入射されるよう移動制御さ
   れる合焦用レンズと、上記撮像素子より得た映像信号を
   表示する電子ビューファインダと、オートフォーカス開
   始信号が供給された際に、上記撮像素子から得た映像信
   号に基づいて上記合焦用レンズを駆動し、フォーカス調
   整を行うフォーカス調整手段とを備えたスチルビデオカ
   メラにおいて、上記オートフォーカス開始信号が供給さ
   れた際に、上記絞り手段を所定位置まで開放した後に、
   上記フォーカス調整手段を作動させるように制御する制
   御手段を設けたことを特徴とするスチルビデオカメラ。