JPH0888788A - 撮像装置 - Google Patents

撮像装置

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JPH0888788A
JPH0888788A JP6224963A JP22496394A JPH0888788A JP H0888788 A JPH0888788 A JP H0888788A JP 6224963 A JP6224963 A JP 6224963A JP 22496394 A JP22496394 A JP 22496394A JP H0888788 A JPH0888788 A JP H0888788A
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JP
Japan
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image pickup
screen
image
unit
exposure control
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Withdrawn
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JP6224963A
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English (en)
Inventor
Toshio Kaji
敏雄 鍛冶
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Priority to US08/531,559 priority patent/US5838370A/en
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60Control of cameras or camera modules
    • H04N23/67Focus control based on electronic image sensor signals
    • H04N23/673Focus control based on electronic image sensor signals based on contrast or high frequency components of image signals, e.g. hill climbing method
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60Control of cameras or camera modules
    • H04N23/63Control of cameras or camera modules by using electronic viewfinders
    • H04N23/633Control of cameras or camera modules by using electronic viewfinders for displaying additional information relating to control or operation of the camera
    • H04N23/635Region indicators; Field of view indicators
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/70Circuitry for compensating brightness variation in the scene
    • H04N23/71Circuitry for evaluating the brightness variation

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Studio Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電子的拡大処理に伴って、最適な焦点制御及
び露出制御の可能な撮像装置を提供することにある。 【構成】 前記撮像系回路2より出力される撮像信号を
電子的に拡大することにより画像の拡大処理を行う拡大
処理回路5と、画面内において、前記拡大処理回路5に
よつて拡大する画像の部分を選択する視線位置検出装置
30と、画面内における所定の焦点検出範囲に相当する
撮像信号中より焦点状態を検出するAF信号処理回路2
1と、前記画面内における所定の露出制御範囲に相当す
る前記撮像信号中より露出状態を検出する露出制御回路
19と、視線位置検出装置の選択動作にしたがつて、焦
点検出手段及び露出制御手段を動作し、焦点検出範囲及
び露出制御範囲の位置を、選択手段によつて選択された
画面内における拡大部分の位置へと移動するマイクロコ
ンピユータ9とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電子的に画像を拡大する
機能を備えた撮像装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、カメラ一体型ビデオテープレコー
ダ等を初めとする映像機器の進歩は目覚ましく、特に画
像のデジタル処理化の進歩に伴い、種々の画像処理機能
が搭載されている。
【0003】たとえば、従来はズームレンズを用いて光
学的に被写体像をズームアツプする機能を、デジタル画
像処理を用いて電子的に画像の拡大処理等を行ういわゆ
る電子ズーム機能や、撮像素子から得られた画像の一部
を瞬時に予め決められている倍率に電子的に拡大する電
子クローズアツプ機能などの電子式像倍率拡大手段が提
案されている。
【0004】このような電子式像倍率拡大手段によれ
ば、光学ズーム等のように光学系を移動しなくてもよい
ので、ズーム動作を迅速且つ容易に行うことができると
ともに、光学ズーム機能と併用することにより、光学系
の構成を簡単にできることから広く用いられている機能
である。
【0005】
【発明の解決しようとする課題】しかしながら、前述の
電子式像倍率拡大処理機能を備えた装置では、以下のよ
うな問題を生じる。
【0006】すなわち、近年のカメラ一体型ビデオテー
プレコーダでは、自動焦点検出手段、自動露出制御手段
が標準装備されており、これらの機能は、画面内におけ
る所定の領域を焦点検出範囲あるいは露出制御のための
測光範囲としている。
【0007】しかしながら、通常前述の電子式像倍率拡
大処理機能による画像の拡大範囲と、焦点検出範囲及び
露出制御のための測光範囲は、別個に独立して設定され
ているため、電子式像倍率拡大処理機能を実行して画角
を変化させても、焦点検出範囲、測光範囲の位置及び大
きさは追従せず、拡大動作が終了した後の画像の露出レ
ベル、焦点検出位置が適正とならず、違和感のある画像
となることがあつた。
【0008】そこで本発明の課題は、撮影者が電子ズー
ム機能や電子クローズアツプ機能などの拡大機能を実行
した場合、その拡大される画角が決まると同時にその新
たな画角に対して露出制御及び焦点検出が動作し、実際
の拡大処理が行われると同時に露出制御及び焦点検出制
御が終了し、適正な画像を得られる撮像装置を提供する
ことにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本願における請求項1に記載の発明によれば、撮像
手段(実施例では撮像系回路2に相当する)と、前記撮
像手段より出力される撮像信号を電子的に拡大すること
により画像の拡大処理を行う拡大手段(実施例では拡大
処理回路5に相当する)と、画面内において、前記拡大
手段によつて拡大する画像の部分を選択する選択手段
(実施例では拡大位置入力装置10あるいは視線位置検
出装置30に相当する)と、前記画面内における所定の
焦点検出範囲に相当する撮像信号中より焦点状態に応じ
て変化する所定の信号を抽出することによつて焦点状態
を検出する焦点検出手段(実施例ではゲート回路20,
AF信号処理回路21に相当する)と、前記画面内にお
ける所定の露出制御範囲に相当する前記撮像信号中より
露出状態に応じた信号を抽出することによつて露出状態
を検出する露出制御手段(実施例ではゲート回路18,
露出制御回路19に相当する)と、前記選択手段の選択
動作にしたがつて、前記焦点検出手段及び前記露出制御
手段を動作し、前記焦点検出範囲及び前記露出制御範囲
の位置を、前記選択手段によつて選択された前記画面内
における拡大部分の位置へと移動する制御手段(実施例
ではマイクロコンピユータ9に相当する)とを備えた構
成とする。また本願における請求項2に記載の発明によ
れば、前記選択手段は、モニタ画面(実施例では電子ビ
ユーフアインダ12,23に相当する)内における操作
者の注視点を検出する視線位置検出手段(実施例では視
線位置検出装置30に相当する)によつて構成する。
【0010】本願における請求項3に記載の発明によれ
ば、撮像手段(実施例では撮像系回路2に相当する)
と、前記撮像手段より出力される撮像信号に対して補間
処理を行う補間手段(実施例ではカメラ信号処理回路
(2)に相当する)と、画面内において、前記補間手段
によつて補間処理を行う画像の部分を選択する選択手段
(実施例では拡大位置入力装置10あるいは視線位置検
出装置30に相当する)と、前記画面内における所定の
焦点検出範囲に相当する撮像信号中より焦点状態に応じ
て変化する所定の信号を抽出することによつて焦点状態
を検出する焦点検出手段(実施例ではゲート回路20,
AF信号処理回路21に相当する)と、前記画面内にお
ける所定の露出制御範囲に相当する前記撮像信号中より
露出状態に応じた信号を抽出することによつて露出状態
を検出する露出制御手段(実施例ではゲート回路18,
露出制御回路19に相当する)と、前記選択手段の選択
動作にしたがつて、前記焦点検出手段及び前記露出制御
手段を動作し、前記焦点検出範囲及び前記露出制御範囲
の位置を、前記選択手段によつて選択された前記画面内
における位置へと移動するとともに、前記焦点検出手段
及び前記露出制御手段を動作させ、該焦点検出手段及び
露出制御手段の動作の終了とともに前記補間手段によつ
て補間された画像の表示を可能とする制御手段(実施例
ではマイクロコンピユータ9に相当する)とを備えた構
成とする。
【0011】また本願における請求項4に記載の発明に
よれば、前記選択手段は、モニタ画面(実施例では電子
ビユーフアインダ12,23に相当する)内における操
作者の注視点を検出する視線位置検出手段(実施例では
視線位置検出装置30に相当する)によつて構成する。
【0012】また本願における請求項5に記載の発明に
よれば、撮像手段(実施例では撮像系回路2に相当す
る)と、前記撮像手段より出力される撮像信号を電子的
に拡大することにより画像の拡大処理を行う拡大手段
(実施例では拡大処理回路5に相当する)と、画面内に
おいて、前記拡大手段によつて拡大する画像の部分を選
択する選択手段(実施例では拡大位置入力装置10ある
いは視線位置検出装置30に相当する)と、前記画面内
における所定の焦点検出範囲に相当する撮像信号中より
焦点状態に応じて変化する所定の信号を抽出することに
よつて焦点状態を検出する焦点検出手段(実施例ではゲ
ート回路20,AF信号処理回路21に相当する)と、
前記選択手段の選択動作にしたがつて、前記焦点検出手
段を動作し、前記焦点検出範囲の位置を、前記選択手段
によつて選択された前記画面内における拡大部分の位置
へと移動する制御手段(実施例ではマイクロコンピユー
タ9に相当する)とを備えた構成とする。
【0013】また本願における請求項6に記載の発明に
よれば、前記選択手段は、モニタ画面(実施例では電子
ビユーフアインダ12,23に相当する)内における操
作者の注視点を検出する視線位置検出手段(実施例では
視線位置検出装置30に相当する)によつて構成する。
【0014】本願における請求項7における発明によれ
ば、撮像手段(実施例では撮像系回路2に相当する)
と、前記撮像手段より出力される撮像信号を電子的に拡
大することにより画像の拡大処理を行う拡大手段(実施
例では拡大処理回路5に相当する)と、画面内におい
て、前記拡大手段によつて拡大する画像の部分を選択す
る選択手段(実施例では拡大位置入力装置10あるいは
視線位置検出装置30に相当する)と、前記画面内にお
ける所定の露出制御範囲に相当する前記撮像信号中より
露出状態に応じた信号を抽出することによつて露出状態
を検出する露出制御手段(実施例ではゲート回路18,
露出制御回路19に相当する)と、前記選択手段の選択
動作にしたがつて、前記露出制御手段を動作し、前記露
出制御範囲の位置を、前記選択手段によつて選択された
前記画面内における拡大部分の位置へと移動する制御手
段と(実施例ではマイクロコンピユータ9に相当する)
とを備えた構成とする。
【0015】また本願における請求項8に記載の発明に
よれば、前記選択手段は、モニタ画面(実施例では電子
ビユーフアインダ12,23に相当する)内における操
作者の注視点を検出する視線位置検出手段(実施例では
視線位置検出装置30に相当する)によつて構成する。
【0016】
【作用】上記請求項1の発明によれば、電子ズーム機能
や電子クローズアツプ機能などの拡大機能を実行した場
合、その拡大される画角が決まると同時にその新たな画
角に対して露出制御及び焦点検出が動作し、実際の拡大
処理が行われると同時に露出制御及び焦点検出制御が終
了し、適正な画像を得られる。
【0017】上記請求項2の発明によれば、画面内にお
ける拡大範囲を撮影者の注視点を検出することによつて
選択することができ、複雑な操作が不要となり、操作性
が格段に向上する。
【0018】上記請求項3の発明によれば、画像に対し
て部分的に補間処理を実行した場合、その補間される画
像が決まると同時にその新たな画像に対して露出制御及
び焦点検出が動作し、実際の補間処理が行われると同時
に露出制御及び焦点検出制御が終了し、適正な画像を得
られる。
【0019】上記請求項4の発明によれば、画面内にお
ける補間範囲を撮影者の注視点を検出することによつて
選択することができ、複雑な操作が不要となり、操作性
が格段に向上する。
【0020】上記請求項5の発明によれば、電子ズーム
機能や電子クローズアツプ機能などの拡大機能を実行し
た場合、その拡大される画角が決まると同時にその新た
な画角に対して焦点検出が動作し、実際の拡大処理が行
われると同時に焦点検出制御が終了し、適正な画像を得
られる。
【0021】上記請求項6の発明によれば、画面内にお
ける拡大範囲を撮影者の注視点を検出することによつて
選択することができ、複雑な操作が不要となり、操作性
が格段に向上する。
【0022】上記請求項7の発明によれば、電子ズーム
機能や電子クローズアツプ機能などの拡大機能を実行し
た場合、その拡大される画角が決まると同時にその新た
な画角に対して露出制御が動作し、実際の拡大処理が行
われると同時に露出制御及び焦点検出制御が終了し、適
正な画像を得られる。
【0023】上記請求項8の発明によれば、画面内にお
ける拡大範囲を撮影者の注視点を検出することによつて
選択することができ、複雑な操作が不要となり、操作性
が格段に向上する。
【0024】
【実施例】以下本発明における撮像装置をその実施例に
ついて詳述する。
【0025】《第1の実施例》図1は、本発明を例えば
ビデオカメラに適用した場合における第1の実施例を示
すブロツク図である。
【0026】同図において、1は被写体の結像用レンズ
で、焦点調節を行うためのフオーカスレンズ1a,絞り
1bを有している。
【0027】2は入射した光を光電変換する撮像手段と
しての撮像素子,相関2重サンプリング回路(CDS)
及び撮像素子の周辺回路からなる撮像系回路、3はその
光電変換された信号をデジタル信号に変換するアナログ
−デジタル変換器(以下A/D変換器)、4は所定A/
D変換器3より出力された撮像信号から輝度信号と色信
号を生成する処理、ガンマ変換処理、ブランキング処
理、同期信号の付加等の所定の信号処理を施して規格化
された映像信号を生成するカメラ信号処理回路(1)、
5は入力された映像信号の画素,走査線を間引く処理を
行って画像を拡大処理して出力する拡大処理回路、6は
拡大処理回路5によつて拡大処理された映像信号に対し
て間引いた画素,走査線間の情報を補間する処理等を行
なつて出力するカメラ信号処理回路(2)、7はデジタ
ル−アナログ変換器(D/A変換器)、8は拡大命令を
撮影者が入力する拡大実行スイツチ、9は本ビデオカメ
ラ装置全体を統括して制御する制御用マイクロコンピユ
ータ(以下制御マイコン)、10は画面内において撮影
者が拡大したい位置を入力する拡大位置入力装置、11
は拡大位置入力装置10から入力された位置情報を後述
のモニタの画面に表示するための拡大位置表示回路、1
2はD/A変換器7から出力される映像信号および拡大
位置表示回路11からの拡大予定位置表示信号を撮影者
がモニタするためのモニタとしての電子ビユーフアイン
ダ(以下EVF)、13は拡大倍率を設定するための拡
大倍率設定装置である。
【0028】また14はフオーカスレンズ1aを移動す
るフオーカスモータ、15はフオーカスモータを制御マ
イコン9からの制御信号にしたがつて駆動制御するドラ
イバ、16は絞り1bの開口量を可変するIGメータ、
17はIGメータを駆動制御するIGドライバである。
【0029】18は撮像系2より出力された撮像信号に
対して、画面内における測光枠内に相当するものだけを
通過させる測光領域形成用のゲート回路、19はゲート
回路18によつて抽出された撮像信号を所定の周期で積
分し、その平均値が所定のレベルに一定となるように絞
り1bを駆動制御して入射光量を制御すべくIGドライ
バを制御する露出制御回路である。すなわち測光領域内
の輝度レベルが一定となるように絞りが開閉制御され
る。
【0030】尚、本実施例では、ゲート回路18によつ
て形成された測光領域内の撮像信号のみで露出制御を行
うようにしたが、画面内を複数の測光領域に分割してそ
れぞれにおける輝度レベルを検出するとともに、それら
の測光領域における輝度レベルに対する重み付けを変更
することによつて、例えば中央重点測光や、多分割測光
を行うようにしてもよい。
【0031】20は撮像系2より出力された撮像信号中
に対して、画面内における焦点検出領域内に相当するも
のだけを通過させる焦点検出領域形成用のゲート回路、
21はゲート回路20によつて抽出された焦点検出領域
内に相当する撮像信号中より焦点状態に応じて変化する
高周波成分を抽出するバンドパスフイルタ(以下BP
F),BPFによつて抽出された高周波成分の1フイー
ルド期間内におけるピーク値を検出して制御マイコン9
へと出力するピークホールド回路等からなるAF信号処
理回路である。
【0032】そして制御マイコン9は、AF信号処理回
路21より出力された高周波成分のピーク値が増加する
方向にフオーカスレンズを駆動し、最終的にピーク値が
最大となる位置を合焦点としてフオーカスレンズを停止
するよう、ドライバ15を制御する。
【0033】尚、測光領域形成用のゲート回路18、焦
点検出領域形成用のゲート回路21は、それぞれその画
面内における設定位置を制御マイコン9の指示によつて
変更可能に構成されている。
【0034】以上の構成により、被写体からの光は、レ
ンズ1を通過して撮像系2の撮像素子上に結像され、光
電変換され、不図示の相関2重サンプリング回路(CD
S)等を介して撮像信号として出力される。
【0035】この撮像信号はA/D変換器3によつてデ
ジタル信号に変換され、カメラ信号処理回路(1)4、
拡大処理回路5、カメラ信号処理回路(2)6、D/A
変換器7を介して所定の処理を施された後、アナログ信
号に変換されて不図示のビデオレコーダに供給されると
ともに、EVF12へと供給されて表示される。
【0036】次に拡大処理について説明する。画像の拡
大処理の実行は、拡大実行スイツチ8を撮影者が操作
し、この入力を制御用マイクロコンピユータ9が受信
し、拡大処理回路5を制御することによつて実行され
る。
【0037】以下、図3を参照しながら線形補間による
画像の拡大処理の一例について説明する。
【0038】図3(a)の斜線部を拡大して同図(b)
のように表示する場合、原画像(a)と拡大画像(b)
との走査線の関係はそれぞれ図3(c)及び(d)のよ
うになる。
【0039】拡大画像(b)を標準テレビジヨン信号に
変換するために、図3(d)の実線で示す走査線〔A〕
〜〔F〕から破線で示す走査線〔1〕〜〔7〕を生成し
なければならない。
【0040】このとき、実線で示す走査線をその距離に
応じた重みを乗じて加算することにより破線で示す走査
線を生成することができる。このような線形補間処理を
垂直方向及び水平方向に行うことにより、原画像にを任
意の拡大率で拡大することができる。
【0041】図4は拡大処理回路5の一例を説明するた
めのブロツク図で、51はカメラ信号処理回路4より出
力された映像信号を格納するメモリ回路で、メモリ読み
出し制御信号によつて指定された走査線〔n〕ラインの
信号と、1H遅れた走査線〔n−1〕ラインの信号とを
出力するように構成されている。
【0042】52はメモリ回路51に対する書き込み読
み出しを制御するメモリ制御信号発生回路、53は拡大
倍率及び拡大位置を決定する拡大倍率決定回路、54は
拡大倍率決定回路53の拡大倍率に応じて補間係数を生
成する補間係数発生回路、55及び56は乗算器、57
は加算器、58は制御マイコン9から拡大倍率及び拡大
位置の情報を受け取るマイコンインターフエース回路で
ある。
【0043】入力映像信号が格納されているメモリ回路
51からは、メモリ制御信号により走査線〔n〕ライン
の信号と、走査線〔n−1〕ラインの信号が読み出され
る。それと同時に補間係数発生回路54からは、補間信
号と走査線〔n−1〕ラインの距離に応じた係数がそれ
ぞれ出力され、乗算器55,56において走査線〔n〕
ラインの信号と走査線〔n−1〕ラインの信号に乗じた
後、加算器16によつてそれぞれ加算することにより線
形加算信号を得ることができる。
【0044】図5は拡大位置を拡大位置入力装置10に
よつて、拡大倍率を拡大倍率設定装置13によつてそれ
ぞれ入力するときの、EVF12の画面内の表示例を示
したものである。
【0045】撮影者は、まず第1にEVF12内に示さ
れる拡大位置表示回路11からの拡大予定位置信号で拡
大される画角枠を確認し、第2に拡大位置入力装置及び
拡大倍率設定装置を操作し、所望の位置に拡大枠がある
ことを確認した後、第3に拡大実行スイツチ8で拡大を
実行させる。
【0046】以上が画面内における所望の位置の画像を
所望の倍率で拡大する処理を示すものであり、次に、本
発明の特徴とするところの、画像の拡大処理を実行に伴
う焦点制御及び露出制御動作について説明する。これら
の制御も制御用マイコン9によつて行われる。
【0047】すなわち制御マイコン9は、拡大処理の実
行後の画像信号に応じた露出レベル及びフオーカス状況
に応じて、それぞれ露出レベル及びフオーカス状態を制
御する。
【0048】図2は、このような撮影者の操作に対して
実際の拡大機能を実行する際の制御マイコン9の処理を
示したフローチヤートである。
【0049】同図において、ステツプS1において電源
を投入されると、制御マイコン9が動作を開始する。
【0050】ステツプS2では、予め決められた拡大位
置の初期値のデータを制御マイコン9の拡大位置メモリ
および拡大倍率メモリに格納する。
【0051】ステツプS3では拡大位置メモリ、拡大倍
率メモリの内容に応じて、露出制御及びフオーカス制御
の画角位置を変更する。
【0052】具体的には、図1において、制御用マイコ
ン9より画面内において拡大しようとする範囲の位置情
報及びその範囲の大きさ(倍率)の情報を、それぞれ測
光領域,焦点検出領域を形成するゲート回路18,20
へと供給し、画面内において拡大する範囲の中心位置に
それぞれ測光領域,焦点検出領域の位置を設定するとと
もに、その大きさも拡大範囲に応じて変更するように制
御する。
【0053】これによつて、撮影者が画面内において拡
大しようとしている画像部分に対して適正露出、適正フ
オーカス状態とすることができ、従来のように、画像を
拡大した際に、拡大した画像部分と、実際に測光あるい
は焦点検出している領域とが異なり、適正な画像が得ら
れなくなるといつた問題点を解決することができる。
【0054】また測光領域,焦点検出領域の大きさの変
更にしたがつて、露出制御,焦点検出のための基準レベ
ルも必要に応じて変更される。これは各検出領域の面積
が変化することに起因する領域内の平均信号レベルの変
化を補正するものである。
【0055】ステツプS4では拡大実行スイツチ8から
拡大実行の信号が入力されているかを判断し、入力され
ている場合にはステツプS5へ、入力されていない場合
にはステツプS7へと進む。ステツプS4で拡大実行ボ
タンが押されステツプS5へと移行すると、拡大位置メ
モリ及び拡大倍率メモリに格納された拡大位置情報及び
拡大倍率情報を拡大処理回路回路5に供給する。
【0056】ステツプS6では、画角位置が変更された
画像に対する露出及びフオーカス制御が行われる。
【0057】ステツプS9では前記露出制御及びフオー
カス制御が終了した画像をEVF12に表示する。
【0058】一方、ステツプS4で拡大実行ボタンが押
され、ステツプS7へと移行した場合は、拡大位置入力
装置10および拡大倍率設定装置13から入力された信
号を基に、新たな拡大位置データ及び拡大倍率データを
作成し、それぞれ拡大位置メモリ及び拡大倍率メモリに
格納する。
【0059】続いてステツプS8では拡大位置メモリ及
び拡大倍率メモリのデータを基に拡大予定画角枠を作成
し、拡大位置表示回路11に送り、図5に示すような拡
大予定画角をEVF12内に表示する。これにより画面
内における拡大を行う位置及び範囲を撮影者に正確に認
識させることができ、装置の動作を正確に把握すること
ができるとともに誤操作の防止にもなる。
【0060】以上が画面内における所望の位置の画像を
所望の倍率で拡大する処理及び並行して行われる焦点制
御及び露出制御動作である。そして以後、S2〜S9の
処理を繰り返し実行する。
【0061】《第2の実施例》次に本発明における第2
の実施例について図6を用いて説明する。本実施例は、
前記第1の実施例において、画像の拡大位置を入力する
拡大位置入力装置10の代わりに、撮影者のEVF画面
内における注視点を検出する視線検出装置を用い、その
検出された注視点位置を画像の拡大位置として用いるよ
うにしたものである。
【0062】この拡大位置入力方式以外は、第1の実施
例と同一構成であるため、その説明は省略する。
【0063】本実施例では、光源からの平行光線を撮影
者の眼球の前眼部へ投射し、角膜からの反射光による角
膜反射像と瞳孔の結像位置を利用して視軸を求めてい
る。
【0064】以下、図7,図8を用いて注視点検出の一
方法を説明する。
【0065】図7は、視線検出光学系の概念図であり、
32はハーフミラー、33は投光レンズ、34は受光レ
ンズ、35は前記投光レンズ33の焦点面に配置されて
いる観察者に対して不感の赤外光を放射する発光ダイオ
ードなどの光源、36は光電素子列、39は注視点位置
処理回路、40は眼球、41は角膜、42は虹彩であ
る。
【0066】また図8は光電素子列36から出力された
出力信号の強度を表す図である。
【0067】図7において、光源35より発せられた赤
外光は、投光レンズ33により平行光となり、ハーフミ
ラー32によつて反射されて眼球40の表面へと投射さ
れ、角膜41を照明する。
【0068】このとき角膜41の表面で反射された赤外
光の一部による角膜反射像dは、ハーフミラー32,受
光レンズ34を通過して光電素子列36上の位置Z
a’,Zb’にその端部a,bの像を結像する(図8も
共に参照)。
【0069】受光レンズ34の光軸(光軸ア)に対する
眼球の光軸イの回転角θが小さい場合、虹彩42の端部
a,bのZ座標をZa,Zbとすると、虹彩42の中心
座標Zcは、 Zc=(Za+Zb)/2 …… (1) と表される。
【0070】また角膜反射像の発生位置DのZ座標をZ
d,角膜41の曲率中心Oから虹彩42の中心Cまでの
距離をOCとすると眼球光軸イの回転角θは、 OC×sinθ=Zc−Zd …… (2) の関係式をほぼ満足する。
【0071】ここで、角膜反射像の位置dのZ座標Zd
と、角膜41の曲率中心OのZ座標Zとは一致してい
る。このため注視点位置処理回路39において、図8の
ように光電素子列36の面上に投影された各特異点(角
膜反射像dおよび虹彩の端部a,b)の位置を検出する
ことにより、眼球光軸イの回転角θを求めることができ
る。このとき(1)式は、 β×OC×sinθ=(Za’−Zb’)/2−Zd’ …… (3) と変形できる。ただしβは角膜反射像の発生位置dと受
光レンズとの距離L1と受光レンズ34と光電素子列と
の距離L0で決まる倍率で、通常ほぼ一定の値となつて
いる。
【0072】次に、注視点算出処理を図9のフローチヤ
ート及び光電素子列上の眼球反射像を示す図10を用い
て説明する。
【0073】図10において、Za’,Zb’,Zd’
については、前述の通りであり、C’は瞳孔中心位置、
Yb’,Ya’は瞳孔円上の上下端座標、Yd’は角膜
反射像のY座標である。
【0074】図9のフローチヤートにおいて、ステツプ
S11では、図10における角膜反射座標Zd’を検出
する。
【0075】次にステツプS12へと進み、虹彩と瞳孔
との境界点座標Zd’,Za’,Yb’,Ya’を検出
する。
【0076】次にステツプS13では、ステツプS12
のデータに基づき、瞳孔中心C’を算出する。
【0077】続いてステツプS14へと移行し、以上の
データをもとに、眼球の回転角を算出する。
【0078】ここでZ−X平面内(水平方向)とX−Y
平面内(垂直方向)の2種類を算出する。次にステツプ
S15では、ステツプS14で求めた回転角より注視点
を算出する。
【0079】以上説明したような注視点検出方法を、拡
大位置入力装置21に応用した構成が図6に示すブロツ
ク図である。
【0080】同図において、視線検出回路系の構成は接
眼レンズ31,赤外光投光用ハーフミラー37,フアイ
ンダー画面38,注視点位置処理回路39からなつてお
り、その他は図7の注視点検出光学系に準じている。
【0081】図6において、光源35より投光された赤
外光は、投光レンズ33を通り、ハーフミラー37,3
2によつて反射され、眼球40へと到達する。
【0082】そして眼球40の反射光は、ハーフミラー
32によつて反射され受光レンズ34を介して光電素子
列36に到達する。
【0083】一方、フアインダー画面38に映し出され
た撮影画面は、ハーフミラー32、接眼レンズ31を介
して眼球40に到達することによつて、撮影者が電子ビ
ユーフアインダEVF23の画像を確認しているとき、
一方では注視点位置の検出が行われる。
【0084】注視点位置処理回路39は光電素子列36
からの出力信号を上述した注視点検出方法を用いて演算
して、撮影者の所望する拡大位置入力信号をしてマイク
ロコンピユータ9に送信する。
【0085】マイクロコンピユータ9は、撮影者の注視
点位置座標を拡大処理を行う位置情報とし、以後前述の
第1の実施例で説明した過程を取ることにより、撮影者
の所望する画面内の位置を拡大することができる。
【0086】この実施例によれば、撮影者がEVF23
で画像をモニタしながら、その視線によつて拡大処理を
行う位置及び範囲を指定することができるため、撮影動
作を中断することがなく、操作性が極めて良好となる。
【0087】また視線位置を拡大位置表示回路11にて
EVF23内に表示することができるので、撮影者に常
に拡大する位置及び範囲を明確に認識させることができ
る。
【0088】
【発明の効果】以上述べたように、本発明における請求
項1の発明によれば、電子ズーム機能や電子クローズア
ツプ機能などの拡大機能を実行した場合、その拡大され
る画角に追従して焦点検出範囲及び露出制御のための測
光範囲を変化させるようにしたので、拡大された新たな
画角に対して露出制御及び焦点検出が動作し、実際の拡
大処理が行われると同時に露出制御及び焦点検出制御が
終了し、常に適正に焦点制御及び露出制御された画像を
得ることができる。
【0089】上記請求項3の発明によれば、画像に対し
て部分的に補間処理を実行した場合、その補間される画
像が決まると同時にその新たな画像に対して露出制御及
び焦点検出が動作し、実際の補間処理が行われると同時
に露出制御及び焦点検出制御が終了し、適正な画像を得
ることができる。
【0090】上記請求項5の発明によれば、電子ズーム
機能や電子クローズアツプ機能などの拡大機能を実行し
た場合、その拡大される画角が決まると同時にその新た
な画角に対して焦点検出が動作し、実際の拡大処理が行
われると同時に焦点検出制御が終了し、適正な画像を得
ることができる。
【0091】上記請求項7の発明によれば、電子ズーム
機能や電子クローズアツプ機能などの拡大機能を実行し
た場合、その拡大される画角が決まると同時にその新た
な画角に対して露出制御が動作し、実際の拡大処理が行
われると同時に露出制御及び焦点検出制御が終了し、適
正な画像を得ることができる。
【0092】上記請求項2,4,6,8の発明によれ
ば、画面内における拡大範囲を撮影者の注視点を検出す
ることによつて選択することができ、撮影者が撮影動作
を行いながらその拡大処理等を行う位置の設定を行うこ
とができ、複雑な操作が不要となり、操作性が格段に向
上し、撮影の自由度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明における第1の実施例を示すブロツク図
である。
【図2】本発明における第1の実施例の動作を示すフロ
ーチヤートである。
【図3】電子式像倍率動作を説明するための図である。
【図4】電子式像倍率動作を行う回路構成を示すブロツ
ク図である。
【図5】電子式像倍率動作を説明するための図である。
【図6】本発明における第2の実施例を示すブロツク図
である。
【図7】本発明における第2の実施例における視線位置
検出動作の概略を示す図である。
【図8】本発明における第2の実施例における視線位置
検出動作の概略を示す図である。
【図9】本発明における視線位置検出動作を説明するた
めのフローチヤートである。
【図10】本発明における視線位置検出動作を説明する
ための眼球反射像を示す図である。
【符号の説明】
1 結像用レンズ 2 撮像素子 4 カメラ信号処理回路(1) 5 拡大処理回路 6 カメラ信号処理回路(2) 8 拡大実行スイツチ 9 マイクロコンピユータ 10 拡大位置入力装置 11 拡大位置表示回路 12 電子ビユーフアインダ 13 拡大倍率設定装置 18 ゲート回路 19 露出制御回路 20 ゲート回路 21 AF信号処理回路 30 視線位置検出装置

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 撮像手段と、 前記撮像手段より出力される撮像信号を電子的に拡大す
    ることにより画像の拡大処理を行う拡大手段と、 画面内において、前記拡大手段によつて拡大する画像の
    部分を選択する選択手段と、 前記画面内における所定の焦点検出範囲に相当する撮像
    信号中より焦点状態に応じて変化する所定の信号を抽出
    することによつて焦点状態を検出する焦点検出手段と、 前記画面内における所定の露出制御範囲に相当する前記
    撮像信号中より露出状態に応じた信号を抽出することに
    よつて露出状態を検出する露出制御手段と、 前記選択手段の選択動作にしたがつて、前記焦点検出手
    段及び前記露出制御手段を動作し、前記焦点検出範囲及
    び前記露出制御範囲の位置を、前記選択手段によつて選
    択された前記画面内における拡大部分の位置へと移動す
    る制御手段と、を備えたことを特徴とする撮像装置。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記選択手段は、モ
    ニタ画面内における操作者の注視点を検出する視線位置
    検出手段によつて構成されていることを特徴とする撮像
    装置。
  3. 【請求項3】 撮像手段と、 前記撮像手段より出力される撮像信号に対して補間処理
    を行う補間手段と、 画面内において、前記補間手段によつて補間処理を行う
    画像の部分を選択する選択手段と、 前記画面内における所定の焦点検出範囲に相当する撮像
    信号中より焦点状態に応じて変化する所定の信号を抽出
    することによつて焦点状態を検出する焦点検出手段と、 前記画面内における所定の露出制御範囲に相当する前記
    撮像信号中より露出状態に応じた信号を抽出することに
    よつて露出状態を検出する露出制御手段と、 前記選択手段の選択動作にしたがつて、前記焦点検出手
    段及び前記露出制御手段を動作し、前記焦点検出範囲及
    び前記露出制御範囲の位置を、前記選択手段によつて選
    択された前記画面内における位置へと移動するととも
    に、前記焦点検出手段及び前記露出制御手段を動作さ
    せ、該焦点検出手段及び露出制御手段の動作の終了とと
    もに前記補間手段によつて補間された画像の表示を可能
    とする制御手段と、を備えたことを特徴とする撮像装
    置。
  4. 【請求項4】 請求項3において、前記選択手段は、モ
    ニタ画面内における操作者の注視点を検出する視線位置
    検出手段によつて構成されていることを特徴とする撮像
    装置。
  5. 【請求項5】 撮像手段と、 前記撮像手段より出力される撮像信号を電子的に拡大す
    ることにより画像の拡大処理を行う拡大手段と、 画面内において、前記拡大手段によつて拡大する画像の
    部分を選択する選択手段と、 前記画面内における所定の焦点検出範囲に相当する撮像
    信号中より焦点状態に応じて変化する所定の信号を抽出
    することによつて焦点状態を検出する焦点検出手段と、 前記選択手段の選択動作にしたがつて、前記焦点検出手
    段を動作し、前記焦点検出範囲の位置を、前記選択手段
    によつて選択された前記画面内における拡大部分の位置
    へと移動する制御手段と、を備えたことを特徴とする撮
    像装置。
  6. 【請求項6】 請求項5において、前記選択手段は、モ
    ニタ画面内における操作者の注視点を検出する視線位置
    検出手段によつて構成されていることを特徴とする撮像
    装置。
  7. 【請求項7】 撮像手段と、 前記撮像手段より出力される撮像信号を電子的に拡大す
    ることにより画像の拡大処理を行う拡大手段と、 画面内において、前記拡大手段によつて拡大する画像の
    部分を選択する選択手段と、 前記画面内における所定の露出制御範囲に相当する前記
    撮像信号中より露出状態に応じた信号を抽出することに
    よつて露出状態を検出する露出制御手段と、 前記選択手段の選択動作にしたがつて、前記露出制御手
    段を動作し、前記露出制御範囲の位置を、前記選択手段
    によつて選択された前記画面内における拡大部分の位置
    へと移動する制御手段と、を備えたことを特徴とする撮
    像装置。
  8. 【請求項8】 請求項7において、前記選択手段は、モ
    ニタ画面内における操作者の注視点を検出する視線位置
    検出手段によつて構成されていることを特徴とする撮像
    装置。
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