JPH09107495A - カメラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】カメラ本体を縦／横のいずれに構えても、被写
体が縦線／横線のいずれで構成されていても、常に確実
に評価値を抽出して良好なオートフォーカスを行なえる
構成が簡単で低コストな自動焦点調節手段を備えたカメ
ラを提供。 【解決手段】このカメラは、撮像手段(3,4) より出力さ
れた映像信号から焦点調節を行なう為に必要な信号成分
である第１の焦点調節用評価値を抽出する為の一次元フ
ィルタ(10)と、撮像手段より出力される映像信号から焦
点調節を行なう為に必要な信号成分である上記第１の評
価値とは異なる第２の焦点調節用評価値を抽出する為の
二次元フィルタ(6) とを備え、一次元フィルタ(10)で抽
出された第１の焦点調節用評価値のみに基づく焦点調節
動作が不可能であることが検出されたとき、第１の焦点
調節用評価値と共に第２の焦点調節用評価値も利用して
焦点調節動作を行なうようにした自動焦点調節手段(5,1
0,12,13,15) を持っている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、良好な合焦性を確
保された自動焦点調節（オートフォーカス）手段を備え
てなるカメラに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、会議や講演会等において、ホワイ
トボードや黒板に書かれた文字や図形等の情報を、撮像
素子を組み込んだカメラで一括撮影し、撮影により生成
された映像信号に二値化処理を施し、白レベル「０」と
黒レベル「１」のみの二値化画像として出力する携帯型
のカメラが開発され実用に供されている。このカメラは
「ＯＡカメラ」あるいは「黒板カメラ」等と称されてい
る。

【０００３】このようなカメラにおいては、ユーザーの
使い勝手を良くする上で、オートフォーカス機能は必須
の条件となる。オートフォーカスは、カメラに組み込ま
れている撮像素子から得られる映像信号の高周波成分が
最大となるようにフォーカスレンズを駆動制御すること
により行なわれる。かかるオートフォーカス方式は、主
にビデオカメラで採用されており、映像信号の高域成分
の抽出は、水平方向の一次元フィルタによって実現され
ている。

【０００４】図２３の（ａ）（ｂ）はカメラ本体５１の
構え（姿勢）と撮像素子５２の走査方向との関係を示す
図で、（ａ）は撮像素子５２の長手方向が水平方向とな
るようにカメラ本体５１を横に構えて撮る場合のカメラ
姿勢とそのときの撮像素子面上における走査方向（矢印
５３で示す方向）とを示しており、（ｂ）は撮像素子５
２の短手方向が水平方向となるように、カメラ本体５１
を縦に構えて撮る場合のカメラ姿勢とその時の撮像素子
面上における走査方向（矢印５３で示す方向）とを示し
ている。

【０００５】ところで自然界に存在する被写体は、横線
で構成されている物体よりも縦線で構成されている物体
の方がはるかに多いと言われている。ビデオカメラで撮
影を行なうときは、通常の場合、図２３の（ａ）に示す
如く撮像素子５２の長手方向が水平方向となるように、
カメラ本体５１を横に構えて撮ることが殆どである。し
たがって被写体の縦線に含まれる高周波成分を利用した
焦点調節動作を行なえば、良好なオートフォーカスを行
なうことができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、先に述べた
「ＯＡカメラ」では、主として静止画を取り扱うので、
必ずしもカメラを横に構えて撮るとは限らず、図２３の
（ｂ）に示すようにカメラ本体５１を縦に構えて撮るこ
とも有りうる。従って映像信号の高周波成分を水平方向
の一次元フィルタのみで行なうものでは、被写体によっ
ては高周波成分を全く抽出できない場合が生じてしまう
おそれがある。

【０００７】そこで、二次元フィルタを利用して水平・
垂直両方向の高周波成分を抽出してオートフォーカスを
行なうことが試みられている。しかるに二次元フィルタ
を利用した場合、オートフォーカスの合焦する確率を向
上させようとすると、フィルタ構成が大規模化し、コス
ト高を招いてしまう。

【０００８】本発明の目的は、カメラ本体を縦／横いず
れの向きに構えても、又被写体が縦線／横線のいずれか
一方の線のみで構成される物体であっても、常に安定確
実に評価値を抽出して良好なオートフォーカス動作を行
なえる上、構成簡単でフィルタ構成の大規模化やコスト
高を招くおそれのない自動焦点調節手段を備えたカメラ
を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために、本発明は以下に示す手段を用いてい
る。

【００１０】（１）本発明のカメラは、焦点調節用レン
ズを含む光学系を介した被写体光に対応して映像信号を
出力する撮像手段と、該撮像手段より出力される映像信
号に基づいて上記焦点調節用レンズを駆動制御して自動
的に焦点調節を行なうようにした自動焦点調節手段を備
えたカメラにおいて、上記自動焦点調節手段は、上記撮
像手段より出力された映像信号から上記焦点調節を行な
うために必要な信号成分である第１の焦点調節用評価値
を抽出するための一次元フィルタと、上記撮像手段より
出力される映像信号から上記焦点調節を行なうために必
要な信号成分である上記第１の焦点調節用評価値とは異
なる第２の焦点調節用評価値を抽出するための二次元フ
ィルタとを備え、上記一次元フィルタで抽出された上記
第１の焦点調節用評価値のみに基づく焦点調節動作が不
可能であることが検出されたとき、該第１の焦点調節用
評価値と共に上記第２の焦点調節用評価値も利用して焦
点調節動作を行なうものとなっている。

【００１１】（２）本発明のカメラは、上記（１）に記
載のカメラであって、上記自動焦点調節手段は、上記第
１の焦点調節用評価値と共に上記第２の焦点調節用評価
値を利用するにあたって、上記二次元フィルタで抽出さ
れた第２の焦点調節用評価値を上記一次元フィルタに入
力して上記第１の焦点調節用評価値を得ることにより、
焦点調節動作を行なうものとなっている。

【００１２】（３）本発明のカメラは、上記（２）に記
載のカメラであって、上記撮像手段より出力された映像
信号に対し、所定の信号処理を施すための映像処理手段
を更に備えており、上記二次元フィルタが、上記映像処
理手段に供給される映像信号について前処理を行なう前
処理フィルタを兼ねたものとなっている。

【００１３】

【発明の実施の形態】

（第１実施形態）図１は本発明の第１実施形態に係るカ
メラの構成を示すブロック図である。図１に示すよう
に、被写体像Ｘは、光量を調節する絞り機構１と焦点調
節用レンズを含むレンズ系２を介して例えば電荷結合素
子（ＣＣＤ）からなる撮像素子３上に結像される。撮像
素子３上に結像された被写体像Ｘは、この撮像素子３で
光電変換されて電気信号となり、さらに撮像回路４によ
り信号処理されて映像信号となる。撮像回路４で生成さ
れた映像信号はＡ／Ｄ変換器５によりデジタル信号に変
換されて出力される。Ａ／Ｄ変換器５から出力されたデ
ジタル信号に対する後段の処理は、カメラのモードによ
って異なる。

【００１４】「自動露出制御（以下ＡＥと略称する）モ
ードの場合」カメラがＡＥモードである場合、切換えス
イッチ１１（ＳＷ．Ｑ）の切換え接点はＤ端子側に切換
えられている。このため、Ａ／Ｄ変換器５の出力に含ま
れている輝度信号成分は、上記Ｄ端子を介して累積加算
器１２に直接入力する。累積加算器１２は、入力した輝
度信号成分を累積加算してＡＥ評価値を求め、求めたＡ
Ｅ評価値を中央演算処理装置（以下ＣＰＵと略称する）
１３に送り込む。ＣＰＵ１３は、送り込まれたＡＥ評価
値に基づいた演算処理を行ない、絞り機構駆動部１４ま
たは撮像素子ドライバ１６に対して制御信号を与える。
かくして絞り機構１または撮像素子３が駆動制御され、
適切な露光制御が行なわれる。

【００１５】「自動焦点調節（以下ＡＦと略称する）モ
ードの場合」カメラがＡＦモードである場合、切換えス
イッチ９（ＳＷ．Ｐ）の切換え接点はＡ端子側に切換え
られており、切換えスイッチ１１（ＳＷ．Ｑ）の切換え
接点はＣ端子側に切換えられている。従ってＡ／Ｄ変換
器５の出力は、二次元フィルタ６、切換えスイッチ９
（ＳＷ．Ｐ）のＡ端子、一次元フィルタ１０、切換えス
イッチ１１（ＳＷ．Ｑ）のＣ端子、なる経路を通過する
ことになる。このため上記二次元フィルタ６及び一次元
フィルタ１０によって抽出された焦点調節用評価値ｂ，
ａすなわちＡＦに必要な高周波成分のみが累積加算器１
２に入力する。

【００１６】累積加算器１２は、入力した高周波成分を
累積加算してＡＦ評価値を求め、求めたＡＦ評価値をＣ
ＰＵ１３に送り込む。ＣＰＵ１３は、送り込まれたＡＦ
評価値に基づいた演算処理を行ない、レンズ駆動部１５
に制御信号を与える。かくしてレンズ系２の焦点調節用
レンズは、高周波成分が増大する方向にフィードバック
制御され、フォーカシングが行なわれる。

【００１７】「撮影モードの場合」カメラが撮影モード
である場合、Ａ／Ｄ変換器５の出力は、二次元フィルタ
６で輪郭強調された後、映像処理器としての二値化処理
器７に供給される。二値化処理器７では、入力した信号
に対し、被写体に応じてそれ自体は公知の単純二値化処
理や疑似中間調処理等が施される。二値化処理された信
号は、その後プリンタ８に出力され、このプリンタ８よ
って画像のプリントアウトがなされる。

【００１８】上記したように本実施形態においては、二
次元フィルタ６のみをバイパスする信号経路、または二
次元フィルタ６と一次元フィルタ１０とを共にバイパス
する信号経路が設けられている。かくして被写体の状況
に応じて動作する切換えスイッチ（ＳＷ．Ｐ）９と切換
えスイッチ（ＳＷ．Ｑ）１１の切換え動作によって、二
次元フィルタ６，一次元フィルタ１０でフィルタリング
を行なうか、バイパスするかを適宜選択し得るものとな
っている。

【００１９】すなわち一次元フィルタ１０の前段に設け
てある切換えスイッチ（ＳＷ．Ｐ）９は、その切換え動
作によって、二次元フィルタ６によってフィルタリング
された信号と二次元フィルタ６をバイパスされた信号と
を選択的に一次元フィルタ１０へ送り込む。また累積加
算器１２の前段に設けてある切換えスイッチ（ＳＷ．
Ｑ）１１は、その切換え動作によって、二次元フィルタ
６および一次元フィルタ１０の両方または一次元フィル
タ１０のみでフィルタリングされた信号と、二つのフィ
ルタ６，１０を共にバイパスされた信号とを選択的に累
積加算器１２へ送り込む。

【００２０】二つの切換えスイッチ（ＳＷ．Ｐ）９およ
び切換えスイッチ（ＳＷ．Ｑ）１１は、いずれもＣＰＵ
１３からの制御信号によって切換え制御される。ＣＰＵ
１３は、上記した制御のほか、二次元フィルタ６および
一次元フィルタ１０のフィルタ係数の設定も行なう。

【００２１】次に図１に示す構成の第１実施形態におけ
るカメラシーケンスについて図２を用いて説明する。

【００２２】図２はカメラシーケンスのフロー図であ
る。以下このフロー図を用いて、カメラシーケンスにつ
きステップＳ１０１から順次説明する。

【００２３】「Ｓ１０１」 電源がＯＮであるか否かが
判定される。ＯＮであると判定されると次のステップに
進む。

【００２４】「Ｓ１０２」 切換えスイッチ（ＳＷ．
Ｑ）１１がＤ端子側に切り換わる。そうすると、Ａ／Ｄ
変換器５の出力が直接、累積加算器１２に入力する。

【００２５】「Ｓ１０３」 累積加算器１２において輝
度信号が加え合わせられ、ＡＥ評価値が求められ、その
評価値に従ってＣＰＵ１３が露出合わせを行なう。露出
が合わせられると、１ｓｔトリガを受け付け得る態勢が
できる。

【００２６】「Ｓ１０４」 １ｓｔトリガがＯＮである
か否かが判定され、ＯＮであると判定されると次のステ
ップへ進む。

【００２７】「Ｓ１０５」 切換えスイッチ（ＳＷ．
Ｐ）９がＢ端子側に切り換わり、切換えスイッチ（Ｓ
Ｗ．Ｑ）１１がＣ端子側に切り換わる。そうすると、Ａ
／Ｄ変換器５の出力は、二次元フィルタ６をバイパス
し、一次元フィルタ１０のみによるフィルタリングを行
なわれた後、累積加算器１２に入力する。

【００２８】「Ｓ１０６」 累積加算器１２では高周波
成分が足し合わされてＡＦ評価値が求められ、この評価
値に従ってＣＰＵ１３が山登りＡＦ制御を行なう。

【００２９】「Ｓ１０７」 合焦したか否かが判断さ
れ、合焦したものと判断された場合には、２ｎｄトリガ
を受け付けるようになる。また、ある一定値以上のＡＦ
評価値のピークが無く、非合焦と判断された場合には、
ステップＳ１０８へ進む。

【００３０】「Ｓ１０８」 切換えスイッチ（ＳＷ．
Ｐ）９がＡ端子側に切り換わると共に切換えスイッチ
（ＳＷ．Ｑ）１１がＣ端子側に切り換わる。そうする
と、Ａ／Ｄ変換器５の出力が、二次元フィルタ６によっ
てフィルタリングされた後、さらに一次元フィルタ１０
によってフィルタリングされて累積加算器１２に入力す
る。 「Ｓ１０９」 累積加算器１２には、水平、垂直両方の
高周波成分を含んだ信号が入力されることになり、Ｓ１
０６と同様のＡＦ制御が行なわれる。合焦した後、２ｎ
ｄトリガを受け付けるようになる。

【００３１】「Ｓ１１０」 ２ｎｄトリガがＯＮである
か否かが判定され、ＯＮであると判定されると、次のス
テップへ進む。

【００３２】「Ｓ１１１」 二値化処理、プリントアウ
ト等の撮影処理が行なわれ、カメラシーケンスが終了す
る。

【００３３】本実施形態では、全く別の用途で必要とさ
れる２種類の二次元フィルタ機能を一つのもので兼用し
ているところに特徴がある。

【００３４】ここで、二次元フィルタ６についてもう少
し説明を加える。本実施形態で用いられる二次元フィル
タ６は、垂直方向の高周波成分が僅かでも抽出できるも
のであればよく、タップ数等に格別の制限はない。つま
り後段のＡＦ用に調整された一次元フィルタ１０によ
り、水平方向のみでなく水平方向および垂直方向の両方
向の高周波成分を用いてＡＦを行なうようにすれば良
い。従って二次元フィルタを単独で用いてＡＦを行なう
事を想定した場合の構成に比べると、回路規模が小さ
く、タップ数の少ない二次元フィルタ６を用いることが
できる。

【００３５】ところで二次元フィルタ６は、ＡＦモード
時と撮影モード時とでは、その役割及び設定される係数
が異なったものとなる。すなわち二次元フィルタ６は、
ＡＦモード時においては主として垂直方向の高周波成分
を抽出することを目的とした高域通過フィルタ（以下Ｈ
ＰＦと略称する）として動作する。したがってこのとき
の設定係数は、一次元フィルタ１０の周波数特性とフォ
ーカスレンズ制御のためのＡＦ評価値の変化の度合いで
決定される。また二次元フィルタ６は、撮影モード時に
おいては出力する二値画像の鮮鋭度を確保することを目
的としたラプラシアンフィルタとして動作する。したが
ってこのときの設定係数は、出力画像の見た目の良さ，
美しさによって決定され、二値化処理の方法や紙質，プ
リンタの出力特性などにより大きく左右される。

【００３６】このように二次元フィルタ６は、係数の設
定の仕方により、ＨＰＦあるいはラプラシアンフィルタ
として動作させ得るほか、低域通過フィルタ（以下ＬＰ
Ｆと略称する）、帯域通過フィルタ（以下ＢＰＦと略称
する）、トラップ等としても動作させることが可能であ
る。

【００３７】上述したように、本実施形態では一つの二
次元フィルタ６がＡＦ時においては高周波成分抽出のた
めのＨＰＦとして用いられ、撮影時においては二値化処
理の前処理として画像鮮鋭度をはかるためのラプラシア
ンフィルタとして用いられている。しかし電子カメラの
映像信号処理として二次元フィルタを使う場面は他にも
沢山ある。以下、二次元フィルタの共用例をいくつか挙
げる。

【００３８】・例えば、得られる画像の解像度は、焦点
調節用レンズを含むレンズ系２のＭＴＦ（Modulation T
ransfer Funstion）、撮像素子３の画素の開口率、光学
ＬＰＦ及び電気回路の周波数特性等の影響を受けて低下
する。これを補正するために二次元フィルタ６をラプラ
シアンフィルタとして用い、輪郭強調信号を原信号に付
加することが行なわれる。周波数特性の低下分を予め映
像信号に乗せておくので、解像度が損なわれない画像を
得ることができる。

【００３９】図３の（ａ）は解像度補正の動作波形を示
す図、図３の（ｂ）は解像度補正後の周波数特性を示す
図である。ここに示すような解像度補正のための二次元
フィルタと、ＡＦ用の垂直方向高周波成分抽出のための
二次元フィルタとを共用することは可能であり、共用す
ることで回路規模の縮小を図れる。

【００４０】・また、モニタやＥＶＦ（電子ビューファ
インダ）に画像を出力する場合や画像データを圧縮する
場合において、解像感が損なわれないように、ラプラシ
アンフィルタを用いて輪郭強調信号を付加する事が行な
われる。この輪郭強調のための二次元フィルタと、ＡＦ
用の垂直方向高周波成分抽出のための二次元フィルタと
を共用することは可能であり、共用することで回路規模
の縮小を図れる。

【００４１】・ＦＭ（Frequency Modulation）方式での
磁気テープに対する記憶・再生においては、信号を復調
する際に高域になるほどノイズが大きくなり、Ｓ／Ｎが
悪くなる。ノイズは復調時において生じるものであるか
ら、その前に高域の信号だけをラプラシアンフィルタを
用いて強調し、復調後においてもとに戻せば、結果的に
は高域のノイズの大きさを信号の形を変えずに小さくす
ることができる。

【００４２】図４は、ビデオエンファシスによる高域ノ
イズ除去の仕組みを示す波形図である。上記高域強調の
ための二次元フィルタと、ＡＦ用の垂直方向高周波成分
抽出のための二次元フィルタとを共用することは可能で
あり、共用することで回路規模の縮小を図れる。

【００４３】・二次元フィルタをＬＰＦとして用いる場
面も幾つかある。例えば映像信号のノイズを低減させる
ためのＬＰＦとして用いられる。又ＡＥ（Auto Exposur
e ）のための評価値を得るには画像の細部の情報は必要
なく、画像全体を平均した明るさ、つまり画像の低周波
成分が必要である。従ってＡＥのためのＬＰＦとしても
用いられる。更に単純二値化処理においては、文字や図
形を撮影した画像は、文字部分に高周波成分が多く、
「照明むら」による原稿の下地レベルの変動は低周波成
分を有している。従って二値化の閾値となる下地レベル
抽出のためのＬＰＦとしても用いられる。

【００４４】これらのＬＰＦを構成するための二次元フ
ィルタと、ＡＦ用の垂直方向高周波成分抽出のための二
次元フィルタとを共用することは可能であり、共用する
ことで回路規模の縮小を図れる。

【００４５】・補色カラー撮像において色信号の折り返
し成分を除去するためにトラップが用いられる。

【００４６】図５の（ａ）は補色モザイクフィルタの例
を示す図で、図示のように補色モザイク方式の場合、水
平方向には二つの画素の繰り返しである。通常は、水平
方向に並んで読み出される信号の出力が、無彩色に対し
て等しくなるようにホワイトバランスが調整された後、
１画素ごとにスイッチングされ、輝度信号が生成され
る。こうすることで、無彩色に対しては水平方向の画素
数だけサンプリング点を得ることができる。しかし有彩
色に対しては、必ずしも２色の出力が等しくないので、
画素サンプリング周波数の１／２の周波数のところに輝
度キャリアが発生し、ここからの折り返しは輝度に対す
るモアレとなり、画質を劣化させる。また色キャリアも
同じ位置に発生するので、この付近の周波数成分をもつ
被写体は、無彩色であっても色が付いてしまう。これは
色信号の折り返し成分が、帯域内でモアレとなる現象で
ある。これらの折り返し成分を除去するためにトラップ
が必要となる。

【００４７】図５の（ｂ）は、補色モザイクフィルタの
特性を示す図である。図示の如く有彩色に対する輝度キ
ャリアと色キャリアの位置、すなわち画素サンプリング
周波数ｆs の１／２における応答を零にするようなトラ
ップが必要となる。このトラップを構成するための二次
元フィルタと、ＡＦ用の垂直方向高周波成分抽出のため
の二次元フィルタとを共用することは可能であり、共用
することで回路規模の縮小を図れる。

【００４８】・本実施形態では、二次元フィルタ６をＡ
Ｆ時における垂直方向高域成分を抽出するために用いて
いるが、映像信号の中域成分を抽出するＢＰＦとしても
用いることができる。

【００４９】図６は高域成分と中域成分との評価値変化
特性を示す図である。高域成分のみでは「ピンぼけ時」
の評価値変化が少ないので、中域成分も利用した方がＡ
Ｆの合焦する確率の向上において有利である。このよう
にＡＦ時において用いる二次元フィルタを、ＨＰＦやＢ
ＰＦ等として用いる事が可能である。

【００５０】（第２実施形態）図７は本発明の第２実施
形態の構成を示すブロック図である。この第２実施形態
は、以上述べたＡＦに必要な二次元フィルタ６を、様々
な機能の電子装置と共用する場合の一例を示す実施形態
である。図７に示すように、被写体像Ｘは、光量を調節
する絞り機構１と焦点調節用レンズを含むレンズ系２を
介して撮像素子３上に結像される。撮像素子３上に結像
された被写体像Ｘは、撮像素子３で光電変換されて電気
信号となり、さらにＡ／Ｄ変換器５によりデジタル信号
に変換される。このデジタル信号はデジタル撮像プロセ
ス４’によって処理され、映像信号となる。

【００５１】生成された映像信号について解像度補正を
行なう場合には、ＣＰＵ１３からの制御信号により、二
次元フィルタ６はラプラシアンフィルタとして動作する
ように係数を設定される。撮像プロセス４’には二次元
フィルタ６から輪郭強調信号が供給される。このため撮
像プロセス４’において、Ａ／Ｄ変換器５からの信号に
上記輪郭強調信号が付加される。

【００５２】モニタ２１およびＥＶＦ２２に輪郭強調さ
れた信号を出力する場合、およびデータを圧縮器１７で
圧縮したのちメモリ１８に記録する場合、および二値化
処理器７で単純二値化したのちプリンタ８に出力する場
合、の各場合においても上記と同様に二次元フィルタ６
はラプラシアンフィルタとして動作するように係数を設
定される。かくして上記と同様の手順で輪郭強調が行な
われる。

【００５３】補色カラー撮像において色信号の折り返し
成分を除去する場合は、ＣＰＵ１３からの制御信号によ
り、二次元フィルタ６はトラップとして動作するように
係数を設定される。このため二次元フィルタ６でフィル
タリングされた信号は、色信号の折り返しがなくなる。

【００５４】磁気テープ２０に記録する場合には、ＣＰ
Ｕ１３からの制御信号により、二次元フィルタ６はラプ
ラシアンフィルタとして動作するように係数を設定され
る。二次元フィルタ６でプリエンファシスされた信号
は、記録前処理器１９でＦＭ変調されたのち磁気テープ
２０に記録される。

【００５５】ＡＥを行なう場合には、ＣＰＵ１３からの
制御信号により、二次元フィルタ６はＬＰＦとして動作
するように係数を設定される。二次元フィルタ６にてフ
ィルタリングされた信号はＡＥ制御器２４に入力する。
ＡＥ制御器２４では、入力した信号が累積加算され、得
られたＡＥ評価値はＣＰＵ１３に送り込まれる。ＣＰＵ
１３では、送り込まれたＡＥ評価値に基づいた演算処理
が行なわれる。ＣＰＵ１３からの制御信号は、絞り機構
駆動部１４または撮像素子ドライバ１６に与えられる。
かくして絞り機構１または撮像素子３が駆動制御され、
適切な露光制御が行なわれる。

【００５６】ＡＦを行なう場合には、ＣＰＵ１３からの
制御信号により、二次元フィルタ６は所望のＨＰＦまた
はＢＰＦとして動作するように係数を設定される。二次
元フィルタ６でフィルタリングされた信号は、さらに一
次元フィルタ１０によってフィルタリングされ、ＡＦに
必要な高周波成分のみが抽出され、ＡＦ制御器２３に入
力する。ただし二次元フィルタ６をＢＰＦとして用いた
場合は、一次元フィルタ１０をバイパスさせる場合もあ
る。ＡＦ制御器２３では、高周波成分が累積加算されて
ＡＦ評価値が得られる。得られたＡＦ評価値はＣＰＵ１
３へ送り込まれる。ＣＰＵ１３では入力したＡＦ評価値
に基づいた演算処理が行なわれる。ＣＰＵ１３からの制
御信号は、レンズ駆動部１５に与えられる。かくして焦
点調節用レンズを含むレンズ系２が駆動制御され、高周
波成分が増大する方向にフィードバック制御されながら
フォーカシングが行なわれる。

【００５７】ここで、二次元フィルタ６の構成について
更に説明を加える。二次元フィルタ６は、主としてライ
ンバッファ（ディレイライン）、乗算器、加算器、除算
器によって構成される。本実施形態では３×３の二次元
フィルタの共用について述べているが、どの部分を共用
するかによって、得られる効果と回路規模が大きく変わ
ってくる。

【００５８】図８は全ての部分を共用した二次元フィル
タ６の第１の構成例を示すブロック図である。図８にお
いて３１，３２はラインバッファ、３３はフリップフロ
ップ群、３４は乗算器群、３５は加算器、３６は除算器
である。図８に示すように、全ての部分を共用した場合
は、１度に１種類のフィルタ特性しか得られない。従っ
て二次元フィルタ６を別の用途で共用する場合、同時に
２種類の出力を出すことは不可能なので、時分割で係数
を設定し直して用いなければならない。しかし全てを共
用していることから回路規模は非常に小さくて済む。

【００５９】図９はラインバッファと乗算器とを共用し
た二次元フィルタ６の第２の構成例を示すブロック図で
ある。図９において、３１，３２はラインバッファ、３
３はフリップフロップ群、３４は乗算器群、３５Ａ，３
５Ｂは加算器、３６Ａ，３６Ｂは除算器、３７Ａ，３７
Ｂは切換えスイッチ群である。

【００６０】切換えスイッチ群３７Ａ，３７Ｂを０Ｎ／
ＯＦＦすることにより、係数「０」を設定したことにな
るので、足し合わせる組み合わせが任意となり、若干の
特性を変えることが可能となる。従って特性が若干異な
った出力を、同時に二つ以上出力することができる。回
路規模の大きいラインバッファ３１，３２と乗算器群３
３とを共用しているので回路規模は極めて小さくて済
む。

【００６１】図１０はラインバッファのみを共用した二
次元フィルタ６の第３の構成例を示すブロック図であ
る。それぞれの用途に合ったフィルタ特性を同時に実現
することが可能となる。回路規模は図９のものに比べて
多少大きくなってしまうが、高価なラインバッファ３
１，３２を共用しているので、メリットは十分ある。

【００６２】本実施形態における二次元フィルタ６の構
成については、３×３の場合を用いて説明したが、ライ
ンバッファをさらに追加して４×４以上としても良い。
しかしながら、二次元フィルタ６の構成を極力簡素化し
たい場合には、上述したように３×３程度で十分であ
る。また図９に示す二次元フィルタ６の第２の構成例、
図１０に示す二次元フィルタ６の第３の構成例において
は、出力を３本以上にすることも可能である。

【００６３】以上述べたとおり、ＡＦに必要な二次元フ
ィルタ６は様々な機能を有する電子装置と共用すること
が可能であるが、以後は二値化処理器７と共用する場合
を代表例として説明する。

【００６４】（第３実施形態）この第３実施形態は、フ
ィルタの切り換えを、切換えスイッチによる切換え操作
によってではなく、係数の設定によって行なう場合の実
施形態である。以下、その構成を図１１に示すブロック
図を用いて説明する。

【００６５】被写体像Ｘは、光量を調節する絞り機構１
と焦点調節用レンズを含むレンズ系２を介して撮像素子
３上に結像される。撮像素子３上に結像された被写体像
Ｘは、撮像素子３で光電変換されて電気信号となり、さ
らに撮像回路４により信号処理されて映像信号となる。
生成された映像信号はＡ／Ｄ変換器５によりデジタル信
号に変換される。この変換されたデジタル信号は、カメ
ラのモードに応じて異なった処理がなされる。そのため
に、二次元フィルタ６および一次元フィルタ１０には，
フィルタ・コントローラ３８からの制御信号により、カ
メラのモードに応じた係数が設定される。

【００６６】「ＡＥモードの場合」二次元フィルタ６と
一次元フィルタ１０とに前述したバイパス機能と同等の
機能が生じるように係数が設定される。従ってＡ／Ｄ変
換器５の出力は、累積加算器１２に直接入力するものと
なる。累積加算器１２は、入力した輝度信号成分を累積
加算してＡＥ評価値を求め、これをＣＰＵ１３に送り込
む。ＣＰＵ１３は、送り込まれたＡＥ評価値に基づいた
演算処理を行ない、絞り機構駆動部１４または撮像素子
ドライバ１６に制御信号を与える。かくして絞り機構１
または撮像素子３が駆動制御され、適切な露光制御が行
なわれる。

【００６７】「ＡＦモードの場合」二次元フィルタ６に
バイパス機能と同等の機能を生じさせる係数またはＡＦ
用係数が設定されると共に、一次元フィルタ１０にＡＦ
用の係数が設定される。そうするとＡ／Ｄ変換器５の出
力であるデジタル信号から、ＡＦに必要な高周波成分の
みが抽出され、これが累積加算器１２に入力する。二次
元フィルタ６の係数設定の切り換えに関しては、後で詳
細に述べる。

【００６８】累積加算器１２は、高周波成分を累積加算
してＡＦ評価値を求め、これをＣＰＵ１３に送り込む。
ＣＰＵ１３は送り込まれたＡＦ評価値に基づいた演算処
理を行ない、レンズ駆動部１５に制御信号を与える。か
くして焦点調節用レンズを含むレンズ系２は、高周波成
分が増大する方向にフィードバック制御され、フォーカ
シングが行なわれる。

【００６９】「撮影モードの場合」二次元フィルタ６に
は二値化用の係数が設定される。そして、Ａ／Ｄ変換器
５の出力は二次元フィルタ６でエッジ強調された後、二
値化処理器７に入力する。二値化処理器７は、入力した
信号に対し、被写体に応じた単純二値化処理あるいは疑
似中間調処理を施す。二値化処理された信号は、その
後、プリンタ８により画像としてプリントアウトされ
る。

【００７０】図１２は係数の設定によりフィルタ切換え
を行なうようにした場合のカメラシーケンスのフロー図
である。以下このフロー図を用いてカメラシーケンスに
つきステップＳ２０１から順次説明する。

【００７１】「Ｓ２０１」 電源がＯＮであるか否かが
判定される。ＯＮであると判定されると次のステップに
進む。

【００７２】「Ｓ２０２」 二次元フィルタ６と一次元
フィルタ１０にバイパス機能と同等の機能が発揮される
ような係数が設定される。図１３の（ａ）は二次元フィ
ルタ６（３×３の空間フィルタ）にバイパス機能と同等
の機能が発揮されるような係数が設定された場合のフィ
ルタ状態を示す図であり、図１３の（ｂ）は一次元フィ
ルタ１０（二次元ＩＩＲフィルタ）にバイパス機能と同
等の機能が発揮されるような係数が設定された場合のフ
ィルタ状態を示す図である。かくして、Ａ／Ｄ変換器５
の出力が直接、累積加算器１２に入力する。

【００７３】「Ｓ２０３」 累積加算器１２において輝
度信号が加え合わせられ、ＡＥ評価値が求められ、その
評価値に従ってＣＰＵ１３が露出を合わせる。露出が合
わせられると、１ｓｔトリガを受け付け得る態勢ができ
る。

【００７４】「Ｓ２０４」 １ｓｔトリガがＯＮか否か
が判定され、ＯＮと判定されると次のステップへ進む。

【００７５】「Ｓ２０５」 一次元フィルタ１０にＡＦ
用ＨＰＦとなすための係数が設定される。

【００７６】「Ｓ２０６」 Ａ／Ｄ変換器５の出力は、
二次元フィルタ６をバイパスし、一次元フィルタ１０の
みによってフィルタリングされた後、累積加算器１２に
入力する。累積加算器１２では、高周波成分が足し合わ
されてＡＦ評価値が求められる。ＣＰＵ１３により、入
力した上記ＡＦ評価値に従った山登りＡＦ制御が行なわ
れる。

【００７７】「Ｓ２０７」 合焦であるか否かが判断さ
れ、合焦したものと判断された場合には、２ｎｄトリガ
を受け付けるようになる。また、ある一定値以上のＡＦ
評価値のピークが無く、非合焦と判断された場合には、
ステップＳ２０８へ進む。

【００７８】「Ｓ２０８」 二次元フィルタ６にＡＦ用
係数が設定される。図１３の（ｃ）は、二次元フィルタ
６（３×３の空間フィルタ）に垂直方向に重み付けした
係数を設定した場合のフィルタ状態を示す図である。か
くして、Ａ／Ｄ変換器５の出力が二次元フィルタ６によ
ってフィルタリングされ、垂直方向の高周波成分が抽出
された後、さらに一次元フィルタ１０によってフィルタ
リングされ、累積加算器１２に入力する。

【００７９】「Ｓ２０９」 累積加算器１２には、水
平、垂直両方の高周波成分を含んだ信号が入力されるこ
とになり、Ｓ２０６と同様のＡＦ制御が行なわれる。合
焦した後、２ｎｄトリガを受け付けるようになる。

【００８０】「Ｓ２１０」 ２ｎｄトリガがＯＮか否か
が判定され、ＯＮと判定されると、次のステップへ進
む。

【００８１】「Ｓ２１１」 二次元フィルタ６に、二値
化用の係数が設定される。図１３の（ｄ）は二次元フィ
ルタ６（３×３の空間フィルタ）に水平方向および垂直
方向の両方に重み付けした係数を設定した場合のフィル
タ状態を示す図である。かくしてデジタル信号には二値
化処理に最適な輪郭強調が施される。

【００８２】「Ｓ２１２」 二値化処理、プリントアウ
ト等の撮影処理が行なわれ、カメラシーケンスが終了す
る。

【００８３】ところで本実施形態で述べた構成のカメラ
を用いて様々な被写体についてＡＦの実験を行なった結
果、次のような現象が生じることが判明した。すなわ
ち、映像信号にノイズが多い場合において、二次元フィ
ルタ６によりフィルタリングすると、ノイズに強調がか
かり本来ＡＦに必要な信号がノイズに埋もれてしまい、
良好なＡＦができなくなってしまうという現象である。
以下この問題を解決するための手段を含む実施形態につ
いて説明する。

【００８４】（第４実施形態）この第４実施形態のハー
ド的な構成は、図１に示すブロック図と同じである。カ
メラシーケンスは、図１４のフロー図に示す通りのもの
である。以下、図１４のフロー図を用いてカメラシーケ
ンスにつき、ステップＳ３０１から順次説明する。

【００８５】「Ｓ３０１」 電源がＯＮであるか否かが
判定される。ＯＮであると判定されると次のステップに
進む。

【００８６】「Ｓ３０２」 切換えスイッチ（ＳＷ．
Ｑ）１１がＤ端子側に切り換わる。そうすると、Ａ／Ｄ
変換器５の出力が直接、累積加算器１２に入力する。

【００８７】「Ｓ３０３」 累積加算器１２において輝
度信号が加え合わせられ、ＡＥ評価値が求められ、その
評価値に従ってＣＰＵ１３が露出を合わせる。露出が合
わせられると、１ｓｔトリガを受け付け得る態勢ができ
る。

【００８８】「Ｓ３０４」 １ｓｔトリガがＯＮか否か
が判定され、ＯＮと判定されると次のステップへ進む。

【００８９】「Ｓ３０５」 ＡＥの結果を基に被写体の
明るさの判定が行なわれる。明るさが基準以上であると
判定された場合は、ステップＳ３０６へ進み、明るさが
基準未満であると判定された場合は、ステップＳ３０８
へ進む。

【００９０】「Ｓ３０６」 切換えスイッチ（ＳＷ．
Ｐ）９がＡ端子側に切り換わり、切換えスイッチ（Ｓ
Ｗ．Ｑ）１１がＣ端子側に切り換わる。そうすると、Ａ
／Ｄ変換器５の出力が、二次元フィルタ６によってフィ
ルタリングされた後、さらに一次元フィルタ１０によっ
てフィルタリングされ累積加算器１２に入力する。Ｓ３
０６で切換えスイッチ（ＳＷ．Ｐ）９がＡ端子側に切り
換えられたのは、被写体が明るいので映像信号にノイズ
が少ないと考えられるためである。

【００９１】「Ｓ３０７」 累積加算器１２には、水平
方向および垂直方向の両方向の高周波成分を含んだ信号
が入力されることになる。累積加算器１２では高周波成
分が足し合わされてＡＦ評価値が求められ、この評価値
に従ってＣＰＵ１３が山登りＡＦ制御を行なう。合焦し
た後、２ｎｄトリガを受け付けるようになる。

【００９２】「Ｓ３０８」 切換えスイッチ（ＳＷ．
Ｐ）９がＢ端子側に切り換わり、切換えスイッチ（Ｓ
Ｗ．Ｑ）１１がＣ端子側に切り換わる。したがってＡ／
Ｄ変換器５の出力は、二次元フィルタ６をバイパスし、
一次元フィルタ１０のみによるフィルタリングを行なわ
れた後、累積加算器１２に入力する。Ｓ３０８で切換え
スイッチ（ＳＷ．Ｐ）９がＢ端子側に切り換えられたの
は、被写体が暗いので映像信号にノイズが多いと考えら
れるためである。

【００９３】「Ｓ３０９」 累積加算器１２ではＳ３０
７と同様にＡＦ制御が行なわれ、合焦した後、２ｎｄト
リガを受け付けるようになる。

【００９４】「Ｓ３１０」 ２ｎｄトリガがＯＮか否か
が判定され、ＯＮと判定されると、次のステップへ進
む。

【００９５】「Ｓ３１１」 二値化処理、プリントアウ
ト等の撮影処理が行なわれ、カメラシーケンスが終了す
る。

【００９６】（第５実施形態）この第５実施形態は、被
写体の明るさに応じて二次元フィルタの係数の設定を可
変にする実施形態である。本実施形態のハード的な構成
は、図１１のブロック図（第３実施形態の構成図）に示
すものと同じである。カメラシーケンスは図１５のフロ
ー図に示す通りである。以下、図１５のフロー図を用い
てカメラシーケンスにつき、ステップＳ４０１から順次
説明する。

【００９７】「Ｓ４０１」 電源がＯＮであるか否かが
判定される。ＯＮであると判定されると次のステップに
進む。

【００９８】「Ｓ４０２」 二次元フィルタ６と一次元
フィルタ１０にバイパス機能と同等の機能が発揮される
ような係数が設定される。そうすると、Ａ／Ｄ変換器５
の出力が直接、累積加算器１２に入力する。

【００９９】「Ｓ４０３」 累積加算器１２において輝
度信号が加え合わせられ、ＡＥ評価値が求められ、その
評価値に従ってＣＰＵ１３が露出を合わせる。露出が合
わせられると、１ｓｔトリガを受け付け得る態勢ができ
る。

【０１００】「Ｓ４０４」 １ｓｔトリガがＯＮか否か
が判定され、ＯＮと判定されると次のステップへ進む。

【０１０１】「Ｓ４０５」 ＡＥの結果に応じて二次元
フィルタ６に輝度に応じて可変なＡＦ用の係数が設定さ
れる。図１６の（ａ）（ｂ）（ｃ）は被写体の明るさと
二次元フィルタ６の係数の関係を示す図である。輝度レ
ベルが低い場合は、映像信号にノイズが多いのでエッジ
強調をかけないようにする。また、輝度レベルが高い場
合は、映像信号にノイズが少ないのでエッジ強調を強く
かけ、垂直方向の高周波成分がより十分抽出できるよう
にする。

【０１０２】また、一次元フィルタ１０にＡＦ用ＨＰＦ
となるための係数が設定される。そうすると、Ａ／Ｄ変
換器５の出力が、二次元フィルタ１０と一次元フィルタ
６とによってフィルタリングされて累積加算器１２に入
力する。

【０１０３】「Ｓ４０６」 累積加算器１２には、水平
方向および垂直方向の両方向の高周波成分を含んだ信号
が入力され、高周波成分が足し合わされてＡＦ評価値が
求められる。その評価値に従ってＣＰＵ１３が山登りＡ
Ｆ制御を行なう。合焦したのち、２ｎｄトリガを受け付
けるようになる。

【０１０４】「Ｓ４０７」 ２ｎｄトリガがＯＮか否か
が判定され、ＯＮと判定されると、次のステップへ進
む。

【０１０５】「Ｓ４０８」 二値化処理、プリントアウ
ト等の撮影処理が行なわれ、カメラシーケンスが終了す
る。

【０１０６】本実施形態では、被写体の明るさに応じて
二次元フィルタ６の係数の設定を可変にする場合につい
て説明したが、二次元フィルタ６の周波数特性に応じ
て、一次元フィルタ１０の周波数特性を可変にすると、
さらに良好なオートフォーカスが実現できる。

【０１０７】（第６実施形態）この第６実施形態は、図
１１のブロック図に示された構成と図１５のフロー図に
示された処理手順とで実現可能である。図１１と図１５
については、第５実施形態の説明において既に説明済み
であるので、ここでは二次元フィルタ６の周波数特性に
応じて、一次元フィルタ１０の周波数特性をどのように
変えればよいのかという点に関して、具体例をあげて説
明する。

【０１０８】図１７の（ａ）は一次元フィルタの周波数
特性、（ｂ）は二次元フィルタの周波数特性、（ｃ）は
二つのフィルタを縦続接続したときの周波数特性を示し
ている。（ａ）に示す周波数特性はカットオフ周波数ｆ
ｃのＨＰＦ特性であり、また（ｂ）に示す周波数特性は
ナイキスト周波数ｆN を中心に山状に盛り上がった特性
である。したがって上記二つの特性を重ね合わせた周波
数特性は、当然（ｃ）に示すようにナイキスト周波数ｆ
N を中心に山状に盛り上がったものとなる。この山状の
盛り上がりが大きい場合には、データがオーバーフロー
してしまい、正しい結果が得られない。

【０１０９】そこで図１７の（ｄ）に示すように、一次
元フィルタ１０の周波数特性を二次元フィルタ６の周波
数特性を考慮に入れ、予め右下がりの特性にしておく。
そうすると、二つのフィルタを縦続接続したときの周波
数特性は、（ｆ）に示すように、ナイキスト周波数ｆN
を中心とした山状の盛り上がりが小さく抑えられた形と
なる。

【０１１０】このように二次元フィルタ６の周波数特性
を、一次元フィルタ１０の周波数特性で補正可能である
ことが分かる。したがって二次元フィルタ６および一次
元フィルタ１０の係数を、いずれも細かく設定する必要
はなく、例えば二次元フィルタ６の構成を簡素化したた
めに係数を粗くしか設定できない場合であっても、一次
元フィルタ１０の係数さえ細かく設定すれば、所望の周
波数特性を適確に得られることになる。

【０１１１】図１８は係数を細かく設定可能な一次元フ
ィルタ１０の構成を示す図である。一次元フィルタ１０
はもともとＡＦの確度を保つために細かく係数を設定で
きるようになっている。図示の如く５個の乗算器群をも
っているので、様々な振幅周波数特性を実現できる。

【０１１２】図１９は係数を簡略化した二次元フィルタ
６の構成を示すブロック図である。図１９において、３
９は加算器群、４０はビットシフト処理器である。図１
９に示すように、この二次元フィルタ６は、フリップフ
ロップを「３×３」の二次元配置とした小規模なもので
あって、８個の加算器群３９をもっている。この例では
注目画素のまわり８画素は全て同じ係数とし、また乗算
器を使わずにビットシフト処理器４０によりビットシフ
ト処理を行なっている。従ってより簡素化されたフィル
タとなっている。図１９の如く構成されたものでは、設
定できる係数はビットシフト処理により、右に１ビット
シフトさせて「０．５」（＝１／２），更に右に２ビッ
トシフトさせて「０．２５」（＝１／４），更にまた右
に３ビットシフトさせて「０．１２５」（＝１／８），
更にまた右に４ビットシフトさせて「０．０６２５」
（＝１／１６）…という具合にかなり粗くなってしま
う。しかし前述したように一次元フィルタ１０で周波数
特性を補うことが可能なので、トータルとして所望の振
幅周波数特性は必ず得られることになる。また、二次元
フィルタ６自体の構成も極力簡素化される。

【０１１３】ところで、上記したように映像信号に高周
波成分が非常に多く含まれている場合、二次元フィルタ
６の出力は増大してしまう。その場合、後段の回路はそ
れに合わせて多ビットバス構成としなければならなくな
る。この点を考慮に入れた実施形態を以下に示す。

【０１１４】（第７実施形態）図２０は第７実施形態の
主要部を示すブロック図である。図２０に示す構成は図
１１に示すブロック図の主要部とほとんど同じである
が、一次元フィルタ１０と累積加算器１２との間にビッ
トシフト処理器４１を追加挿入したものとなっている。
フィルタ・コントローラ３８からの制御信号により二次
元フィルタ６にある係数が設定されると、二次元フィル
タ６は入力ではｎビットだったデジタル信号を、ｎ＋ｍ
ビットに増大させる。二次元フィルタ６に設定した係数
から、二次元フィルタ６の出力が何ビット（ｎ＋ｍ）に
増大したかの情報は、フィルタ・コントローラ３８から
ビットシフト処理器４１に与えられる。したがってビッ
トシフト処理器４１は与えられた情報に基づき、その増
大ビット（ｍビット）分だけ右にシフト処理するように
設定される。右にシフト処理するということは、シフト
した分だけ下位ビット側を切り捨てることに相当する。
従って、ビットシフト処理器４１において、デジタル信
号は再びｎビットに変換され、後段の累積加算器１２で
は、常にｎビットでの処理が可能となる。

【０１１５】図２１は二次元フィルタ６によるビット幅
の増大の様子を示す図である。図２１の（ｂ）に示すよ
うに、注目画素データをＧ、周辺画素データをＳ1 〜Ｓ
8 とし、それぞれ８ビットのデータとする。そこでま
ず、図２１の（ｂ）に示すように、周辺画素データＳ1
〜Ｓ8 を足し合わせるのに、３回の加算が行なわれるた
め、データは１１ビットに増大する。但し、数値自体が
必ず１１ビットになるというわけではない。１１ビット
にする理由は、扱っている数値が２進数なので、加算１
回に対して桁上がりする可能性が必ずあり、ハードとし
て予め１ビット多いビット幅の構成にしなければならな
いからである。つまり加算を３回行なうのであるから、
ハードとして３ビット多いビット幅、すなわち１１ビッ
トのビット幅にしておく必要があるからである。二次元
フィルタ６は、さらに周辺画素データＳ1 〜Ｓ8 を足し
合わせたものと、注目画素データＧとを足し合わせるの
で、１２ビットのビット幅が必要になる。図２１の
（ａ）においてＵＳＢは上位ビット側を示し、ＬＳＢは
下位ビット側を示している。

【０１１６】二次元フィルタ６でデータが１２ビットに
増大しても、ビットシフト処理器４１によるビットシフ
ト処理により、右に４ビットだけシフトすれば、下位４
ビットは切り捨てられたことになるので、データは８ビ
ットに戻る。このようにするとデータの精度は落ちる
が、オートフォーカスのデータ処理ではデータの相対的
な大きさのみが重要なので、データ精度の低下による支
障はない。

【０１１７】（第８実施形態）図２２は第８実施形態の
主要部を示すブロック図である。図２２に示す構成は図
２０に示す構成と同様に、図１１に示すブロック図の主
要部とほとんど同じであるが、ビットシフト処理器４１
を二次元フィルタ６と一次元フィルタ１０との間に追加
挿入したものとなっている。

【０１１８】この構成であると、後段の一次元フィルタ
１０および累積加算器１２の両方とも、常にｎビットで
の処理が可能となる。この実施形態におけるカメラシー
ケンスは、図１５のフロー図に示されているシーケンス
と同様である。ただしステップＳ４０５において、二次
元フィルタ６の係数を設定するときに、ビットシフト処
理器４１のシフト量も同時に設定することを加えさえす
ればよい。

【０１１９】（実施形態のまとめ）前記実施形態に示さ
れたカメラの構成および作用効果をまとめると次の通り
である。

【０１２０】［１］実施形態に示されたカメラは、焦点
調節用レンズを含むレンズ系（１，２）を介した被写体
光に対応して映像信号を出力する撮像手段（３，４）
と、該撮像手段（３，４）から出力される映像信号に基
づいて上記焦点調節用レンズを駆動制御して自動的に焦
点調節を行なうようにした自動焦点調節手段（５，１
０，１２，１３，１５）とを備えたカメラにおいて、上
記自動焦点調節手段（５，１０，１２，１３，１５）
は、上記撮像手段（３，４）より出力された映像信号か
ら上記焦点調節を行なうために必要な信号成分である第
１の焦点調節用評価値（ａ）を抽出するための一次元フ
ィルタ（１０）と、上記撮像手段（３，４）より出力さ
れる映像信号から上記焦点調節を行なうために必要な信
号成分である上記第１の焦点調節用評価値（ａ）とは異
なる第２の焦点調節用評価値（ｂ）を抽出するための二
次元フィルタ（６）とを備え、上記一次元フィルタ（１
０）で抽出された第１の焦点調節用評価値（ａ）のみに
基づく焦点調節動作が不可能であることを検出したと
き、該第１の焦点調節用評価値（ａ）と共に上記第２の
焦点調節用評価値（ｂ）も利用して焦点調節動作を行な
うものとなっている。

【０１２１】上記カメラは、次のような作用効果を奏す
る。縦線のない被写体、横線のない被写体の両方にピン
トを合わせるためには、水平および垂直両方向の高周波
成分を抽出できるフィルタが必要である。本来は、二次
元フィルタ（６）のみでその目的は達成できるが、合焦
する確率を上げようとするとその構成が複雑となり、規
模が大型化しかつコスト高を招く。しかるに上記カメラ
においては、オートフォーカスのために調整された一次
元フィルタ（１０）と、簡単な構成の二次元フィルタ
（６）と併用することで目的を達成できるので、構成が
簡単で規模は小さくてすみ、大型化およびコスト高を招
かずに済む。

【０１２２】［２］実施形態に示されたカメラは、上記
［１］に記載のカメラであって、かつ上記自動焦点調節
手段（５，１０，１２，１３，１５）は、上記第１の焦
点調節用評価値（ａ）とともに上記第２の焦点調節用評
価値（ｂ）を利用するにあたって、上記二次元フィルタ
（６）で抽出された第２の焦点調節用評価値（ｂ）を上
記一次元フィルタ（１０）に入力して第１の焦点調節用
評価値（ａ）を得ることにより焦点調節動作を行なうも
のとなっている。

【０１２３】上記カメラは、次のような作用効果を奏す
る。ＡＦ専用のフィルタを用いて構成するのではなく、
二次元フィルタ（６）と一次元フィルタ（１０）とを縦
続接続した構成としたので、二次元フィルタ（６）の構
成が簡素化されると共に、前段の二次元フィルタ（６）
を他の目的に使うことも可能となる。

【０１２４】［３］実施形態に示されたカメラは、上記
［２］に記載のカメラであって、かつ上記撮像手段
（３，４）より出力された映像信号に対して所定の信号
処理を施すための映像処理手段（７）を更に備えてお
り、上記二次元フィルタ（６）が、上記映像処理手段
（７）に供給される映像信号に対して前処理するための
前処理フィルタを兼用するものとなっている。

【０１２５】上記カメラにおいては、次のような作用効
果が得られる。二次元フィルタ６がＡＦと映像処理とに
兼用されているので、回路やメモリを少なくする事がで
き、低コスト化をはかれる。

【０１２６】［４］実施形態に示されたカメラは、上記
［３］に記載のカメラであって、かつ上記二次元フィル
タ（６）は、上記第２の焦点調節用評価値（ｂ）を抽出
して焦点調節動作を行なうときと、上記映像処理手段
（７）に対する前処理としてのフィルタ処理を行なうと
きとでは、異なったフィルタ係数が設定されるように構
成されたものとなっている。

【０１２７】上記カメラは、次のような作用効果を奏す
る。ＡＦ時と映像処理時とでは別個の係数が設定される
ので、それぞれの処理に適合した二次元フィルタ（６）
を実現できる。

【０１２８】［５］実施形態に示されたカメラは、上記
［４］に記載のカメラであって、かつ上記二次元フィル
タ（６）は、上記第２の焦点調節用評価値（ｂ）を抽出
して焦点調節動作を行なうときのフィルタ係数が、当該
撮像画面に対して垂直方向に重み付けを行なうように設
定され、映像処理手段としての二値化処理手段（７）に
対する前処理としてのエッジ強調処理を行なうときのフ
ィルタ係数が、当該撮像画面に対して水平及び垂直の両
方向に重み付けを行なうように設定される如く構成され
たものとなっている。

【０１２９】上記カメラは、次のような作用効果を奏す
る。ＡＦ時には本来の目的である垂直方向の高周波成分
の抽出を達成でき、また二値化処理時には水平、垂直方
向ともにエッジ強調をかけることができるので、それぞ
れの処理に好適な適応形二次元フィルタを実現できる。

【０１３０】［６］実施形態に示されたカメラは、上記
［２］に記載のカメラであって、かつ被写体の輝度を検
出するための被写体輝度検出手段（４，５，１２，１
３）を更に備えており、上記被写体輝度検出手段（４，
５，１２，１３）で検出された被写体の輝度が所定のレ
ベル以下であると判断されたとき、上記自動焦点調節手
段（６，１０，１２，１３，１５）は上記一次元フィル
タ（１０）で抽出された第１の焦点調節用評価値（ａ）
のみで焦点調節動作を行なうものとなっている。

【０１３１】上記カメラは、次のような作用効果を奏す
る。被写体が暗いとき、つまり映像信号のノイズの量が
多いときは、二次元フィルタ（６）をかけないので、ノ
イズの影響を大きく受けずに済む。

【０１３２】［７］実施形態に示されたカメラは、上記
［２］に記載のカメラであって、かつ被写体の輝度を検
出するための被写体輝度検出手段（４，５，１２，１
３）を更に備えており、上記二次元フィルタ（６）は上
記被写体輝度検出手段（４，５，１２，１３）で検出さ
れた被写体の輝度レベルの高低に応じて、その周波数特
性を変更する如く構成されたものとなっている。

【０１３３】上記カメラは、次のような作用効果を奏す
る。被写体の明るさ、つまり映像信号のノイズの量によ
って二次元フィルタ（６）の係数が変えられるので、被
写体の明るさに応じた最適なＡＦを実現できる。

【０１３４】［８］実施形態に示されたカメラは、上記
［７］に記載のカメラであって、かつ上記二次元フィル
タは、上記被写体輝度検出手段（４，５，１２，１３）
で検出された被写体の輝度レベルが高いほど、入力され
る映像信号へのエッジ強調度が高くなるように構成され
たものとなっている。

【０１３５】上記カメラは、次のような作用効果を奏す
る。被写体の明るさ、つまり映像信号のノイズの量によ
って二次元フィルタ（６）の係数が変えられるので、被
写体の明るさに応じた最適なＡＦを実現できる。

【０１３６】［９］実施形態に示されたカメラは、上記
［２］に記載のカメラであって、かつ上記一次元フィル
タの周波数特性が、上記二次元フィルタのもつ周波数特
性に応じて設定されるものとなっている。

【０１３７】上記カメラは、次のような作用効果を奏す
る。二次元フィルタ（６）の係数を粗くしか設定できな
くても、一次元フィルタ（１０）の係数さえ細く設定で
きれば両方のフィルタ（６，１０）を加え合わせた最終
的な周波数特性を自在に変えることができる。したがっ
て二次元フィルタ（６）としては、簡易な構成のもので
良い利点がある。

【０１３８】［１０］実施形態に示されたカメラは、上
記［２］に記載のカメラであって、かつ上記カメラは、
上記撮像手段（３，５）り出力される映像信号をディジ
タル映像信号に変換するためのＡ／Ｄ変換手段（５）を
更に備え、二次元フィルタ（６）は、上記Ａ／Ｄ変換手
段（５）で変換されたディジタル映像信号から第２の焦
点調節用評価値（ｂ）を抽出するものであって、該抽出
された第２の焦点調節用評価値（ｂ）のビット幅ないし
は該抽出された第２の焦点調節用評価値（ｂ）を入力す
る一次元フィルタ（１０）で抽出された第１の焦点調節
用評価値のビット幅を、当該二次元フィルタ（６）がも
つ周波数特性に応じて設定変更することにより、該第１
の焦点調節用評価値（ａ）に基づく累積加算値のビット
幅を一定にする手段を備えたものとなっている。

【０１３９】上記カメラは、次のような作用効果を奏す
る。即ちビット幅が一定なので、後段の回路は必要最小
限のビット幅を有すればよいことになる。従って、回路
規模が縮小し、ローコスト化につながる。

【０１４０】

【発明の効果】本発明によれば、簡素な二次元フィルタ
と一次元フィルタとを組合わせ、両フィルタの特長を巧
みに利用した構成となっているため、カメラを縦／横の
いずれの姿勢に構えても、また被写体が縦線／横線のい
ずれか一方のみで構成されていても、常に確実に評価値
を抽出して良好なオートフォーカス動作を行なえる上、
構成が簡単でコスト高を招くことのない自動焦点調節手
段を備えたカメラを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係るカメラの構成を示
すブロック図。

【図２】本発明の第１実施形態に係るカメラシーケンス
を示すフロー図。

【図３】本発明の第１実施形態に係るカメラの解像度補
正についての説明図。

【図４】本発明の第１実施形態に係るカメラの高域ノイ
ズ除去手段についての説明図。

【図５】本発明の第１実施形態に係るカメラの補色モザ
イクフィルタに関する説明図。

【図６】本発明の第１実施形態に係るカメラの高域成分
と中域成分との評価値変化についての説明図。

【図７】本発明の第２実施形態に係るカメラの構成を示
すブロック図。

【図８】本発明の第２実施形態に係るカメラの二次元フ
ィルタの第１構成例を示す図。

【図９】本発明の第２実施形態に係るカメラの二次元フ
ィルタの第２構成例を示す図。

【図１０】本発明の第２実施形態に係るカメラの二次元
フィルタの第３構成例を示す図。

【図１１】本発明の第３実施形態に係るカメラの構成を
示すブロック図。

【図１２】本発明の第３実施形態に係るカメラのカメラ
シーケンスを示すフロー図。

【図１３】本発明の第３実施形態に係るカメラの二次元
フィルタおよび一次元フィルタの動作状態を示す図。

【図１４】本発明の第４実施形態に係るカメラシーケン
スを示すフロー図。

【図１５】本発明の第５実施形態に係るカメラシーケン
スを示すフロー図。

【図１６】本発明の第５実施形態に係る被写体の明るさ
に対する二次元フィルタの係数の関係を示す図。

【図１７】本発明の第６実施形態に係る一次元フィルタ
の周波数特性を示す波形図。

【図１８】本発明の第６実施形態に係る細い係数を設定
可能な一次元フィルタの構成を示す図。

【図１９】本発明の第６実施形態に係る簡素化された二
次元フィルタの構成を示すブロック図。

【図２０】本発明の第７実施形態に係るカメラの主要部
の構成を示すブロック図。

【図２１】本発明の第７実施形態に係る二次元フィルタ
のビット幅増大の様子を示す図。

【図２２】本発明の第８実施形態に係るカメラの主要部
の構成を示すブロック図。

【図２３】従来技術の問題点を説明するために示したカ
メラ姿勢と撮像素子の走査方向との関係を示す図。

【符号の説明】

１…絞り機構 ２…焦点調節用レンズを含むレンズ系 ３…電荷結合素子（ＣＣＤ）からなる撮像素子 ４…撮像回路 ５…Ａ／Ｄ変換器 ６…二次元フィルタ ７…二値化処理器 ８…プリンタ ９…切換えスイッチ（ＳＷ．Ｐ） １０…一次元フィルタ １１…切換えスイッチ（ＳＷ．Ｑ） １２…累積加算器 １３…ＣＰＵ（中央演算処理装置） １４…絞り機構駆動部 １５…レンズ駆動部 １６…撮像素子ドライバ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】焦点調節用レンズを含む光学系を介した被
   写体光に対応して映像信号を出力する撮像手段と、該撮
   像手段より出力される映像信号に基づいて上記焦点調節
   用レンズを駆動制御して自動的に焦点調節を行なうよう
   にした自動焦点調節手段を備えたカメラにおいて、 上記自動焦点調節手段は、 上記撮像手段より出力された映像信号から上記焦点調節
   を行なうために必要な信号成分である第１の焦点調節用
   評価値を抽出するための一次元フィルタと、 上記撮像手段より出力される映像信号から上記焦点調節
   を行なうために必要な信号成分である上記第１の焦点調
   節用評価値とは異なる第２の焦点調節用評価値を抽出す
   るための二次元フィルタとを備え、 上記一次元フィルタで抽出された上記第１の焦点調節用
   評価値のみに基づく焦点調節動作が不可能であることが
   検出されたとき、該第１の焦点調節用評価値と共に上記
   第２の焦点調節用評価値も利用して焦点調節動作を行な
   うものであることを特徴とするカメラ。
2. 【請求項２】上記自動焦点調節手段は、上記第１の焦点
   調節用評価値と共に上記第２の焦点調節用評価値を利用
   するにあたって、 上記二次元フィルタで抽出された第２の焦点調節用評価
   値を上記一次元フィルタに入力して上記第１の焦点調節
   用評価値を得ることにより、焦点調節動作を行なうもの
   であることを特徴とする請求項１に記載のカメラ。
3. 【請求項３】上記撮像手段より出力された映像信号に対
   し、所定の信号処理を施すための映像処理手段を更に備
   えており、 上記二次元フィルタが、上記映像処理手段に供給される
   映像信号について前処理を行なう前処理フィルタを兼ね
   ていることを特徴とする請求項２に記載のカメラ。