JP2001264848A

JP2001264848A - 撮影補助装置

Info

Publication number: JP2001264848A
Application number: JP2000080243A
Authority: JP
Inventors: Hidetomo Tateno; 英智舘野; Hideo Fujikake; 英夫藤掛; Hiroto Sato; 弘人佐藤; Atsushi Yoneuchi; 淳米内; Yuzuru Tsuchiya; 譲土屋
Original assignee: Nippon Hoso Kyokai NHK; Japan Broadcasting Corp; Fuji Photo Optical Co Ltd
Current assignee: Fujinon Corp; Japan Broadcasting Corp
Priority date: 2000-03-22
Filing date: 2000-03-22
Publication date: 2001-09-26
Anticipated expiration: 2020-03-22
Also published as: JP4147718B2

Abstract

(57)【要約】【課題】窓ガラスや水面等で反射された偏光を除去する
ための液晶偏光フィルタが設置された撮影カメラの近傍
に、同様の液晶偏光フィルタを設置したセンサーカメラ
を設置し、センサーカメラの液晶偏光フィルタの透過軸
方向を回転させながらセンサーカメラで撮影を行い、セ
ンサーカメラの映像信号のうち撮影カメラの撮影範囲に
一致する範囲の映像信号の信号レベルを比較することに
より、撮影カメラに入射する偏光の偏光方向を適切に検
出する撮影補助装置を提供する。【解決手段】撮影補助装置２０は、センサーカメラ３
０、透過軸方向が回転可能な液晶偏光フィルタ３４、撮
影カメラ１０の撮影範囲の映像信号を抽出し、その信号
レベルを求める信号処理回路４０、液晶偏光フィルタ３
４の各透過軸方向における信号レベルから偏光方向を検
出するＣＰＵ３６等から構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は撮影補助装置に係
り、特に窓ガラスや水面で反射して撮影カメラに入射す
る偏光の偏光方向を検出する撮影補助装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車窓の人物撮影や野外撮影では、窓ガラ
スや水面からの強い反射光が映像に写り込み、画質が劣
化することがある。通常、これらの反射光は、ブリュー
スターの入射角をピークに強く偏光するため、撮影レン
ズの前面に偏光子（偏光フィルム、偏光板等）を設置す
ることで除去することができる。

【０００３】ところで、上述のように反射光を偏光子で
除去する場合、その反射光の偏光方向に対して偏光子の
透過軸を垂直な方向に調整することが必要となる。従来
は、撮影レンズに設置した偏光子を手動で回動操作して
最適な方向に透過軸を調整するようにしていたが、これ
では、調整に時間を要し、動く被写体を撮影する場合や
カメラを移動させながら撮影する場合には適応できなか
った。そこで、近年、偏光子の前面側に液晶素子（ＴＮ
（twisted nematic)液晶セル）を配置し、この液晶素子
で偏光方向（偏波面）を回転させることで、偏光子を回
転させるのと同等の効果を得るようにした液晶偏光フィ
ルタ装置が提案されている（映像情報メディア学会年次
大会，14-3：「液晶偏光素子を用いた反射光抑制カメ
ラ」，pp168-169(1997.7):藤掛英夫，滝沢國治，曾田田
人，根岸俊裕，小林道夫）。

【０００４】例えば、固定した偏光子の前に、４５°と
９０°の旋光が可能な２種類の液晶素子を配置する。こ
れらの液晶素子は、液晶分子の配列が光の進行方向に沿
って、それぞれ４５°及び９０°にねじれているため、
電圧を印加しないオフ状態においては、入射光の偏波面
をそれぞれのねじれ角に応じて回転させる。一方、液晶
素子に所定の電圧を印加したオン状態においては、入射
光の偏波面を回転させることなくそのまま通過させる。
従って、これらの２種類の液晶素子のオン・オフ状態を
組み合わせることで、入射光の偏波面を０°、４５°、
９０°、１３５°回転させることができ、偏光子の透過
軸を０°、４５°、９０°、１３５°に回転させたのと
同等の効果を得ることができる。そして、このように配
置した液晶素子のオン・オフ状態を映像信号のレベルが
最小となるように制御することで反射光を映像信号から
迅速かつ自動的に除去することができる。尚、偏光子の
前に液晶素子を配置して構成した偏光素子を以下、液晶
偏光フィルタといい、液晶偏光フィルタが透過させる入
射光の偏光方向を液晶偏光フィルタの透過軸（又は透過
軸方向）という。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ように液晶偏光フィルタを撮影カメラの撮影レンズに設
置し、窓ガラスや水面からの反射光を除去するように映
像信号に基づいて液晶偏光フィルタの透過軸を好適な方
向を切り換えるようにした場合には、液晶偏光フィルタ
の透過軸方向を０°、４５°、９０°、１３５°に順次
切り換えて映像信号のレベルを比較し、映像信号が最小
になる状態を検出する必要がある。このため、映像信号
が最小となる状態を検出するまでの過程が映像に現れて
しまい一瞬映像が乱れるという問題があった。特に除去
する反射光の光源（自動車の窓ガラス等）が移動し、反
射光の偏光方向が変動する場合には、液晶偏光フィルタ
の透過軸方向を逐次切り換えて映像信号が最小となる状
態を検出しなければならないため、映像の乱れが無視で
きない状況になる。

【０００６】この問題を解消するために、除去すべき反
射光（偏光）の偏光方向を検出する外部センサを撮影レ
ンズ近傍に設置し、この外部センサによって検出した偏
光方向に基づいて液晶偏光フィルタの透過軸方向を設定
するといった方法が考えられる。しかしながら、この場
合には、撮影レンズと外部センサの画角が一致していな
いと、撮影カメラに入射する偏光の偏光方向を適切に検
出できないという問題が生じる。撮影レンズがズームレ
ンズの場合には、ズーム操作によって画角が変化するた
め、その画角の変化に応じて外部センサの画角も変化さ
せなければならない。

【０００７】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、窓ガラス等で反射して撮影カメラに入射する偏
光の偏光方向を撮影レンズの画角、即ち、撮影カメラの
撮影範囲に対応させて外部センサで適切に検出すること
ができる撮影補助装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するために、撮影カメラに入射される偏光の偏光方向を
検出する撮影補助装置において、前記撮影カメラと撮影
方向が同一方向に設置された撮影手段と、前記撮影手段
の撮影光学系に挿入される偏光フィルタであって、偏光
を透過させる透過軸方向が切換え可能な偏光フィルタ
と、前記偏光フィルタを駆動し、前記偏光フィルタの透
過軸方向を切り換える偏光フィルタ切換手段と、前記撮
影カメラの撮影範囲に応じた範囲の映像信号を前記撮影
手段から取得する映像信号取得手段と、前記偏光フィル
タ制御手段によって切り換えられる偏光フィルタの各透
過軸方向ごとに前記映像信号取得手段によって映像信号
を取得し、該取得した各透過軸方向ごとの映像信号に基
づいて、前記撮影カメラに入射する偏光の偏光方向を検
出する偏光方向検出手段と、を備えたことを特徴として
いる。

【０００９】本発明によれば、外部センサとして、透過
軸方向が切換可能な偏光フィルタを備えた撮影手段を用
い、その偏光フィルタの透過軸方向を切り換えながら撮
影手段から撮影カメラと例えば同一撮影範囲の映像信号
を取得し、各透過軸方向で得られた映像信号に基づいて
撮影カメラに入射する偏光の偏光方向を検出するように
したため、窓ガラス等で反射して撮影カメラに入射する
偏光の偏光方向を撮影カメラの撮影範囲に対応させて適
切に検出することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
る撮影補助装置の好ましい実施の形態について詳説す
る。

【００１１】図１は、本発明に係る撮影補助装置が使用
されたテレビカメラシステムの一実施の形態を示した構
成図である。同図に示す撮影カメラ（テレビカメラ）１
０は、カメラ本体１２と、このカメラ本体１２に着脱可
能に装着される撮影レンズ（ズームレンズ）１４とから
構成される。撮影レンズ１４の撮影光学系の前面には、
液晶偏光フィルタ１８が配置される。また、撮影レンズ
１４の前端にはレンズフード１６が配置されており、こ
のレンズフード１６の下端に本発明に係る撮影補助装置
２０が配置される。尚、撮影補助装置２０の設置位置は
これに限らず撮影カメラ１０のどの位置に設置してもよ
い。

【００１２】前記液晶偏光フィルタ１８は、図２に示す
ように液晶ユニット２２と水平方向を透過軸Ｐとする偏
光フイルム２６とから構成され、液晶ユニット２２は、
前方からみて、入射光を時計回りもしくは反時計回りに
４５°旋光させる液晶素子２２Ａと入射光を時計回りも
しくは反時計回りに９０°旋光させる液晶素子２２Ｂと
から構成される。

【００１３】液晶素子２２Ａ、２２Ｂは、液晶分子の配
列が光の進行方向に沿って、それぞれ４５°及び９０°
にねじれたもので、液晶素子２２Ａ、２２Ｂに電圧が印
加されていないときには、それぞれのねじれ角に応じて
入射光の偏波面がそれぞれ４５°及び９０°回転する
（オフ状態）。一方、液晶素子２２Ａ、２２Ｂに所定の
電圧が印加されると、入射光の偏波面は回転することな
くそのまま液晶素子２２Ａ、２２Ｂを通過する（オン状
態）。従って、これらの２種類の液晶素子２２Ａ、２２
Ｂのオン・オフ状態を組み合わせることで、入射光の偏
波面が０°、４５°、９０°、又は、１３５°回転す
る。

【００１４】例えば、図１に示すように自動車２８の車
内に搭乗した人物を撮影する場合に、自動車の窓ガラス
２８Ａで反射した光の偏波面をこれらの液晶素子２２
Ａ、２２Ｂによって０°、４５°、９０°、又は、１３
５°回転させ、その反射光の偏光方向を偏光フイルム２
６の透過軸Ｐに対してほぼ直交方向とすることで、撮影
カメラ１０の映像から窓ガラス２８Ａの反射光を取り除
くことができる。

【００１５】尚、液晶素子２２Ａ、２２Ｂ及び偏光フイ
ルム２６を透過する入射光（偏光フイルム２６で遮断さ
れない入射光）の偏光方向と等しい方向を、以下、液晶
偏光フィルタ１８の透過軸（又は透過軸方向）という。
液晶素子２２Ａ、２２Ｂのオン・オフ状態の組み合わせ
によってこの液晶偏光フィルタ１８の透過軸方向は水平
方向を基準にして０°、４５°、９０°、１３５°に切
り換えられることになる。

【００１６】一方、図１に示した撮影補助装置２０は、
上記撮影カメラ１０に入射する偏光の偏光方向を別カメ
ラで検出し、これに基づいてその偏光を除去する方向に
上記液晶偏光フィルタ１８の透過軸方向を制御する装置
である。図３に撮影補助装置２０の概略構成図を示す。
撮影補助装置２０には、上記撮影カメラ１０と撮影方向
が同一の超小型のＣＣＤボードカメラ（センサーカメ
ラ）３０が搭載されており、また、このセンサーカメラ
３０の撮影光学系（センサーレンズ３２）の前面には図
２で示した液晶偏光フィルタ１８と同様に構成された液
晶偏光フィルタ３４が配置されている。尚、センサーレ
ンズ３２は、所定位置に固定された固定焦点レンズであ
り、近距離から遠距離までのピントが固定のままで合う
ようにしたものである。

【００１７】液晶偏光フィルタ３４は、ＣＰＵ３６の指
令に基づき電圧制御回路３８の電圧制御によって、撮影
カメラ１０の液晶偏光フィルタ１８と同様にその透過軸
方向が水平方向を基準に０°、４５°、９０°、１３５
°に切り替えられるようになっている。液晶偏光フィル
タ３４に入射した光のうち、それぞれの透過軸方向にお
いて液晶偏光フィルタ３４を透過した光のみがセンサー
カメラ３０で撮影される。

【００１８】センサーカメラ３０で撮影された映像は、
ＮＴＳＣ方式の映像信号によりセンサーカメラ３０から
出力され、信号処理回路４０に与えられる。信号処理回
路４０は、センサーカメラ３０から出力された映像信号
の出力レベル（積分値）を導出し、その出力レベルをＣ
ＰＵ３６に与える。尚、映像信号の出力レベルは例えば
１フィールド分の映像信号を積分した値であるが、この
映像信号の出力レベルを導出する際に信号処理回路４０
は、後述のように１フィールド分の映像信号のうち、撮
影カメラ１０の撮影範囲に一致する範囲の映像信号のみ
を積分する。

【００１９】ＣＰＵ３６は、電圧制御回路３８に指令を
送り、液晶偏光フィルタ３４の透過軸方向を０°、４５
°、９０°、１３５°に順に切り換えながら、各透過軸
方向において信号処理回路４０から与えられる映像信号
の出力レベルを比較し、出力レベルが最小となる液晶偏
光フィルタ３４の透過軸方向を検出する。これにより、
センサーカメラ３０に入射する偏光を最も効果的に除去
できる液晶偏光フィルタ３４の透過軸方向を検出する。

【００２０】そして、ＣＰＵ３６は、電圧制御回路４２
に指令を与えて上記撮影カメラ１０の液晶偏光フィルタ
１８の透過軸方向を制御し、液晶偏光フィルタ１８の透
過軸方向を、映像信号の出力レベルが最小となったとき
の液晶偏光フィルタ３４の透過軸方向に一致させる。こ
れにより、撮影カメラ１０の液晶偏光フィルタ１８の透
過軸方向が撮影カメラ１０に入射する偏光を最適に除去
できる方向に設定される。

【００２１】以上の撮影カメラ１０の液晶偏光フィルタ
１８の制御は、撮影カメラ１０での撮影中に随時繰り返
し行われ、被写体が動き、撮影カメラ１０に入射する偏
光の偏光方向が変動している場合でも、液晶偏光フィル
タ１８の透過軸方向を試行錯誤的に切り換えて最良の透
過軸方向を検出するといった操作を行うことなく、撮影
カメラ１０の液晶偏光フィルタ１８の透過軸方向を瞬時
に最適な方向に切り換えることができる。これにより、
撮影カメラ１０で撮影される映像が偏光の変動に起因し
て乱れるといった従来の不具合は全く生じなくなる。

【００２２】尚、上述の場合、センサーカメラ３０から
出力される映像信号の出力レベルにより出力レベルが最
小となる液晶偏光フィルタ３４の透過軸方向を検出する
ようにしたが、これに限らず、出力レベルが最大となる
液晶偏光フィルタ３４の透過軸方向を検出するように
し、その透過軸方向に垂直な方向に撮影カメラ１０の液
晶偏光フィルタ１８の透過軸方向を設定するようにして
もよい。出力レベルが最小又は最大となる液晶偏光フィ
ルタ３４の透過軸方向の検出はいずれも入射する偏光の
偏光方向の検出に相当する。

【００２３】ところで、上記センサーカメラ３０の撮影
範囲が撮影カメラ１０の撮影範囲に一致しない場合、撮
影カメラ１０とセンサーカメラ３０のそれぞれで撮影す
る被写体が異なるため、センサーカメラ３０の映像信号
に基づいて検出した偏光の偏光方向（直接的には偏光を
最適に除去できる液晶偏光フィルタ３４の透過軸方向）
が撮影カメラ１０に入射する偏光の偏光方向と一致しな
い場合がある。特に、撮影カメラ１０の撮影レンズ１４
がズームレンズの場合のように撮影レンズ１４のズーム
位置によって撮影カメラ１０の撮影範囲が変更される場
合には、固定焦点レンズであるセンサーカメラ３０のセ
ンサーレンズ３２では撮影範囲を一致させることはでき
ない。

【００２４】そこで、センサーカメラ３０のセンサーレ
ンズ３２にズームレンズを用い、撮影カメラ１０の撮影
レンズ１４のズーム位置とセンサーレンズ３２のズーム
位置とを連動させることにより、センサーカメラ３０の
撮影範囲と撮影カメラ１０の撮影範囲とを一致させる方
法と、センサーレンズ３２を上述のように固定焦点レン
ズとし（但し、ズームレンズであってもよい）、センサ
ーカメラ３０から出力された映像信号のうち、撮影カメ
ラ１０の撮影範囲に一致する範囲の映像信号を抽出する
ことによって、センサーカメラ３０の撮影範囲と撮影カ
メラ１０の撮影範囲とを一致させるのと同等にする方法
とが考えられる。前者の場合にはセンサーカメラ３０の
ズームレンズを駆動する機構が必要である一方、後者の
場合にそのような駆動機構を必要とせず、構成が簡単で
あるという点において有利である。本実施の形態におい
ては後者の場合について詳説する。

【００２５】まず、センサーカメラ３０の撮影範囲につ
いては、その撮影範囲の映像信号内から撮影カメラ１０
の撮影範囲の映像信号を抽出する関係上、撮影カメラ１
０の撮影範囲を含むように設定される。図４に示すよう
に、撮影カメラ１０の撮影範囲が撮影レンズ１４のズー
ム機構によってワイド端におけるワイド画角Ｐ_Wからテ
レ端におけるテレ画角Ｐ_Tまで可変であるのに対して、
センサーカメラ３０の撮影範囲は固定のセンサーレンズ
３２により一定のワイド画角Ｌに固定される。そして、
これらの撮影範囲の関係をセンサーカメラ３０の出力映
像の画面上で示すと図５のようにセンサーカメラ３０の
撮影範囲Ｌは、撮影カメラ１０のワイド画角における撮
影範囲Ｐ_Wを含む。撮影カメラ１０のズーム位置がワイ
ド端からテレ端まで変化したときには撮影カメラ１０の
撮影範囲は、撮影範囲Ｐ_Wの中心点（２本の対角線の交
点）に向かって小さくなり、テレ端では同図に示す撮影
範囲Ｐ_Tのようになる。

【００２６】尚、撮影カメラ１０とセンサーカメラ３０
とは上下に配設され、光軸が相違するため、上記図４か
らも分かるように、パララックスによりフォーカス位置
に応じて撮影カメラ１０の撮影範囲とセンサーカメラ３
０の撮影範囲との位置関係が上下する。このため、フォ
ーカス位置が近距離になると撮影カメラ１０の撮影範囲
の一部がセンサーカメラ３０の撮影範囲外となる場合が
あるが、センサーカメラ３０の撮影範囲内に撮影カメラ
１０の撮影範囲が略含まれているので余り問題ではな
く、また、撮影カメラ１０の全フォーカス範囲で、セン
サーカメラ３０の撮影範囲内に撮影カメラ１０の撮影範
囲を含むようにすることは可能である。

【００２７】このように撮影範囲が設定されたセンサー
カメラ３０から出力された映像信号に対し、上記信号処
理回路４０は、撮影カメラ１０の撮影範囲に一致する範
囲の映像信号を抽出する。この映像信号の抽出範囲は、
予め与えられた撮影カメラ１０の所定のズーム位置及び
ワイド位置における映像信号の抽出範囲を基準にして、
撮影カメラ１０の撮影レンズ１４から取得される撮影カ
メラ１０の現在のズーム位置及びフォーカス位置に基づ
いてＣＰＵ３６により以下のようにして求められる。

【００２８】ここで、基準となる映像信号の抽出範囲
は、ズーム位置がワイド端でフォーカス位置が無限遠端
に設定されているときの抽出範囲とし、以下、この抽出
範囲をワイド時抽出範囲という。

【００２９】まず、映像信号の抽出範囲を表すパラメー
タについて図６を用いて説明すると、センサーカメラ３
０の映像信号は上述のようにＮＴＳＣ方式であるため、
１画面は５２５本の走査線により構成され、さらに１画
面はインターレース方式により２フィールド分の映像信
号（１フィールドは２６２．５本の走査線からなる）で
生成される。そこで、図６に示すようにセンサーカメラ
３０の１フィールド分の映像信号の走査線により構成さ
れる画面において、垂直走査方向についての位置は、そ
の位置に対応する走査線の番号（走査線の番号は同図に
示すように上から順に１〜２６２を付している）により
表すことができる。これによって表される上記ワイド時
抽出範囲の上端と下端の位置を、同図に示すように以
下、Ｖ₁、Ｖ₂とし、撮影カメラ１０の現在のズーム位
置及びフォーカス位置に対して求められる映像信号の抽
出範囲の上端と下端の位置を、同図に示すように以下、
Ｖ_Z1、Ｖ_Z2とする。

【００３０】一方、水平走査方向についての位置は、１
つの走査線に着目したときにその走査線が画面左端から
その位置までに要する走査時間で表すことができ、更
に、この走査時間を所定周期で出力されるパルスのパル
ス数に換算して表すことができる。このパルス数によっ
て表される上記ワイド時抽出範囲の左端と右端の位置
を、同図に示すように以下、Ｈ₁、Ｈ₂とし、撮影カメ
ラ１０の現在のズーム位置及びフォーカス位置に対して
求められる映像信号の抽出範囲の左端と右端の位置を、
同図に示すように以下、Ｈ_Z1、Ｈ_Z2とする。

【００３１】そして、撮影カメラ１０の現在のズーム位
置ｚ及びフォーカス位置ｘに対して求められる映像信号
の抽出範囲Ｖ_Z1、Ｖ_Z2、Ｈ_Z1、Ｈ_Z2は、次式(1) 〜(4)

【００３２】

【数１】Ｖ_Z1＝Ｖ₁＋ｆ（ｚ）−ｇ（ｘ） …(1)

【００３３】

【数２】Ｖ_Z2＝Ｖ₂−ｆ（ｚ）−ｇ（ｘ） …(2)

【００３４】

【数３】Ｈ_Z1＝Ｈ₁＋ａ・ｆ（ｚ） …(3)

【００３５】

【数４】Ｈ_Z2＝Ｈ₂−ａ・ｆ（ｚ） …(4) により求められる。ここで、ｆとｇはそれぞれズーム位
置ｚとフォーカス位置ｘの関数、ａは定数であり、これ
らの関数ｆ、ｇを示す具体的な式や定数ａの値は、ワイ
ド時抽出範囲Ｖ₁、Ｖ₂、Ｈ₁、Ｈ₂の値も含めて、複
数の任意のズーム位置ｚ及びフォーカス位置ｘにおける
理想的な映像信号の抽出範囲Ｖ_Z1、Ｖ_Z2、Ｈ_Z1、Ｈ_Z2の
値を指定することによって予め求めておくことができ
る。特に、ズーム位置の変化量とフォーカス位置の変化
量のそれぞれに対して抽出範囲の上端と下端の変化量が
線型関係にあり、ズーム位置の変化量に対して抽出範囲
の左端と右端の変化量が線型関係にあるときには、２つ
の異なるズーム位置及びフォーカス位置に対する抽出範
囲Ｖ_Z1、Ｖ_Z2、Ｈ_Z1、Ｈ_Z2の値を指定すれば、任意のズ
ーム位置ｚ及びフォーカス位置ｘに対する抽出範囲
Ｖ_Z1、Ｖ_Z2、Ｈ_Z1、Ｈ_Z2の導出式は完全に求まる。ま
た、撮影カメラ１０とセンサーカメラ３０の光学的特
性、これらの設置位置の関係からワイド時抽出範囲
Ｖ₁、Ｖ₂、Ｈ₁、Ｈ₂の値も含めて理論的に求めてお
くこともできる。

【００３６】このように上式(1) 〜(4) の関係によって
撮影カメラ１０の現在のズーム位置ｚ及びフォーカス位
置ｘにおける撮影範囲に対して求められる映像信号の抽
出範囲Ｖ_Z1、Ｖ_Z2、Ｈ_Z1、Ｈ_Z2は上記パララックスを考
慮したもので撮影カメラ１０のフォーカス位置を近距離
から遠距離に変化させると、上式(1) 〜(4) によって求
められる映像信号の抽出範囲、即ち、撮影カメラの撮影
範囲Ｐは、図７（Ａ）と（Ｂ）で示すようにセンサーカ
メラ３０の撮影範囲Ｌ内において上下に移動し、フォー
カス位置に応じて適切に映像信号の抽出範囲が決定され
る。尚、撮影カメラ１０の撮影レンズ１４がフォーカス
位置を出力する機能を有していない場合や、パララック
スによる影響が少なくパララックスを考慮する必要がな
い場合等があり、パララックスを考慮しない場合には上
式(1) 、(2) からフォーカス位置に依存するｇ（ｘ）の
項を省略して映像信号の抽出範囲を求めればよい。

【００３７】上記信号処理回路４０は、上述のようにし
てＣＰＵ３６によって求められた抽出範囲Ｖ_Z1、Ｖ_Z2、
Ｈ_Z1、Ｈ_Z2内の映像信号を抽出し、その抽出した映像信
号を積分することにより映像信号の信号レベルを導出す
る。

【００３８】次に、図８に示す上記テレビカメラシステ
ムの全体回路構成図に基づいて、撮影補助装置２０の具
体的構成、動作について説明する。まず、上記撮影カメ
ラ１０の概略構成について説明すると、撮影カメラ１０
は、液晶素子２２Ａ、２２Ｂ及び偏光フイルム２６から
成る上記液晶偏光フィルタ１８（図２参照）と、移動可
能なフォーカスレンズ１４Ａ及びズームレンズ１４Ｂを
含む上記撮影レンズ１４と、撮像素子１２Ａ及び映像信
号処理回路１２Ｂ等から成る上記カメラ本体１２とから
構成される。

【００３９】液晶偏光フィルタ１８の液晶素子２２Ａ、
２２Ｂは、撮影補助装置２０の電圧制御回路４２から印
加される電圧によりオン・オフ状態が切り換えられ、こ
れによって液晶偏光フィルタ１８の透過軸方向が０°、
４５°、９０°、１３５°に切り換えられる。

【００４０】撮影レンズ１４のフォーカスレンズ１４Ａ
及びズームレンズ１４Ｂにはそれぞれフォーカス位置検
出センサ５０及びズーム位置検出センサ５２が設置され
ており、各位置検出センサ５０、５２で検出されたフォ
ーカス位置、ズーム位置は、それぞれＡ／Ｄ変換器５
４、５６を介してＣＰＵ３６に与えられる。

【００４１】カメラ本体１２の撮像素子１２Ａは、液晶
偏光フィルタ１８及び撮影レンズ１４を介して結像され
た被写体像を電気信号に変換する。映像信号処理回路１
２Ｂは、撮像素子１２Ａから出力された電気信号に各種
処理を施し、所定フォーマット（ＮＴＳＣ方式）の映像
信号に変換して出力する。

【００４２】一方、上記撮影補助装置２０は、図３でも
示したように、液晶素子３４Ａ、３４Ｂ及び偏光フイル
ム３４Ｃから成る上記液晶偏光フィルタ３４と、センサ
ーレンズ３２、撮像素子３０Ａ及び映像信号処理回路３
０Ｂから成るセンサーカメラ３０と、各種回路５８〜７
２からなる上記信号処理回路４０と、ＣＰＵ３６等から
構成される。

【００４３】液晶偏光フィルタ３４の液晶素子３４Ａ、
３４Ｂは、電圧制御回路３８から印加される電圧により
オン・オフ状態が切り換えられ、これによって、液晶偏
光フィルタ３４の透過軸方向が０°、４５°、９０°、
１３５°に切り換えられる。

【００４４】センサーカメラ３０の撮像素子３０Ａは、
液晶偏光フィルタ３４及びセンサーレンズ３２を介して
結像された被写体像を電気信号に変換する。映像信号処
理回路３０Ｂは、撮像素子３０Ａから出力された電気信
号に各種処理を施し、所定フォーマット（ＮＴＳＣ方
式）の映像信号に変換して出力する。

【００４５】センサーカメラ３０の映像信号処理回路３
０Ｂから出力された映像信号は、スイッチＳ１を介して
ゲイン切替回路５８に入力される。ここで、スイッチＳ
１は、センサーカメラ３０から出力される映像信号のう
ち、上述した撮影カメラ１０の撮影範囲に一致した範囲
の映像信号を抽出するためのスイッチであり、センサー
カメラ３０から出力される映像信号のうち上記抽出範囲
Ｖ_Z1、Ｖ_Z2、Ｈ_Z1、Ｈ _Z2の映像信号が出力されている間
でのみオンになり、それ以外でオフとなる。尚、スイッ
チＳ１の制御については後述する。

【００４６】ゲイン切替回路５８は、入力された映像信
号を、抽出範囲Ｖ_Z1、Ｖ_Z2、Ｈ_Z1、Ｈ_Z2の大きさに応じ
たゲインにより増幅し、積分回路６０に出力する。積分
回路６０は、ＣＰＵ３６から１フィールドごとにリセッ
トされ、１フィールド分の映像信号（１フィールド分の
映像信号のうちスイッチＳ１を介して与えられた抽出範
囲Ｖ_Z1、Ｖ_Z2、Ｈ_Z1、Ｈ_Z2の映像信号）を積分して、Ａ
／Ｄ変換器６２によりその積分値、即ち、映像信号の信
号レベルをＣＰＵ３６に出力する。尚、ゲイン切替回路
５８のゲインは、積分回路６０から出力される信号レベ
ルが抽出範囲Ｖ _Z1、Ｖ_Z2、Ｈ_Z1、Ｈ_Z2の大きさによって
大きく変化しないように、抽出範囲Ｖ_Z1、Ｖ_Z2、Ｈ_Z1、
Ｈ_Z2の大きさに基づいてＣＰＵ３６から与えられる。

【００４７】ＣＰＵ３６は、電圧制御回路３８に指令信
号を出力し、センサーカメラ３０の液晶偏光フィルタ３
４の透過軸方向を所定時間おきに０°、４５°、９０
°、１３５°に切り換えると共に、各透過軸方向におい
て積分回路６０から出力される映像信号の出力レベル
（積分値）を取得する。そして、各透過軸方向における
映像信号の出力レベルを比較し、出力レベルが最小とな
る液晶偏光フィルタ３４の透過軸方向を検出する。その
結果、出力レベルが最小となる液晶偏光フィルタ３４の
透過軸方向と撮影カメラ１０の液晶偏光フィルタ１８の
透過軸方向が一致するように、電圧制御回路４２に指令
信号を出力し、液晶偏光フィルタ１８の透過軸方向を切
り換える。これにより、撮影カメラ１０の液晶偏光フィ
ルタ１８の透過軸方向が偏光を最適に除去できる方向に
設定される。以上の一連の処理が終了すると、再度同じ
処理を繰り返す。これにより、被写体が動き、被写体か
らの偏光の偏光方向が変動している場合にでも常時その
変動する偏光が適切に除去される。

【００４８】ここで、液晶偏光フィルタ３４の透過軸方
向を０°、４５°、９０°、１３５°に切り換える際の
時間間隔について詳説すると、上記映像信号の出力レベ
ルの比較判定により、映像信号の出力レベルが最小とな
る液晶偏光フィルタ３４の透過軸方向を最も速く検出で
きるのは、例えば、液晶偏光フィルタ３４の透過軸方向
の切り換えを、センサーカメラ３０から出力される映像
信号の１フィールド（１フィールド当たり１／６０秒）
ごとに垂直ブランキング期間で行うようにし、各透過軸
方向に切り換えた直後に出力される１フィールド分の映
像信号により比較判定に使用する映像信号の出力レベル
（積分値）を積分回路６０から取得するようにした場合
である。しかしながら、液晶偏光フィルタ３４の液晶素
子３４Ａ、３４Ｂは、印加される電圧が変化したときの
反応速度が温度に依存するため、確実な動作を期待する
ためには、液晶偏光フィルタ３４に印加する電圧を変更
した後、液晶偏光フィルタ３４がその電圧に応じた透過
軸方向に切り換わり、安定するまでにある程度の時間的
余裕をみて、比較判定に使用する映像信号の信号レベル
を、液晶偏光フィルタ３４の透過軸方向を切り換えた後
（液晶素子３４Ａ、３４Ｂに印加する電圧を切り換えた
後）、数フィールド分の待ち時間を設けて積分回路６０
から取得し、その後、液晶偏光フィルタ３４の透過軸方
向を次の透過軸方向に切り換えるようにすることが望ま
しい。この場合、液晶偏光フィルタ３４の透過軸方向を
切り換える時間間隔は少なくとも信号レベルを取得する
までの数フィールド分の待ち時間を要する。更に、本実
施では、ＣＰＵ３６に、温度センサ８２によって検出さ
れた液晶偏光フィルタ３４の液晶素子３４Ａ、３４Ｂの
温度情報がＡ／Ｄ変換器８４を介して与えられるように
なっており、ＣＰＵ３６は、温度センサ８２から得られ
る温度に応じて、上記待ち時間を好適に変更するように
している。一般的には温度が低いと液晶素子の反応速度
は遅くなるため、温度が高いほど待ち時間が短く、温度
が低いほど待ち時間が長くなる。これに伴い、液晶偏光
フィルタ３４の透過軸方向を切り換える時間間隔も温度
が高いほど短く、温度が低いほど長くなる。

【００４９】尚、温度センサ８２によって上記待ち時間
を変更するのではなく、液晶偏光フィルタ３４の透過軸
方向を切り換えた後、各フィールド毎に積分回路６０か
ら得られる信号レベルを監視し、その信号レベルが一定
となったときに、それを比較判定に使用する信号レベル
とすると共に、次の透過軸方向に切り換えるようにして
もよい。

【００５０】また、上記比較判定における映像信号の信
号レベルについて説明すると、比較判定に使用する映像
信号の信号レベルは通常、１フィールド分の映像信号を
積分回路６０で積分した積分値であるが、蛍光灯下など
での撮影ではフリッカーが生じ、液晶偏光フィルタ３４
の透過軸方向を切り換えたこととは関係なく信号レベル
に変化が生じ、誤動作の原因となる場合がある。そこ
で、撮影補助装置２０にはフリッカー対応オン／オフス
イッチ７８が設けられており、このフリッカー対応オン
／オフスイッチ７８をオンにすることにより、フリッカ
ー分をキャンセルできる程度の数フィールド分の映像信
号の積分値により、各透過軸方向における信号レベルの
比較判定を行うことができるようになっている。

【００５１】即ち、６０Ｈｚの商用電源で動作させた蛍
光灯などの照明下での撮影の際には、フリッカー対応オ
ン／オフスイッチ７８をオフにして上述のように映像信
号の積分を１フィールドごとに６０Ｈｚで行っても特に
問題は生じないが、５０Ｈｚの商用電源で動作させた蛍
光灯などの照明下での撮影の際には、図９の曲線Ｓで示
すように１秒間に１００回の点滅を繰り返しているた
め、撮像素子３０Ａによる１／６０秒ごとの各フィール
ドの映像取り込みに対応して示したのこぎり波Ｔとの関
係からも分かるように、各フィールドにおける照明の点
滅の位相が異なり、一定の被写体を撮影しているにもか
かわらず光量が変化し、映像信号の出力レベルが変化す
る。そこで、このような場合にはフリッカー対応オン／
オフスイッチ７８をオンにすることにより、ＣＰＵ３６
は、６０と１００の最大公約数である２０つまり１／２
０秒ごとの３フィールド分の映像信号の積分値を積分回
路６０から取得し、それらを平均又は積分した値を比較
判定に使用する映像信号の信号レベルとする。このよう
に３フィールド分の映像信号を１単位として信号レベル
を得ることによって、各単位（同図、）ごとにみる
と、照明の点滅に対して同一位相で映像を取り込むこと
ができ、６０Ｈｚの映像の取り込みタイミングと１００
Ｈｚの照明の点滅の山がずれても同じ位相関係になる。
したがって、フリッカーによる誤動作が防止される。
尚、３フィールド分の映像信号ではなく、３の倍数のフ
ィールド分の映像信号を平均又は積分した値を比較判定
に使用する映像信号としてもよい。

【００５２】また、液晶偏光フィルタ３４の透過軸方向
の切り換え順序について説明すると、ＣＰＵ３６は、液
晶偏光フィルタ３４の透過軸方向の切り換えを、０°、
４５°、９０°、１３５°の順に行うが、例えば、０°
から４５°に切り換えたときに映像信号の信号レベルが
増加する方向ならば、次に１３５°に切り換えるという
ようにして透過軸方向の切り換え順序について信号レベ
ルが最小値に向かうようなアルゴリズムにすれば場合に
よっては１ステップ速く信号レベルが最小となる透過軸
方向を見つけることができる。

【００５３】次に、上記スイッチＳ１の制御について説
明する。まず、ＣＰＵ３６は、フォーカス位置検出セン
サ５０及びズーム位置検出センサ５２から撮影レンズ１
４のフォーカス位置ｘ及びズーム位置ｚを逐次取得し、
これらのフォーカス位置ｘ及びズーム位置ｚに基づい
て、センサーカメラ３０から出力された映像信号のうち
ゲイン切替回路５８に取り込む上記映像信号の抽出範囲
Ｖ_Z1、Ｖ_Z2、Ｈ_Z1、Ｈ_Z2を上式(1) 〜(4) により算出す
る。尚、上式(1) 〜(4) のワイド時抽出範囲Ｖ₁、
Ｖ₂、Ｈ₁、Ｈ₂の値と、関数ｆ、ｇの式と定数ａの値
は後述する設定記憶回路７４において予め設定され記憶
される。

【００５４】尚、撮影カメラ１０の撮影レンズ１４がフ
ォーカス位置を出力する機能をもっていない場合など、
フォーカス位置ｘを考慮しない（パララックスを考慮し
ない）抽出範囲Ｖ_Z1、Ｖ_Z2、Ｈ_Z1、Ｈ_Z2を算出する場合
には、図８に示すフォーカス入力オン／オフスイッチ７
６をオフにすればよく、このときＣＰＵ３６は、上式
(1) 〜(4) のフォーカス位置ｘの関数ｇの項を削除した
式により映像信号の抽出範囲Ｖ_Z1、Ｖ_Z2、Ｈ_Z1、Ｈ_Z2を
算出する。

【００５５】一方、ＣＰＵ３６には、同期信号分離回路
６４により、センサーカメラ３０の映像信号から分離さ
れた垂直同期信号及び水平同期信号が与えられており、
ＣＰＵ３６は、垂直同期信号が与えられるごとに内蔵の
Ｖカウンタをリセットし、このＶカウンタにより、垂直
同期信号が与えられた後の水平同期信号のパルス数をカ
ウントする。これにより、センサーカメラ３０の映像信
号回路３０Ｂから出力されている各フィールドの映像信
号の走査線の番号が把握される。そして、そのＶカウン
タの値Ｖが垂直走査方向についての抽出範囲Ｖ_Z1とＶ_Z2
の値の範囲内になると、即ち、Ｖ_Z1≦Ｖ≦Ｖ_Z2になると
取込み領域設定回路６６にオン信号を出力する。Ｖカウ
ンタの値Ｖがこれ以外の範囲のとき、即ち、Ｖ＜Ｖ_Z1又
はＶ_Z2＜Ｖのときには取込み領域設定回路６６にオフ信
号を出力する。これにより、取込み領域設定回路６６
は、センサーカメラ３０から出力されてスイッチＳ１を
通過している映像信号が垂直走査方向について抽出範囲
であるか否かを判定することができる。

【００５６】また、ＣＰＵ３６は、比較回路６８に水平
走査方向についての映像信号の抽出範囲Ｈ_Z1、Ｈ_Z2を与
える。比較回路６８にはＣＰＵ３６と同様に同期信号分
離回路６４から水平同期信号が与えられており、比較回
路６８は、その水平同期信号が与えられる毎に計数回路
（Ｈカウンタ）７０をリセットし、水平同期信号が与え
られた後に発振回路７２から所定周期で出力されるパル
スのパルス数をその計数回路７０によりカウントする。
この発振回路７２から出力されるパルスの周期は、水平
走査方向についての位置をパルス数により表す際のパル
スの周波数である。従って、この計数回路７０でカウン
トされた値Ｈによってセンサーカメラ３０から出力され
ている映像信号の画面の左端からの現在の走査位置を検
出することができる。そして、比較回路６８は、その計
数回路７０でカウントされた値Ｈと抽出範囲Ｈ_Z1、Ｈ_Z2
とを比較し、計数回路７０でカウントされた値Ｈが抽出
範囲Ｈ_Z1とＨ_Z2の値の範囲内になると、即ち、Ｈ_Z1≦Ｈ
≦Ｈ_Z2になると取込み領域設定回路６６にオン信号を出
力する。計数回路７０でカウントされた値Ｈがこれ以外
の範囲のとき、即ち、Ｈ＜Ｈ_Z1又はＨ_Z2＜Ｈのときには
取込み領域設定回路６６にオフ信号を出力する。これに
より、取込み領域設定回路６６は、センサーカメラ３０
から出力されている映像信号が水平走査方向について抽
出範囲であるか否かを判定することができる。

【００５７】取込み領域設定回路６６は、上述のように
してＣＰＵ３６と比較回路６８から与えられる信号のう
ち、いずれか一方又は両方からオフ信号が与えられてい
るときには、センサーカメラ３０から出力されている映
像信号が抽出範囲外であるため、スイッチＳ１をオフに
してそのときに映像信号を遮断する。一方、ＣＰＵ３６
と比較回路６８の両方からオン信号が与えられたときに
は、センサーカメラ３０から出力されている映像信号が
抽出範囲内であるため、スイッチＳ１をオンにする。

【００５８】図１０（Ａ）はスイッチＳ１のオン・オフ
制御を示した図であり、同図（ａ）は水平同期信号、同
図（ｂ）は発振回路７２から出力されているパルス信号
である。同図（ｃ）はＶカウンタの値Ｖが１≦Ｖ＜Ｖ_Z1
のときのスイッチＳ１の状態を示した図であり、このと
きには、常にスイッチＳ１はオフとなる。同図（ｄ）は
上記Ｖカウンタの値ＶがＶ_Z1≦Ｖ≦Ｖ_Z2のときのスイッ
チＳ１の状態を示しており、このときには、水平同期信
号のパルス出力後、発振回路７２から出力されたパルス
数（上記計数回路７０でカウントされた値）ＨがＨ_Z1≦
Ｈ≦Ｈ_Z2になったときにスイッチＳ１がオンになる。同
図（ｅ）は上記Ｖカウンタの値ＶがＶ₂＜Ｖ≦２６２の
ときのスイッチＳ１の状態を示した図であり、このとき
には、常にスイッチＳ１はオフとなる。

【００５９】以上のようにしてスイッチＳ１のオン・オ
フが制御され、抽出範囲Ｖ_Z1、Ｖ_Z2、Ｈ_Z1、Ｈ_Z2の映像
信号のみがゲイン切替回路５８に導通されることによっ
て、上述のように撮影カメラ１０の撮影範囲に一致する
範囲の映像信号のみが積分回路６０によって積分され、
ＣＰＵ３６に与えられる。

【００６０】次に、上式(1) 〜(4) を設定し記憶する設
定記憶回路７４について説明すると、設定記憶回路７４
は、上式(1) 〜(4) を決定するためのデータを予め設定
し、これを記憶する回路である。上式(1) 〜(4) を決定
するためにユーザが設定記憶回路７４に入力するデータ
の内容及びそのデータを入力する方法等については所定
のものに限られないが、例えば、撮影カメラ１０を２つ
の異なるズーム位置及びフォーカス位置に順に設定する
と共に、各ズーム位置及びフォーカス位置における映像
信号の抽出範囲をユーザが設定記憶回路７４に入力す
る。また、設定記憶回路７４は、抽出範囲がユーザによ
って入力されたときの各ズーム位置及びフォーカス位置
を撮影レンズ１４からＣＰＵ３６を介して取得する。そ
して、これらのデータを記憶する。このように設定記憶
回路７４に設定され、記憶された２つの異なるズーム位
置及びフォーカス位置と、その各ズーム位置及びフォー
カス位置における映像信号の抽出範囲により、上式(1)
〜(4) が決定され、撮影カメラ１０の任意のズーム位置
及びフォーカス位置における映像信号の抽出範囲が上式
(1) 〜(4) に基づいてＣＰＵ３６により求められる。

【００６１】ユーザによる抽出範囲の設定記憶回路７４
への入力は、例えば、抽出範囲の上端、下端、右端、左
端を示す数値を直接入力して行ってもよいし、後述する
画角調整モードでも行えるようにしてもよい。画角調整
モードで行えるようにする場合においては、画角調整モ
ードではセンサーカメラ３０で撮影されている映像がモ
ニタに表示されると共に、その映像上に現在の撮影カメ
ラ１０のズーム位置及びフォーカス位置における抽出範
囲を確認するための枠が表示されるため、その枠の大き
さ、位置を設定記憶回路７４の所定キーの操作により任
意に変更できるようにすると共に、そのユーザが変更し
た枠の範囲をそのときの撮影カメラ１０のズーム位置及
びフォーカス位置における抽出範囲として設定記憶回路
７４に設定できるようにする。これにより、ユーザは撮
影カメラ１０で撮影されている映像と、センサーカメラ
３０の映像上に表示されている枠内の映像とを比較しな
がら、その枠を撮影カメラ１０の撮影範囲に一致させる
ことで、撮影カメラ１０の撮影範囲に一致した映像信号
の抽出範囲を適切に設定記憶回路７４に設定することが
できる。

【００６２】次に、画角調整モードについて説明する。
同図に示すように撮影補助装置２０には画角設定オン／
オフスイッチ８０が設けられると共に、モニタを接続す
る画角調整用端子８６が設けられ、この画角調整用端子
８６からは、スイッチＳ１とゲイン切替回路５８の間か
ら分岐された映像信号が出力されるようになっている。
画角調整用端子８６にモニタを接続し、画角設定オン／
オフスイッチ８０をオンにすると、そのモニタには画角
調整用の映像が表示される。画角調整用の映像は、セン
サーカメラ３０で撮影されている全範囲の映像から上式
抽出範囲Ｖ_Z1、Ｖ_Z2、Ｈ_Z1、Ｈ_Z2の輪郭部分のみの映像
を欠落させてセンサーカメラ３０の映像上に抽出範囲を
示す枠を表示させたものである。この画角調整用の映像
に表示された枠内の映像と、実際に撮影カメラ１０で撮
影されている映像とを比較すれば、上式(1) 〜(4) によ
り求められた抽出範囲Ｖ_Z1、Ｖ_Z2、Ｈ_Z1、Ｈ_Z2が撮影カ
メラ１０の撮影範囲に正しく一致しているか否か等の確
認ができ、正しくなければ上記設定記憶回路７４に設定
されているデータを再設定すれば正しく修正することが
できる。

【００６３】このような画角調整用の映像信号を画角調
整用端子８６から出力するために、画角設定オン／オフ
スイッチ８０がオンされると、上記取込み領域設定回路
６６は、スイッチＳ１のオン・オフ制御を上述した通常
のオン・オフ制御から以下のような制御に切り換える。
その他の回路では、画角設定オン／オフスイッチ８０が
オンされても、オフの場合の上述した処理と同様の処理
を行う。

【００６４】上記図１０（Ａ）と併せて示した図１０
（Ｂ）を用いて、画角調整モード時における取込み領域
設定回路６６のスイッチＳ１のオン・オフ制御について
説明する。取込み領域設定回路６６は、上記Ｖカウンタ
の値ＶがＶ_Z1≦Ｖ≦Ｖ_Z2のときにＣＰＵ３６からオン信
号が与えられると、オン信号が与えられた直後の１水平
走査の期間を除く間、即ち、同図（ｆ）に示すようにＶ
カウンタの値ＶがＶ_Z1＜Ｖ≦Ｖ_Z2のときには、上記計数
回路７０でカウントされた値ＨがＨ_Z1≦Ｈ≦Ｈ_Z2になっ
たときに比較回路６８から与えられるオン信号の初めと
終わりの切り換わり時において所定時間スイッチＳ１を
オフにし、それ以外ではスイッチＳ１をオンにする。こ
れにより、抽出範囲の左端Ｈ_Z1と右端Ｈ_Z2の映像信号が
欠落され、画角調整用の映像上に抽出範囲の左端と右端
の輪郭線が表示される。同図（ｇ）に示すように上記Ｖ
カウンタの値ＶがＶ＝Ｖ_Z1、又は、Ｖ＝Ｖ_Z2＋１になっ
たとき、即ち、ＣＰＵ３６からのオン信号が与えられた
直後の水平走査時と、ＣＰＵ３６からオン信号がオフ信
号に切り換わった直後の水平走査時において、取込み領
域設定回路６６は、比較回路６８からオン信号が与えら
れている間、スイッチＳ１をオフにし、それ以外でスイ
ッチＳ１をオンにする。これにより、抽出範囲の上端Ｖ
_Z1と下端Ｖ_Z2の映像信号が欠落され、画角調整用の映像
上に抽出範囲の上端と下端の輪郭線が表示される。同図
（ｈ）に示すように上記Ｖカウンタの値Ｖが１≦Ｖ＜Ｖ
_Z1、又は、Ｖ_Z2＋１＜Ｖ≦２６２のときにＣＰＵ３６か
らオフ信号が与えられているときには、取込み領域設定
回路６６は、スイッチＳ１を常にオンにする。

【００６５】以上のスイッチＳ１のオン・オフ制御によ
り画角調整用の映像信号が画角調整用端子８６から出力
される。

【００６６】以上説明した撮影補助装置２０の一連の処
理動作を図１１のフローチャートを用いて説明する。ま
ず、ＣＰＵ３６はフリッカー対応オン／オフスイッチ７
８、フォーカス入力オン／オフスイッチ７６、画角設定
オン／オフスイッチ８０の状態を読み込む（ステップＳ
１０）。そして、フリッカー対応オン／オフスイッチ７
８、フォーカス入力オン／オフスイッチ７６のオン、オ
フに応じて映像信号の信号レベルの導出処理、映像信号
の抽出範囲の算出処理の内容を設定する（ステップＳ１
２）。次いで、撮影カメラ１０の撮影レンズ１４からフ
ォーカス位置及びズーム位置を読み込み（ステップＳ１
４）、上式(1) 〜(4) に基づいて映像信号の抽出範囲Ｖ
_Z1、Ｖ_Z2、Ｈ_Z1、Ｈ_Z2を算出する（ステップＳ１６）。
尚、上式(1) 〜(4) は、上記設定記憶回路７４に上述の
ように予め設定されてデータに基づいて決定される。

【００６７】次に、画角設定オン／オフスイッチ８０の
オン、オフにより、画角調整モードか否かを判定し（ス
テップＳ１８）、ＹＥＳの場合には、取込み領域設定回
路６６に対し、上記画角調整用の映像信号を生成するた
めのスイッチＳ１のオン・オフ制御を実行させ、画角調
整用端子８６から出力するセンサーカメラ３０の映像上
に現在の撮影カメラ１０のズーム位置及びフォーカス位
置における映像信号の抽出範囲Ｖ_Z1、Ｖ_Z2、Ｈ_Z1、Ｈ_Z2
を示す枠、即ち、撮影カメラ１０の撮影範囲（撮影レン
ズ１４の画角）を表示させる（ステップＳ２０）。

【００６８】一方、画角調整モードでないときには、抽
出範囲Ｖ_Z1、Ｖ_Z2、Ｈ_Z1、Ｈ_Z2の大きさに応じたゲイン
をゲイン切替回路５８に設定する（ステップＳ２２）。
続いて、パラメータｎを４として（ステップＳ２４）、
以下のステップＳ２６〜ステップＳ３２の処理をｎ＝０
となるまで４回繰り返す。ステップＳ２６において、Ｃ
ＰＵ３６は、液晶偏光フィルタ３４の透過軸方向をパラ
メータｎの値４、３、２、１に応じて０°、４５°、９
０°、又は、１３５°に設定する（ステップＳ２６）。
そして、ステップＳ２６で設定した透過軸方向に基づい
て、電圧制御回路３８により液晶偏光フィルタ３４に印
加する電圧を設定する（ステップＳ２８）。

【００６９】この後、ＣＰＵ３６は、ステップＳ２８で
設定した液晶偏光フィルタ３４の透過軸方向においてセ
ンサーカメラ３０から出力される映像信号の出力レベル
（積分値）を積分回路６０から読み込む（ステップＳ３
０）。このとき、各透過軸方向０°、４５°、９０°、
１３５°で得られた積分値をそれぞれＰＶ（０）、ＰＶ
（４５）、ＰＶ（９０）、ＰＶ（１３５）とする。

【００７０】次に、ｎを１減算して（ステップＳ３
２）、ｎ＝０か否かを判定する（ステップＳ３４）、Ｎ
Ｏの場合には、上記ステップＳ２６からの処理を繰り返
す。これにより、液晶偏光フィルタ３４の透過軸方向が
０°、４５°、９０°、１３５°の場合におけるすべて
の信号レベルＰＶ（０）、ＰＶ（４５）、ＰＶ（９
０）、ＰＶ（１３５）が取得される。

【００７１】次にＣＰＵ３６は、各透過軸方向０°、４
５°、９０°、１３５°の信号レベルＰＶ（０）、ＰＶ
（４５）、ＰＶ（９０）、ＰＶ（１３５）を比較し、最
小となるものを選択する（ステップＳ３６）。そして、
その信号レベルが最小となる液晶偏光フィルタ３４の透
過軸方向と一致するように、電圧制御回路４２に指令信
号を出力して撮影カメラ１０の液晶偏光フィルタ１８の
透過軸方向を設定する（ステップＳ３８）。そして、以
上ステップＳ１０〜ステップＳ３８の処理を繰り返し実
行する。

【００７２】また、ＣＰＵ３６は、上記処理に対して割
り込みにより上記スイッチＳ１のオン・オフ制御に関連
する制御を行っている。図１２のフローチャートに示す
ようにＣＰＵ３６に同期信号分離回路６４から垂直同期
信号が与えられると（ステップＳ５０）、ＣＰＵ３６
は、内蔵のＶカウンタをリセットする（ステップＳ５
２）。一方、図１３のフローチャートに示すように同期
信号分離回路６４から水平同期信号がＣＰＵ３６及び比
較回路６８に与えられると（ステップＳ６０）、比較回
路６８は計数回路７０（Ｈカウンタ）をリセットすると
共に（ステップＳ６２）、ＣＰＵ３６はＶカウントを１
インクリメントする（ステップＳ６４）。そして、ＣＰ
Ｕ３６は、Ｖ＜Ｖ_Z1又はＶ_Z2＜Ｖかを判断し（ステップ
Ｓ６６）、ＹＥＳのときには、取込み領域設定回路６６
にオフ信号を与え、取込み領域設定回路６６によってス
イッチＳ１をオフにする（ステップＳ６８）。一方、上
記ステップＳ６６においてＮＯのときには、取込み領域
設定回路６６にオン信号を与える。そして、比較回路６
８において計数回路７０（Ｈカウンタ）の値がＨ＜Ｈ_Z1
又はＨ_Z2＜Ｈか否かが判断される（ステップＳ７０）。
ＹＥＳであれば、比較回路６８から取込み領域設定回路
６６にオフ信号が与えられ、スイッチＳ１がオフとなる
（ステップＳ６８）。一方、ＹＥＳであれば、取込み領
域設定回路６６にオン信号が与えられスイッチＳ１がオ
ンになる（ステップＳ７２）。

【００７３】以上、上記実施の形態では、撮影補助装置
２０が、撮影カメラ１０に入射する偏光の偏光方向を検
出すると共に、これに基づいて撮影カメラ１０の液晶偏
光フィルタ１８を制御するようにしていたが、撮影補助
装置２０としては、撮影カメラ１０に入射する偏光の偏
光方向を検出するだけでもよく、撮影補助装置２０によ
って検出された偏光の偏光方向に基づいて撮影補助装置
２０とは別体の装置が撮影カメラ１０の液晶偏光フィル
タ１８を制御するようにしてもよい。

【００７４】また、撮影カメラ１０やセンサーカメラ３
０の光学系に配置される偏光を除去するための手段は、
上述した液晶偏光フィルタでなくてもよく、偏光フィル
タをモータ等によって回転させて偏光フィルタの透過軸
方向を変更できるようにしたものであってもよい。

【００７５】また、上記実施の形態では、センサーカメ
ラ３０で撮影カメラ１０の撮影範囲の偏光の偏光方向を
検出するために、センサーカメラ３０の映像信号から撮
影カメラ１０の撮影範囲に一致する範囲の映像信号を抽
出するようにしたが、上述したように、センサーカメラ
３０のセンサーレンズ３２をズーム調整が可能なズーム
レンズとし、このズームレンズを撮影カメラ１０の撮影
範囲に応じてモータ駆動し、センサーカメラ３０と撮影
カメラ１０の撮影範囲を一致させるようにしてもよい。

【００７６】また、上記実施の形態では、センサーカメ
ラ３０の映像信号から撮影カメラ１０の撮影範囲に一致
する範囲の映像信号を抽出するようにしたが、必ずしも
撮影カメラ１０の撮影範囲に完全に一致する範囲の映像
信号を抽出する必要はなく、例えば、撮影カメラ１０の
撮影範囲に応じて、撮影カメラ１０の撮影範囲の一部
（例えば中央部分）或いは撮影カメラ１０の撮影範囲よ
りもある程度広い範囲の映像信号を抽出するようにして
もよい。

【００７７】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る撮影補
助装置によれば、外部センサとして、透過軸方向が切換
可能な偏光フィルタを備えた撮影手段を用い、その偏光
フィルタの透過軸方向を切り換えながら撮影手段から撮
影カメラと例えば同一撮影範囲の映像信号を取得し、各
透過軸方向で得られた映像信号に基づいて撮影カメラに
入射する偏光の偏光方向を検出するようにしたため、窓
ガラス等で反射して撮影カメラに入射する偏光の偏光方
向を撮影カメラの撮影範囲に対応させて適切に検出する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明に係る撮影補助装置が使用され
たテレビカメラシステムの一実施の形態を示した構成図
である。

【図２】図２は、液晶偏光フィルタの構成を示した図で
ある。

【図３】図３は、本発明に係る撮影補助装置の概略構成
図である。

【図４】図４は、撮影カメラとセンサーカメラの撮影範
囲の関係を示した図である。

【図５】図５は、撮影カメラとセンサーカメラの撮影範
囲の関係を示した図である。

【図６】図６は、映像信号の抽出範囲の説明に使用した
説明図である。

【図７】図７は、パララックスを考慮した場合における
撮影カメラとセンサーカメラの撮影範囲を示した図であ
る。

【図８】図８は、本発明に係る撮影補助装置が使用され
た撮影カメラシステムを示した全体回路構成図である。

【図９】図９は、フリッカー対応の処理動作の説明に使
用した説明図である。

【図１０】図１０は、スイッチＳ１のオン・オフ制御の
説明に使用した説明図である。

【図１１】図１１は、本発明に係る撮影補助装置の処理
動作を示したフローチャートである。

【図１２】図１２は、本発明に係る撮影補助装置の処理
動作を示したフローチャートである。

【図１３】図１３は、本発明に係る撮影補助装置の処理
動作を示したフローチャートである。

【符号の説明】

１０…撮影カメラ、１４…撮影レンズ、１８、３４…液
晶偏光フィルタ、２０…撮影補助装置、３０…センサー
カメラ、３６…ＣＰＵ、３８、４２…電圧制御回路、４
０…信号処理回路、５８…ゲイン切替回路、６０…積分
回路、６４…同期信号分離回路、６８…比較回路、７０
…計数回路、７２…発振回路、７４…設定記憶回路、Ｓ
１…スイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者藤掛英夫東京都世田谷区砧一丁目10番11号日本放送協会放送技術研究所内 (72)発明者佐藤弘人東京都世田谷区砧一丁目10番11号日本放送協会放送技術研究所内 (72)発明者米内淳東京都世田谷区砧一丁目10番11号日本放送協会放送技術研究所内 (72)発明者土屋譲東京都世田谷区砧一丁目10番11号日本放送協会放送技術研究所内Ｆターム(参考） 2H083 AA06 2H105 EE05 EE35 5C022 AB13 AB66 AC54 AC55

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】撮影カメラに入射される偏光の偏光方向
を検出する撮影補助装置において、前記撮影カメラと撮影方向が同一方向に設置された撮影
手段と、前記撮影手段の撮影光学系に挿入される偏光フィルタで
あって、偏光を透過させる透過軸方向が切換え可能な偏
光フィルタと、前記偏光フィルタを駆動し、前記偏光フィルタの透過軸
方向を切り換える偏光フィルタ切換手段と、前記撮影カメラの撮影範囲に応じた範囲の映像信号を前
記撮影手段から取得する映像信号取得手段と、前記偏光フィルタ制御手段によって切り換えられる偏光
フィルタの各透過軸方向ごとに前記映像信号取得手段に
よって映像信号を取得し、該取得した各透過軸方向ごと
の映像信号に基づいて、前記撮影カメラに入射する偏光
の偏光方向を検出する偏光方向検出手段と、を備えたことを特徴とする撮影補助装置。
【請求項２】前記偏光フィルタは、所定方向の偏光の
みを透過させる偏光子と、該偏光子の前面に配置され、
印加する電圧を制御することにより入射した偏光の偏光
方向を所定角度回転させる液晶素子と、から成ることを
特徴とする請求項１の撮影補助装置。
【請求項３】前記映像信号取得手段は、前記撮影手段
から出力される映像信号から、前記撮影カメラの撮影範
囲に一致する範囲の映像信号を抽出することを特徴とす
る請求項１の撮影補助装置。
【請求項４】前記映像信号取得手段は、前記抽出する
映像信号の範囲を前記撮影カメラのズーム位置及びフォ
ーカス位置に基づいて求めることを特徴とする請求項３
の撮影補助装置。
【請求項５】前記偏光方向検出手段は、前記偏光フィ
ルタの各透過軸方向ごとに前記映像信号取得手段によっ
て取得した映像信号を所定時間積分し、該積分した値の
大きさに基づいて前記撮影カメラに入射される偏光の偏
光方向を検出することを特徴とする請求項１の撮影補助
装置。
【請求項６】前記映像信号を積分する時間は、入射す
る光量の周期的な変化によって前記積分した値が変化し
ない時間であることを特徴とする請求項５の撮影補助装
置。
【請求項７】前記偏光方向検出手段によって検出した
偏光方向に基づいて前記撮影カメラの光学系に挿入され
た偏光フィルタの透過軸方向を制御する制御手段を備え
たこと特徴とする請求項１の撮影補助装置。