JP2006330129A

JP2006330129A - テレビカメラ装置

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Publication number: JP2006330129A
Application number: JP2005150464A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Tanabe; 一宏田辺
Original assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Current assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Priority date: 2005-05-24
Filing date: 2005-05-24
Publication date: 2006-12-07
Anticipated expiration: 2025-05-24
Also published as: JP4673130B2

Abstract

【課題】オートフォーカス機能をもつテレビカメラ装置は、種々の照明が行われた場所で被写体を撮像する場合が多く、周期的に変化する照明光からのフリッカーが映像信号に混入し、オートフォーカス機能の収束あるいは精度に影響を与える場合がある。
【解決手段】光学系のフォーカスを調節する光学系駆動部と、上記光学系からの入射光を映像信号に変換する撮像部と、上記撮像部からの映像信号を適宜処理する信号処理部と、上記撮像部からの映像信号からフォーカス映像信号を入力されるフォーカス制御信号生成部と、上記フォーカス制御信号生成部から出力されるフォーカス制御信号に基づいて上記光学系駆動部を制御する制御部とを具え、上記入射光に周期的な光量変化が重畳されてる場合、上記フォーカス制御信号生成部から出力されるフォーカス制御信号を、上記周期的な光量変化に基づくフリッカ成分を除去するローパスフイルタを介して出力するように構成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、テレビカメラ装置に関し、特に、フリッカに影響されない自動フォーカスシステムを具えたテレビカメラ装置に関するものである。

テレビカメラ装置を用いて被写体を撮像する場合、テレビカメラ装置のレンズ系の焦点距離を合わせる必要がある。放送用や業務用のテレビカメラ装置では、カメラマンが自分自身でマニュアル調整する場合が多いが、産業用や民生用の用途では、焦点距離合わせを自動化したオートフォーカスシステムが数多く発表されている。その方式について図７を用いて説明する。

図７は、テレビカメラ装置のオートフォーカスシステムの概略構成を示すブロック図である。図７において、７０１は、テレビカメラ装置の光学系、７０３は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）のようなセンサで構成された撮像部であり、被写体からの光７０２が光学系７０１を介して撮像部７０３に結像されるように構成されている。なお、撮像部は、白黒画像用またはカラー画像用のいずれでも良いことは言うまでもない。また、カラー画像用の撮像部は、単板式の撮像部あるいは３板式の撮像部が使用可能である。

７０４は、信号処理部であり、撮像部７０３で被写体からの光学像が映像信号に変換され、この映像信号が信号処理部７０４に供給され、ここで、その後の映像信号の伝送に必要な輝度信号や色信号に分離され、出力端子７０５から出力される。また、モニタ装置（図示せず。）に接続して、被写体像を表示することもできる。

一方、撮像部７０３からの映像信号は、フォーカス制御信号発生部７０６に供給される。フォーカス制御信号発生部７０６は、フイルタ７０７および演算部７０８で構成されている。フイルタ７０７は、バンドパスフィルタ（帯域フイルタ）あるいはハイパスフィルタ（高域成分通過フイルタ）で構成され、撮像部７０３からの映像信号の内、輝度信号の高周波成分を抽出し、抽出した高周波成分を演算部７０８に供給する。演算部７０８では、輝度信号の高周波成分を積分し、この積分値から光学系７０１の焦点距離合わせの制御信号を生成し、制御部７０９に供給する。制御部７０９は、焦点距離合わせの制御信号に基づいて光学系駆動部７１０を駆動し、被写体からの光学像が撮像部７０３上に丁度焦点が合うように光学系７０１を駆動し、焦点調整がなされる。

ここで、フォーカス制御信号発生部７０６の動作を図８を用いて説明する。図８は、例えば、被写体のエッジ部分の輝度信号をバンドパスフイルタ７０７を通した信号波形を模式的に示したものである。図８（Ａ）は、被写体からの光学像が撮像部７０３上に丁度焦点が合った場合の信号を示し、この場合の信号の振幅Ｍ１を演算部７０８で積分し、その値の積分値は、最大となる。図８（Ｂ）は、被写体からの光学像が撮像部７０３上に結像されるが、焦点が合っていない、所謂、ボケている状態を示している。この場合の信号の振幅Ｍ２を演算部７０８で積分した値は、振幅Ｍ１より小さくなる。この振幅Ｍ２は、被写体からの光学像が撮像部７０３上に投影された場合に、焦点（ピント）の合い具合に応じて変動する。従って、制御部７０９は、フォーカス制御信号発生部７０６からの制御信号に基づいて、光学系駆動部７１０を制御し、振幅Ｍ２の積分値が振幅Ｍ１の積分値に近づくように光学系７０１を調節し、フィードバック制御することによりテレビカメラ装置のオートフォーカスを実現している。

しかしながら、このようなオートフォーカス機能をもつテレビカメラ装置は、種々の照明が行われた場所で被写体を撮像する場合が多く、そのような場合、周期的に変化する照明光が映像信号に混入し、フリッカー現象を発生する。このフリッカー現象は、オートフォーカス機能の収束あるいはオートフォーカス機能の精度に大きな影響を与えることなり、監視カメラや検査装置の撮影に問題となっている。

以下、フリッカー現象（以下、フリッカーと称する。）について、図９−図１１を用いて説明する。図７で説明したようにバンドパスフイルタ７０７を通した信号を演算部７０８で積分した場合、バンドパスフィルタ７０７を用いて抽出する高周波成分のレベルは小さく、例えば、蛍光灯によるフリッカーの影響を受けやすい。蛍光灯の電源の周波数が５０Ｈｚの場合、光量は、１００Ｈｚで変動する。図９は、その状態を示している。図９において、縦軸は振幅、横軸は周波数を示している。そして、ＤＣ成分は、オートフォーカスのゆっくりとした制御ループで変化するＤＣ成分を示しており、１００Ｈｚの信号は、蛍光灯の電源の周波数が５０Ｈｚの場合の光量の変化を示している。

一方、テレビカメラ装置におけるフィールド周波数は、例えば、ＮＴＳＣ方式の場合、６０フィールド／秒、即ち、６０Ｈｚで変化している。この場合、フィールド周波数６０フィールド／秒と蛍光灯の光量変化の周期１００Ｈｚとは、２０Ｈｚの刻みで一致する。この２０Ｈｚの成分がフリッカー成分と呼ばれるものである。これを周波数領域で考えると図１０に示すように、１００Ｈｚの信号が６０Ｈｚでサンプリングされるため、１００Ｈｚの２倍の高調波２００Ｈｚの折り返しを含め２００Ｈｚの折り返しの２０Ｈｚと１００Ｈｚの折り返しの４０Ｈｚに折返し成分が発生する。図１１は、上述したフリッカーの発生を説明するための図であって、蛍光灯の電源周波数が図１１（Ａ）に示すように５０Ｈｚであるとき、蛍光灯の光量の変化は、図１１（Ｂ）に示すように１００Ｈｚとなる。テレビカメラ装置におけるフィールド周波数が、例えば、ＮＴＳＣ方式の場合、図１１（Ｃ）に示すように１フィールド（１６．６７ｍｓ）毎に輝度信号レベルが変化するので、変化の周期は、２０Ｈｚ毎、即ち、２０Ｈｚの整数倍で一致する。これがフリッカー成分となる。

フリッカー成分があるとフォーカス評価値がこのフリッカー成分により変調を受ける。
例えば、焦点位置を固定し、高周波成分を積分したフォーカス評価値を測定した場合、映像に動きがない場合、評価値は一定であれば問題ないが、実際には、蛍光灯によるフリッカーがあると、フリッカー成分によって、評価値が変動する。このフリッカーによる変動成分が、フォーカスの収束および精度に悪影響を与えている。

また、テレビジョンカメラ（例えば、特許文献１参照）には、オートフォーカス動作を高精度に行うための映像信号を得る技術についての記載がある。

特開２００１−２４５１９８号公報

オートフォーカス機能をもつテレビカメラ装置は、種々の照明が行われた場所で被写体を撮像する場合が多く、そのような場合、周期的に変化する照明光からのフリッカーが映像信号に混入し、オートフォーカス機能の収束あるいはオートフォーカス機能の精度に大きな影響を与える場合がある。

本発明の目的は、被写体の照明光に影響されないで被写体を撮像できるテレビカメラ装置を提供することである。

本発明の他の目的は、自動フォーカスシステムのフォーカスの収束、フォーカス精度の高いテレビカメラ装置を提供することである。

本発明の更に他の目的は、被写体の照明光によるフッリカを除去した自動フォーカスシステムを具えたテレビカメラ装置を提供することである。

本発明のテレビカメラ装置は、光学系と、上記光学系のフォーカスを調節する光学系駆動部と、上記光学系からの入射光を映像信号に変換する撮像部と、上記撮像部からの映像信号を適宜処理する信号処理部と、上記撮像部からの映像信号からフォーカス映像信号を入力されるフォーカス制御信号生成部と、上記フォーカス制御信号生成部から出力されるフォーカス制御信号に基づいて上記光学系駆動部を制御する制御部とを具え、上記入射光に周期的な光量変化が重畳されている場合、上記フォーカス制御信号生成部から出力されるフォーカス制御信号を、上記周期的な光量変化に基づいて上記フォーカス制御信号に重畳されるフリッカ成分を除去するローパスフイルタを介して出力するように構成される。

また、本発明のテレビカメラ装置において、上記入射光に周期的な光量変化が重畳されている場合、上記周期的な光量変化に基づくフリッカ成分を前もって算出し、上記ローパスフイルタを上記算出されたフリッカ成分をカットオフ周波数とするローパスフイルタとするように構成される。

また、本発明のテレビカメラ装置において、更に、上記撮像部からの映像信号のうちフォーカス映像信号の平均値を算出する信号平均算出部と、上記信号平均算出部の出力と上記信号平均算出部の出力を上記ローパスフイルタを介して出力される出力との間の最大値と最小値の差を算出する振幅算出部と、上記振幅算出部の出力に基づいて上記ローパスフイルタの特性を制御する制御部とを有し、上記撮像部で所定の動きのない被写体を撮影した場合、上記ローパスフイルタの特性を制御する制御部は、上記振幅算出部の出力が最大となるように上記ローパスフイルタを制御するように構成される。

また、本発明のテレビカメラ装置において、上記振幅算出部の出力の変動分に閾値を設け、上記制御部は、上記振幅算出部の出力の変動分が、上記閾値以下となるように上記ローパスフイルタの特性を制御するように構成される。

更に、本発明のテレビカメラ装置において、上記フォーカス制御信号生成部からの出力と、上記信号平均算出部からの出力を切換える選択部を有し、上記撮像部で所定の動きのない被写体を撮影した場合、上記選択部は、上記信号平均算出部からの出力を選択し、上記ローパスフイルタに出力すると共に、上記減算部は、上記信号平均算出部の出力と上記信号平均算出部の出力を上記ローパスフイルタを介して出力される出力との間の最大値と最小値の差を算出し、上記振幅算出部の出力が最大となるように上記ローパスフイルタの特性を制御し、上記撮像部で所定の動きのある被写体を撮影した場合、上記選択部は、上記フォーカス制御信号生成部からの信号を選択し、上記ローパスフイルタを介して上記光学系駆動部を制御する制御部に供給するように構成される。

以上説明したように、本発明によれば、オートフォーカス機能の収束あるいはオートフォーカス機能の精度に大きな影響を与える周期的に変化する照明光からのフリッカーを除去した自動フォーカスシステムを具えたテレビカメラ装置が実現できる。従って、被写体の照明光に影響されないで被写体を撮像することが可能となり、また、自動フォーカスシステムのフォーカスの収束、フォーカス精度の高いテレビカメラ装置が実現できる特徴がある。

図１は、本発明の一実施例の概略構成を示すブロック図である。図１において、１０１は、信号平均算出部、１０２は、選択部、１０３は、ローパスフイルタ、１０４は、減算部、１０５は、振幅算出部、１０６は、制御部、１０７は、操作部、１０８は、選択部および１０９は、フォーカス映像信号生成部である。なお、図７と同じものには同じ符号が付されている。以下、図１に示す一実施例の動作を説明する。

まず、映像信号出力について説明する。撮像部７０３には、被写体からの光学像が光学系７０１を介して結像される。この光学像は、撮像部７０３で映像信号に変換され、信号処理部７０４に供給され、適宜信号処理されて出力端子７０５から出力される。これは、図７に示すものと同様である。

また、自動フォーカスシステムについては、撮像部７０３からの映像信号が後述するフォーカス映像信号生成部１０９を介してフォーカス制御信号発生部７０６のフイルタ７０７に供給され、フォーカス映像信号の高周波成分が抽出される。抽出された高周波成分は、演算部７０８に供給され、フォーカス映像信号の高周波成分を積分し、この積分値から光学系７０１の焦点距離合わせの制御信号を生成し、選択部１０８を介して制御部７０９に供給される。制御部７０９は、焦点距離合わせの制御信号に基づいて光学系駆動部７１０を駆動し、被写体からの光学像が撮像部７０３上に丁度焦点が合うように光学系７０１を駆動し、焦点調整がなされる。

ここで、フォーカス映像信号生成部１０９について説明する。まず、カメラ装置では、白黒用のカメラ装置やカラーカメラ装置があり、白黒用のカメラ装置では、フォーカス映像信号として映像信号そのものが使用される。また、カラーカメラ装置では、カラーカメラ装置を使用する用途に応じて種々のフォーカス映像信号が用いられる。フォーカス映像信号生成部１０９は、そのようなフォーカス映像信号を生成するためのものである。例えば、ホームビデオのようなカメラ装置では、（１）式のＹ信号を生成する。

Ｙ＝０．２９９Ｒ＋０．４８６９Ｇ＋０．１１４Ｂ・・・・・・（１）
ここで、Ｙ：輝度信号、Ｒ、Ｇ、Ｂは、それぞれ赤、緑、青の信号成分を表す。
また、ハイビジョンのようなカメラ装置では、（２）式のようなＹ信号を生成する。

Ｙ＝０．２１２Ｒ＋０．７１５３Ｇ＋０．００７２３Ｂ・・・・（２）
これに対して医療顕微鏡や検査装置等の産業用カメラ装置では、輝度信号ではなく色信号、例えば、（３）〜（５）式に示すような色信号Ｃを用途に応じて生成する。

Ｃ＝０．５Ｇ＋０．２５Ｇ＋０．２５Ｂ・・・・・・・・・・・（３）
Ｃ＝０．５Ｇ＋０．５Ｒ・・・・・・・・・・・・・・・・・・（４）
Ｃ＝Ｇ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（５）
なお、上述の（１）〜（５）に示した輝度信号Ｙおよび色信号Ｃは、一例であり、これに限定されるものではない。従って、上述したフォーカス制御信号の生成に使用される輝度信号Ｙ、色信号Ｃおよび白黒の場合の映像信号も含めてフォーカス映像信号と称することにする。従って、フォーカス映像信号生成部１０９は、フォーカス映像信号を生成する。

なお、本発明は、フリッカ除去の発明に関するものであり、フォーカス映像信号としては、上述の（１）〜（５）に示した輝度信号Ｙおよび色信号Ｃ、白黒映像の場合の映像信号等をフォーカス映像信号として使用することができるが、以下の説明では、輝度信号を用いた場合について説明する。しかしながら輝度信号を用いた場合のみに限定されるものではないことは言うまでもない。

次に、フッリカーを除去する自動フォーカスシステムについて説明する。本実施例では、前もって照明光のフリッカー成分を検出する。そのためにテレビカメラ装置の操作者は、まず、操作部１０７を操作して制御部１０６を介して選択部１０２の端子ａを選択し、信号平均算出部１０１の出力が選択部１０２を介してローパスフイルタ１０３および減算部１０４に供給されるようになされる。なお、このとき選択部１０８は、いずれの端子も選択されず、オートフォーカスは、働かないようにしてある。また、センサ７０３で撮像する被写体としては、動きが殆どない被写体（図示せず。）を準備し、この被写体を撮像する。また、この被写体は、周期的に変化する照明光、例えば、蛍光灯で照明されているものとする。なお、本実施例では、周期的に変化する照明光として蛍光灯を用いた場合について説明するが、蛍光灯に限定されるものではなく、周期的に変化する照明光であれば、どのような照明光であっても本発明は適用できることは言うまでもない。

このようにして被写体を撮像すると、光学系７０１を介して撮像部７０３に結像された被写体像の映像信号は、フォーカス映像信号生成部１０９で、上述したフォーカス映像信号が生成され、信号平均算出部１０１に供給される。信号平均算出部１０１は、フォーカス映像信号生成部１０９からのフォーカス映像信号について、フィールド平均値を算出する。このフィールド平均値は、もし、照明光が一定、例えば、周期的な変化がない白熱光源のような照明光であれば、撮像する被写体は、前述したように動きが殆どない被写体を撮像しているので、信号平均算出部１０１からの出力信号レベルは、一定となる。しかしながら被写体が周期的に変化する照明光で照明されている場合、信号平均算出部１０１の出力信号レベルは、図２で示されるように変化する。図２において、縦軸は信号レベルを、横軸は、時間を示している。そして、映像信号レベル、例えば、輝度信号レベルは、前述したように動きが殆どない被写体を撮像しているので、その平均映像レベルは、ほぼ一定である。

しかしながら、前述したように５０Ｈｚの電源で駆動される蛍光体は、光量が１００Ｈｚの周期で変化し、更に、テレビカメラ装置のフィールド周波数６０Ｈｚでサンプリングされるために、例えば、２０Ｈｚと４０Ｈｚの合成されたフリッカー変動成分（図２に図示）が出力される。これを周波数領域で表示すると、図３で示すようになる。即ち、信号平均算出部１０１の出力信号としては、オートフォーカス値として、ゆっくりとした制御ループで変化する（周波数は、ほぼ０に近い。）、所謂、ＤＣ成分（基準光量）と、これに２０Ｈｚの成分と４０Ｈｚの成分が加わったものになる。従って、もし、この出力信号で変調されたフォーカス制御信号（これを評価値Ｄ(ｆ)とする。）は、ＤＣ成分のＤ(ｆ)以外に、２０Ｈｚを基準に前後にスペクトル（点線の矢印で示す。）、４０Ｈｚを基準に前後にスペクトル（点線の矢印で示す。）を持つフォーカス制御信号となり、本来のフォーカス制御信号、即ち、フォーカス制御用評価値Ｄ(ｆ)が正確に出力されず、フォーカス制御の精度が劣化する原因となる。

本発明は、これら２０Ｈｚ、４０Ｈｚの成分等のフリッカー成分を取除き、フォーカスのためのＤＣ成分Ｄ（ｆ）を取出すものである。なお、本実施例では、説明の都合上、２０Ｈｚ、４０Ｈｚのように、既知のフリッカー成分について説明するが、本発明の構成は、フリッカー成分が不明な場合に、フリッカー成分を自動測定し、フリッカー成分を除去するフィルターの特性を自動設定するものである。また、本実施例では、ＮＴＳＣ方式についての例で説明するが、ＰＡＬ方式やＳＥＣＡＭ方式についても同様である。以下詳細に説明する。信号平均算出部１０１からの出力は、ローパスフイルタ１０３および減算部１０４に供給される。ここで、ローパスフイルタ１０３について説明する。

図４は、本発明で使用されるローパスフイルタの一実施例の概略構成を示すブロック図である。図４において、４０１は、入力端子であり、信号平均算出部１０１からの信号平均値が入力される。Ｚ（＋２）、Ｚ（＋１）、・・・Ｚ（−２）は、シフトレジスタであり、サンプリング周期（フィールド周期）毎に信号が順にシフトされる。４０２、４０３および４０７は、乗算器、Ｋ１・・Ｋ３は、フィルタの係数であり、これらのフィルタの係数は、それぞれ端子４０４、４０５、４０６に入力される制御部１０６からの制御信号で設定値が変更され、それによってフイルタ特性が変更できるようになっている。４０８は、出力端子で、減算部１０４および選択部１０８の端子ｂに接続される。なお、図４に示すローパスフイルタは、Ｚ（０）を中心に前後２段づつ、計５段の構成であるが、３段の構成、２段の構成とすることもできる。また、段数をいくらでも増やすことが可能であるが、段数を増やすほど、応答時間がおそくなる欠点があり、変調成分除去を考慮した場合、図4に示す５段の構成が有効である。

図５は、図４に示すローパスフイルタの特性を示す特性曲線ｆ（ｗ）を示している。図５において、縦軸は、利得、横軸は周波数を示し、２０Ｈｚ以上の周波数については、利得がほぼ０、即ち、カットオフ周波数が２０Ｈｚのローパスフイルタを示している。ローパスフイルタ１０３の出力は、減算部１０４に供給される。減算部１０４では、信号平均算出部１０１からの信号平均値からローパスフイルタの出力、即ち、図５に示される２０Ｈｚ以下の出力は、減算され、ほとんど零となるが、２０Ｈｚ以上の帯域では、信号平均算出部１０１からの信号平均値の成分が出力され、振幅算出部１０５に供給される。換言すれば、ローパスフイルタ１０３と減算部１０４とでハイパスフイルタを構成し、減算部１０４の出力としては、図３のＤＣ成分が除去された信号、即ち、フリッカー成分が振幅算出部１０５に供給される。

振幅算出部１０５では、減算部１０４からの信号の最大値と最小値の差分を算出し、その信号を制御部１０６に印加する。これによって最適なローパスフイルタの特性を決定する。この最適なローパスフイルタの特性の決定について以下に説明する。制御部１０６は、ローパスフイルタ１０３の帯域切換えの制御を行う。先に説明したように図４に示すローパスフイルタ１０３は、フィルタの係数Ｋ１・・Ｋ３を変更することでローパスフイルタの特性を変更できることを説明した。従って、フィルタの係数Ｋ１・・Ｋ３をそれぞれ端子４０４、４０５、４０６に入力される制御部１０６からの制御信号で適宜設定値を変更するとローパスフイルタの特性が変化する。図６は、ローパスフイルタ１０３のフィルタの係数Ｋ１・・Ｋ３を変化させた場合のカットオフ周波数の変化を示す特性曲線を示す。図６において、ＣＦ１、ＣＦ２、ＣＦ３は、それぞれ１０Ｈｚ、２０Ｈｚ、３０Ｈｚのカットオフ周波数を示し、フィルタの係数Ｋ１・・Ｋ３を変化させることによりカットオフ周波数が矢印の方向に変化することを示している。なお、ローパスフイルタ１０３の周波数特性を切換えるための係数Ｋ１・・Ｋ３は、前もって実験的に求めておき、例えば、ＲＯＭ等に記憶し、操作部１０７の操作で所定の係数を選択することで実現できる。

上記のように構成すると、減算部１０４からの高域の周波数成分は、ローパスフイルタ１０３の特性が変化すると変化するので、振幅算出部１０５で減算部１０４の出力の最大値と最小値の差を演算し、制御部１０６でローパスフイルタ１０３の帯域を切り替え、振幅算出部１０５の差が最小となる帯域と最大となる帯域を求め、その結果によりローパスフイルタ１０３の特性の最適値を求める。即ち、帯域を狭くすると、つまりカットオフ周波数を下げるとフリッカー成分が除去され、変動分が小さくなる。またカットオフ周波数を上げるとフリッカー成分が入り、変動分が大きくなる。従って、まず、振幅算出部１０５の演算結果で変動分の最大値を求め、この変動分が例えば、１０％（これを閾値Ｔとする。）以下になるローパスフイルタ１０３の帯域を求めることで、ローパスフイルタ１０３の最適な帯域を求めれば良い。なお、閾値Ｔは、フリッカの状態、フォーカスの精度等を考慮して適宜設定することができる。

以上のようにしてローパスフイルタ１０３の最適な特性が決定されると、制御部１０６は、ローパスフイルタ１０３をその最適な特性に固定する。即ち、フィルタの係数Ｋ１・・Ｋ３を固定する。そして、操作部１０７を操作して制御部１０６を介して選択部１０２のｂ端子を、また、選択部１０８のｂ端子を選択し、テレビカメラ装置の撮像を開始する。このように構成した場合のフォーカス制御について説明する。被写体を撮像した光学像７０２が撮像部７０３に結像される。この場合、被写体（一般に、動きのある対象物）は、実際の放送用あるいは業務用の撮像対象であるが、この被写体は、蛍光灯のような周期的に光量が変化する照明光で照明されている。撮像部７０３の出力は、信号処理部７０４およびフォーカス映像信号生成部１０９に供給される。このフォーカス映像信号生成部１０９からのフォーカス映像信号は、フォーカス制御信号発生部７０６に供給される。このフォーカス制御信号発生部７０６で生成されたフォーカス制御信号は、選択部１０２の端子ｂを経由してローパスフイルタ１０３に供給される。ローパスフイルタ１０３は、先に説明したように上記蛍光灯によるフリッカ成分を除去するローパスフイルタ特性に固定されているので、ローパスフイルタ１０３でフォーカス制御信号発生部７０６で生成されたフォーカス制御信号から上記蛍光灯によるフリッカ成分が除去され、選択部１０８のｂ端子を経由して制御部７０９に供給される。その結果、オートフォーカスに必要なフォーカス制御信号のみが制御部７０９に供給され、制御部７０９は、このフォーカス制御信号に基づいて光学系駆動部７１０を駆動し、光学系７０１の焦点合せを行う。従って、被写体を照明する光源の光量が周期的に変化するような照明でも、フリッカ成分が除去された精度の高い、良好なフォーカス制御をおこなうことができる。

以上の実施例では、フリッカ成分が不明な場合、これを自動的に検出し、ローパスフイルタ１０３のフイルタ特性を固定する方法について説明したが、予めテレビカメラ装置のフィールド周期と照明装置の光量の変化周期が分っている場合は、ローパスフイルタ１０３のフイルタ特性を前もって計算に基づいて決定できるので、操作部１０７を操作して制御部１０６を介して図４に示す係数Ｋ１・・Ｋ３を設定すれば、照明光によるフリッカ成分を除去できるローパスフイルタ１０３を実現できる。従って、このような場合には、ローパスフイルタ１０３のフイルタ特性を前もって設定できるために、前述したようにフリッカー成分をもとめるために前もって被写体を動きのないものにして、フリッカーを自動で検出するようなステップは不用である。

また、照明光が白熱ランプあるいは太陽光のような照明光では、フッリカー成分は発生しないので、操作部１０７を操作して選択部１０８のａ端子を選択し、フォーカス制御信号発生部７０６のフォーカス制御信号を直接選択部１０８を介して制御部７０９に供給することでオートフォーカスを実現できる。

以上、本発明について詳細に説明したが、本発明は、ここに記載されたテレビカメラ装置の実施例に限定されるものではなく、上記以外のさまざまなフリッカ現象の伴うテレビカメラ装置に広く適応することが出来ることは、言うまでも無い。

本発明の一実施例の概略構成を示すブロック図である。本発明のフリッカ成分を説明するための図である。本発明のフリッカ成分を周波数に基づいて説明するための図である。本発明に使用するローパスフイルタの一実施例の概略構成を示すブロック図である。図４に示すローパスフイルタのフイルタ特性を示す図である。本発明で使用するローパスフイルタのカットオフ周波数特性を示す図である。従来のフォーカス制御装置の概略構成を説明するためのブロック図である。従来のフォーカス制御装置の原理を説明するための図である。照明光による光量変化を説明するための図である。照明光によるフリッカ現象を説明するための図である。フリッカ現象の原理を説明するための図である。

符号の説明

１０１：信号平均算出部、１０２、１０８：選択部、１０３：ローパスフイルタ、１０４：減算部、１０５：振幅算出部、１０６、７０９：制御部、１０７：操作部、１０９：フォーカス映像信号生成部、４０１：入力端子、４０２、４０３、４０７：乗算器、４０４、４０５、４０６：係数入力端子、４０８、７０５：出力端子、７０１：光学系、７０２：被写体からの光、７０３：センサ、７０４：信号処理部、７０６：フォーカス制御信号発生部、７０７：フイルタ、７０８：演算部、７１０：光学系駆動部。

Claims

光学系と、上記光学系のフォーカスを調節する光学系駆動部と、上記光学系からの入射光を映像信号に変換する撮像部と、上記撮像部からの映像信号を適宜処理する信号処理部と、上記撮像部からの映像信号からフォーカス映像信号を入力されるフォーカス制御信号生成部と、上記フォーカス制御信号生成部から出力されるフォーカス制御信号に基づいて上記光学系駆動部を制御する制御部とを具え、上記入射光に周期的な光量変化が重畳されている場合、上記フォーカス制御信号生成部から出力されるフォーカス制御信号を、上記周期的な光量変化に基づいて上記フォーカス制御信号に重畳されるフリッカ成分を除去するローパスフイルタを介して出力することを特徴とするテレビカメラ装置。
請求項１記載のテレビカメラ装置において、更に、上記撮像部からの映像信号のうちフォーカス映像信号の平均値を算出する信号平均算出部と、上記信号平均算出部の出力と上記信号平均算出部の出力を上記ローパスフイルタを介して出力される出力との間の最大値と最小値の差を算出する振幅算出部と、上記振幅算出部の出力に基づいて上記ローパスフイルタの特性を制御する制御部とを有し、上記撮像部で所定の動きのない被写体を撮影した場合、上記ローパスフイルタの特性を制御する制御部は、上記振幅算出部の出力が最大となるように上記ローパスフイルタを制御することを特徴とするテレビカメラ装置。