JP2008067053A

JP2008067053A - テレビジョンカメラ装置

Info

Publication number: JP2008067053A
Application number: JP2006242766A
Authority: JP
Inventors: Tadayoshi Torii; 忠義鳥居
Original assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Current assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Priority date: 2006-09-07
Filing date: 2006-09-07
Publication date: 2008-03-21

Abstract

【課題】
解像度の高いハイビジョン映像信号を再生できるビューファインダーは、高価であり、従来のテレビジョンカメラ装置で用いられるビューファインダーを使用してレンズフォーカスの調整を容易に行えるテレビジョンカメラ装置の実現が望まれている。
【解決手段】
光学レンズと、上記光学レンズを介して入射する被写体光を映像信号に変換する撮像部と、上記映像信号の内の所定の範囲から輪郭強調信号を検出する輪郭強調信号検出手段と、上記輪郭強調信号検出手段から得られる輪郭強調信号レベルと所定の閾値とを比較する比較判定手段と、上記光学レンズのフォーカスの程度を色表示するビューファインダを有し、上記比較判定手段からの出力レベルに基づいて上記ビューファインダの色表示の色を制御するように構成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、テレビジョンカメラ装置に関し、特に、テレビジョンカメラのビューファインダー上にフォーカスの程度に応じて色分け表示するテレビジョンカメラ装置に関するものである。

テレビジョンカメラ装置のフォーカス合わせの従来の技術は、撮影者（または操作者ともいう。）がビューファインダに映る映像を見ながらレンズフォーカスを調整し、ピント合わせを撮影者が目で合わせるのが一般的である。これについて図１１を用いて説明する。図１１（Ａ）は、例えば、従来のＮＴＳＣ（National Television System Committee）方式の撮像画面を示す図であり、縦横比は、３：４で、水平走査線数は、５２５本のアナログ表示される画面を示している。この場合、ＮＴＳＣ方式で送信される映像信号の周波数帯域は、約４ＭＨｚ程度である。そして、テレビジョンカメラ装置のビューファインダには、この程度の周波数帯域の映像信号を表示するのに十分な解像度を持つビューファインダ、例えば、周波数帯域１０ＭＨｚ〜１５ＭＨｚ程度の周波数帯域まで再生可能なデスプレイ装置が備えられており、撮影者がビューファインダに映る映像を見ながらレンズフォーカスを調整し、ピント合わせを撮影者が目で合わせることで、放送用としては、満足のできるピント合わせが可能である。

而して、近年、地上波デジタル放送が既に始まっており、地上波デジタル放送用のテレビジョンカメラ装置では、解像度の高いハイビジョン映像が送信される。この地上波デジタル放送用のテレビジョンカメラ装置に備えられているビューファインダとしては、従来のＮＴＳＣ方式のテレビジョンカメラ装置で用いられるビューファインダ、例えば、周波数帯域１０ＭＨｚ〜１５ＭＨｚ程度の周波数帯域まで再生可能なデスプレイ装置が用いられている。しかしながら地上波デジタル放送で送信される解像度の高いハイビジョン映像信号は、例えば、図１１（Ｂ）に示されるように縦横比が、例えば、９：１６で、縦：１０８０画素、横：１９２０画素の映像信号であり、その映像信号の周波数帯域は、約２７ＭＨｚである。

このように地上波デジタル放送では、映像信号の周波数帯域が約２７ＭＨｚであるため、従来の、例えば、周波数帯域１０ＭＨｚ〜１５ＭＨｚ程度の周波数帯域まで再生可能なデスプレイ装置を用いたビューファインダでは、地上波デジタル放送で送信される映像信号の細部まで十分な解像度を持つ映像を表示できないこととなる。即ち、解像度の高いハイビジョン映像は、従来のビューファインダでは、人の目でピントを合わせることは非常に難しく、実際にテレビジョンカメラ装置で撮影している映像がぼけてしまうことがある。これは、ビューファインダの画質の問題、ビューファインダ自体に画像を調整する機能等があり、実際の撮影している映像とは異なっていることが影響している。このような場合、撮影者がこのビューファインダに映る映像を見ながらレンズフォーカスを調整し、ピント合わせを撮影者が目で合わせたとしても、おおよそのピント合わせをする程度で、十分なピント合わせができない場合があり、テレビジョンカメラ装置の熟練した操作者が経験と感で、ピント合わせを余儀なくされており、熟練していない撮影者では、ピント合わせが上手く行かないという事態となっている。

また、地上波デジタル放送の映像信号の周波数帯域、約２７ＭＨｚを再生できるような、例えば、地上波デジタル放送用の解像度の高いハイビジョン映像信号を再生できるビューファインダを製作することも考えられるが、このような地上波デジタル放送用の映像信号を十分再生できるビューファインダは、高価であり、地上波デジタル放送用のテレビジョンカメラ装置の低価格化を阻害することとなる。従って、従来の、例えば、ＮＴＳＣ方式のテレビジョンカメラ装置で用いられるビューファインダを使用して地上波デジタル放送用のテレビジョンカメラ装置のレンズフォーカスの調整を容易に行えるテレビジョンカメラ装置の実現が望まれている。

特開２００１−８０６５号公報

解像度の高いハイビジョン映像信号を再生できるビューファインダは、高価であり、従来のテレビジョンカメラ装置で用いられるビューファインダを使用してレンズフォーカスの調整を容易に行えるテレビジョンカメラ装置の実現が望まれている。

本発明の目的は、レンズフォーカスの調整を容易に行えるテレビジョンカメラ装置を提供することである。

本発明の他の目的は、解像度の高いハイビジョン映像のレンズフォーカスの調整を容易に行えるテレビジョンカメラ装置を提供することである。

本発明の他の目的は、テレビジョンカメラ装置のビューファインダ上にフォーカスの程度に応じて色分け表示するテレビジョン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、輪郭強調の検出範囲を適宜設定できるテレビジョンカメラ装置を提供することである。

本発明のテレビジョンカメラ装置は、光学レンズと、上記光学レンズを介して入射する被写体光を映像信号に変換する撮像部と、上記映像信号の内の所定の範囲から輪郭強調信号を検出する輪郭強調信号検出手段と、上記輪郭強調信号検出手段から得られる輪郭強調信号レベルと所定の閾値とを比較する比較判定手段と、上記光学レンズのフォーカスの程度を色表示するビューファインダを有し、上記比較判定手段からの出力レベルに基づいて上記ビューファインダの色表示の色を制御するように構成される。

また、本発明のテレビジョンカメラ装置において、上記映像信号の内の所定の範囲から輪郭強調信号を検出する輪郭強調信号検出手段は、所定の輪郭強調量検出範囲設定手段と輪郭強調量検出手段を有し、上記所定の輪郭強調量検出範囲設定手段は、複数の所定の輪郭強調量検出範囲の異なるパターンを記憶し、操作部の操作により上記複数の所定の輪郭強調量検出範囲の異なるパターンから適宜選択するように構成される。

また、本発明のテレビジョンカメラ装置において、上記輪郭強調信号検出手段から得られる輪郭強調信号レベルと所定の閾値とを比較する比較判定手段は、第１と第２の閾値を有し、上記輪郭強調信号レベルと、上記第１と第２の閾値と比較し、上記比較結果に基づいて上記ビューファインダの色表示の色を可変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、光学レンズのレンズフォーカスの調整を容易に行えるテレビジョンカメラ装置を実現できる。特に、解像度の高いハイビジョン映像のレンズフォーカスの調整を容易に行えるテレビジョンカメラ装置を実現できる。また、テレビジョンカメラのビューファインダ上にフォーカスの程度に応じて色分け表示することでフォーカスの調整が容易となり、熟練者でなくても容易にフォーカスの調整ができる特徴がある。更に、輪郭強調の検出範囲を適宜設定できる特徴がある。

本発明に係る実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。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、カメラヘッド、１０２は、光学レンズ、１０３は、ビューファインダ、１０４は、カメラヘッドの操作部、１０５は、映像信号の出力端子である。１１１は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の撮像素子からなる撮像部、１１２は、映像信号処理部、１１３は、輪郭強調量検出範囲の信号検出部、１１４は、輪郭強調量検出部、１１５は、カメラヘッド１０１を制御するコンピュータ（以下ＣＰＵと略称する。）、１１６は、光学レンズ１０２のフォーカスを調節するフォーカス調節部、１１７は、輪郭強調量と閾値の比較判定部、１１８は、輪郭強調量検出範囲設定部、１１９は、記憶部である。

光学レンズ１０２から入射した被写体（図示せず。）の光は、撮像部１１１で映像信号に変換される。撮像部１１１からの映像信号は、映像信号処理部１１２で適宜伝送に必要な信号形態に変換され、映像信号の出力端子１０５から、例えば、放送用として送出される。また、撮像部１１１からの映像信号は、輪郭強調量検出範囲の信号検出部１１３に入力される。この輪郭強調量検出範囲の信号検出部１１３は、撮像部１１１で撮像された画像の内、後述する指定された輪郭強調量検出範囲の映像信号を取込み、輪郭強調量検出部１１４に供給する。図２は、それを説明するための画面図を示す。図２において、２０１は、撮像部１１１で撮像された画面を示し、２０２は、輪郭強調量検出範囲を示している。

この輪郭強調量検出範囲の指定は、例えば、操作者がテレビジョンカメラ装置の操作部１０４を操作してＣＰＵ１１５の輪郭強調量検出範囲設定部１１８で指定することによって設定することができる。具体的には、例えば、図１１（Ｂ）に示すハイビジョン映像では、画像が１９２０画素×１０８０画素で構成されているので、輪郭強調量検出範囲設定部１１８で、例えば、輪郭強調量検出範囲の画素位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４を指定することによって設定することができる。なお、この輪郭強調量検出範囲２０２は、ビューファインダ１０３の表示部に表示することによって操作者に容易に輪郭強調量検出範囲が視認できる特徴がある。特に、図２では、画面２０１の人物に輪郭強調量検出範囲２０２を設定している。

輪郭強調量検出範囲の信号検出部１１３で輪郭強調量検出範囲２０２の映像信号が取込まれ、輪郭強調量検出部１１４で輪郭強調量が検出される。輪郭強調量検出部１１４の概略構成のブロック図を図３に示す。図３において、輪郭強調量検出部１１４は、例えば、周知のＤＳＰ（Digital Signal Processor）で構成されている。入力端子３０１には、輪郭強調量検出範囲の信号検出部１１３から取り込まれた映像信号が入力される。この映像信号は、バンドパスフイルタ（ＢＰＦ）３０２で、所定の輪郭強調信号が検出され、増幅器３０３を介して加算器３０４に供給される。一方、入力端子３０１からの映像信号は、遅延部３０５で所定時間遅延され、加算器３０４に供給される。加算器３０４で加算された信号は、検波部３０６で検波され、積分回路３０７で積分され、輪郭強調量、所謂、輪郭強調信号が出力端子３０８から出力され、ＣＰＵ１１５の輪郭強調量と閾値の比較判定部１１７に供給される。なお、輪郭強調量は、例えば、輪郭強調量検出範囲２０２の内の最大値を、その輪郭強調量検出範囲２０２の輪郭強調量とすることができるが、これについては、前もって適宜実験的に定めることができる。

図４は、輪郭強調量と閾値の比較判定部１１７の概略構成を示すブロック図を示している。図４において、入力端子４０１には、輪郭強調量検出部１１４からの輪郭強調信号が入力され、それぞれ比較器４０２、４０４、４０６に供給され、それぞれの比較器の出力が出力端子４０３、４０５、４０７から出力される。ここで、輪郭強調量と閾値の比較判定部１１７の動作を図５を用いて説明する。図５は、光学レンズ１０２のフォーカス量ｆと輪郭強調量検出部１１４からの輪郭強調量（信号）Ｌｓの関係を示す図であり、ｆ_０は、フォーカスが合っている状態を示している。図５において、輪郭強調量Ｌｓが、例えば、Ｅ１より大きい領域Ｓ１（Ｌｓ≧Ｅ１）は、光学レンズ１０２のフォーカスが良く合っている状態（映像がくっきり表示されている状態）を示している。輪郭強調量Ｌｓが、領域Ｓ２（Ｅ１＞Ｌｓ≧Ｅ２）では、光学レンズ１０２のフォーカスが少しボケている状態（映像が少しぼやけている状態）を示している。また、輪郭強調量Ｌｓが、領域Ｓ３（Ｅ２＞Ｌｓ）では、光学レンズ１０２のフォーカスが合っていない状態（映像がぼやけている状態）を示している。なお、図５に示されるフォーカス量ｆと輪郭強調量Ｌｓの関係曲線は、前もってテレビジョンカメラ装置を動作させ、操作部１０４を操作して光学レンズ１０２のフォーカス調節部１１６を駆動し、実験的に閾値Ｅ１、Ｅ２を設定することで実現できる。

さて、輪郭強調量と閾値の比較判定部１１７を構成する各比較器４０２、４０４、４０６は、図５に示される特性を有している。そして、入力端子４０１に供給される輪郭強調量Ｌｓのレベルに応じて出力端子４０３、４０５および４０７から判定出力がビューファインダ１０３に供給される。即ち、輪郭強調量ＬｓのレベルがＬｓ≧Ｅ１の場合には、比較器４０２の出力が出力端子４０３から出力される。また、輪郭強調量ＬｓのレベルがＥ１＞Ｌｓ≧Ｅ２の場合には、比較器４０４の出力が出力端子４０５から出力される。更に、輪郭強調量ＬｓのレベルがＬｓ＜Ｅ２の場合には、比較器４０６の出力が出力端子４０７から出力される。

図６は、上述した各比較器４０２、４０４、４０６から出力された信号に基づいてビューファインダ１０３の表示部に表示した状態を示す図である。図６において、６０１は、ビューファインダ１０３の表示部に表示された画面を示す。このビューファインダ１０３の表示部に表示された画面は、前述した従来のＮＴＳＣ方式のテレビジョンカメラ装置で用いられるビューファインダ、例えば、周波数帯域１０ＭＨｚ〜１５ＭＨｚ程度の周波数帯域まで再生可能なデスプレイ装置の表示部に表示された画面である。従って、カメラヘッド１０１で撮像されている、例えば、地上波デジタル放送の映像信号の周波数帯域である約２７ＭＨｚの再生映像とはなっていない。６０２は、映像の表示画面、６０３および６０４は、映像の表示されない領域を示す。即ち、画面６０１は、例えば、３：４のサイズの画面であるが、映像の表示画面６０２は、例えば、９：１６のサイズの画面である。従って、３：４のサイズの画面の上下に映像の表示されない領域６０３および６０４が、例えば、黒く表示されている。

６０５は、青色の表示領域、６０６は、緑色の表示領域、６０７は、赤色の表示領域を示している。そして、輪郭強調量と閾値の比較判定部１１７の比較器４０２からの出力がビューファインダ１０３に供給されると、青色の表示領域６０５が表示される。この場合は、光学レンズ１０２のフォーカスが良く合っている状態を示しているので、操作者は、光学レンズ１０２のフォーカスの調整をする必要がない。比較器４０４からの出力がビューファインダ１０３に供給されると、緑色の表示領域６０６が表示される。この場合は、光学レンズ１０２のフォーカスが少しボケている状態を示しているので、操作者は、操作部１０４を操作してフォーカス調節部１１６を駆動して、光学レンズ１０２のフォーカスを少し調節し、青色の表示領域６０５が表示されるように調節する。更に、比較器４０７からの出力がビューファインダ１０３に供給されると、赤色の表示領域６０７が表示される。この場合は、光学レンズ１０２のフォーカスが合っていない状態を示しているので、操作者は、操作部１０４を操作してフォーカス調節部１１６を駆動して、光学レンズ１０２のフォーカスを大幅に調節し、青色の表示領域６０５が表示されるように調節する。

以上、説明したように本発明では、従来の、例えば、ＮＴＳＣ方式のテレビジョンカメラ装置で用いられるビューファインダを使用し、テレビジョンカメラ装置のビューファインダー上にフォーカスの程度に応じて色分け表示することで、地上波デジタル放送用の解像度の高いハイビジョン映像信号を送出するテレビジョンカメラ装置の光学レンズのフォーカス合わせを容易に行うことができる。

次に、本発明の他の一実施例を図７および図８を用いて説明する。上記実施例では、輪郭強調量検出範囲２０２の設定を図２に示すように、例えば、操作者が撮像画面を見ながら操作部１０４を操作し、例えば、人物の写っている個所に輪郭強調量検出範囲２０２を設定する方法について説明したが、図７では、前もって輪郭強調量検出範囲のパターンを定めておき、操作者が適宜、画面に応じてパターンを選択することで、輪郭強調量検出範囲を設定することができる。

図７において、図７（Ａ）は、画面全体を輪郭強調範囲に設定した場合を示している。図７（Ｂ）は、画面の中央部分に輪郭強調範囲に設定した場合を示している。図７（Ｃ）は、画面の左半分、図７（Ｄ）は、画面の右半分に輪郭強調範囲に設定した場合を示している。また、図７（Ｅ）は、画面の上半分、図７（Ｆ）は、画面の下半分を輪郭強調範囲に設定した場合を示している。図７（Ｇ）は、操作者が任意に設定できる輪郭強調範囲の場合（ＣＵＳＴＯＭ）を示している。そして、これらの輪郭強調量検出範囲のパターンは、ＣＰＵ１１５の輪郭強調量検出範囲設定部１１８の記憶部１１９に前もって記憶しておく。

さて、操作者がテレビジョンカメラでドラマ撮影などをする場合、例えば、フォーカスを画面左側に合わせて撮影したい場合には、操作者は、操作部１０４を操作して記憶部１１９に記憶されている図７（Ｃ）のパターンを選択し、強調量検出範囲設定部１１８に図７（Ｃ）のパターンを設定する。これによって輪郭強調量検出範囲の信号検出部１１３では、図７（Ｃ）で示されるパターンの画像信号を取込み輪郭強調量検出部１１４に供給する。このようにすると、操作者が撮影する場面に応じて簡単に、しかも素早く輪郭強調範囲の設定が可能となる。なお、上記のようなパターンを選択した場合、どのパターンが設定されているかを操作者に視認できるように、例えば、ビューファインダ１０３の表示部に各パターンの形状を表す枠を表示すると操作者は、設定した輪郭強調範囲が分かるので便利である。あるいは、図８に示すように、図７（Ａ）のパターンは、ビューファインダ１０３の表示部８０１に“ＡＬＬ”を表示したり、他のパターンについても、それぞれＣＥＮＴＥＲ（中央）、ＬＥＦＴ（左側）、ＲＩＧＨＴ（右側）、ＵＰ（上側）、ＤＯＷＮ（下側）あるいはＣＵＳＴＯＭ（カスタム）と表示するようにすることもできる。上記の各バターンあるいはビューファインダ１０３の表示部８０１への表示は、これらに限られるものではなく、撮影の内容、利用目的に応じて種々変更することができることはいうまでもない。

次に、本発明の更に他の一実施例について、図９および図１０を用いて説明する。図９は、操作者が操作部１０４を操作して、フォーカスレベルＬｓや輪郭強調範囲の設定を行った場合に、ビューファインダ１０３の表示部９０１にそれらを表示した状態を示している。図９において、VF FOCUS INDICATOR は、フォーカス表示のタイトルを示す。FOCUS LEVEL は、指定された輪郭強調範囲の強調信号のレベルを示し、図９では、HIGH LEVEL ：Ｈ≧８０％、MIDDLE LEVEL : ８０％＞Ｍ≧５０％、LOW LEVEL : ５０％＞Ｌに設定した場合を示している。また、AREA は、指定された輪郭強調範囲を示し、この場合は、CENTER（中央）であり、範囲は、WIDTH（幅）２０％、HIDHT（高さ）２０％である。なお、図５に示すＥ１およびＥ２は、図９では、フォーカスのピーク値ｆ_０を１００％として、それぞれ８０％および５０％が対応する。

そして、図１０は、図９に示される条件でビューファインダ１０３の表示部に表示された輪郭強調信号レベルを示し、ビューファインダ１０３の表示画面６０１に輪郭強調範囲１００１および輪郭強調信号レベルに応じた色をそれぞれ表示している。図１０（Ａ）は、輪郭強調信号レベルＨがＨ≧８０％で、光学レンズ１０２のフォーカスが良く合っている状態、即ち、映像がくっきり表示されている状態であるため、領域１００２は、青色表示となっている。１００３は、この場合の輪郭強調範囲１００１の輪郭強調信号を模式的に表示したものである。

図１０（Ｂ）は、輪郭強調信号レベルＭが８０％＞Ｍ≧５０％で、光学レンズ１０２のフォーカスが少しボケている状態、即ち、映像が少しぼやけている状態であるため、領域１００４は、緑色表示となっている。１００５は、この場合の輪郭強調範囲１００１の輪郭強調信号を模式的に表示したものである。この場合、操作者は、操作部１０４を操作し光学レンズ１０２のフォーカス調節部１１６を駆動し、領域１００４が青色になるように調節する。

図１０（Ｃ）は、輪郭強調信号レベルＬが５０％＞Ｌで、光学レンズ１０２のフォーカスが合っていない状態、即ち、映像がぼやけている状態であるため、領域１００６は、赤色表示となっている。１００７は、この場合の輪郭強調範囲１００１の輪郭強調信号を模式的に表示したものである。この場合、操作者は、操作部１０４を操作し光学レンズ１０２のフォーカス調節部１１６を駆動し、領域１００６が青色になるように調節する。

このように、輪郭強調信号レベルと閾値を比較して、ビューファインダに光学レンズのフォーカスの状態を色分け表示させることにより操作者は、容易に色分け表示を見てフォーカスを合わせればよいので、容易にフォーカスを合わせることが可能となる。また、輪郭強調範囲や位置を迅速に選択できるので、ドラマ等の様々なシーンの撮影でもフォーカスを容易に合わせることが可能となる。また、フォーカス合わせが熟練者でなくてもできる特徴がある。なお、上記実施例では、閾値を２つ設け、また、色分けも赤、緑、青の３色としたが、撮影のシーンや状況に応じて閾値を増やしたり減らすこともできる。

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ジョンカメラ装置の実施例に限定されるものではなく、上記以外のテレビジョン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のブロック図を示す。本発明の輪郭強調量検出範囲を説明するための図である。本発明の輪郭強調量検出部の概略構成のブロック図を示す。本発明の輪郭強調量と閾値の比較判定部の概略構成のブロック図を示す。本発明の動作を説明するための図である。本発明のビューファインダの表示部の表示画面を示す図である。本発明の他の一実施例の輪郭強調量検出範囲のパターンを示す図である。図７に示す輪郭強調量検出範囲のパターンのビューファインダの表示画面上での表示例を示す図である。本発明の他の一実施例のビューファインダの表示画面を示す図である。図９に示す一実施例に基づくビューファインダの表示画面を示す図である。従来のテレビジョンカメラ装置の表示画面を示す図である。

符号の説明

１０１：カメラヘッド、１０２：光学レンズ、１０３：ビューファインダ、１０４：操作部、１０５：映像出力端子、１１１：撮像部、１１２：映像信号処理部、１１３：輪郭強調量検出範囲の信号検出部、１１４：輪郭強調量検出部、１１５：ＣＰＵ、１１６：フォーカス調節部、１１７：輪郭強調量と閾値の比較判定部、１１８：輪郭強調量検出範囲設定部、１１９：記憶部、２０１：撮像画面、３０１、４０１：入力端子、３０２：ＢＰＦ、３０３：増幅部、３０４：加算部、３０５：遅延部、３０６：検波部、３０７：積分回路、３０８、４０３、４０５、４０７：出力端子、４０２、４０４、４０６：比較器。

Claims

光学レンズと、上記光学レンズを介して入射する被写体光を映像信号に変換する撮像部と、上記映像信号の内の所定の範囲から輪郭強調信号を検出する輪郭強調信号検出手段と、上記輪郭強調信号検出手段から得られる輪郭強調信号レベルと所定の閾値とを比較する比較判定手段と、上記光学レンズのフォーカスの程度を色表示するビューファインダを有し、上記比較判定手段からの出力レベルに基づいて上記ビューファインダの色表示の色を制御することを特徴とするテレビジョンカメラ装置。