JP3071910B2 - ビデオカメラ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画面内に小画面を合成
する機能を有するビデオカメラに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ディジタル処理可能なビデオカメ
ラにおいては、カメラ撮影時の操作によって、スチル画
面を記録し続けたり、静止画面を撮影画面の子画面とし
て合成して記録することが可能である。

【０００３】図１０，図１１は、これらの機能を利用し
て撮影された画面を示す。図１０は、静止画面（ａ）を
（ｂ）に示す如くそのままの状態で記録し続ける特殊機
能を示し、図１１は、あるシーン（ａ）を静止画で記録
し、他のシーンにおいて子画面２７として合成する特殊
機能を示す。

【０００４】つぎに従来例の構成，動作について、図９
のブロック図を用いて説明する。ここで、１１は被写体
結像用レンズ群、１２はＣＣＤ等を含む撮像系、１３は
その撮像された信号をビデオ信号に変換するカメラ信号
処理回路、１５はＡ／Ｄ（アナログ−ディジタル）変換
器、１６はディジタル信号にて画像処理を行う回路、１
７はＤ／Ａ（ディジタル−アナログ）変換器、１８はビ
デオ信号をテープに記録するＶＴＲ、１９は１フィール
ドの画像を記憶するフィールドメモリ、２０はディジタ
ルビデオ信号中の同期信号を分離する同期分離回路、２
９は同期信号に従うタイミングでフィールドメモリ１９
の書込み，読出し動作を制御するメモリ制御回路、７は
記録画を確認するモニタ兼用のビューファインダであ
る。

【０００５】以上の構成において、レンズ群１１，撮像
系１２にて得られた映像信号は、カメラ信号処理回路１
３にてビデオ信号に変換され、Ａ／Ｄ変換器１５を通し
てディジタルビデオ信号に変換される。つぎに、ディジ
タル信号処理回路１６は、フィールドメモリ１９の読出
し，書込みのタイミングのパターンをさまざまに設定し
たり、Ａ／Ｄ変換器１５からの画像とフィールドメモリ
１９からの画像を合成したりする。

【０００６】一方、メモリ制御回路２９は、同期分離回
路２０からの同期信号を用いてフィールドメモリ１９の
読出し，書込みの動作を制御する。

【０００７】前述の動作によって、図１０，図１１のよ
うな静止画の連続記録や子画面合成が可能となる。

【０００８】更に、ここで作成されたディジタルビデオ
信号は、Ｄ／Ａ変換器１７を通して、モニタ兼用のビュ
ーファインダ７およびＶＴＲ１８へ送られる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
従来例において、静止画を子画面として合成し記録する
際、子画面の表示位置に関しては、あらかじめ位置を決
めておくか、上下，左右方向へ動かす指示をする特別の
スイッチ等が必要である。また、子画面を記憶させる
際、画面の一部を切り出して行うときも同様にあらかじ
め切出し位置を決めておくか、特別のスイッチ等が必要
である。

【００１０】このような、子画面の切出し、画面への子
画面の合成は、モニタであるビューファインダ７を見な
がら位置選択のスイッチ等を操作して行うことになり、
位置決めの操作が非常にわずらわしく、一方、あらかじ
め位置決めされているものでは、撮影者の意図通りの絵
作りができないという問題がある。

【００１１】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たもので、子画面の切出し、子画面の合成の際の位置選
択が容易で、撮影者の意図通りの絵作りが容易にできる
ビデオカメラを提供することを目的とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明ではビデオカメラをつぎの（１），（２）の
とおりに構成する。

【００１３】（１）モニタ兼用のビューファインダを備
え、画面内に小画面を合成し、前記ビューファインダの
画面に表示する機能を有するビデオカメラであって、前
記ビューファインダの画面における撮影者の注視点位置
を検出する注視点位置検出手段と、該注視点位置検出手
段の出力に応じて前記ビューファインダの画面における
小画面の表示位置を変更する小画面表示位置変更手段
と、小画面の表示位置を設定する小画面位置設定手段と
を備えたビデオカメラ。

【００１４】（２）注視点位置検出手段の出力に応じて
ビューファインダの画面における小画面切出し位置を変
更する小画面切出し位置変更手段と、小画面切出し位置
を設定する小画面切出し位置設定手段とを更に備えた前
記（１）記載のビデオカメラ。

【００１５】

【作用】前記（１），（２）の構成により、撮影者の注
視点位置に小画面合成位置が決められ、前記（２）の構
成では、小画面切出し位置も撮影者の注視点位置で決め
られる。

【００１６】

【実施例】以下本発明を実施例により詳しく説明する。
実施例の説明に先だって、各実施例で利用する注視点検
出方法について説明する。

【００１７】本方法では、光源からの平行光束を観察者
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。
図２，図３は注視点検出方法の原理説明図で、図２は視
線検出光学系の概略図、図３は光電素子列６からの出力
信号の強度図である。図２において、５は観察者に対し
て不感の赤外光を放射する発光ダイオードなどの光源で
あり、投光レンズ３の焦点面に配置されている。

【００１８】光源５より発光した赤外光は、投光レンズ
３により平行光となりハーフミラー２で反射し、眼球２
０１の角膜２１を照明する。このとき角膜２１の表面で
反射した赤外光の一部による角膜反射像ｄは、ハーフミ
ラー２を透過し受光レンズ４により集光され光電素子列
６上の位置Ｚｄ´に再結像する。

【００１９】また虹彩２３の端部ａ，ｂからの光束はハ
ーフミラー２，受光レンズ４を介して光電素子列６上の
位置Ｚａ´，Ｚｂ´に該端部ａ，ｂの像を結像する。受
光レンズ４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２３の端分ａ，ｂのＺ座標を
Ｚａ，Ｚｂとすると、虹彩２３の中心位置ｃの座標Ｚｃ
は Ｚｃ＝（Ｚａ＋Ｚｂ）／２ ……（１） と表される。

【００２０】また、角膜反射像の発生位置ＤのＺ座標を
Ｚｄ、角膜２１の曲率中心Ｏから虹彩２３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） の関係式を略満足する。

【００２１】ここで、角膜反射像の位置ｄのＺ座標Ｚｄ
と角膜２１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において、図３のごとく光
電素子列６面上に投影された各特異点（角膜反射像ｄ及
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） と書き換えられる。ただし、βは角膜反射像の発生位置
ｄと受光レンズ４との距離Ｌ１と受光レンズ４と光電素
子列６との距離Ｌ０で決まる倍率で、通常ほぼ一定の値
となっている。

【００２２】つぎに、注視点算出フローについて説明す
る。図４は本方法における注視点検出フローチャート、
図５は光電素子列面上の眼球反射像である。図５におい
て、Ｚａ´，Ｚｂ´，Ｚｄ´は前述した通りであり、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。

【００２３】図４において、まず図５における角膜反射
像座標Ｚｄ´を検出する（Ｓ１参照）。つぎに虹彩と瞳
孔との境界点座標Ｚｂ´，Ｚａ´，Ｙｂ´，Ｙａ´を検
出する（Ｓ２）。Ｓ２のデータにもとづき瞳孔中心Ｃ´
を算出する（Ｓ３）。つぎに以上のデータをもとに、眼
球の回転角を算出する（Ｓ４）。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。最後に求めた回転角より注視点を算出する（Ｓ
５）。

【００２４】以上のような注視点検出方法を、ビデオカ
メラに利用した実施例を以下に説明する。

【００２５】（実施例１）図１は実施例１である“ビデ
オカメラ”のブロック図であり、１は接眼レンズ、７は
モニタ兼用のビューファインダ、８はファインダ画面、
９は注視点位置処理回路、１０は赤外光投光用ハーフミ
ラーである。ここでその他の構成要素は、従来例（図
９）及び注視点検出光学系（図２）に準ずる。

【００２６】図１において、赤外発光ＬＥＤ５から投光
された赤外光は、投光レンズ３を通りハーフミラー１０
および２によって反射され、眼球２０１に到達する。そ
してこの眼球２０１の反射光は、ハーフミラー２にて反
射され、受光レンズ４を介して光電素子列６に到達す
る。一方、ビューファインダ７に映された撮影画面は、
ハーフミラー２，眼球レンズ１を介して眼球２０１に到
達する。これによって、撮影者がビューファインダ７の
画像を確認している時、一方では注視点位置の検出が行
われる。なお、注視点位置検出方法に関して、光路の違
い以外は前述した図２，図３の方法と全く同じである。

【００２７】つぎに、注視点位置処理回路９にて得られ
た情報は、ディジタル画像処理回路１６へ送られる。従
来例でも述べたように、ディジタル画像処理回路１６で
は、フィールドメモリ１９とＡ／Ｄ変換器１５からの出
力とを合成することが可能である。本実施例において
は、合成された画面のうち子画面の位置を、注視点情報
により動かすような画像処理を行っている。

【００２８】図６は、本実施例による映像効果を示す図
である。まず（ａ）の画面を子画面に用いる静止画像と
してフィールドメモリ１９に記憶させる。つぎに、
（ｂ）のように別なシーンの中に子画面２７を合成させ
る。ここで注視点情報を用いて子画面２７を好みの場所
（点線表示の子画面）へ移動し、不図示の設定スイッチ
を操作して位置を設定してから撮影を開始する。

【００２９】以上のような方法により、合成した子画面
の位置をファインダ画面８上の注視点で変更することが
でき、子画面の位置選択を容易に行うことができる。

【００３０】（実施例２）図７，図８はそれぞれ実施例
２によるブロック図，実施例２の映像効果を示す図であ
る。ここで、２５は注視点位置および切り取る画面枠の
位置を表示する信号を発生する視線枠表示回路、２８は
この視線枠が画面に表示された時のスーパーインポーズ
形状である。なお、その他の構成要素は従来例及び実施
例１に準ずる。

【００３１】つぎに動作を説明する。図７において、注
視点位置処理回路９から出力された注視点情報は、ディ
ジタル処理回路１６へ入力されると同時に、視線枠表示
回路２５へ入力され視線枠の位置情報として使われる。
また、Ｄ／Ａ変換器１７からのビデオ信号は、ＶＴＲへ
入力される一方、視線枠表示回路２５からの表示信号と
合成されて、モニタ兼用のビューファインダ７へ入力さ
れる。なお、これ以外の構成は、実施例１と全く同一で
ある。

【００３２】以上のような動作を行うことによって、図
８に示すような映像効果が得られる。まず（ａ）におい
て、静止画として子画面に用いたい部分を視線で選択
し、フィールドメモリ１９に記憶させる。この時、ビュ
ーファインダ７の画面上には、視線枠表示スーパーイン
ポーズ２８が表われるので、撮影者は、視線で枠を動か
すことによって子画面のエリアを選択し、不図示の設定
スイッチを操作して切出し位置を設定する。

【００３３】つぎに（ｂ）において、別なシーンの中
に、（ａ）で選択し設定したエリアの子画面を合成させ
てから撮影を開始する。この時、合成後、実施例１の様
に、合成位置を視線で移動させることも可能であること
は言うまでもない。

【００３４】本実施例によれば、子画面の切出しの際の
位置選択および子画面挿入（合成）の際の位置選択を、
ファインダ画面８上の視点により自在に行うことができ
るので、位置選択が容易にでき、撮影者の意図通りの絵
作りが容易にできる。

【００３５】なお以上の各実施例は、ＶＴＲ一体型のビ
デオカメラであるが、本発明はこれに限定されるもので
はなく、ＶＴＲ等の記録手段を備えていないビデオカメ
ラにも適用できる。

【００３６】また、各実施例では、位置設定をスイッチ
で行っているが、これに限らず、たとえば、ビューファ
インダの画面内に設定用アイコンを表示し、これを視線
で選択して設定するようにしてもよい。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
子画面合成位置を視線で選択することができ、また、子
画面として切り取るエリアを同じく視点で選択すること
ができる。

【００３８】これによって、子画面の位置をスイッチ等
で選択するわずらわしさが解消され、位置選択が容易と
なり、撮影者の意図通りの絵作りが容易にできるという
効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例１のブロック図

【図２】 注視点検出の光学系の概略図

【図３】 光電素子列の出力信号の強度図

【図４】 注視点算出のフローチャート

【図５】 光電素子列面上の眼球反射像を示す図

【図６】 実施例１の説明図

【図７】 実施例２のブロック図

【図８】 実施例２の説明図

【図９】 従来例のブロック図

【図１０】 従来例の説明図

【図１１】 従来例の説明図

【符号の説明】

７ モニタ兼用のビューファインダ ９ 注視点位置処理回路 １６ ディジタル画像処理回路

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モニタ兼用のビューファインダを備え、
   画面内に小画面を合成し、前記ビューファインダの画面
   に表示する機能を有するビデオカメラであって、前記ビ
   ューファインダの画面における撮影者の注視点位置を検
   出する注視点位置検出手段と、該注視点位置検出手段の
   出力に応じて前記ビューファインダの画面における小画
   面の表示位置を変更する小画面表示位置変更手段と、小
   画面の表示位置を設定する小画面位置設定手段とを備え
   たことを特徴とするビデオカメラ。
2. 【請求項２】 注視点位置検出手段の出力に応じてビュ
   ーファインダの画面における小画面切出し位置を変更す
   る小画面切出し位置変更手段と、小画面切出し位置を設
   定する小画面切出し位置設定手段とを更に備えたことを
   特徴とする請求項１記載のビデオカメラ。