JP3163658B2 - Video camera equipment - Google Patents
Video camera equipmentInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はオートフォーカス手段を
有するビデオカメラ装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a video camera apparatus having an auto-focus means.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、VTR一体型ビデオカメラ装置は
急速に普及が進み、その基本機能であるオートフォーカ
ス(以下、AFと略す)の性能向上は重要な課題であ
る。AFの方式はアクティブ方式とパッシブ方式に大別
され、それぞれ種々の方式が実用化されているが、近年
では、ビデオカメラ装置の小形軽量化,高画質化及びズ
ームレンズの高倍率化が進むにつれて、パッシブ方式の
内で、特別な光学系を必要とせず、映像信号から直接焦
点情報を取り出し、高精度の焦点調節を行なう映像方式
AFが主流となりつつある。2. Description of the Related Art In recent years, VTR-integrated video camera devices have rapidly become widespread, and improvement of the performance of autofocus (hereinafter abbreviated as AF), which is a basic function thereof, is an important issue. The AF system is roughly classified into an active system and a passive system, and various systems have been put to practical use, respectively. In recent years, as the size and weight of video camera devices have been reduced, the image quality has been improved, and the magnification of zoom lenses has been increased. Among the passive systems, an image system AF that directly extracts focus information from a video signal and performs high-precision focus adjustment without requiring a special optical system is becoming mainstream.
【0003】一方、ビデオカメラ装置の重要な性能の一
つに感度があり、その向上のために撮像素子の改善等が
なされてきたが、近年、デジタル回路技術の進歩と共に
ビデオカメラ装置の高機能化も進み、有効な高感度機能
として、スローシャッター機能によって撮像素子の光電
変換および電荷蓄積の時間を通常よりも長くせしめて映
像信号を出力させ、さらにその映像信号を、フィールド
メモリ等を用いて通常のフィールド数の映像信号に変換
して出力することにより高感度化を実現する機能が搭載
されるようになってきた。On the other hand, one of the important performances of the video camera device is sensitivity, and an image pickup device has been improved to improve the sensitivity. As an effective high-sensitivity function, the slow shutter function makes the time of photoelectric conversion and charge accumulation of the image sensor longer than usual to output a video signal, and further, the video signal is output using a field memory or the like. A function of realizing high sensitivity by converting the video signal into a video signal having a normal number of fields and outputting the video signal has come to be mounted.
【0004】以下に、これら映像方式AF機能と、スロ
ーシャッター機能を用いた高感度機能の両方を搭載する
ビデオカメラ装置の従来例について説明する。A conventional example of a video camera apparatus equipped with both the video AF function and the high sensitivity function using the slow shutter function will be described below.
【0005】図4は従来の映像方式AF機能とスローシ
ャッター機能を用いた高感度機能の両方を搭載するビデ
オカメラ装置のブロック図を示すものである。図4にお
いて、401は撮像レンズ、402は撮像素子、403
は撮像素子駆動回路、404は通常動作モードとスロー
シャッター機能動作モードのどちらかを選択する選択回
路、405は選択回路404の出力に基づいて撮像素子
駆動回路403を制御するスローシャッター制御回路、
406は同期信号発生回路、407は撮像素子402か
ら出力される信号を処理して所定の信号を得る信号処理
回路、408は信号処理回路407から出力される信号
をアナログからデジタルに変換するAD変換器、409
はAD変換器408の出力信号を1フィールド分記憶す
るフィールドメモリを含み、さらにスローシャッター制
御回路405の出力に基づいて、記憶した信号を出力す
るか、AD変換器408の出力信号をそのままバイパス
して出力するかを切り換える機能を有するメモリ回路、
410はメモリ回路409の出力信号をデジタルからア
ナログに変換するDA変換器、411は信号処理回路4
07の途中から出力される映像信号の高周波数成分を通
過させるバンドパスフィルタ(以下、BPFと略す)、
412はBPF411から出力される信号をアナログか
らデジタルに変換するAD変換器、413はAD変換器
412から出力される信号に対して、合焦させるべき被
写体の領域に対応するゲートをかけ、その領域内の信号
のみを通過させるゲート回路、414はゲート回路41
3から出力される信号を積算し映像信号の高周波成分の
量を示す信号を得るAF検波回路、415はAF検波回
路414より出力される信号から合焦に関する情報を
得、フォーカスモータの移動方向や駆動量等を演算して
AFの制御を行なうAF制御回路、416はAF制御回
路415から出力される制御信号に基づいてフォーカス
モータを駆動するフォーカスモータ駆動回路、417は
フォーカシングレンズを駆動するフォーカスモータ、4
18はオートフォーカスモードと手動フォーカスモード
のいずれかを選択しAF制御回路415に出力する手動
フォーカス選択回路である。FIG. 4 is a block diagram showing a conventional video camera apparatus having both a video AF function and a high sensitivity function using a slow shutter function. 4, reference numeral 401 denotes an imaging lens; 402, an imaging element;
Is an image sensor driving circuit, 404 is a selection circuit that selects either the normal operation mode or the slow shutter function operation mode, 405 is a slow shutter control circuit that controls the image sensor driving circuit 403 based on the output of the selection circuit 404,
406 is a synchronizing signal generation circuit, 407 is a signal processing circuit that processes a signal output from the image sensor 402 to obtain a predetermined signal, and 408 is an AD conversion that converts a signal output from the signal processing circuit 407 from analog to digital. Vessel, 409
Includes a field memory for storing the output signal of the AD converter 408 for one field, and further outputs the stored signal based on the output of the slow shutter control circuit 405 or bypasses the output signal of the AD converter 408 as it is. Memory circuit having a function of switching whether to output
Reference numeral 410 denotes a DA converter for converting an output signal of the memory circuit 409 from digital to analog, and 411 denotes a signal processing circuit 4
07, a band-pass filter (hereinafter abbreviated as BPF) that passes high frequency components of the video signal output from
Reference numeral 412 denotes an AD converter for converting a signal output from the BPF 411 from analog to digital, and 413 a gate applied to the signal output from the AD converter 412, corresponding to the region of the subject to be focused. 414 is a gate circuit that passes only signals inside
An AF detection circuit 415 that obtains a signal indicating the amount of the high-frequency component of the video signal by integrating the signals output from 3 and obtains information regarding focusing from the signal output from the AF detection circuit 414, An AF control circuit 416 for calculating a drive amount and the like to control the AF is a focus motor drive circuit for driving a focus motor based on a control signal output from the AF control circuit 415, and 417 is a focus motor for driving a focusing lens , 4
Reference numeral 18 denotes a manual focus selection circuit that selects one of the auto focus mode and the manual focus mode and outputs it to the AF control circuit 415.
【0006】以上のように構成されたビデオカメラ装置
について、まずそのスローシャッター機能を用いた高感
度機能の動作について説明する。[0006] The operation of the high sensitivity function using the slow shutter function of the video camera device configured as described above will be described first.
【0007】撮像素子402がCCDである場合、撮像
素子駆動回路403は垂直及び水平転送に必要な各種の
クロックパルスやバイアス電圧を発生しCCDの各端子
に印加しているが、さらにフォトダイオードに蓄積され
た電荷を、垂直ブランキング期間に一斉に垂直転送CC
Dに移動させるために、必要なタイミングパルス(以
下、チャージパルスと称する)を垂直転送クロックパル
スに重畳している。このチャージパルスが重畳されない
とフォートダイオードには光電変換された電荷が蓄積さ
れ続ける。スローシャッター機能は、このことを利用
し、チャージパルスを重畳する間隔を制御することによ
って光電変換および電荷蓄積の時間を通常よりも長くす
る。実際にはスローシャッター制御回路405から出力
されるチャージ制御パルスのレベルによって、チャージ
パルスを垂直転送クロックパルスに重畳するか否かを決
定する論理回路を構成することによって実現している。When the image sensor 402 is a CCD, the image sensor drive circuit 403 generates various clock pulses and bias voltages necessary for vertical and horizontal transfer and applies them to each terminal of the CCD. The accumulated charges are transferred vertically during the vertical blanking period.
To move to D, a necessary timing pulse (hereinafter, referred to as a charge pulse) is superimposed on the vertical transfer clock pulse. If this charge pulse is not superimposed, photoelectrically converted charges continue to be accumulated in the fort diode. The slow shutter function makes use of this fact and controls the interval at which the charge pulse is superimposed to make the time for photoelectric conversion and charge accumulation longer than usual. In practice, this is realized by configuring a logic circuit that determines whether to superimpose the charge pulse on the vertical transfer clock pulse based on the level of the charge control pulse output from the slow shutter control circuit 405.
【0008】その動作の様子を図5を用いて説明する。
図5はスローシャッター機能の動作を示すタイミング図
である。図5(a)は通常モードの場合を示す。チャー
ジ制御パルスのレベルが“H”の時にはチャージパルス
を垂直転送クロックパルスに重畳するように構成されて
おり、図のようにチャージ制御パルスを常に“H”にす
ることによって毎Vチャージパルスが重畳され、従って
CCDからは毎フィールド連続して映像信号が出力され
る。The operation will be described with reference to FIG.
FIG. 5 is a timing chart showing the operation of the slow shutter function. FIG. 5A shows the case of the normal mode. When the level of the charge control pulse is "H", the charge pulse is superimposed on the vertical transfer clock pulse. As shown in the figure, the charge control pulse is always set to "H" so that every V charge pulse is superimposed. Therefore, a video signal is continuously output from the CCD for each field.
【0009】図5(b)はスローシャッター機能動作モ
ードの場合を示す。図のようにチャージ制御パルスを4
Vに1回の周期で1V期間だけ“H”にすると、チャー
ジパルスも4Vに1回だけ垂直転送クロックパルスに重
畳されるようになるため、CCDの光電変換および電荷
蓄積の時間は4Vとなり、その出力も4フィールドに1
回だけ有効な映像信号となり、他のフィールドは無効な
信号となる。また、この有効な映像信号は光電変換およ
び電荷蓄積の時間が通常の4倍であるため、等価的に4
倍の感度を有していることになる。図ではチャージ制御
パルスの周期を4Vとしたが、この周期を変えることに
よって、CCDの光電変換および電荷蓄積の時間を変え
ることができる。FIG. 5B shows the case of the slow shutter function operation mode. As shown in the figure, charge control pulse
If the voltage is set to “H” for one V period in one cycle of V, the charge pulse is also superimposed on the vertical transfer clock pulse only once every 4 V, so that the photoelectric conversion and charge accumulation time of the CCD becomes 4 V. Its output is 1 in 4 fields
The video signal is valid only once, and the other fields are invalid. In addition, since the time of the photoelectric conversion and the charge accumulation of this effective video signal is four times the normal time, equivalent
It has twice the sensitivity. Although the cycle of the charge control pulse is 4 V in the figure, the time for photoelectric conversion and charge accumulation of the CCD can be changed by changing this cycle.
【0010】以上がスローシャッター機能の動作の説明
であるが、このままでは映像信号は不正規であり、無効
なフィールドを含んでいるため、有効な信号に置き換え
る必要がある。図4のメモリ回路409が置き換えを行
なう。スローシャッター制御回路405より前述のチャ
ージ制御パルスをメモリ回路409に出力し、メモリ回
路409では、チャージ制御パルスのレベルが“H”の
フィールド期間はADは変換器408の出力信号をフィ
ールドメモリに記憶すると同時に、そのままバイパスし
て出力するようにし、また、チャージ制御パルスのレベ
ルが“L”のフィールド期間中はフィールドメモリに記
憶した信号を毎フィールド繰り返し出力するようにし
て、無効なフィールドを有効なフィールドで置き換えて
いる。以上、スローシャッター機能を用いた高感度機能
の動作について説明した。The operation of the slow shutter function has been described above. However, since the video signal is irregular in this state and includes an invalid field, it is necessary to replace the video signal with a valid signal. The replacement is performed by the memory circuit 409 in FIG. The above-described charge control pulse is output from the slow shutter control circuit 405 to the memory circuit 409. In the memory circuit 409, during the field period in which the level of the charge control pulse is "H", the AD stores the output signal of the converter 408 in the field memory. At the same time, the signal is bypassed and output as it is, and during the field period in which the level of the charge control pulse is "L", the signal stored in the field memory is repeatedly output every field so that the invalid field becomes valid. Replaced by a field. The operation of the high sensitivity function using the slow shutter function has been described above.
【0011】次に、図4のように構成されたビデオカメ
ラ装置について、そのAF機能の動作について説明す
る。Next, the operation of the AF function of the video camera device configured as shown in FIG. 4 will be described.
【0012】映像方式AFは、撮像素子から得られる映
像信号を利用してAF動作を行なうものである。撮像レ
ンズは撮像画像に対してローパスフィルタ特性を示し、
レンズがデフォーカスすることは、そのフィルタの遮断
周波数が、低域側に移ることに対応する。このことによ
り、映像信号の高周波成分の量(以下、焦点電圧と称す
る)は、撮影時の焦点調節の度合に対応したものとなっ
ている。すなわち、焦点電圧は、合焦点で最大値を示
し、レンズがデフォーカスするに従い、減少していく特
性を示す。この焦点電圧の特性と映像方式AFの動作を
図6を用いて説明する。In the video AF, an AF operation is performed using a video signal obtained from an image sensor. The imaging lens shows a low-pass filter characteristic for the captured image,
Defocusing of the lens corresponds to the shift of the cutoff frequency of the filter to the lower frequency side. Thus, the amount of the high-frequency component of the video signal (hereinafter, referred to as a focus voltage) corresponds to the degree of focus adjustment at the time of shooting. That is, the focal voltage shows a maximum value at the in-focus point, and decreases as the lens defocuses. The characteristics of the focus voltage and the operation of the video AF will be described with reference to FIG.
【0013】図6は映像方式AFの原理図である。同図
において横軸はレンズのデフォーカス量を表わすフォー
カスレンズ位置、縦軸は焦点電圧を示す。フォーカスレ
ンズ位置に対して焦点電圧が描く曲線を山登り曲線と呼
ぶ。レンズを駆動し、焦点電圧が最大となる点まで、こ
の山登り曲線を登っていくことにより、焦点調節が行な
える。この山登り方式のAFでは、レンズが停止してい
る状態では、山の頂上の方向がわからないために、次の
方法により方向検出を行なっている。まずレンズを動か
してみて、その結果生じた焦点電圧の変化から、レンズ
の駆動方向を知る試行法である。すなわち、まずレンズ
を任意の方向に起動して焦点電圧を測定し、焦点電圧が
増加すればそのままレンズの駆動方向とし、減少すれば
その逆方向をレンズの駆動方向とする方法である。図中
デフォーカス状態にある位置A点で、前述の方法により
レンズの駆動方向を求め、山の頂上に向けてレンズを駆
動する。山登り曲線の頂上C点を越えると焦点電圧は逆
に減少し始めるので、これをB点で検出した後レンズを
逆方向に駆動してC点近傍に止める。FIG. 6 is a principle diagram of the video AF. In the figure, the horizontal axis indicates the focus lens position indicating the defocus amount of the lens, and the vertical axis indicates the focus voltage. The curve drawn by the focus voltage with respect to the focus lens position is called a hill-climbing curve. By driving the lens and climbing this hill-climbing curve to the point where the focus voltage becomes maximum, the focus can be adjusted. In this hill-climbing AF, since the direction of the top of the hill is not known when the lens is stopped, the direction is detected by the following method. This is a trial method in which the lens is moved first and the driving direction of the lens is determined from the resulting change in the focal voltage. That is, first, the lens is activated in an arbitrary direction to measure the focal voltage, and when the focal voltage increases, the lens driving direction is used as it is, and when the focal voltage decreases, the opposite direction is used as the lens driving direction. At the position A in the defocused state in the drawing, the driving direction of the lens is obtained by the above-described method, and the lens is driven toward the top of the mountain. On the other hand, the focus voltage starts to decrease when the peak voltage exceeds the peak C at the top of the hill-climbing curve.
【0014】すなわち図4においては、AF制御回路4
15は、まず、AF動作を起動させてモータ駆動回路を
制御し、試行法により山の頂上の方向を検出して、山登
りを開始する。次に、検波回路414より得られる焦点
電圧の変化から山の頂上を検出し、山の頂上までフォー
カシングレンズを戻して停止させる。フォーカシングレ
ンズを停止した後は、被写体の動きを、レンズの状態,
映像信号や焦点電圧の変動等で監視し、必要に応じて再
び起動に戻る。That is, in FIG. 4, the AF control circuit 4
15 starts the AF operation to control the motor drive circuit, detects the direction of the top of the mountain by a trial method, and starts climbing the mountain. Next, the peak of the mountain is detected from the change in the focus voltage obtained from the detection circuit 414, and the focusing lens is returned to the peak of the mountain to stop. After stopping the focusing lens, the movement of the subject
Monitoring is performed based on the fluctuation of the video signal and the focus voltage, and the operation returns to the start-up state if necessary.
【0015】通常、映像方式AFは、合焦速度の高速化
と合焦精度の高精度化をはかるために焦点電圧を毎V監
視する必要があり、検波回路414はV周期で検波し毎
VAF制御回路に出力している。Normally, in the video AF, it is necessary to monitor the focus voltage every V in order to increase the focusing speed and the precision of the focusing accuracy. Output to control circuit.
【0016】[0016]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の構成では、これら映像方式AF機能とスローシャ
ッター機能を用いた高感度機能の両方を搭載することは
あっても、両機能を同時に動作させることは困難である
といった問題点を有していた。その理由は、高感度機能
動作時に無効なフィールドを有効なフィールドで置き換
えるメモリ回路等は、デジタル回路で構成されるため、
その回路やA/D変換器等のビット数を節約する都合
上、一般にガンマ処理等の非線形処理を施した後の映像
信号をA/D変換して処理しているのに対し、AF回路
は、より大きな高周波数成分を取り出す必要上、一般に
ガンマ処理等の非線形処理を施される前の映像信号を入
力するので、スローシャッター機能動作モード時には、
AF回路には通常の有効な映像信号以外に無効な映像信
号が入力されるからである。However, in the above-mentioned conventional configuration, although both of the video AF function and the high sensitivity function using the slow shutter function are mounted, both functions are operated simultaneously. It is difficult to do this. The reason is that a memory circuit that replaces an invalid field with a valid field when the high-sensitivity function operates is constituted by a digital circuit,
For the convenience of saving the number of bits of the circuit and the A / D converter, the video signal after the non-linear processing such as the gamma processing is generally A / D converted and processed. Since it is necessary to extract a larger high-frequency component, the video signal before being subjected to non-linear processing such as gamma processing is generally input.
This is because an invalid video signal other than a normal valid video signal is input to the AF circuit.
【0017】すなわち、AF制御回路には通常の有効な
映像信号以外に無効な映像信号によって得られた焦点電
圧が入力されるために、通常の信号処理では正規の処理
ができないことによる。このため、映像方式AF機能と
スローシャッター機能を用いた高感度機能の両方を搭載
する従来のビデオカメラ装置では、選択回路によってス
ローシャッター機能動作モードが選択されたときには、
AF制御回路は、手動フォーカス選択回路によって選択
されたモードの如何によらず、強制的に手動フォーカス
モードに切り換えるといった方法がとられていた。That is, since a focus voltage obtained by an invalid video signal other than a normal valid video signal is input to the AF control circuit, normal processing cannot be performed by normal signal processing. Therefore, in a conventional video camera device equipped with both a video AF function and a high sensitivity function using a slow shutter function, when the slow shutter function operation mode is selected by the selection circuit,
The AF control circuit has forcibly switched to the manual focus mode regardless of the mode selected by the manual focus selection circuit.
【0018】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、映像方式AF機能とスローシャッター機能を用いた
高感度機能の両方を搭載するとともに、両機能を同時に
動作させることが可能なビデオカメラ装置を提供するこ
とを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned conventional problems. A video camera which has both a video AF function and a high sensitivity function using a slow shutter function and can operate both functions simultaneously. It is intended to provide a device.
【0019】[0019]
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明のビデオカメラ装置は、被写体からの光を光学
的に結像させる光学部と、光学部によって結像された光
学像を光電変換して映像信号を出力する撮像素子と、ス
ローシャッター機能を有する撮像素子駆動回路と、撮像
方式オートフォーカス手段と、通常動作モードとスロー
シャッター機能動作モードのどちらかを選択する選択回
路と、前記選択回路の出力に基づいて前記撮像素子駆動
回路および前記映像方式オートフォーカス手段を制御す
るスローシャッター制御回路とを含む構成を有してい
る。In order to achieve this object, a video camera apparatus according to the present invention comprises an optical section for optically forming light from a subject and an optical image formed by the optical section. An image sensor that converts and outputs a video signal, an image sensor driving circuit having a slow shutter function, an image pickup system autofocus unit, a selection circuit that selects one of a normal operation mode and a slow shutter function operation mode, And a slow shutter control circuit for controlling the image pickup device driving circuit and the video system autofocus means based on the output of the selection circuit.
【0020】[0020]
【作用】この構成によって、スローシャッター機能動作
モード時には映像方式オートフォーカス手段は、スロー
シャッター制御回路より出力される制御信号に基づいて
判別される有効な映像信号のみを用い、その映像信号中
の高周波数成分のレベルが最大となるようフォーカシン
グレンズを駆動するようにしたことにより、映像方式A
F機能とスローシャッター機能を用いた高感度機能の両
機能を同時に動作させることができる。With this configuration, in the slow shutter function operation mode, the video type auto focus means uses only a valid video signal determined based on the control signal output from the slow shutter control circuit, and outputs a high level signal in the video signal. By driving the focusing lens so that the level of the frequency component is maximized, the video system A
Both the F function and the high sensitivity function using the slow shutter function can be operated simultaneously.
【0021】[0021]
【実施例】以下、本発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0022】図1は本実施例におけるビデオカメラ装置
のブロック図である。同図において、101は撮像レン
ズ、102は撮像素子、103は撮像素子駆動回路、1
04は通常動作モードとスローシャッター機能動作モー
ドのどちらかを選択する選択回路、105は選択回路1
04の出力に基づいて撮像素子駆動回路103およびA
F制御回路115を制御するスローシャッター制御回
路、106は同期信号発生回路、107は撮像素子10
2から出力される信号を処理して所定の信号を得る信号
処理回路、108は信号処理回路107から出力される
信号をアナログからデジタルに変換するAD変換器、1
09はAD変換器108の出力信号を1フィールド分記
憶するフィールドメモリを含み、さらにスローシャッタ
ー制御回路105の出力に基づいて、記憶した信号を出
力するか、AD変換器108の出力信号をそのままバイ
パスして出力するかを切り換える機能を有するメモリ回
路、110はメモリ回路109の出力信号をデジタルか
らアナログに変換するDA変換器、111は信号処理回
路107の途中から出力される映像信号の高周波成分を
通過させるバンドパスフィルタ(以下、BPFと略
す)、112はBPF111から出力される信号をアナ
ログからデジタルに変換するAD変換器、113はAD
変換器112から出力される信号に対して、合焦させる
べき被写体の領域に対応するゲートをかけ、その領域内
の信号のみを通過させるゲート回路、114はゲート回
路113から出力される信号を積算し映像信号の高周波
成分の量を示す信号を得るAF検波回路、115はスロ
ーシャッター制御回路105の出力に基づいて、AF検
波回路114より出力される信号のうち有効な信号を判
別し、その信号から合焦に関する情報を得、フォーカス
モータの移動方向や駆動量等を演算してAFの制御を行
なうAF制御回路、116はAF制御回路115から出
力される制御信号に基づいてフォーカスモータを駆動す
るフォーカスモータ駆動回路、117はフォーカシング
レンズを駆動するフォーカスモータ、118はオートフ
ォーカスモードと手動フォーカスモードのいずれかを選
択しAF制御回路115に出力する手動フォーカス選択
回路である。FIG. 1 is a block diagram of a video camera device according to the present embodiment. In the figure, 101 is an imaging lens, 102 is an imaging device, 103 is an imaging device driving circuit, 1
04 is a selection circuit for selecting either the normal operation mode or the slow shutter function operation mode, and 105 is a selection circuit 1
04 based on the output of the imaging device driving circuit 103 and A
A slow shutter control circuit for controlling an F control circuit 115; a synchronization signal generation circuit 106;
A signal processing circuit that processes a signal output from the signal processing circuit 2 to obtain a predetermined signal; 108, an AD converter that converts a signal output from the signal processing circuit 107 from analog to digital;
Reference numeral 09 denotes a field memory for storing the output signal of the AD converter 108 for one field, and further outputs the stored signal based on the output of the slow shutter control circuit 105 or bypasses the output signal of the AD converter 108 as it is. A digital-to-analog converter that converts the output signal of the memory circuit 109 from digital to analog; and 111, a high-frequency component of a video signal output from the middle of the signal processing circuit 107. A band-pass filter (hereinafter abbreviated as BPF) for passing the signal; 112, an AD converter for converting a signal output from the BPF 111 from analog to digital;
A gate circuit corresponding to the region of the subject to be focused is applied to the signal output from the converter 112 and a gate circuit that allows only the signal in the region to pass through. A gate circuit 114 integrates the signal output from the gate circuit 113. An AF detection circuit 115 for obtaining a signal indicating the amount of the high-frequency component of the video signal, based on the output of the slow shutter control circuit 105, determines an effective signal among the signals output from the AF detection circuit 114, AF control circuit that obtains information on focusing from the camera and calculates the moving direction and drive amount of the focus motor to control the AF. 116 drives the focus motor based on a control signal output from the AF control circuit 115. A focus motor driving circuit, 117 is a focus motor for driving a focusing lens, and 118 is an auto focus mode. Select one of the dynamic focus mode is manual focus selection circuit for outputting to the AF control circuit 115.
【0023】以上のように構成されたビデオカメラ装置
において、映像方式AF機能およびスローシャッター機
能を用いた高感度機能の個々の基本動作は従来例で説明
したものと同様である。In the video camera apparatus configured as described above, each basic operation of the high sensitivity function using the video AF function and the slow shutter function is the same as that described in the conventional example.
【0024】異なる点は、スローシャッター制御回路1
05からAF制御回路115に制御信号を出力し、スロ
ーシャッター機能動作モード時にはAF制御回路115
は、この制御信号に基づいて、AF検波回路114より
出力される信号のうち有効な信号を判別して取り込み、
その信号より得られる焦点電圧が最大となるようフォー
カシングレンズを駆動するようにしたことである。The difference is that the slow shutter control circuit 1
05 to the AF control circuit 115, and outputs the AF control circuit 115 in the slow shutter function operation mode.
Determines a valid signal among signals output from the AF detection circuit 114 based on the control signal, and
That is, the focusing lens is driven so that the focus voltage obtained from the signal is maximized.
【0025】具体的には、スローシャッター制御回路1
05から出力されるチャージ制御パルスをAF制御パル
スとし、そのレベルによって、AF制御回路115はA
F検波回路114より出力される信号を取り込むか否か
を決定するように構成する。More specifically, the slow shutter control circuit 1
The charge control pulse output from the controller 05 is an AF control pulse.
It is configured to determine whether to take in the signal output from the F detection circuit 114 or not.
【0026】図2を用いてその動作を説明する。図2は
スローシャッター機能および映像方式AF機能の動作を
示すタイミング図である。図2(a)は通常モードの場
合を示す。チャージ制御パルスのレベルが“H”の時に
はチャージパルスを垂直転送クロックパルスに重畳する
ように構成されており、図のようにチャージ制御パルス
を常に“H”にすることによって毎Vチャージパルスが
重畳され、従ってCCDからは毎フィールド連続して映
像信号が出力される。また、チャージ制御パルスのレベ
ルが“H”の時には、AF制御回路は、ゲート回路が閉
じ検波回路の積算が終了した時点で検波回路より出力さ
れる信号を取り込むよう構成されており、通常モードの
場合には毎フィールド連続して信号を取り込み演算等の
処理を行なう。図中の波形は信号を取り込むタイミング
を示す。The operation will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a timing chart showing the operation of the slow shutter function and the video AF function. FIG. 2A shows the case of the normal mode. When the level of the charge control pulse is "H", the charge pulse is superimposed on the vertical transfer clock pulse. As shown in the figure, the charge control pulse is always set to "H" so that every V charge pulse is superimposed. Therefore, a video signal is continuously output from the CCD for each field. Further, when the level of the charge control pulse is “H”, the AF control circuit is configured to take in the signal output from the detection circuit when the gate circuit is closed and the integration of the detection circuit is completed. In this case, a signal is fetched continuously for each field and processing such as calculation is performed. The waveforms in the figure show the timing for taking in the signal.
【0027】図2(b)はスローシャッター機能動作モ
ードの場合を示す。図のようにチャージ制御パルスを4
Vに1回の周期で1V期間だけ“H”にすると、チャー
ジパルスも4Vに1回だけ垂直転送クロックパルスに重
畳されるようになるため、CCDの光電変換および電荷
蓄積の時間は4Vとなり、その出力も4フィールドに1
回だけ有効な映像信号となり、他のフィールドは無効な
信号となる。また、AF制御回路も同様に4フィールド
に1回だけ有効な信号を取り込み演算等の処理を行な
う。図中の波形は信号を取り込むタイミングを示す。FIG. 2B shows the case of the slow shutter function operation mode. As shown in the figure, charge control pulse
If the voltage is set to “H” for one V period in one cycle of V, the charge pulse is also superimposed on the vertical transfer clock pulse only once every 4 V, so that the photoelectric conversion and charge accumulation time of the CCD becomes 4 V. Its output is 1 in 4 fields
The video signal is valid only once, and the other fields are invalid. Similarly, the AF control circuit fetches a valid signal only once in four fields and performs processing such as calculation. The waveforms in the figure show the timing for taking in the signal.
【0028】次に、スローシャッター機能動作モード時
のフォーカシングレンズの駆動速度の制御について説明
する。上記のように、スローシャッター機能動作モード
時には、AF制御回路に検波回路出力信号を取り込む周
期は、通常モードに比べて長くなるため、フォーカシン
グレンズの駆動速度を通常モードのままの速度にしてお
くと合焦精度が低下する可能性がある。従って、スロー
シャッターの周期に応じてフォーカシングレンズの駆動
速度を遅くする必要がある。Next, control of the driving speed of the focusing lens in the slow shutter function operation mode will be described. As described above, in the slow shutter function operation mode, the period for taking in the detection circuit output signal to the AF control circuit is longer than that in the normal mode, so if the driving speed of the focusing lens is set to the speed in the normal mode, Focusing accuracy may be reduced. Therefore, it is necessary to reduce the driving speed of the focusing lens according to the period of the slow shutter.
【0029】本発明の実施例では、AF制御回路は、合
焦位置近傍において、フォーカシングレンズの平均駆動
速度を遅くするようにモータ駆動回路を制御している。
フォーカシングレンズの平均駆動速度の制御方法を図3
に示す。まず、合焦位置近傍であるか否かを判別するた
めに、焦点電圧を監視し、設定したスレッシホルド電圧
V1以上の時には、合焦位置近傍であると判断する。通
常モードにおいても合焦位置近傍ではフォーカシングレ
ンズの平均駆動速度を遅くするように制御するが、スロ
ーシャッター機能動作モード時にはさらに遅くする。本
実施例によれば合焦位置近傍でのみフォーカシングレン
ズの平均駆動速度を遅くするので総合的な合焦速度があ
まり遅くならないようにすることができる。In the embodiment of the present invention, the AF control circuit controls the motor drive circuit so as to reduce the average driving speed of the focusing lens near the focus position.
FIG. 3 shows a method of controlling the average driving speed of the focusing lens.
Shown in First, the focus voltage is monitored to determine whether it is near the focus position. When the focus voltage is equal to or higher than the set threshold voltage V1, it is determined that the focus position is near. Even in the normal mode, control is performed so that the average driving speed of the focusing lens is reduced near the in-focus position, but further reduced in the slow shutter function operation mode. According to the present embodiment, since the average driving speed of the focusing lens is reduced only in the vicinity of the focusing position, it is possible to prevent the overall focusing speed from becoming too slow.
【0030】以上のように本実施例によれば、スローシ
ャッター制御回路からAF制御回路に制御信号を出力
し、スローシャッター機能動作モード時にはAF制御回
路は、この制御信号に基づいて、AF検波回路より出力
される信号のうち有効な信号を判別して取り込み、その
信号より得られる焦点電圧が最大となるようフォーカシ
ングレンズを駆動するようにしたことにより、スローシ
ャッター機能動作モード時においても映像方式AFを動
作させることができる。As described above, according to the present embodiment, the control signal is output from the slow shutter control circuit to the AF control circuit, and in the slow shutter function operation mode, the AF control circuit outputs the control signal based on the control signal. The effective AF signal is discriminated among the output signals, and the focusing lens is driven so that the focus voltage obtained from the effective signal is maximized. Can be operated.
【0031】[0031]
【発明の効果】以上のように本発明は、被写体からの光
を光学的に結像させる光学部と、光学部によって結像さ
れた光学像を光電変換して映像信号を出力する撮像素子
と、スローシャッター機能を有する撮像素子駆動回路
と、撮像方式オートフォーカス手段と、通常動作モード
とスローシャッター機能動作モードのどちらかを選択す
る選択回路と、選択回路の出力に基づいて撮像素子駆動
回路および映像方式オートフォーカス手段を制御するス
ローシャッター制御回路とを設け、スローシャッター機
能動作モード時には映像方式オートフォーカス手段は、
スローシャッター制御回路より出力される制御信号に基
づいて判別される有効な映像信号のみを用い、その映像
信号中の高周波数成分のレベルが最大となるようフォー
カシングレンズを駆動するようにしたことにより、映像
方式AF機能とスローシャッター機能を用いた高感度機
能の両機能を同時に動作させることができる優れたビデ
オカメラ装置を実現できるものである。As described above, the present invention provides an optical unit for optically forming an image of light from a subject and an image sensor for photoelectrically converting an optical image formed by the optical unit and outputting a video signal. An image sensor driving circuit having a slow shutter function, an image pickup system autofocus unit, a selection circuit for selecting one of a normal operation mode and a slow shutter function operation mode, and an image sensor driving circuit based on an output of the selection circuit. A slow shutter control circuit for controlling the video system autofocus means, wherein the video system autofocus means is in a slow shutter function operation mode;
By using only the effective video signal determined based on the control signal output from the slow shutter control circuit and driving the focusing lens so that the level of the high frequency component in the video signal is maximized, An excellent video camera device capable of simultaneously operating both of the video AF function and the high sensitivity function using the slow shutter function can be realized.
【図1】本発明の一実施例におけるビデオカメラ装置の
ブロック図FIG. 1 is a block diagram of a video camera device according to an embodiment of the present invention.
【図2】同一実施例におけるスローシャッター機能およ
び映像方式AF機能の動作を示すタイミング図FIG. 2 is a timing chart showing operations of a slow shutter function and a video AF function in the same embodiment.
【図3】同一実施例におけるフォーカシングレンズの平
均駆動速度の制御方法を示す動作原理図FIG. 3 is an operation principle diagram showing a control method of an average driving speed of a focusing lens in the same embodiment.
【図4】従来のビデオカメラ装置のブロック図FIG. 4 is a block diagram of a conventional video camera device.
【図5】従来のスローシャッター機能の動作を示すタイ
ミング図FIG. 5 is a timing chart showing the operation of a conventional slow shutter function.
【図6】従来の映像方式AF機能の動作原理図FIG. 6 is a diagram showing the operation principle of a conventional video AF function.
101 撮像レンズ 102 撮像素子 103 撮像素子駆動回路 104 選択回路 105 スローシャッター制御回路 106 同期信号発生回路 107 信号処理回路 108 AD変換器 109 メモリ回路 110 DA変換器 111 BPF 112 AD変換器 113 ゲート回路 114 AF検波回路 115 AF制御回路 116 フォーカスモータ駆動回路 117 フォーカスモータ 118 手動フォーカス選択回路 Reference Signs List 101 imaging lens 102 imaging element 103 imaging element driving circuit 104 selection circuit 105 slow shutter control circuit 106 synchronization signal generation circuit 107 signal processing circuit 108 AD converter 109 memory circuit 110 DA converter 111 BPF 112 AD converter 113 gate circuit 114 AF Detection circuit 115 AF control circuit 116 Focus motor drive circuit 117 Focus motor 118 Manual focus selection circuit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−65474(JP,A) 特開 昭62−43277(JP,A) 特開 平2−280579(JP,A) 特開 平2−226877(JP,A) 特開 平2−7679(JP,A) 特開 平1−314225(JP,A) 特開 平1−146476(JP,A) 特開 平2−135429(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 5/222 - 5/257 G02B 7/28 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-2-65474 (JP, A) JP-A-62-43277 (JP, A) JP-A-2-280579 (JP, A) JP-A-2- 226877 (JP, A) JP-A-2-7679 (JP, A) JP-A-1-314225 (JP, A) JP-A-1-146476 (JP, A) JP-A-2-135429 (JP, A) (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H04N 5/222-5/257 G02B 7/28
Claims (1)
部と、前記光学部によって結像された光学像を光電変換
して映像信号を出力する撮像素子と、前記撮像素子の光
電変換および電荷蓄積の時間を通常よりも長くせしめて
映像信号を出力させるスローシャッター機能とを有する
撮像素子駆動回路と、前記撮像素子より得られる映像信
号中の高周波数成分のレベルが最大となるようフォーカ
シングレンズを駆動して自動的に焦点整合する映像方式
オートフォーカス手段と、通常動作モードとスローシャ
ッター機能動作モードのどちらかを選択する選択回路
と、前記選択回路の出力に基づいて前記撮像素子駆動回
路および前記映像方式オートフォーカス手段を制御する
スローシャッター制御回路とを有し、スローシャッター
機能動作モード時には映像方式オートフォーカス手段
は、少なくとも合焦位置近傍においては通常よりもフォ
ーカシングレンズの駆動速度が平均して遅くなるよう制
御することを特徴とするビデオカメラ装置。An optical unit for optically forming light from a subject, an image sensor for photoelectrically converting an optical image formed by the optical unit and outputting a video signal, and a photoelectric conversion of the image sensor An image sensor driving circuit having a slow shutter function of outputting a video signal by making the charge accumulation time longer than usual, and focusing so that the level of a high frequency component in the video signal obtained from the image sensor is maximized An image-based auto-focusing means for automatically focusing by driving a lens, a selection circuit for selecting one of a normal operation mode and a slow shutter function operation mode, and the image sensor driving circuit based on an output of the selection circuit and wherein and a slow shutter control circuit for controlling the video system auto focusing means, slow shutter
Video mode auto focus means in function operation mode
At least in the vicinity of the in-focus position.
Control so that the driving speed of the focusing lens is slow on average.
A video camera device characterized by controlling .
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP18861091A JP3163658B2 (en) | 1991-07-29 | 1991-07-29 | Video camera equipment |
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- 1991-07-29 JP JP18861091A patent/JP3163658B2/en not_active Expired - Fee Related
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