JP3370693B2 - 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、映像信号から焦点信号
（電圧）を生成して焦点合わせする自動焦点合わせ装置
と、映像情報を伸長して画像を拡大する電子ズーム機能
と、を有するビデオカメラなどに係る。

【０００２】

【従来の技術】撮影映像信号から所定の範囲の高周波成
分（コントラスト成分）を取り出して焦点電圧を生成
し、高周波成分が最大になるように光学焦点調節機構を
制御する自動焦点合わせ装置、及び上記取り出す所定の
範囲（撮影映像信号のうち自動焦点合わせする視野範
囲）を表わす画枠表示信号を生成し電子ビューファイン
ダに表示することによって取扱を判り易く便利にする方
法、並びに映像内容に応じてその取り出し範囲を可変制
御することにより、遠近競合被写体による誤動作をいっ
そう改善するなどの良質の焦点電圧を生成する方法が、
特公昭６３−３５３１４号公報（第１の公知例）、特開
昭６０−１８３８７９号公報（第２の公知例）に記載さ
れている。

【０００３】一方、民生用ムービにおいてズーム機能は
必要、且つ重要な機能であるが高倍率ズ−ムレンズは大
きさ重量ともに大きく、ム−ビの小型軽量化への妨げと
なる。これを解決する電子ズーム機能について、すなわ
ちレンズ光学系によらず、電子的信号処理によって、映
像信号を垂直方向、水平方向に伸長して撮影画像を拡大
する方法が、１９８９年テレビジョン学会全国大会講演
予稿集，１６１頁〜１６２頁（１９８９年７月）（第３
の公知例）、及び１９９１年テレビジョン学会全国大会
講演予稿集，３５９頁〜３６０頁（１９９１年７月）
（第４の公知例）に記載されている。上記公知例の電子
ズームの方法は、垂直方向の伸張を撮像素子の読みだし
を制御して、いわゆる「間引き転送」して行ない、しか
る後、水平方向の伸張をラインメモリを用いた信号処理
によって行なっている例であるが、水平、垂直両方向と
も信号処理による方法も考えられる。従来、これらは光
学的ズ−ム機能と組み合わせて用いられ、高倍率化を実
現しているのが一般である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】撮影映像信号から所定
の範囲の高周波成分を取り出して焦点電圧を生成し、そ
してその範囲を電子ビューファインダに画枠表示するよ
うにして取り扱いやすくした上記公知例１、２に示され
る従来技術にあって、焦点電圧を生成するための信号を
取り出す範囲と電子ビューファインダに表示される範囲
は一致させる必要があることは言うまでもない。ここ
で、本従来技術において、その動作・作用、及び上記信
号を取り出すためのゲート信号、及び表示信号を生成す
るに当たって特別の困難と不都合はない。

【０００５】しかしながら、上記公知例１、２の映像方
式の自動焦点合わせ装置において、上記公知例３、４に
示されるような、いわゆる電子ズーム機能を装備した場
合、電子ズームの作動前後、あるいは電子ズームの倍率
可変制御と共に、焦点電圧を生成するための信号を取り
出している範囲内と、電子ビューファインダに画枠表示
されている範囲内の撮影映像内容に不一致を生じ、従っ
て、自動焦点合わせしている視野範囲を正しく表示しな
くなるという不都合を生じる。例えば、電子ビユーファ
インダには記録再生される映像内容をモニタする必要が
あるので、モニタ用映像信号は電子ズ−ム処理回路以降
から取り出して入力する必要がある。ここで、焦点合わ
せ用の映像信号を電子ズ−ム処理回路以前から取り出し
たとする。そして、電子ズーム機能を作動させる前（倍
率：１）を基準に考え、上記焦点合わせ用信号に対する
取り出し範囲内、及び電子ビューファインダに画枠表示
する範囲内の映像内容が互いに一致するように、すなわ
ちそれぞれを所定の等しい大きさの範囲に設定し、次に
電子ズーム機能をさせた場合、焦点合わせ用信号に対す
る取り出し条件は何も変わらないのに対して、電子ビュ
ーファインダには拡大された画像がモニタされ、従って
固定の画枠表示範囲内の映像内容も変わることによって
上記不一致を生じる。このような不一致を生じると正し
い焦点合わせ範囲を表示しなくなり取扱上混乱を来し、
画枠表示の目的を失う。

【０００６】又、別の不都合は、電子ズームによって高
倍率の画像拡大が図られ（例えば光学ズ−ム８倍、電子
ズーム４倍の組合せで実効的に３２倍もの画像の拡大が
図れる）、ここで、焦点合わせ用の所定の範囲の映像信
号を電子ズーム処理回路以降から取り出したとすれば、
映像が拡大されたことによって、上記所定の取り出し範
囲内におけるコントラスト情報（高周波成分信号）が変
化し、場合によっては大きく減少して、制御動作させる
に充分な焦点電圧が得られず、レンズが不用に移動する
などの誤動作をすることである。上記従来技術には、こ
のような電子ズーム機能を有する場合に付随する自動焦
点合わせ装置の問題については触れられていない。

【０００７】本発明の目的は、自動焦点合わせ装置を備
えたビデオカメラなどに電子ズーム機能を装備した場合
に生ずる自動焦点合わせ装置の問題を解決することであ
る。特に、電子ズームの作動に応じて、焦点信号を取り
出す範囲内の映像内容と電子ビューファインダに表示さ
れる範囲内の映像内容とが常に一致するようにそれぞれ
の範囲の大きさを制御して、常に正しい焦点合わせ範囲
を表示させるようにすることである。又、電子ズームに
よって画像が拡大されることにより、上記焦点合わせの
ために取り出す所定範囲内のコントラスト情報が減少し
て生じる自動焦点合わせの誤動作を改善することであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のビデオカメラは、焦点信号を生成するため
の焦点信号取り出し範囲を、電子ズームの作動に応じて
発生されるパルス信号に 基づいて可変制御するようにし
たものである。またモニタ画面に表示される画枠表示範
囲を、電子ズームの作動に応動して発生される画枠表示
信号に基づいて可変制御するようにしたものである。
又、電子ズームの所定以上の倍率において、自動焦点合
わせ動作を停止せしめるようにしたものである。

【０００９】

【作用】公知例１、２の従来技術のように垂直方向の伸
張を撮像素子の読みだし制御して行ない、その後水平方
向の伸張をラインメモリを用いた信号処理回路で行なう
方法の電子ズ−ム機能と、撮像素子出力と水平方向ズー
ム処理回路の中間点から所定範囲の焦点合わせ用の映像
信号を取り出し、一方電子ズ−ム処理された後の映像信
号を電子ビューファインダに入力し、上記所定の範囲を
画枠表示するようにした自動焦点合わせ装置とを備える
ビデオカメラであって、上記所定範囲の焦点合わせ用の
映像信号を取り出すための水平ゲートパルス信号、垂直
ゲートパルス信号発生回路において、水平ゲートパルス
信号のみの時間幅を、電子ズーム機能の作動、倍率に応
じて縮小するように制御される。それによって、電子ビ
ューファインダに画枠表示された範囲内の映像内容に等
しい範囲の焦点合わせ用の信号を取り出すことが出来、
すなわち電子ズームを作動させても正しい表示を行なう
ことが出来る。

【００１０】あるいは、上記構成において、垂直ゲート
パルス信号の時間幅、及び画枠表示する水平、垂直の両
範囲を電子ズームの作動、及びその倍率に応じてそれぞ
れ拡大するように制御される。それによって、正しい焦
点合わせ範囲が表示できると共に、画像が拡大されて取
り出し範囲内のコントラスト情報が減少して生じる誤動
作が軽減できる。

【００１１】又、電子ズーム処理後の映像信号から所定
範囲の焦点合わせ用の映像信号を取り出すと共に、電子
ズーム処理後の映像信号を電子ビューファインダに入力
し、所定の焦点合わせ範囲を画枠表示するように構成し
た場合は、焦点信号取り出し範囲、表示範囲をいずれも
同時に電子ズームの作動、倍率に応じて拡大するように
制御される。これによって、上記同様の効果が得られ
る。

【００１２】また、水平・垂直両方向の伸張ともメモリ
を用いた信号処理回路による電子ズーム機能であって、
この電子ズーム回路以前から所定範囲の焦点合わせ用の
映像信号を取り出し、一方、電子ズーム処理後の映像信
号を電子ビユーファインダに入力し、所定の範囲を画枠
表示するように構成した場合において、画枠表示範囲は
固定で、所定範囲の映像信号を取り出すための水平ゲー
トパルス信号、水平ゲートパルス信号発生回路におい
て、両ゲートパルス信号のいずれも時間幅を、電子ズー
ム機能の作動、倍率に応じて縮小するように制御され
る。あるいは、逆に、焦点合わせ用の映像信号を取り出
す範囲は固定で、画枠表示する水平、垂直の両方向の範
囲を電子ズーム機能の作動、倍率に応じて拡大するよう
に制御される。これによって、前者は、電子ズーム機能
の作動に関わらず、焦点信号を生成するための信号を取
り出している範囲内と、電子ビューファインダに画枠表
示されている範囲内の撮影内容が一致するように動作す
る。一方、後者は両範囲内の映像内容が一致、且つその
範囲も拡大されるように動作するので、上記した取扱上
の不都合、又焦点合わせの誤動作が改善される。

【００１３】又、電子ズームの所定の倍率、もしくは光
学ズームとの組合せにおいて、所定の倍率になったこと
を検出し、その倍率以上において自動合焦動作を停止す
るように動作する。もしくは、所定以上の倍率、且つフ
ォーカス用レンズ位置を検出し、所定以内の近距離動作
領域において自動合焦動作を停止するように動作する。
これによって、拡大倍率が比較的大きくなった場合に、
焦点電圧が大きく減少して制御不能となり、レンズが不
用に動くなどの異常現象を改善できる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明のビデオカメラの実施例を図１
〜図９を参照して説明する。図１は、第一の実施例の全
体構成図を示し、垂直方向の伸張を撮像素子の読みだし
を制御して行ない、その後、水平方向の伸張をラインメ
モリを用いた信号処理で行なう方法の電子ズーム機能を
有し、撮像素子出力と上記水平方向ズーム処理回路の中
間点から所定範囲の焦点合わせ用の映像信号を取り出
し、電子ズーム処理された後の映像信号を電子ビューフ
ァインダに入力するように構成した場合の本発明の全体
構成図である。

【００１５】図１において、１は光学的ズーム倍率可変
可能な撮像ズームレンズで、このレンズ１を通してＣＣ
Ｄ型固体撮像素子２の結像面に被写体光学像を結像す
る。撮像素子２は、撮像素子駆動回路８により駆動さ
れ、光電変換された映像信号が読み出される。撮像素子
２に出力された映像信号は、カメラ信号生成回路４に入
力され、所望のテレビジョン信号に変換されて端子５に
出力される。電子ズーム回路６は、マイコン７からズ−
ム情報デ−タ（電子ズームスタート、ストップ，水平、
垂直倍率，ズーム領域など）を受け取り、これに従い、
垂直方向の間引き、すなわち撮像素子駆動停止のタイミ
ングを撮像素子駆動回路８に与える。この時、撮像素子
２に読みだされる映像信号の様子の模式図を図２に示
す。

【００１６】図２に示されるように、ズーム倍率ｎに応
じて、例えばｎ＝１では水平走査期間（Ｈ）ごと全部の
映像信号が読みだされ、ｎ＝２では２Ｈに１回、ｎ＝３
では３Ｈに１回、ｎ＝４では４Ｈに１回というふうに垂
直方向に間引かれ、且つ伸長されて読みだされる。又、
上記撮像素子２から出力された映像信号は、カメラ信号
生成回路で色信号処理など所望の処理を施され、一端電
子ズーム回路６に送りこまれ、上記間引きされた信号の
補完、及び水平伸張とその補完などの信号処理がされる
ことによって、完全に電子ズーム処理された映像信号を
得て、カメラ信号生成回路４に送り返され、端子５にテ
レビジヨン信号として出力される。

【００１７】一方、９は自動焦点合わせ用回路であり、
焦点信号生成回路１１、パルス信号発生回路１０、マイ
コン１２にて構成される。撮像素子２に出力された、電
子ズームの作動に応じて垂直方向に伸張、且つ間引かれ
て出力される映像信号は、焦点信号生成回路１１に入力
され、焦点の合い具合に対応した量の焦点合わせ用の信
号が生成される。マイコン１２は、この焦点信号を受け
焦点合わせ用レンズの移動方向、合焦状態を判定する。
そしてズームレンズ１の焦点合わせ用レンズに連動する
モータ、及びその駆動回路からなるレンズ駆動装置２０
に、上記の判定結果に基ずく駆動信号を供給し、焦点合
わせ用レンズを移動、停止せしめるように制御して自動
焦点合わせ動作する。焦点信号生成回路１１は、映像信
号から高域周波数成分を抽出するための高域フィルタ、
抽出された高域周波数成分のうち、上記所定の範囲の信
号のみを取り出すためのゲート回路、そして、ゲート回
路によって取り出した高域周波数成分を１フィールド期
間（１枚の絵柄）毎、積分して焦点信号を作り出す積分
回路によって構成される。パルス信号発生回路１０は、
上記所定の範囲の高域周波数成分を取り出すためのゲ−
ト回路に印加するゲ−トパルス（水平ゲートパルス＋垂
直ゲートパルス）信号を発生する。また上記取り出す範
囲の映像内容に一致した視野範囲をビューファインタに
表示するための、例えば引例１に記載されるような画枠
表示信号を発生する。

【００１８】１５は、電子ビューファインダで、端子５
に出力された映像信号と、上記画枠表示信号とが加算回
路１４にて加算され入力される。これによってモニタ画
面には模式図１６に示されるように、自動焦点合わせさ
れる範囲が画枠表示された映像が写しだされる。

【００１９】１３はズ−ミング操作スイッチで、例え
ば、シ−ソ型スイッチであり、一方を押している間は望
遠方向（画像拡大）に、他方を押している間は広角方向
（画像縮小）にズーミングするようなデータ信号をマイ
コン７に与える。又、マイコン７にはズームレンズ１の
光学的ズーム倍率可変用のバリエータレンズの位置を検
出する、位置検出手段１８からの位置検出信号が入力さ
れ、光学的ズ−ム倍率、又最広角端点、最望遠端点であ
ることなどを判断する。ここで例えばズーミング操作ス
イッチ１３を画像拡大方向に操作し続けると、マイコン
７は、このデータ信号を受け、ズーム倍率が拡大される
方向にバリエータレンズを移動するような駆動信号をバ
リエータレンズ駆動装置１９に供給し、そして光学的ズ
ーム倍率が最大になり、位置検出手段１８からの検出信
号により最望遠端点であることを判断すると共に駆動装
置１８のモータを停止し、電子ズーム機能作動開始のデ
ータを電子ズーム回路６、及び撮像素子駆動回路８に与
えることによって電子ズームされるように動作する。逆
に、電子ズーム作動状態から光学ズーム状態への移行
は、ズーミング操作スイッチ１３を画像縮小方向に操作
する。この時、マイコン７は電子ズーム回路６から電子
ズーム倍率ｎ＝１のデ−タを受けたとき電子ズーム機能
の作動をストップし、そしてバリエータレンズ駆動装置
１９によるバリエータレンズの移動を可能にして光学的
ズーミング効果が得られるように動作する。

【００２０】又、パルス信号発生回路１０には、マイコ
ン７から電子ズ−ム機能の作動、及びその倍率に応じた
制御信号が印加され、それに応動して、上記ゲートパル
ス信号のうち、水平ゲートパルスの期間のみ縮小するよ
うにゲート幅を制御する。この制御によって電子ズーム
作動時においても、上記画枠表示された映像内容に一致
した焦点信号を取り出すことの出来る効果がある。本効
果の得られる様子を図３を用いて説明する。

【００２１】図３（Ａ）は、電子ズーム作動前（電子ズ
ーム倍率ｎ＝１の状態）の焦点信号取り出しと、画枠表
示の状態を説明する図で、画枠表示の水平、垂直領域Ｈ
ｐ、Ｖｐと焦点信号取り出しの水平、垂直領域Ｈｇ、Ｖ
ｇはそれぞれ一致させている。次に電子ズームを作動さ
せると、撮像素子２の出力端子３には、図３（Ｂ）に示
されるように、垂直方向に伸長され、かつその映像信号
は図２で説明したごとく、倍率に応じて間引かれた映像
信号が出力される。そして水平方向の伸張、及び信号の
補間が電子ズーム回路６にて行なわれ、図３（Ｃ）に示
されるように拡大された映像がビューフアインダにモニ
タされる。このモニタされた映像に対しては、上記電子
ズームを作動させる前と同じＨｐ、Ｖｐで指定される範
囲が表示されている。ここで、上記図３（Ｂ）に示され
る映像信号から、もし、上記Ｈｇ、Ｖｇで固定される領
域の信号を取り出したとすれば、水平方向に対して、取
り出す範囲Ｈｇと、図３（Ｃ）に示される画枠表示され
た範囲Ｈｐの映像内容が一致せず、垂直方向のそれは一
致しているという不都合を生じる。すなわち、実際は図
３（Ｃ）において、水平方向に対して画枠表示された範
囲Ｈｐの映像内容より広い範囲Ｈｇ’の映像内容からな
る映像信号によって焦点合わせ動作していることにな
る。従って、上記した本発明のパルス制御動作によっ
て、焦点信号を取り出すためのゲートパルスのうち、水
平ゲートパルスの期間のみ図３（Ｂ）のＨｇｎに示すよ
うにズーム倍率の拡大率に応じて縮小するようにする。
これによって図３（Ｃ）において、水平方向も、実際は
Ｈｇｎ’の範囲の映像内容に一致する映像信号によって
焦点合わせ動作していることになる。

【００２２】しかしながら、上記図３を用いて説明した
ような、焦点信号取り出し範囲と、画枠表示範囲の映像
内容を一致させるべく、焦点信号を取り出すためのゲー
トパルスのうち垂直ゲートパルスの期間は固定で、水平
ゲートパルスの期間のみ図３（Ｂ）のＨｇｎに示すよう
に、ズーム倍率の拡大に応じて縮小するように制御した
場合、垂直ゲートパルスの期間Ｖｇの範囲内の映像信号
は、上記したように電子ズーム倍率に応じて間引かれる
こと、又画像が拡大されることによって、Ｖｇ期間内の
コントラスト情報が少なくなること、さらにＨｇの縮小
化Ｈｇｎによって、さらに取り出し範囲内のコントラス
ト情報が減少する。従って、電子ズーム倍率、あるいは
光学ズームとの組合せ倍率によっては、ズーミングと共
に、焦点信号取り出し量が大きく変化、減少して焦点合
わせ動作に誤動作を生じることがある。

【００２３】そこで、図１の実施例において、取り出し
範囲と表示範囲の一致効果を得つつ、上記誤動作を改善
するパルス発生回路の制御方法を、図４を参照しながら
説明する。

【００２４】図４において、（Ａ）は電子ズーム作動前
（電子ズーム倍率ｎ＝１の状態）の焦点信号取り出し
と、画枠表示の状態を説明する図である。水平、垂直画
枠表示領域Ｈｐ、Ｖｐと、水平、垂直信号取り出し領域
Ｈｇ、Ｖｇはそれぞれ一致させている点、及び（Ｂ）は
電子ズームを作動させると、撮像素子２の出力端子３に
は、垂直方向に伸長され、かつその映像信号は、倍率に
応じて間引かれた映像信号が出力されている点、そして
水平方向の伸張、及び信号の補間が電子ズーム回路６に
て行なわれ、（Ｃ）に示されるように、拡大された映像
がビューファインダにモニタされる点は、図３（Ａ）
（Ｂ）（Ｃ）での説明と同様である。上記、電子ズーム
動作に伴う、焦点信号取り出し成分量の減少を軽減する
ために、図４（Ｂ）に示すように、上記した本発明のパ
ルス制御動作によって、焦点信号を取り出すためのゲー
トパルスのうち、水平ゲートパルスの期間は電子ズーム
作動前と同一、固定（Ｈｇ）とし、垂直ゲートパルスの
期間をＶｇｗのように、ズーム倍率に応じて拡大するよ
うに制御する。この制御動作によって、撮像素子２の出
力端子３に読み出された映像信号に対して、電子ズーム
動作の如何に関わらず、同一映像内容の焦点信号を取り
出していることになるので、間引きの影響を避けること
が出来、かつコントラスト情報が減少するなどの不都合
を改善できる。

【００２５】一方、図４（Ｃ）に示されるように、ビュ
ーファインダには拡大された映像、並びに画枠表示され
た映像がモニタされるが、この場合、Ｈｐ、Ｖｐで示さ
れる元のままの水平、垂直画枠表示の範囲のままでは、
上記制御された焦点信号取り出し範囲内の映像内容と一
致しない。従って、Ｈｐ、Ｖｐもズ−ム倍率に応じて、
Ｈｐｗ、Ｖｐｗのように拡大するように制御する。

【００２６】以上の制御動作によって、電子ズームの作
動に応じて発生する焦点信号成分量の減少を軽減すると
共に、焦点信号取り出し範囲と、画枠表示範囲を一致さ
せる効果がある。

【００２７】図５は、第２の実施例を示す全体構成図で
あり、第１の実施例と構成上異なる点は、カメラ信号生
成回路４の出力、すなわち全電子ズーム処理された後の
映像信号を焦点信号生成回路１１に入力して焦点合わせ
用の信号を取り出している点である。本構成の場合、電
子ビューファインダに入力する信号と、焦点合わせ用に
取り出す信号は同一素性を有している。又、信号補間処
理などもされているので、上記電子ズームの作動に応じ
て生じる、焦点合わせ用信号の取り出し範囲と、画枠表
示範囲内映像内容の不一致、又撮像素子２から間引かれ
て読みだされることによる焦点信号の減少などの不都合
は無い。

【００２８】しかしながら、上記取り出し範囲、及び画
枠表示範囲を固定のままでは、電子ズームによって撮影
画像が拡大されると、焦点信号取り出し範囲内のコント
ラスト情報が減少して誤動作する現象は依然として残
る。従って、この場合は、図６（Ａ）（Ｂ）に示すよう
に、焦点信号取り出し用の、水平、垂直方向の期間Ｈ
ｇ、Ｖｇ及び画枠表示範囲Ｈｐ、Ｖｐを電子ズ−ムの作
動、倍率に応じて、いずれも同様にＨｇｗ、Ｖｇｗ、Ｈ
ｐｗ、Ｖｐｗとなるようにパルス信号発生回路を制御す
ることによって改善できる。

【００２９】図７は、第３の実施例を示す全体構成図で
ある。本図の構成において、第１の実施例の構成（図
１）と異なる点は、電子ズーム処理において、垂直方
向、水平方向いずれもの伸張処理、信号補間など、電子
ズームの全信号処理を、電子ズーム回路６｀で行なう方
法である点であり、したがって、撮像素子２の出力端子
３には、図２のような電子ズ−ムの作動に応じて間引か
れることの無い、通常の映像信号が読みだされる。一方
撮像素子２と、電子ズーム処理回路６’の中間点から、
焦点合わせ用の映像信号を取り出す点、及び電子ズーム
回路６’の出力以降から電子ビューファインダのモニタ
用映像信号を取り出す点は、第１の実施例図（図１）と
同じである。又、図７において、図１と同一記号、同一
符号を示すものは、ほぼ同一機能、同一動作、作用を示
すので説明は省略する。以下、本実施例の構成におけ
る、パルス信号発生回路１０を電子ズームの作動に応動
して制御する第１の方法例と、その特徴を図８を用いて
説明する。

【００３０】図８（Ａ）は、焦点信号取り出し点の映像
内容と、その取り出し範囲の様子を示し、本実施例の構
成においては、この映像内容は、電子ズームの作動に関
わらず一定であることは言うまでもない。ところが、ビ
ューファインダに入力される映像内容は、電子ズームの
作動に応動して図８（Ｂ）に示されるように拡大されて
モニタされる。ここで、ズーム作動前において、水平、
垂直方向の焦点信号取り出し範囲Ｈｇ、Ｖｇと、ビュー
ファインダへのその画枠表示される範囲Ｈｐ、Ｖｐが一
致するように設定し、その範囲設定を固定のままとすれ
ば、図８（Ｂ）に示されるようにＨＰ、ＶＰで囲まれる
画枠表示範囲内の映像も拡大されることになり、図８に
示されるＨｇ、Ｖｇで囲まれる取り出し範囲の映像内容
と異ってしまう。

【００３１】従って、電子ズームを作動することによっ
て、焦点合わせしている範囲を正しく表示しなくなって
しまう不都合を生じる。本実施例では、電子ズームの作
動に応じてパルス信号発生回路６’を、図８（Ａ）に示
すように制御することによって、すなわち焦点信号取り
出し用の水平、垂直ゲートパルスの期間Ｈｇ、Ｖｇをそ
れぞれ、Ｈｇｎ、Ｖｇｎのように縮小するように制御し
て、焦点信号取り出し範囲内と、画枠表示範囲内の映像
内容の一致化を図り上記問題を解決している。

【００３２】上記第一の方法は、焦点信号取り出し範囲
内と、画枠表示範囲内の映像内容の一致化は図れるもの
の、電子ズーム動作に応動して焦点信号取り出し範囲を
縮小するために、焦点信号量も減少し、自動焦点合わせ
に誤動作を生じる原因となることがある。

【００３３】次に、本実施構成例において、上記第一の
方法より優れる第２の方法を図９を用いて説明する。第
一の方法は、電子ズームの作動に関わらず画枠表示範囲
は固定とし、水平、垂直両方向に渡って、焦点信号取り
出し範囲を制御したのに対して、第２の方法は、逆に、
図９（Ａ）に示すように、焦点信号取り出し範囲は、固
定とし、一方、図９（Ｂ）に示すように、画枠表示範囲
を水平、垂直両方向にわたって拡大するようにパルス信
号発生回路６’を制御するようにしたものである。図８
から明らかなように、画枠表示範囲は、電子ズームの作
動と共にＨｐｗ、Ｖｐｗで示される範囲に拡大されて表
示されることによって、Ｈｇ、Ｖｇの範囲で示される焦
点信号の取り出し範囲の映像内容と一致させることが出
来る。また焦点信号取り出し範囲は固定されたままなの
で、電子ズームの作動に応動して焦点信号が減少すると
いう、上記第一の方法のような不都合もないので誤動作
も生じない。

【００３４】なお、ここでは撮像素子２と電子ズーム処
理回路６’の中間点から焦点合わせ用 の映像信号を取り
出す例を示したが、完全に電子ズームされた以降の、つ
まり電子ズーム処理回路６’から出力される映像信号か
ら焦点合わせ用の映像信号を取り出しても良い。この場
合は、焦点信号取り出し範囲を、垂直方向及び水平方向
の両方向に拡大するようにする。またさらに、画枠表示
範囲を、垂直方向及び水平方向の両方向に拡大するよう
にする。このようにすることによっても、上述した効果
は同様に得られる。

【００３５】以上、本発明の主たる特徴について説明し
たが、図１の実施例、図５の実施例、及び図７の実施例
で図８にて説明した第一の方法のように、焦点信号用と
して取り出した映像信号が電子ズームの作動に応動して
影響を受けるような構成にあっては、そのズーム倍率、
もしくは光学ズーム倍率の組合せにおいて比較的大きな
倍率、例えば、１２〜２４倍以上にもなると、被写体に
対する撮影距離によっては、焦点信号用として取り出し
た映像内容において、ほとんどコントラスト情報がなく
なつてしまうという状態が発生する。従って焦点合わせ
に必要なだけの焦点信号も得られず制御不能となり焦点
合わせ用レンズが、大きく不用に動く異常な誤動作を発
生する。

【００３６】従って、上記のように止むを得ない状態に
おいて、本発明において、上記倍率が所定以上になった
情報データをマイコン１２がマイコン７より受けて、こ
の時はモータ駆動装置２０を停止させ、自動焦点合わせ
を中止するように動作させれば、上記した異常現象を軽
減できる。また被写体距離が近いほど上記異常現象が発
生しやすいことから、図示しない焦点合わせ用レンズ位
置検出手段を具備し、これにより所定の被写体距離より
近い焦点合わせ範囲であり、同時に上記所定の倍率であ
ることをマイコン１２が判断して、自動焦点合わせを中
止するよう動作させるようにしてもよい。

【００３７】また、本実施構成例は、光学的ズームと電
子ズームは光学ズームが最望遠端に至り、次に電子ズー
ムが作動するというふうに、連続的に切り替わる構成と
したが、別途電子ズームＯＮ−ＯＦＦ作動スイッチを具
備し、ＯＮ状態では、任意、もしくは所定の光学ズーム
倍率状態において、電子ズーム機能のみの倍率可変操作
が、ＯＦＦ状態では任意、もしくは所定の電子ズーム倍
率状態において、光学ズーム機能のみの倍率可変操作が
可能となるように構成しても本発明の特徴を何ら失うも
のでない。

【００３８】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、自動焦点合わせ装置を備えたビデオカメラなどに
電子ズーム機能を装備した際に生じる自動焦点合わせ装
置の問題を改善することができる。特に、画枠表示が正
しい焦点合わせ範囲を表示しなくなるという不都合がな
くなり、従って、取扱上の混乱をなくすことができる。
また、コントラスト情報が減少して生じる焦点合わせ動
作の誤動作を軽減できる効果がある。また、取り出し範
囲内の映像が極めて大きく拡大されることによって、コ
ントラスト情報が大きく減少し、制御不可能になってレ
ンズが不用に移動して見苦しい画像になるなどの異常動
作を防ぐことが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施例を示す、電子ズーム手段
を備えたビデオカメラの自動焦点合わせ装置の構成図で
ある。

【図２】第一の実施例において、撮像素子の読みだしを
制御して、垂直方向が伸長（間引き転送）されて読みだ
された映像信号の様子を示す模式図である。

【図３】第一の実施例において、焦点信号の取り出し範
囲、及びその範囲を電子ビューファインダに表示する画
枠表示、並びにその範囲を制御する様子を示す第一の方
法を説明するための図である。

【図４】第一の実施例において、焦点信号の取り出し範
囲、及びその範囲を電子ビューファインダに表示する画
枠表示、並びにその範囲を制御する様子を示す第二の方
法を説明するための図である。

【図５】本発明の第二の実施例を示す、電子ズーム手段
を備えたビデオカメラの自動焦点合わせ装置の構成図で
ある。

【図６】第二の実施例において、焦点信号の取り出し範
囲、及びその範囲を電子ビューファインダに表示する画
枠表示、並びにその範囲を制御する様子を示す図であ
る。

【図７】本発明の第三の実施例を示す、電子ズーム手段
を備えたビデオカメラの自動焦点合わせ装置の構成図で
ある。

【図８】第三の実施例において、焦点信号の取り出し範
囲、及びその範囲を電子ビューファインダに表示する画
枠表示、並びにその範囲を制御する様子を示す第一の方
法を説明するための図である。

【図９】第三の実施例において、焦点信号の取り出し範
囲、及びその範囲を電子ビューファインダに表示する画
枠表示、並びにその範囲を制御する様子を示す第二の方
法を説明するための図である。

【符号の説明】

１ … 撮像ズームレンズ。２ … 撮像素子。４ …
カメラ信号生成回路。６ … 電子ズーム回路。７
… マイクロコンピュータ。８ … 撮像素子駆動回
路。９ … 自動焦点合わせ回路。１０ … パルス信
号発生回路。１１ … 焦点信号生成回路。１２ …
マイクロコンピュータ。１３ … ズーム操作スイッ
チ。１４ … 加算回路。１５ … 電子ビューファイ
ンダ。１６ … 電子ビューファインダモニタ画面。１
７ … 画枠表示範囲。１８ … ズームレンズ位置検
出回路。１９ … ズームレンズ駆動回路。２０ …
フォーカスレンズ駆動回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 桜井 博 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株 式会社日立画像情報システム内 (72)発明者 大井 浩二 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株 式会社 日立画像情報システム内 (56)参考文献 特開 平４−329077（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 5/232 H04N 5/225

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被写体を撮像して映像信号を出力する撮像
   手段と、 該撮像手段から出力された該映像信号を信号処理して画
   像を拡大する電子ズーム手段と、 該電子ズーム手段の作動に応じたパルス信号を発生する
   パルス信号発生手段と、 該撮像手段により出力された映像信号から、該パルス信
   号に基づいて定まる焦点信号取り出し範囲に含まれる映
   像信号を取り出して、該取り出された映像信号から焦点
   信号を生成する焦点信号生成手段と、 焦点合わせに用いられる焦点合わせ用レンズと、 該焦点信号に基づいて該焦点合わせ用レンズを制御して
   焦点合わせをする手段と、 を備えることを特徴とするビデオカメラ。
2. 【請求項２】請求項1において、 前記パルス信号発生手段は、前記電子ズーム手段の作動
   に応じた画枠表示信号を発生し、 電子ズーム処理された以降の映像信号と該画枠表示信号
   に基づいて定まる画枠表示範囲とを表示するモニタ画面
   を設け、 該画枠表示範囲は前記焦点信号取り出し範囲と対応した
   範囲であること、 を特徴とするビデオカメラ。
3. 【請求項３】請求項１において、 前記電子ズーム手段は、前記撮像手段の読み出しを制御
   して前記撮像手段から出力される映像信号を垂直方向に
   伸長し、かつ、該撮像手段から出力された垂直方向に伸
   長された映像信号をメモリを用いた信号処理によって水
   平方向に伸長す ることによって、画像を拡大し、 前記焦点信号生成手段は、該電子ズーム手段により信号
   処理される以前の映像信号から焦点信号生成用の映像信
   号を取り出し、 前記パルス信号発生手段は、前記焦点信号取り出し範囲
   を水平方向に縮小するように、又は前記焦点信号取り出
   し範囲を垂直方向に拡大するように、前記ゲートパルス
   信号を発生すること、 を特徴とするビデオカメラ。
4. 【請求項４】請求項２において、 前記電子ズーム手段は、前記撮像手段の読み出しを制御
   して前記撮像手段から出力される映像信号を垂直方向に
   伸長し、かつ、該撮像手段から出力された垂直方向に伸
   長された映像信号をメモリを用いた信号処理によって水
   平方向に伸長することによって、画像を拡大し、 前記焦点信号生成手段は、該電子ズーム手段により信号
   処理される以前の映像信号から焦点信号生成用の映像信
   号を取り出し、 前記パルス信号発生手段は、前記焦点信号取り出し範囲
   を垂直方向に拡大するように前記ゲートパルス信号を発
   生し、かつ前記画枠表示範囲を垂直方向及び水平方向の
   両方向に拡大するように画枠表示信号を発生すること、 を特徴とするビデオカメラ。
5. 【請求項５】請求項１又は請求項２において、 前記電子ズーム手段は、前記撮像手段の読み出しを制御
   して前記撮像手段から出力される映像信号を垂直方向に
   伸長し、かつ、該撮像手段から出力された垂直方向に伸
   長された映像信号をメモリを用いた信号処理によって水
   平方向に伸長することによって、画像を拡大し、 前記焦点信号生成手段は、該電子ズーム手段により電子
   ズーム処理された以降の映像信号から焦点信号生成用の
   映像信号を取り出し、 前記パルス信号発生手段は、前記焦点信号取り出し範囲
   を垂直方向及び水平方向の両方向に拡大するように前記
   ゲートパルス信号を発生すること、 を特徴とするビデオカメラ。
6. 【請求項６】請求項２において、 前記電子ズーム手段は、前記撮像手段の読み出しを制御
   して前記撮像手段から出力される映像信号を垂直方向に
   伸長し、かつ、該撮像手段から出力された垂直方向に伸
   長された映像信号をメモリを用いた信号処理によって水
   平方向に伸長することによって、画像を拡大し、 前記焦点信号生成手段は、該電子ズーム手段により電子
   ズーム処理された以降の映像信号から焦点信号生成用の
   映像信号を取り出し、 前記パルス信号発生手段は、前記焦点信号取り出し範囲
   を垂直方向及び水平方向の両方向に拡大するように前記
   ゲートパルス信号を発生し、かつ前記画枠表示範囲を垂
   直方向及び水平方向の両方向に拡大するように画枠表示
   信号を発生すること、 を特徴とするビデオカメラ。
7. 【請求項７】請求項１又は請求項２において、 前記電子ズーム手段は、前記撮像手段から出力された映
   像信号をメモリを用いた信号処理によって垂直方向及び
   水平方向のそれぞれに伸長することによって、画像を拡
   大し、 前記焦点信号生成手段は、該電子ズーム手段により電子
   ズーム処理される以前の映像信号から焦点信号生成用の
   映像信号を取り出し、 前記パルス信号発生手段は、前記焦点信号取り出し範囲
   を垂直方向及び水平方向の両方向に縮小するように前記
   ゲートパルス信号を発生すること、 を特徴とするビデオカメラ。
8. 【請求項８】請求項２において、 前記電子ズーム手段は、前記撮像手段から出力された映
   像信号をメモリを用いた信号処理によって垂直方向及び
   水平方向のそれぞれに伸長することによって、画像を拡
   大し、 前記焦点信号生成手段は、該電子ズーム手段により電子
   ズーム処理される以前の映像信号から焦点信号生成用の
   映像信号を取り出し、 前記パルス信号発生手段は、前記画枠表示範囲を垂直方
   向及び水平方向の両方向に拡大するように画枠表示信号
   を発生すること、 を特徴とするビデオカメラ。
9. 【請求項９】請求項１又は請求項２において、 前記電子ズーム手段は、前記撮像手段から出力された映
   像信号をメモリを用いた信号処理によって垂直方向及び
   水平方向のそれぞれに伸長することによって、画像を拡
   大し、 前記焦点信号生成手段は、該電子ズーム手段により電子
   ズーム処理された以降の映像信号から焦点信号生成用の
   映像信号を取り出し、 前記パルス信号発生手段は、前記焦点信号取り出し範囲
   を垂直方向及び水平方向の両方向に拡大するように前記
   ゲートパルス信号を発生すること、 を特徴とするビデオカメラ。
10. 【請求項１０】請求項２において、 前記電子ズーム手段は、前記撮像手段から出力された映
    像信号をメモリを用いた信号処理によって垂直方向及び
    水平方向のそれぞれに伸長することによって、画像を拡
    大し、 前記焦点信号生成手段は、該電子ズーム手段により電子
    ズーム処理された以降の映像信号から焦点信号生成用の
    映像信号を取り出し、 前記パルス信号発生手段は、前記焦点信号取り出し範囲
    を垂直方向及び水平方向の両方向に拡大するように前記
    ゲートパルス信号を発生し、かつ前記画枠表示範囲を垂
    直方向及び水平方向の両方向に拡大するように画枠表示
    信号を発生すること、 を特徴とするビデオカメラ。
11. 【請求項１１】被写体を撮像して映像信号を出力する撮
    像手段と、 該撮像手段から出力された該映像信号を信号処理して画
    像を拡大する電子ズーム手段と、 該撮像手段から出力された映像信号から焦点信号を生成
    して焦点合わせをする自動焦点合わせ手段と、 該電子ズーム手段の電子ズーム倍率が所定値以上のと
    き、該自動焦点合わせ手段の焦点合わせ動作を停止する
    手段と、 を備えることを特徴とするビデオカメラ。